在武侠小说当中,通常存在高手拥有“听声辨位”的超高本领。动物听觉刺激系统对科学家的研究带来极大的便利,能够通过研究动物的听觉,从而深入理解和掌握听觉系统的原理,并将这一技术应用在机器人的制造上。
人是如何感知声源的?
人类对于声源位置的感知主要有两个方面来决定,一个是声音到达两耳的时间差,另一个是声音到达两耳的能量差。对于低频声音来说,人主要依据声音到达两耳的时间差来判定;对于高频声音,由于人头及耳廓对声波的散射效应,人主要依据声音到达两耳的能量差来决定。对于整个学术界来说,现有的研究还不能完全弄清楚人类的听觉系统,所以双耳时间差和能量差(或者说声级差)仍然是目前人耳定位的主要参考。
动物听觉刺激系统带来什么启示?
自然界给我们带来了一些新启示。大自然中的某些小动物,如青蛙、蜥蜴、昆虫等,由于头尺寸的限制,他们的两耳间距非常小,理论上根本无法满足阵列信号处理的基本要求,但他们仍然能够根据声音进行准确的定位。
近年来,科学家陆续发现这些动物之所以有这么好的声源定位能力,是因为他们的两个耳膜有一个充满空气的腔来联通着。由于这个空气腔的存在,使两个耳膜在振动时发生耦合效应。当声音到达两耳处时,他们对声音的感知是外部信号与耦合产生的内部信号的叠加。
动物听觉刺激系统对科学研究的意义非凡,研究学者渴望探索在视觉上探索出新的奥秘,并且将这项技术应用在机器人的建设以及听觉障碍的治疗上,无论是哪一种,这无疑是造福社会的伟大事业。