① 大多数动物的叫声会出现回声,但是鸭的叫声却没有,这如何用科学解释
在对声音要求不太高的地方,如果是那种室内音乐会,或者音乐表演,这种回声简直就是需要预防和消除的敌人。如果有谁能破解鸭子嘎嘎叫的静音秘密,全世界将有无数个这样的室内设施需要静音,其中将有巨大的利润价值,破解了财富的密码。因为通过现在的科学手段知道,声音是一种声波,以314米/秒的速度在空中传播,遇到障碍物,这种声波就被反射回来,形成人们听到的回声。
鸭子的叫声没有回音 "是其中之一。英国索尔福德大学的声学专家特雷弗-考克斯在2003年打破了这个神话。他首先在一个特殊的房间里录制了鸭子的叫声,该房间的墙壁参差不齐,根本没有回声。
事实证明,鸭子的叫声和其他任何声音一样,当然是有回声的。考克斯说,这个神话的起源可能是因为鸭子的叫声通常很小,所以回声较弱,因此被忽视。此外,鸭子的叫声是锥形的,所以很难区分真正的叫声和回声,特别是如果人们以前没有听到过完全无回声的声音。另外,鸭子通常是在开放的水面上看到的,由于周围没有墙壁或石头来反射声音,人们就认为它们的叫声没有回声。
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② 海洋中有哪些动物会发声
有些哺乳动物,例如大部分齿鲸类,都具有回声定位的功能。海豚能发出持续时间为几十微秒、频率达100千赫以上的短促叫声,这种声音的发生和鼻道中的特殊气室有关。海豚头上的额隆,起着声透镜的作用,把接收的声波变成狭窄的声束,海豚根据水中物体对自己叫声的反射声,判断物体的方位和距离。海豚重复发出的叫声,频率随目标距离的缩小而增高,故可以借助这种声探测而不用视觉或其他感觉,自由地穿过障碍物或捕捉食物等。它的回声定位系统,不但对距离和方向有很好的分辨能力,而且有相当强的识别目标的能力,能判断水中物体的形状和材料。因此,研究海豚的回声定位系统,对发展声呐有重要的意义。多种齿鲸能发出声调变化的声音和叫啸声,其频率变化的范围为1000~10000赫。这种叫声随种类和情绪而异,起着通讯的作用。中国长江中特产的稀有动物白鳍豚,也有声通讯和回声定位的能力。大的须鲸发出的声音,通常在400赫以下,甚至于低达20赫,可能起通讯作用。海豹和海狮类动物在水中也能发出吠声和短促的声脉冲,并有某些声通讯和回声定位的功能。
③ 动物的回声定位
动物的“回声定位”
利用波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫“回声定位”。动物的“回声定位”是指动物通过发射声波,利用从物体反射回来的回波进行空间定向的方式,它有捕捉猎物和回避物体两种作用。根据研究已知动物界小蝙蝠亚目的几乎所有种类、大蝙蝠亚目的果蝠属、鲸目的齿鲸类(即豚类)、鳍脚目的海豹和海狮、食虫目的马岛猬科、鼩鼱科的短尾鼩、南美的油鸟、东南亚的金丝燕及有些鱼类都具有回声定位的本领。它们的体内皆有完成回声定位的天然声纳系统。声纳主要由“声波发射器”、“回声接收机”和“距离指示器”构成。在上述动物中,发现最早、研究最多的是蝙蝠的天然声纳系统,其次是海豚。以下分别简介之。
