藁城麥克風的前世與蒼蠅有緣
發布時間：2022-06-16 點擊次數：45552
麥克風的前世與蒼蠅有緣
今天銘森小編與大家科普麥克風的前世與蒼蠅的緣分
1 .對于蒼蠅來說，要想代代不息，就要能找到適合產卵的蟋蟀。我們經常在夜里，聽到蟋蟀的叫聲。這是蟋蟀在引異性。同時，這樣的叫聲也引來了天敵。
讓科學家驚訝的是，蒼蠅能夠在幾公里或者十幾公里的距離上對蟋蟀進行定向。僅僅是通過”聽”！我們都清楚，空間定向的精度與傳感器的物理尺寸密切相關。籠統來說，傳感器空間物理尺寸越大，傳感器定向能力越強?？紤]蒼蠅耳朵的尺寸和定向能力，就好比我們站在中國用腳步來判斷地球另一端的地震究竟是發生在什么地方。
對我們人類來說，這顯然是不可能的。
但蒼蠅確實可以！
可以說，在同樣能量功耗前提下，蒼蠅的“耳朵”是我們人類目前已知的最靈敏或者最先進的麥克風了。其實也很講得通，人類的麥克風不過是最近一百年的事情，而蒼蠅的“麥克風”早就進化迭代更新了數百萬年了。
2. 超級耳朵的物理原理
在1995年的時候，科學家發現了蒼蠅超強耳朵的物理原理。
不同于人耳的一種振動模態。蒼蠅的耳朵是一種蹺蹺板樣的結構，有兩種振動狀態。第一種振動狀態（如上圖示）能夠感受壓強梯度，第二振動狀態能夠感受壓強強度。從而，當然實現了空間自適應濾波，也就是空間指向性。
然而，人類的耳朵跟絕大多數消費電子產品上的麥克風是一樣的，都僅僅只是感覺壓強強度。所以，我們很難用單個耳朵或者麥克風來實現確定聲音方向。
這就是，蒼蠅耳朵的奧秘所在。
3.仿生學麥克風芯片
以上部分內容都不是我們實驗室的工作，接下來從仿生學麥克風芯片的研發才是我們實驗室的工作。從2000年開始，很多課題組就陸陸續續投入蒼蠅仿生學麥克風芯片的研發。坦白來說，仿生學麥克風芯片的研發進展十分緩慢。大約在2014年的時候，我們實驗室采用壓電材料實現了蒼蠅麥克風。所采用的壓電式的解決方案被IEEE評為最實際可行、最出色的蒼蠅仿生學麥克風芯片。感興趣的讀者，可以進一步進行檢索了解。至此，我就不展開解釋了。這個項目帶出來的博士生Michael一畢業就被樓氏聲學挖走了。
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