Эта запись похожа на импульсы, издаваемые летучими мышами?

Из любопытства я записал звуки в районе с большим количеством летучих мышей, надеясь, что смогу «услышать» общение летучих мышей, понизив уровень ультразвука до частоты, слышимой человеком.

После небольшой постобработки я действительно слышу интересные звуки, но не уверен в их происхождении. Кажется, что частота импульсов слишком низкая по сравнению с летучими мышами.

Окончательный звук доступен на YouTube .

Эти настоящие звуки издают летучие мыши? Если нет, то какое другое животное могло быть источником этих звуков?

Об аудио

Звук был зарегистрирован в 22:00 в точке с координатами 46°34'32,0" с.ш., 0°20'45,4" в.д. рядом с рекой, в этой зоне пролетало более десятка летучих мышей. Рядом находится мост, а берега реки плоские бетонные, а это значит, что есть много возможностей для отражения звука (хотя высокочастотные звуки плохо отражаются).

Использовался Zoom H5 с направленным XY микрофоном по умолчанию. Битрейт поставил 24-битный. К сожалению, я использовал частоту дискретизации 48 кГц вместо максимальной 96 кГц.

В исходный звук были внесены следующие преобразования:

  1. Высота тона была смещена на -12 полутонов, что означает, что звук 20 кГц становится 10 кГц, а 15 кГц становится 7,5 кГц.

    введите описание изображения здесь

  2. Все звуки ниже 6 кГц были удалены.

  3. Звук усилился.

  4. Было применено серьезное шумоподавление, чтобы исключить все, кроме реальных звуков, издаваемых летучими мышами.

    введите описание изображения здесь

  5. Пустые части аудио были удалены.

  6. Звук снова усилился.

Частота

Частотный анализ преобразованного звука: пик около 9 кГц (18 кГц в исходном звуке), медленно затухающий до внезапного падения на 16 кГц (32 кГц в исходном звуке).

введите описание изображения здесь

Гиперучебник содержит множество источников с разными указаниями на частотный диапазон звуков, издаваемых летучими мышами, и лишь немногие ссылаются на частоты, достаточно низкие, чтобы их мог услышать человек:

Производимая частота 10кГц-120кГц

Рэмси, Габриэль, Макгирк, Филлипс, Уотенпо. Холт Физические науки. Нью-Йорк: издательство Holt, Rinehart and Winston Publishers, 1986.

в то время как большинство согласны с тем фактом, что летучие мыши используют частоты выше 20 кГц.

Большинство летучих мышей используют частоты в диапазоне 20-80 кГц, лишь некоторые летучие мыши используют частоты менее 20 кГц.

Лонг, М. Р. и Сэвидж, Дж. Г. Эволюция млекопитающих. Нью-Йорк: Харпер, 1976: 108.

Наблюдаемый диапазон 18..32 кГц кажется слишком низким по сравнению с источниками, но у меня сложилось впечатление, что частоты сильно различаются у разных видов летучих мышей.

Шаблон

При просмотре звуковой дорожки (см. ниже) каждый крик состоит из нескольких импульсов в двух-трех подгруппах, которые, в свою очередь, в двух группах. Каждый пик немного меньше 1 мс. Вторая группа происходит от 40 до 200 мс. после окончания первого. Каждая подгруппа отделена от 5 до 10 мс.

Частота каждого импульса не меняется, кроме самого первого импульса. Первый крик начинается более тихим импульсом на частоте 6 кГц (12 кГц в исходном звуке). Второй и третий крики не следуют этому шаблону.

Гиперфизика указывает на то, что есть три категории звуков, издаваемых летучими мышами:

  1. Короткие клики,

  2. Импульсы со свипированием по частоте,

  3. Импульсы постоянной частоты.

Похоже, это все еще третья категория, которую мы здесь наблюдаем, и общая закономерность похожа на ту, что описана для летучих мышей.

Разрыв между левой и правой дорожкой в ​​основном не имеет значения: на более высоких частотах микрофоны становятся все более направленными, и звук меньше отражается, что и приводит к такой разнице.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь


Примечание: этот вопрос считался актуальным на Biology.SE на Meta .

См . Детектор летучих мышей . Есть несколько примеров вызовов летучих мышей.
Похоже, что примеров больше нет?
Это хороший вопрос (+1), но я думаю, вам следует перезаписать звуки с соответствующей частотой дискретизации. При частоте дискретизации 48 кГц вы, вероятно, получите много наложенных высокочастотных шумов (при отсутствии фильтрации нижних частот), которые могут затруднить анализ данных.
Должен ли я добавить награду за это ??
@ДевашишДас; наверное не сейчас. Очень скоро я сделаю еще одну запись на 96 кГц, как предложил March Ho выше, а также поищу дополнительные источники (особенно книги), которые могут оказаться полезными.
ах, это хорошо, приятель
Просто добавлю к вашим ссылкам: некоторые летучие мыши могут достигать частот от 12 кГц до 160+ кГц (Yalden & Morris, 1975).

Ответы (1)

Хотя я не могу быть на 100% уверен в качестве звука, он определенно звучит/кажется, будто летучие мыши издают звуки, которые вы слышите/видите. Я провел несколько лет в качестве исследователя биоакустики летучих мышей, и я часто сталкивался с подобными звуками и смог подтвердить, что они исходят от летучих мышей, собирающих пищу .