早在1793年,意大利的斯帕拉兰扎尼(Spllanzani)在他所做的对比实验中,就观察到把眼睛刺瞎或用黑布蒙住的蝙蝠仍照常飞翔,但耳朵被塞住的蝙蝠却无法正常飞行和生活。其中的奥秘直到1938年才由美国哈佛大学的克里菲恩(Griffin)揭开。他首先指明,蝙蝠自身发出的高频率声波及回声是用来导航的,并加以证明。其中有一些声波的频率高达100000赫兹。用高频脉冲检测装置可测量、证实蝙蝠在飞行中发出和接收的超声波(频率大于20000赫兹)。人耳是无法听见超声波的,但蝙蝠等却听得见。听觉是由耳、听神经和听觉中枢共同活动产生的。
蝙蝠的“超声波发射器”是声带。因种类不同,超声波有的通过口向外发射(如蝙蝠科);有的由鼻孔向外发射(如蹄蝠科和菊头蝠科)。由于蝙蝠发出的超声波频率高,即波长短,近似作直线运动,这样的声波就能从较小的物体上反射回来;而且传播范围窄、散射少,适于回声定位,因此蝙蝠能精确定位前方目标。蝙蝠的“回声接收机”是耳朵,其中外耳和中耳具有传音作用,反射波通过中耳的鼓膜径由中耳三块听小骨的机械振动传导到内耳。内耳具有感音换能作用,能将传导到内耳耳蜗的声波振动转换成听神经纤维的动作电位。神经冲动经听神经传递到大脑皮质的听觉中枢,即“距离指示枢”,产生听觉。经过听觉中枢的分析,蝙蝠一般能在1/1000秒内判断出周围物体的距离、形状、大小、性质,并迅速做出反应。由于声源的空间定位需要两耳同时听,来自一侧的高频率回波,到达两耳的回波强度、波长、时间也都具有差别。所以,一般认为蝙蝠根据从两耳接受到的回波间的差别来确定物体的距离、形状及性质;利用回波中的波长识别物体的大小。从以下事实可知,蝙蝠回声定位的速度快、精确性高,抗干扰能力强。高速摄影显示,蝙蝠在0.5秒钟之内可抓到2只苍蝇。从实验室观察记录表明,一只蝙蝠在15分钟内能捕食220只苍蝇;还能自如地穿过用直径0.1~0.2毫米细线编织的具有大小不等网眼的障碍网;还能排除实验所使用的比蝙蝠本身的超声波强100~200倍的人工干扰噪声,使正常飞翔不发生碰撞。从蝙蝠完成回声定位的声纳系统组成来看,如果蝙蝠生下时,声带、耳朵、听觉中枢三者之一有某种缺陷的话,它肯定不能存活。另一方面,尽管蝙蝠的声纳系统组成完整偶而也难以捕住飞虫。原因是一些被蝙蝠所捕食的蛾子已进化到不仅能感受蝙蝠的超声波,而且本身也产生超声波干扰蝙蝠的声纳系统,以此逃脱蝙蝠的捕捉。或者有的蛾子能释放某种蝙蝠所讨厌的化学物质,迫使蝙蝠远离。
随着蝙蝠回声定位功能的发展、进化,其发声器官、听觉器官、听觉中枢也发生了不同程度的特化。如蝙蝠的两块杓状软骨已骨化并融合在一起;控制声带的喉部肌肉也特别发达;有的种类(蹄蝠科、菊头蝠科)的鼻孔周围还长有奇特的马蹄形鼻叶,有充当扬声器的作用,可以把超声波聚成细束,因而保证了足够的发射强度和精确的方向。蝙蝠的耳朵中,由软骨组成的耳舌能以50赫兹的频率摆动。协助蝙蝠确定回波的方向。而且耳已高度特化,有大的耳蜗和扩展的、转动灵活的耳壳,听觉灵敏,能够接收由周围物体反射回来的已经极其微弱的超声波。蝙蝠的耳蜗神经核以及四叠体下丘的体积都比较大,中耳镫骨肌的活动和声音的产生有关,发声时镫骨肌收缩,减弱耳蜗对自身叫声的反应,接收回声时该肌恢复原来的状态。虽然有的蝙蝠脑重量极轻,但高度进化的听觉中枢却占有相当大的面积。
