Vogels ‘s nachts met een plastic kom en een goedkope microfoon

Vogelen is booming. Het kan zijn dat uw plaatselijke natuurgebieden het vooral druk hebben tijdens seizoensmigraties, wanneer vogels zich verplaatsen tussen hun zomer- en wintergebied. De soorten die je ziet verdwijnen, zijn mogelijk vervangen door soorten die er voorheen niet waren. Of misschien heb je trekvogels op de vlucht gezien, bijvoorbeeld een zwerm ganzen die in hun beroemde V-formatie vliegen. Zelfs als je geen toegewijde vogelaar bent, heb je waarschijnlijk tijdens je leven zulke observaties gehad. Het kan dus een verrassing zijn als je hoort dat je het grootste deel van de actie, die zich ‘s nachts afspeelt, hebt gemist. Maar zoals ik ontdekte, kun je met eenvoudige elektronica en de juiste software gemakkelijk nachtelijke migraties identificeren!

Vogels migreren om verschillende redenen ‘s nachts. Eén daarvan is dat het hen helpt roofdieren te vermijden. Het stelt hen ook in staat sterren te gebruiken om te navigeren. Een minder voor de hand liggende reden is dat nachtelijke reizen deze vogels helpen hittestress te vermijden. En de nachtlucht is doorgaans minder turbulent, waardoor het gemakkelijker wordt om te vliegen.

Deze nachtvluchten zijn grotendeels onzichtbaar. Als je geluk hebt, kun je veelbetekenende silhouetten zien als je met je telescoop op de maan oefent. Maar tijdens de Tweede Wereldoorlog beseften wetenschappers dat ze trekvogels gemakkelijk konden detecteren met behulp van radar. Sindsdien zijn radarstudies door ornithologen, vooral degenen die moderne weerradar gebruiken, opmerkelijk succesvol gebleken in het aantonen waar en wanneer vogels ‘s nachts migreren.

Radarecho’s kunnen echter geen soorten identificeren. Maar er is nog een andere techniek die dat wel kan: het opnemen van de geluiden die vogels maken tijdens hun nachtelijke reizen.

Illustratie van akoestische detectiecomponenten.Inkomende geluiden worden versterkt met behulp van een parabolische schotel gemaakt van een plastic vogelvoederdeksel [top]. Een microfoon die op het brandpunt van de antenne is bevestigd, is verbonden met een voorversterker [middle left]die op zijn beurt de externe geluidskaart van stroom voorziet [middle right], die via USB op de hostcomputer wordt aangesloten. Grote gelzuuraccu [bottom] biedt voldoende vermogen voor monitoring op lange termijn. James Provoost

Toen ornitholoog Richard Graber en elektrotechnisch ingenieur William Cochrane in 1957 de eerste systematische opnames maakten van nachtvogels, gebruikten ze een microfoon die was bevestigd aan een twee meter brede, naar boven gerichte paraboolantenne. Maar tegenwoordig kun je rondkomen met een veel bescheidener opstelling.

Je kunt bijvoorbeeld apparatuur reproduceren die is ontworpen door Bill Evans. Op zijn website verkoopt het bedrijf hiervoor een microfoon en voorversterker, samen met instructies over hoe de apparatuur moet worden verpakt, zodat deze de elementen kan weerstaan. Ik onderzocht echter een andere aanpak, die eenvoudiger en goedkoper leek.

De Evans-voorversterker is ontworpen om ongevoelig te zijn voor lage frequenties, aangezien deze niet van belang zijn bij het opnemen van vogeloproepen. Ik dacht dat deze functie niet zo belangrijk was, dus na het testen van een paar goedkope microfoon- en voorversterkeropties, kocht ik er een op Amazon voor slechts $ 9.

Dit circuit maakt gebruik van de eerbiedwaardige NE5532, een dubbel op-amp-ontwerp met weinig ruis en lage vervorming dat al sinds 1979 in professionele opnameapparatuur wordt gebruikt. Om het punt duidelijk te maken, heb ik de condensatormicrofoon van het bord losgemaakt en een korte lengte eraan vastgemaakt. audiokabel eraan, en monteerde hem op het brandpunt van een satellietschotel met een diameter van 20 cm – of, nou ja, een redelijke benadering van een satellietschotel, aangezien het in feite een regenhoes is voor vogelvoeders. Je zou ook een exemplaar met een diameter van 16 inch kunnen kopen, maar een bord van 8 inch kwam goed van pas.

