Next-Generation Hörgeräte emulieren fly Fähigkeit, Ton zu lokalisieren
Ein Papier beschreibt die Arbeit in der Zeitschrift Applied Physics Letters veröffentlicht .
Die Ingenieure aus dem Cockrell School of Engineering an der University of Texas in Austin , sagen das neue Gerät könnte in einer neuen Generation von Hörgeräten , die überempfindlich intelligente Mikrofone verwenden , um nur die Geräusche oder Gespräche, die der Träger hören will wählen verwendet werden.
Fly anspruchsvolle Anhörung kann ein Cricket mit bemerkenswerter Genauigkeit lokalisieren
Neal Hall, ein Assistant Professor in der Abteilung der Cockrell School of Elektrotechnik und Informationstechnik , und sein Team von Doktoranden, zog ihre Inspiration aus bahnbrechenden Arbeiten von Ronald Miles Binghamton , NY, und Ronald Hoy an der Cornell University , Ithaca, NY .
Die Ormia ochracea Fliege hat eine anspruchsvolle Klangverarbeitungsmechanismus , der die Richtung einer Schall in einem Winkel von 2 Grad bestimmt .
Sie waren die ersten , um das technologische Potenzial der Emulation der Super- Gehör -Mechanismus der gelb gefärbte parasitoid fliegen Ormia ochracea , die Stiele und männliche Feldgrillen findet von ihrem zirpt und legt lebenden Larven auf und um sie zu beschreiben.
Die Fliege kann die Grille mit bemerkenswerter Genauigkeit zu lokalisieren , weil es ein anspruchsvolles Klangverarbeitungsmechanismus , der die Richtung der Schall in einem Winkel von 2 Grad bestimmt hat .
Verwenden von Super- Struktur entwickelt Anhörung der Fliege als Modell , Prof. Hall und Kollegen machte eine winzige Druckmessvorrichtungaus Silizium. Mit einer Spanne von nur 2 mm, ist das Gerät nahezu die gleiche Größe wie der Fliege Hörorgan .
Im Gegensatz zu vielen Insekten können die Grund Menschen und anderen Säugetieren zu lokalisieren die Quelle einer Sound ist , denn wir haben einen viel größeren Abstand zwischen unseren Ohren. Die Klangverarbeitungsmechanismusin unserem Gehirn nutzt den Zeitunterschied in der Ankunft der Ton an den beiden Ohren , um die Quelle zu lokalisieren.
Aber Insektenkörpernsind in der Regel zu klein, um dies zu tun - die Schallwellen beide Seiten effektiv schlagen fast zur gleichen Zeit .
Das bedeutet, dass mit Ausnahme von Insekten wie O. ochracea - es kann die Richtung eines Cricket- Chirp zu lokalisieren , obwohl seine Ohren sind weniger als 2 mm auseinander. Seine hochentwickelten Gehörmechanismuskönnen die 4 Millisekunden Lücke zwischen dem Klang der Eingabe auf einem Ohr und das andere zu spüren. Er verstärkt auch diesen Zeitunterschied mit einer " Wippe " oder " Wippe " Mechanismus, der es um die Cricket mit bemerkenswerter Genauigkeit lokalisieren können .
Engineers emuliert Fliege Gehörmechanismusunter Verwendung eines flexiblen Strahl
Auf der Fliege Hörmechanismus replizieren , machte das Team einen flexiblen Träger mit piezoelektrischen Materialien , die sie um die Durchbiegung und die Rotation des Strahls als eine Möglichkeit, Schalldruck und Druckgefälle zur gleichen Zeit messen Gebrauch gestattet.
Während andere Teams haben bereits versucht, bauen Hörgeräten , die super- Anhörung der Fliege zu emulieren , Prof. Neal und seine Kollegen sind die ersten, piezoelektrische Materialien , die mechanischen Druck in elektrische Signale umwandeln zu verwenden und lassen Sie das Gerät mit sehr wenig Energie zu arbeiten.
"Weil Hörgeräte verlassen sich auf Batterien , Stromverbrauch minimiert ist eine kritische Betrachtung in Bewegung Hörgerätegerätetechnikvorwärts ", sagt Prof. Hall.
Er sieht diese Technologie ist attraktiv für Menschen mit Hörproblemen in der Zukunft. Während so viele wie 1 in 10 Amerikaner könnten von einem Hörgerät profitieren , die derzeit nur ein Fünftel dieser Zahl verwenden Sie eine , fügt er hinzu.
Er sagt, dass viele glauben, der Hauptgrund für den Spalt ist Hörgeräteträger die Unzufriedenheit mit den Geräten :
" Drehen Sie die Lautstärke , um jemanden zu hören Ihnen gegenüber auch verstärkt all der umgebenden Hintergrundrauschen - das Geräusch eines Cocktail-Party ähnelt . "
Sowie unter Hörgerät -Technologie auf eine neue Ebene könnte die Vorrichtung auch bei der Militär- und Verteidigungsanwendungensein . Beispielsweise in dunklen Umgebungen, wo visuelle Signale fehlen.
Mittel aus der Defense Advanced Research Projects Agency ( DARPA ) half Finanzierung der Studie.
Im Februar 2014 berichtete Medical News Today , wie Forscher haben eine neue Low-Power- Chip, der die Aussicht bietet entwickelt Cochlea-Implantate ohne externe Hardware .