蝙蝠由于其大脑和神经系统对所接收到的听觉信息进行了精密的计算、分析和处理,使蝙蝠的天然声纳系统的性能远远超过目前人造声纳。人类已将蝙蝠回声定位的原理应用于现代电子学技术,为盲人研制成功了“探路仪”“超声眼镜”。这些仪器有助于盲人的行走,因为它把回声信号转换成人耳所能听到的声音,使盲人凭借从耳机中听到的声音去了解周围路况,避开障碍物。随着蝙蝠回声定位系统的深入研究和应用,将会大大提高今天雷达的灵敏度和抗干扰性等性能。
与陆生的蝙蝠一样,生活在水中的齿鲸类(包括淡水豚类和海豚)也能进行回声定位。齿鲸多栖于食物丰富、能见度较低的水体中,这样就限制了它们靠视觉觅食。况且,象抹香鲸,常潜入1000米以下、光线不能透过的深海中捕食,再好的眼睛也难以分辩周围物体。齿鲸类眼睛退化为小眼,虽有感光功能但分辨能力减退;于此同时进化出一套凭借回声定位觅食、探测目标的本领。不过,与蝙蝠不同的是,豚类的发声不是由声带的振动引起。多数学者认为,其声波是由鼻道部发出的。因为齿鲸单个鼻孔位于头颅,紧靠喷水孔还有前庭囊、鼻额囊和前额囊三对气囊,鼻道内受挤压的空气经气囊喷出而产生声音。但有的学者认为声源位于喉部。由于豚类的耳壳退化,外耳道狭窄充塞蜡质的耳屎呈闭塞状态、鼓膜和听骨也很简单,所以回声可能是通过身体组织、颅骨和下颌骨传导到中耳的。某些齿鲸的下颌骨是空的,其中充满油液,是声波的优良导体,可将声波迅速地传到紧靠其后面的中耳和内耳。然而有的学者却认为声音仍是通过外耳道、鼓膜传到耳蜗的,因为实验证明蜡质耳屎是一种传递声音的优良导体。根据测试得知豚类可发出多种不同频率的声波,其中频繁的、高音调(如白鱀豚发出的频率分布在8000~160000赫兹之间)的声音向前传播时,遇到物体便可产生回声,豚类接收回声后,把对回声的感觉转换成为神经信号传到大脑,经过听觉中枢的分析,就可确定物体在水中的具体位置。下面的实验证明了齿鲸类的回声定位也与视觉无关:在饲养池内,把一块透明的硬塑料片浸入水中,被蒙了双眼的海豚仍可以轻易地避开,并沿着一条正确的路线游动;当把活鱼抛入池中,海豚立即准确地游向活鱼并吞食之。在海豚游向活鱼的过程中,测试装置记录到高频声波,由此也确认海豚发出的高频声波用于回声定位。齿鲸类也有一些与回声定位相适应的结构特征:在鼻道的前方有一个含脂肪的额隆,起波束形成作用(或称声透镜作用),使声波集中,是声纳系统中重要的组成部分。与其它动物相比,齿鲸类的整个听觉机制已发展到很高的水平。与大多数陆生动物相反,其脑中听觉中枢比视觉中枢大四倍。一旦声纳系统出现故障或因某些原因无法正常回声定位,则齿鲸会出现搁浅死亡的悲剧。齿鲸类游到倾斜度很小的海滩、浅湾、河口后,声纳系统便失灵了。科学家们按照鲸鱼声纳的工作方式,用船代替鲸鱼进行验证,结果发现,这种地形往往扰乱甚至消除自表层水平方向进行的音波的回响。音波常越过倾斜的海底而续续向前传递,以致声纳仪器的指示器出现误差,不能正确指示水体深度。对齿鲸类来说,由于声纳失灵出现假象又迷于追逐饵物,就不知不觉地搁浅,如果退潮时还未返回较深的水域(或涨潮时无法游入较深水域),那就坐以待毙了。加上鲸的种群行为,高度的友爱行为,鲸群的其它成员会奋不顾身地冲到浅滩救援搁浅的同伴,导致集体搁浅“自杀”的悲惨事件发生。
