像管风琴一样在树洞里演奏的青蛙
树洞蛙通过调整音调以匹配周围环境的共振频率来放大其叫声。
介绍 在马来西亚的热带雨林中，一只雄性树洞青蛙在充满水的树洞里蠕动，准备呼唤配偶。 他的叫声是单音脉冲，声音越大，传得越远，增加了雌性听到并做出反应的可能性。
战略 与其他青蛙一样，树洞青蛙使用声带和声囊发出呱呱叫声。 青蛙不像大多数其他动物在发出声音时排出呼出的空气，而是将呼出的空气穿过声带，然后进入声囊。 声囊本身就是一个天然的声音放大器，像水壶鼓的顶部一样振动，将其呼叫的声音传递到空气中。
但树洞青蛙并不仅仅依靠自身的解剖结构来放大声音。 它们还利用水孔作为回音室。 青蛙调整叫声的音调，直到找到周围环境的共振频率。
共振频率是物质以其最高振幅振动的频率。 例如，当声音的频率与酒杯的共振频率相匹配时，玻璃杯就会剧烈振动以致破裂。
视频：利用共振打破酒杯
管风琴通过迫使空气通过特定直径和长度的管子来形成特定的音符，这导致管子以其共振频率振动。 如果一只树洞青蛙坐在管风琴的管子内并调整音调以匹配管子的共振频率，管子就会随着青蛙的声囊振动，从而提高音量。 从某种意义上说，树洞蛙就像管风琴一样在树洞里演奏。
视频：树洞里的青蛙叫声
听听最初几声嘎嘎声后音高如何变化。
影响树洞共振频率的因素之一是树洞内的水量。 当科学家将一只雄性树洞青蛙放入管子中并慢慢排出其中的水时，青蛙不断调整其叫声以适应不断变化的共振频率。 此外，当青蛙找到共振频率时，它的叫声持续时间更长，中间的休息时间更少，这表明当发现放大效应时，为了增加找到配偶的机会而付出的能量成本是值得的。
潜力 了解树洞青蛙如何利用周围环境来增强声音可以改进融入声学的建筑设计。 听力障碍儿童的学校可以设计成自然放大声音。 电视和音频播放器等电子设备可以根据其位置的共振放大声音，从而减少能源消耗。
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最后更新于 12 年 2022 月 XNUMX 日