Met vallen en opstaan ​​vond ik het brandpunt van deze antenne en leidde de uitgang van de voorversterker naar een oude Creative Labs Sound Blaster externe geluidskaart, die stof aan het verzamelen was op mijn plank. Ik kan me voorstellen dat bijna elke externe geluidskaart goed zou werken voor deze toepassing, inclusief het StarTac-model van $ 34 dat ik goed gebruik voor het volgen van zonnevlammen.

Om de voorversterker van stroom te voorzien, heb ik een gelcelbatterij van 7 ampère per uur en 12 volt gebruikt, wat overdreven is. Maar met een grote batterij zou ik het ding wekenlang kunnen laten draaien. Op advies van Evans plaatste ik alles in een verfemmer van 2 gallon en spande er plasticfolie over om de regen buiten te houden.

Ik plaatste mijn elektronicabak op het dak van mijn veranda, waarbij ik de USB-kabel van de geluidskaart over de zijkant van de bak en door het raam naar mijn kantoor leidde. Vervolgens heb ik hem op een Windows-laptop aangesloten waarop ik Raven Lite heb geïnstalleerd, een software voor akoestische spectrogrammen die gratis wordt geleverd door het Cornell Lab of Ornithology.

Met behulp van Raven Lite om het spectrogram te berekenen, is gebleken hoe gevoelig deze regeling is. Ik kon bijvoorbeeld gemakkelijk het effect zien van volledig onhoorbare geluiden die werden geproduceerd door duim en wijsvinger op een paar meter afstand van de microfoon te wrijven.

Met de apparatuur buiten opgesteld, begon ik begin maart ‘s nachts met opnemen, waarbij ik de Raven Lite-software monteerde om een ​​reeks geluidsbestanden van een uur op te nemen. Het mooie van Raven Lite is dat je uren aan beeldmateriaal kunt bekijken door het spectrogram visueel te scannen. Het controleren van een geluidsbestand van één uur duurt slechts enkele minuten.

Een grafiek die de frequentie versus de tijd weergeeft, toont een golf van akoestische activiteit van 10 seconden. Dit audiogram onthult de aanwezigheid van vogelgeluiden. Ik heb de gegevens geüpload naar een server die wordt onderhouden door Cornell University, die vervolgens AI gebruikt om de soort snel te identificeren. James Provoost

Deze bestanden pikten uiteraard veel geluiden op: rommelend verkeer, krijsende katten, loeiende sirenes en wie weet wat nog meer. Maar als je een tijdje naar de spectrogrammen kijkt, wordt het gemakkelijk om het getjilp van vogels te herkennen. Er is geen tekort aan lokale vogels die overdag fluiten, maar na zonsondergang neemt hun ornithologische kakofonie af en keert kort voor zonsopgang weer terug.

In de tussentijd ging ik op jacht naar het geluid van trekvogels. En na ongeveer tien dagen vond ik mijn prooi: een piepgeluid dat net na middernacht begon, werd een paar minuten luider voordat het verdween.

Met behulp van Audacity, een gratis audio-editor, heb ik een paar seconden van het luidste getjilp geëxtraheerd en het bestand geüpload naar Birdnet, waar de goede mensen van het Cornell Lab of Ornithology een hulpmiddel bieden om vogelgeluiden te herkennen. Het bleek dat de soort die ik heb geregistreerd het killerdeer was, een vogelsoort die overal in de Verenigde Staten voorkomt en waarvan sommige populaties migreren.

Extra nachten van opnemen en spectrogramscannen brachten andere geluiden aan het licht die afkomstig leken te zijn van andere vogelsoorten die onderweg waren, waaronder trekvogels als de junco met donkere ogen en de Kentucky-grasmus.

Ik ben nooit een ervaren vogelaar geweest: ik zou het moeilijk vinden om een ​​mus van een huismus te onderscheiden. Het geeft dus veel voldoening om te ontdekken dat ik, met wat simpele elektronica en de juiste software, verschillende soorten trekvogels kan onderscheiden die hoog boven mijn hoofd door het pikkedonker van de nacht vliegen.