除了蝙蝠、齿鲸类之外,具有回声定位系统的哺乳动物还有食虫类的短尾鼩及马岛猬科的种类。海豹(如威得尔海豹)它们发出的声波频率依次为30~60千赫兹、5~17千赫兹、30千赫兹。在鸟类中至少有两种,即油鸟和金丝燕,也能进行回声定位。与蝙蝠相同的是,如果将这两种鸟的耳朵塞住,它们在自己穴居的黑暗洞中会与岩壁相撞或互相碰撞;与蝙蝠不同的是,它们在光亮的地方却用视觉来识别物体,只是在黑暗的情况下才用其声纳系统来获取、分辩环境的信息,并做出迅速的反应。
④ 能听见自己回声的是什么动物
根据描述,可以得出结论:蝙蝠。
蝙蝠主要利用超声波回声定位信号搜寻食物 , 探测距离,确定目标,回避障碍和逃避敌害等 。
蝙蝠靠声波探路和捕食。它们发出人类听不见的声波。当这声波遇到物体时,会像回声一样返回来,由此蝙蝠就能辨别出这个物体是移动的还是静止的,以及离它有多远。长耳蝙蝠在飞行中捕食昆虫,它也能从叶子把虫抓下来。它的大耳朵使它能接受回声。
蝙蝠是用波来判断前方是否有障碍物,用此来改变飞行道路。从前很多人说蝙蝠视力差,其实是一个天大的误区。已经有不少科学家指出,蝙蝠视力不差,不同种类的蝙蝠视力各有不同,蝙蝠使用超声波,与它们的视力没有必然联系。
(4)动物的回声有哪些扩展阅读
2013年12月15日,《动物学前沿》杂志上发布的一项研究报告表明:蝙蝠可以通过同类所发出声调变化来判断它们的情绪状态。
研究人员对吸血蝠进行观察,他们训练这些蝙蝠在树枝上等待食物。在一些测试中,研究人员通过扬声器发出“侵略性的信号”,通常防卫树枝的蝙蝠会从即将来临的蝙蝠那里得到并发出这种信号。
在其他的实验中,研究人员发出“缓和的信号”,一般情况下这种信号会由蝙蝠在接近已经有处栖息的蝙蝠时发出,以此寻求分享其空间。研究人员对每只蝙蝠单独进行了测试,使用信号录音是为了确保蝙蝠对所录音的内容作出反应,而不是对看到其他蝙蝠的视觉线索作出反应。
⑤ 海豚的回声是啥
海豚的回声是啥?
海豚靠回声定位来识别方向。海豚属于高级哺乳动物,它们的头部构造比较特殊,可以构成一个完整的回声定位系统。它们会发射出超声波,超声波在遇到周围物体时就会反射回来,被海豚接收到,海豚就可以据此来识别方向、感知到周围物体的距离和形状。海豚在游泳的时候,依靠这种超声波就可以避免在茫茫大海之中迷路。
一、海豚靠什么识别方向
海豚属于哺乳动物,也就是一种比较高等的动物。跟其它动物一样,海豚也有很多可以感知周围物体的感觉器官,比如视觉、听觉、触觉等。而在这些感知器官之中,最重要的一个就是听觉。海豚的视觉其实并不好,在海洋之中游动时,主要是靠听觉来识别方向的。海豚头部的构造是比较特殊的,就像一个特殊的声呐系统一样。
海豚依靠这个系统就可以发射出超声波,而当这些声波遇到周围的物体时,就会反射回来,被海豚接收到,海豚就会知道周围有哪些物体是需要注意的,可以感知到这些物体的距离以及形状,以及识别方向等等。在海豚游泳的时候,这个功能就能够发挥重要的作用,让海豚不至于在茫茫大海之中迷路。
