用于气动声学模拟的蚊子翅膀三维音视频记录
生物物理
2024-01-05 v2 经典物理
摘要
蚊子的声学通信因其独特且鲜为人知的飞行中听觉机制、高效的机械-声学功率转换以及作为最致命的疾病媒介而受到研究。我们开发了一种结合计算与实验的方法，用于预测和提取单个系留或自由飞行蚊子的翅音。本文描述了实验方法，并给出了模拟的一些初步结果。同时记录了致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)的慢动作图像(20k fps)和三维声音。使用12个麦克风的旋转阵列在一个或两个平面上记录了蚊子周围的声音图。背光照明的蚊子翅膀允许在3-4个翅拍周期内从每张高速相机图像中提取11个翅脉交叉点位置，以生成翅膀的三维变形。通过基于物理的独立成分分析对麦克风阵列记录的同时三维声音数据进行后处理，以滤除噪声并生成三维声音图。由气动声学模拟生成的模拟翅音模式与使用麦克风阵列的实验原始记录吻合良好。我们开发的方法将使我们能够研究求偶和追逐伴侣过程中单个蚊子的翅音声景。
引用
@article{arxiv.2401.01026,
title = {3D audio-visual recordings of mosquito wings for aeroacoustic simulation},
author = {Lionel Feugère and Jung-Hee Seo and Umair Ismail and Gabriella Gibson and Rajat Mittal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01026},
year = {2024}
}