在南美洲的云雾林中,鸟鸣虫鸣不断,不时传来震耳欲聋的巨响。属于已知最响亮的鸟类,白铃鸟Procniasalbus,这种声音对于附近聆听的人来说
在南美洲的云雾林中,鸟鸣虫鸣不断,不时传来震耳欲聋的巨响。属于已知最响亮的鸟类,白铃鸟Procniasalbus,这种声音对于附近聆听的人来说是痛苦的,并且能够在大约一码外立即造成听力损伤。
这些声音完全由男性为女性演奏小夜曲,在声压级(dBSPL)上可以达到超过120分贝的峰值水平,相当于从100码外起飞的喷气式飞机。雌性铃鸟与雄性相距一定距离,这可能是为了在不损坏耳朵的情况下评估雄性作为配偶的质量。
我研究动物的听觉能力和它们交流时发出的声音。动物王国中存在大量的叫声——其中许多叫声用于吸引配偶或保卫领地。进化有利于那些能够有效地发出声音的人。通话中的声音越大、能量越集中,音调越接近目标听众的最佳听觉范围,潜在伙伴或对手听到的距离就越远。
许多大型哺乳动物,如唱歌的鲸鱼、咆哮的狮子和隆隆的大象,会发出响亮的低音调声音,这种声音在大多数栖息地中传播得特别好。由于体型娇小,小动物无法发出这些影响深远的低频声音。
作为一种变通方法,一些小动物找到了巧妙的方法来大声传递它们的信息,尽管它们的体型很大。
人耳对钢琴上的最高音符最敏感——大约4kHz——一种测量单位,是音高的物理指标。任何高于20kHz的频率都被认为是超声波——人耳无法检测到。但这样的声音并非所有人都听不到。
例如,更大的斗牛犬蝙蝠Noctilioleporinus在捕食猎物和在飞行过程中进行机动时可以发出30至60kHz的超声波回声定位呼叫。这些通话的声音也会非常大——超过140dBSPL。
许多其他小型哺乳动物,包括其他蝙蝠,甚至一些灵长类动物,如小眼镜猴,都会发出人类无法察觉的响亮超声波。在某种程度上,这些声音可以达到如此大的音量,因为它们的声功率集中在纯音或单一频率中。
创建扬声器
昆虫是能发出响亮声音的最小动物之一,其中最主要的是蝉和直翅目动物,其中包括螽斯、蚱蜢和蟋蟀。
在北美,健壮的锥头动物Neoconocephalusrobustus是螽斯的一种,其声压级通常超过105分贝。这些叫声是为了吸引配偶而发出的,并且像许多这样的叫声一样,正在与来自相似物种的类似声音的喧嚣竞争。
一些昆虫更进一步,通过构建功能相当于音频扬声器来放大它们的声音。一些树蟋蟀在树叶上咬洞,将振动的翅膀放在开口处,并利用周围的树叶作为挡板,以防止翅膀边缘周围的声能损失。
蟋蟀Gryllotalpavineae走得更远,它们建造了一个像管乐器一样的洞穴,创造了一个振动空气腔,放大了它们产生的声能。这些蟋蟀的歌曲几乎可以传播半英里(0.8公里)。
讨厌的入侵者
波多黎各的官方吉祥物是一只1到2英寸(2-5厘米)的青蛙,叫做coquí,Eleutherodactyluscoqui,它的叫声是两个纯音的组合——“ko”和“kee”,从中它得名。在114-120dBSPL下,青蛙的叫声非常响亮,以至于它们在发声时实际上必须通过增加中耳内的气压来保护自己的听力。
不幸的是,在过去的几十年里,人类不小心将coquí引入了其原生范围以外的许多地区,特别是夏威夷群岛,在那里它们没有天敌并已成为入侵害虫。由于coquí的叫声在人类最佳听力的八度以内——而且它们是夜间活动的——许多夏威夷人因为这种小青蛙而睡眠中断。
所以即使你很小,也不是不可能让别人听到你的声音。您只需要在一个频率中发射所有的声能,并击中听众听觉的最佳位置。
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