二、海豚靠什么定位
上文已经介绍过,海豚是靠回声来定位的。海豚在海洋之中游动的时候,会不断地发射超声波,这些超声波在遇到周围的固体物质时就会反射回来,这种信号就会被海豚重新接收到,海豚据此就可以定位。当研究人员研究海豚的这个能力时,曾经先将海豚的眼睛蒙住,避免视觉的干扰。实验证明,海豚在没有视觉的情况下,同样可以定位,感知周围的物体,可见海豚的回声定位能力是非常强的,比它们的视觉功能更加强大。
⑥ 什么动物能用回声,干什么除了蝙蝠。
根据研究已知动物界小蝙蝠亚目的几乎所有种类、大蝙蝠亚目的果蝠属、鲸目的齿鲸类(即豚类)(海豚、鲸鱼)、鳍脚目的海豹和海狮、食虫目的马岛猬科、鼩鼱科的短尾鼩、南美的油鸟、东南亚的金丝燕及有些鱼类都具有回声定位的本领。
⑦ 动物的回声有什么quicly
蝙蝠由喉、嘴、耳及脑组成的回声定位系统的探测本领高得惊人。它能在一秒钟内捕捉和分辨250组(声波来回一次为一组)回声;它能把昆虫反射回来的声信号与地表,树林等反射的声信号准确地区别开来,辨别出是食物还是障碍物。
此外,蝙蝠的回声定位系统的抗干扰能力也特别强。哪怕你用比它发出的超声波强100倍的噪音对它实施干扰,它仍能有效地工作。正是赁着这种特殊的本领,蝙蝠在夜里捕食昆虫时,有着如此惊人的灵活性和准确性。还有许多动物,像鸟类中的猫头鹰、麻鹊、油鹄,鼠类中的老鼠、豚鼠以及一些鱼类也具有这种“回声定位”的本领。
⑧ 会发出超声波的有哪些动物
螽斯、蟋蟀、蝗虫、海豚和鲸鱼等动物,是用超声波进行通信联系的。
螽斯也就是中国北方的蝈蝈,是鸣虫中体型较大的一种,体长在40毫米左右,身体多为草绿色、也有的是灰色或深灰色,覆翅膜质,较脆弱,前喙向下方倾斜,一般以左翅覆于右翅之上。后翅多稍长于前翅,也有短翅或无翅种类。雄虫前翅具发音器。前足胫节基部具一对听器。这也是人们最早发现的使用超声波的动物。
蟋蟀是昆虫纲直翅目蟋蟀科动物的统称,蟋蟀多数中小型,少数大型。蟋蟀科种类体长大于3cm;体色变化较大,多为黄褐色至黑褐色,或为绿色、黄色等;体色均一者较少,多数为杂色。身体不具鳞片。口式为下口式或前口式。他的听器是在前脚节上。
蝗虫是直翅目蝗科动物的统称,体通常为绿色或黄褐色,常因环境因素影响有所变异。颜面垂直,触角淡黄色。前胸背板中隆线发达,从侧面看散居型略呈弧形,群居型微凹,两侧常有暗色纵条纹。蝗虫的口器由5部分组成,包括上唇、下唇各1片,上颚、下颚各2片,舌1片。上颚十分坚硬,适于咀嚼,是切断、嚼碎植物茎叶的主要结构。
海豚是海豚科的一类水生哺乳动物的统称,为小型或中型齿鲸,广泛生活于世界各大洋,在内海及江河入海口附近的咸淡水中也有分布,个别种类见于内陆河流。通常喜欢群居,捕食鱼类、乌贼等。多数海豚头部特征显着,由于透镜状脂肪的存在,喙前额头隆起,又称“额隆”,此类构造有助于聚集回声定位和觅食发出的声音。
鲸鱼是哺乳纲动物,其拥有敏锐的声呐系统,能利用回声定位功能,发出声波信号觅食和通讯。
⑨ 除了 蝙蝠有回声还有哪些动物有回声它是利用什么回声的
海豚
⑩ 使用回声定位的动物有哪些(除了海豚,蝙蝠
老鼠,蚯蚓,鲸鱼