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为什么蜂鸟“哼哼”?

HummingBirds的Wingbeats是所有鸟类中最快的,每秒扑击70次。
HummingBirds的Wingbeats是所有鸟类中最快的,每秒扑击70次。 (图片信用:Vaclav Sebek / Shutterstock)

五颜六色的蜂鸟从他们悬停时的快速移动翅膀产生的嗡嗡声的名字;这些微小的空气动力学奇迹拥有所有鸟类的最快翅膀,每秒70左右时钟(每分钟超过4,000)。

但是他们的翅膀究竟如何产生嗡嗡声的噪音?研究人员最近仔细看着蜂窝徘徊和飞行的蜂鸟,以更好地了解他们的签名声音。 

科学家们创造了飞行蜂鸟的第一个3D声学模型,将鸟类的视频和录音相结合,以便在振动鸟振动时产生的力量测量。该团队将嗡嗡声的声音追溯到蜂鸟Wingbeats的上行,这为鸟类提供了额外的升降机—不像其他鸟类的翼展上的上学。 

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为了捕获蜂鸟飞行的所有元素,研究人员使用了测量翼展力的敏感压力板,十几个高速摄像机,2,176麦克风和六个蜂鸣鸟(Calypte Anna.据2016年3月16日在日记中发布的一项新研究 el.

捕获的鸟类被带到斯坦福大学的专门建造的飞行围栏。随着自由飞行的蜂鸟在围栏周围飘动,从假花上啜饮花蜜,他们被麦克风阵列与麦克风阵列相关的高速相机拍摄,“索罗纳的研究员和首席执行官Rick Scholte表示,荷兰埃因霍温技术大学的分支机构和创造了这一声学可视化系统的公司。

“他们一起工作有点像热摄像头,让您展示热量图像,”学者表示,新的一项新研究中的学者在3月16日在期刊上发表 el。 “我们在”热图“中发出声音,使我们能够详细地看到3D声场,他说 在一份声明中。这使科学家能够创建一个逐帧地图同步音频数据到翼运动。 

高速摄像机与麦克风阵列同步,以捕获鸟类的声学“地图”。 (图片信用:Sorama和Robert McMorran,USFWS)

另一个拼图是金额 空气动力学 由呼吸和往返于呼吸和向下的雨翼产生的力量,该研究员在使用压力板上测量的呼动,这是一名研究员,该研究人员在斯坦福工程学院博士候选人时进行了这些实验。 重力 不断地拉下蜂鸟,但是鸟类从翼襟翼的力产生偏移重力的拉动随着每一个节拍而变化,但是的哈吉特解释说。

“在下行期间,他们在营造更多的升力,然后在上行期间他们创造了一点点升力,”他说。  

在大多数飞鸟中,你听到的“嗖嗖”是他们下午的声音—唯一生成电梯的翼面。通过比较,蜂鸟翅膀在空气中呈现“U”形状,在襟翼时,在研究作者发现,在下游和上行程上产生升力。在蜂鸟翅膀移动的速度下,这些动作和空气压力差异在Wingbeats占蜂鸟的嗡嗡声。空气在羽毛上移动的变化,机翼的整体形状为声音增加了overtones和细微差别。这让嗡嗡声对人类感到愉快—不像令人恼人的抱怨 蚊子 根据Scholte的说法,或嗡嗡声的嗡嗡声。

“蜂鸟翼类似于一个精美的仪器,”Scholte说。

从假花的自由飞行的安娜的蜂鸟饮料,而隐藏的相机和麦克风追踪其每一个举动。 (图片信用:Lentink Lab / Stanford大学)

但是嗡嗡声的翅膀嗡嗡声对蜂鸟的声音是如何?研究作者写道,在一些蜂鸟类中,男性通过振动其尾羽产生高音交配呼叫。蜂鸟翅膀的嗡嗡声也可以作为一种沟通形式吗? Hightower说,这越来越多的鸟类可以听到嗡嗡声的声音,但这可能会在鸟类互相互动中发挥作用。

“蜂鸟是非常领土的;如果你曾经看到过喂食器,他们会抵挡其他蜂鸟。看看蜂鸟是否可以使用嗡嗡声来检测该地区的其他蜂鸟,”他说。 

蜂鸟也用餐果蝇—那么,果蝇可以听到那些哼唱的翅膀​​,从而可以告诉一只鸟在附近何时罢工? 

“那些是两个问题,将我伸出了一个像有趣的地区,”Hightower说。

最初发表于现场科学。