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相反，蝙蝠发出非常尖锐的咔嗒声。
根据傅里叶分析，我们知道这样的咔嗒声相当于不同频率的波的混合（见图12），而且咔嗒声越剧烈（也就是说，它从安静状态变化到最大值的速度越快），产生的频率范围就越大，这样就可以更准确地判断距离。
那对蝙蝠来说，最理想的声音是持续时间极短的一个咔嗒声吗？并不完全是，短时间的咔嗒声意味着声音的能量很低，那它就不能传播很远且不消退。
人类在设计雷达和声呐系统时也面临着这个问题。
1960年发明的频率扫描技术解决了这个问题，它利用了一个相对较长的频率逐渐增加的脉冲，并在相当长的时间内可持续产生大量的能量，因此频率的范围也会比较大。
而频率的变化意味着位于不同距离的物体的回声可以通过其频率的差异来区分。
当蝙蝠使用这种扫频技术时，脉冲持续2～3毫秒，在此期间频率下降（而不是像人类扫频器那样上升）约一个八度。
蝙蝠产生这种脉冲越多，它收到的信息就越多，所以它通过修改咔嗒声的频率来应对不同的挑战。
从寻觅猎物时发出每秒约10个脉冲到面临复杂环境或接近猎物时提高至以每半秒为周期发出100个脉冲。
如第2章所述，如果造成回声的物体在（相对于声源）运动，声音的频率将会因多普勒效应而改变。
人类和蝙蝠的声呐系统利用这个效应来确定这些物体的速度，然而不同之处在于，我们的系统测量频率的变化，而蝙蝠修改它们的输出脉冲的频率，直到它们听到的回声不再变化，就仿佛目标是静止的。
例如，如果一只蝙蝠正接近一个物体，则从物体返回的回声的频率不断上升，蝙蝠会因此降低它输出的频率，使回声的频率降低到与蝙蝠原来的频率相匹配的程度。
一种不同的声音
超声波和可听声的另一个物理区别是，超声波很容易形成声束，这对蝙蝠来说也是相当有利的。
一个80千赫的音穿过1厘米的开口，将形成一个锥形声束，在1米距离之内扩散到约90厘米宽（见框9）。
对蝙蝠这个以鼻孔发射超声波的物种来说，两个声源之间的干涉现象意味着声束之间的间隔进一步缩小。
这不仅集中了声波的能量，使蝙蝠可以探测到更大的距离，还减少了分散注意力的侧面回声的数量。
2015年一项关于蝙蝠接近饮水池的研究表明，蝙蝠接近水的时候嘴巴会张大，就很有可能是为了减少侧面回声的数量。
毫无疑问，自然演化为蝙蝠提供了用于生成和探测更高频率声音的生理装备，但空气对这些声音的吸收却是一个无法逾越的障碍。
实验表明，在蝙蝠最喜欢的环境下（25℃，50%的相对湿度），100千赫的声音每米有3分贝被空气吸收。
也就是说，在1米的范围内，这种声音的声强会下降到原来的一半左右。
相反，30千赫的声音只以每米0.7分贝的微弱速度被吸收，这意味着它们的声强下降了约15%。
（声音的吸收随着频率的增加而增加，这也是雷声在近处听起来如爆竹般噼啪响，而在远处听起来却轰隆隆的主要原因。
）
为什么会这样呢？因为空气是由分子组成的，所有的分子都在以一定的速度随机移动，并经常相互碰撞。
在炎热的天气里，这种分子运动的速度会增大。
事实上，温度只是对一大群分子运动速度的一种度量（见框10）。
声波是一系列在空气中交替移动的高压和低压，所以在声波到达的任何特定位置，空气分子都会先聚集在一起，再分散开来，然后再次聚集在一起。
当分子聚集时，它们会减速。
就像一个人逆着人群的方向匆匆穿过拥挤的车站，人数越多，速度越慢。
分子越多，速度同样也会越慢。
当这种情况发生时，分子的能量就会发生变化。
虽然分子移动得更慢了（换句话说，它们的动能下降了），但旋转变快、拉伸变多，因此这些分子的内能反而上升了。
这一情况可以类比为由坚固的钢弹簧连接的一对板球，也就是一个相当精确的双原子（两个原子）分子模型，就像构成了我们大气99%成分的氮（N2）和氧（O2）的分子。
在通过声波的压缩部分之后，分子再次分离，转速变慢，拉伸程度下降，并以更快的速度运动。
按下钢琴上的中央C，声波产生的能量以每秒262次的频率在动能和内能之间来回转换。
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