Мне нужно посмотреть, смогу ли я найти старые спектрограммы или записи на старом жестком диске с данными. Если я смогу найти четкие примеры, похожие на ваши, я добавлю их в свой ответ. (Хотя я уже несколько лет не видел этот жесткий диск, так что не надейтесь!).

Эти звуки, вероятно, можно объяснить одним из следующего:

  • Известно, что некоторые виды летучих мышей используют эхолокацию, используя крики, которые достигают диапазона человеческого слуха (например, ниже 20 кГц; Fenton, 2015; другие источники уже упоминались).

  • Многие летучие мыши на самом деле издают крики во время полета, которые по структуре отличаются от эхолокационных криков; эти вызовы, часто называемые «социальными вызовами», могут возникать между эхолокационными вызовами и часто состоят из широкополосных вызовов с низкочастотными компонентами и несколькими слогами (Altringham and Fenton, 2003; Wright et al., 2013).

  • Некоторые летучие мыши используют специальные звуки, чтобы избежать столкновений друг с другом в полете (Fenton, 1983).

Вы можете увидеть и услышать примеры некоторых социальных сигналов (в данном случае широко используемых) для летучей мыши-нетопыря в Великобритании здесь .

Я копирую спектрограмму одного из этих социальных звонков по приведенной выше ссылке (см. среднюю подпись звонка):введите описание изображения здесь

Wright et al., 2013 также предоставили спектрограф, демонстрирующий все различные позывные, записанные ими у различных Eptesicus fuscus (большие коричневые летучие мыши) в Соединенных Штатах:

Спектрограф вызовов большой коричневой летучей мыши Райт и др., 2013 г.

Покупка программного обеспечения для биоакустического анализа летучих мышей должна помочь вам с вашими записями и интерпретацией звонков. Я рекомендую Sonobat (лучший, но дорогой) или SCANR (от Binary Acoustic Technology). Есть и другие менее используемые варианты (например, сенсорный детектор летучих мышей Echo Meter для Apple, для которого я привожу пример снимка экрана ниже):

Пример эхо-метра


Я также хочу предоставить некоторую информацию и цитаты об эхолокации летучих мышей, чтобы помочь тем, кто интересуется этим вопросом:

Летучая мышь Акустика 101

  • Более короткие волны ( более высокие частоты ) обеспечивают лучшее разрешение деталей цели, позволяя летучим мышам получать более детальное изображение своей цели (Fenton, 1983).

  • Акустическая энергия, отраженная от цели, теоретически максимальна, когда длина волны падающих сигналов примерно такого же размера или меньше, чем у цели (Jones and Rydell, 2003); в противном случае, если размер объекта меньше длины волны, звук будет рассеиваться, а не отражаться (Yalden & Morris, 1975).

  • Летучим мышам необходимо находиться близко к объектам, чтобы «видеть» их: диапазон обычно составляет 1–5 м для частот около 20 кГц и все ближе для более высоких частот (Jones and Rydell, 2003).

  • В дополнение к дальности до цели летучие мыши воспринимают форму и текстуру цели по задержке многократных отражений (эхо).

  • Позывные содержат базовые частоты, но они также могут добавлять гармоники и обертоны к полосе частот позывных, что может улучшить дальность и локализацию целей (Jones and Rydell, 2003) и, таким образом, повысить остроту зрения (Fenton, 1983). Они также могут подавлять определенные гармоники и использовать вариации комбинаций тонов.

  • Летучие мыши также могут изменять амплитуду или громкость своих криков (Yalden & Morris, 1975).

  • Крики летучих мышей могут состоять из частотно-модулированных (FM) или компонентов постоянной частоты (CF) или из комбинации обоих типов криков (Jones and Rydell, 2003).

  • FM = каждый сигнал, состоящий из дискретных звуковых импульсов (Fenton, 1983), начинается с одной частоты и переходит на другую. Просмотр диапазона частот позволяет летучим мышам добиться некоторой защиты от ошибок, связанных с доплеровскими сдвигами; кроме того, частотная модуляция помогает летучим мышам сообщать о текстуре цели (Fenton, 1983).

  • Во время кормления летучие мыши FM создают серию повторяющихся ультразвуковых импульсов в разных фазах. Есть три основных фазы, каждая с увеличением частоты повторения. Изменение скорости по фазам может составлять от 4-5 импульсов в секунду до 200 импульсов в секунду.

  • Сигналы, которые производят летучие мыши, могут выполнять несколько функций; их можно использовать как для эхолокации, так и для общения, преднамеренно или непреднамеренно.

  • Используйте эхолокационные крики других, чтобы определить местонахождение ночлега, а подслушивание также позволяет территориальной летучей мыши отличать другую летучую мышь, пытающуюся украсть ее пищу, от одной летучей мыши, проходящей через ее территорию (Fenton, 1983).

  • «Социальные вызовы» (Altringham and Fenton, 2003; Wright et al., 2013).

  • Звуки предотвращения столкновений (Fenton, 1983).

  • Сигналы тревоги и сигналы бедствия в стрессовых ситуациях.

  • Общение матери и детеныша.