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研究人员希望蛾子的小耳朵有一天能推进手机和助听器的改进。小蜡蛾不仅需要听到声音，还需要精确定位声音的来源。研究人员正在研究他们是如何做到这一点的——这些知识有朝一日可能会在手机和助听器等产品的设计中发挥作用。
人类和大多数其他脊椎动物能够感知声音的方向，因为它们有两只耳朵在空间上分开。“我们可以分辨声音来自哪里，因为两只耳朵接收信号的时间略有不同。即使我们没有意识到这一点，我们的大脑基本上可以做数学运算，”Lara Díaz-García说，她是英国University of Strathclyde的博士生，与James Windmill和Andrew Reid一起工作。
这种方法不适用于非常小的动物，因为声音几乎同时到达两只耳朵。昆虫，如蟋蟀，通过不同的途径传递声音来实现定向听觉，根据声音的来源来夸大时间和音量的差异。但较小的蜡蛾、灰蛾，没有这样的系统。
雌性蜡蛾利用气味和声音的结合来寻找配偶。Díaz-García说，首先，雌性会跟随雄性信息素的气味，直到离它不到一米的距离。然后，雌性降落下来，朝雄性发出的声音跑去。
雌蛾只有半英寸长。它们的小耳朵并排放在肚子上，相距约半毫米。20世纪80年代，另一个研究小组发现，即使一只耳朵失聪，雌性仍然可以找到雄性。
在最近的研究中，Reid、Windmill和他们的同事分析了飞蛾耳朵的结构。每只耳朵都有一个振动的膜，叫做鼓膜，类似于人类的耳膜。蛾子缺少复杂的结构，比如耳蜗。相反，每个振动膜直接连接到三个神经元,蛾的大脑传递信号。
研究人员认为，飞蛾声音追踪能力的秘密在于鼓膜的结构。薄膜的形状像一个椭圆形，前面的部分（朝向蛾的头部）比后面的部分厚。当一种声音击中隔膜时，两部分移动的方式不同。较薄的部分，也就是神经元附着的地方，会以更大的运动和更复杂的模式振动。
为了测试这些差异是否能解释这些蛾子的能力，Díaz-García和她的同事创建了一个计算机模拟。Díaz-García表示，要真正模拟方向性听力，还需要更多的分析。她的初步研究结果显示，当声音来自蛾子的前方时，模拟鼓室中较薄的部分振动得更强烈——这一现象可能会让雌虫锁定配偶的歌声。
她说：“看到这么小这么简单的东西能做到这样的事情，真是太神奇了。”
Díaz-García正致力于建立一个蛾耳的功能模型，她和她的同事们希望他们的发现将有助于设计定向麦克风。定向麦克风对来自特定方向的声音最敏感，小的已经在手机和助听器中使用，而大的在音乐行业中广泛使用。
宾夕法尼亚州立大学的声学家Stephen Thompson表示，如果能有一个能装在助听器里的麦克风，灵敏度可以和舞台上使用的大号麦克风媲美，会是比小麦克风更好的选择，虽然他没有参与蛾类研究。
老式的定向麦克风在两边都有一个孔供声音进入，这样一来，声波就会相互抵消，除非它们从一边发出的声音比另一边强。(进一步的调整使麦克风只能接收正面的声音，而不是同时接收正面和背面的声音)。Thompson说，现代助听器通过计算多个麦克风接收到的声音之间的差异来感知方向，这些麦克风在助听器的尺寸允许的范围内被放置得越远越好。一般来说，随着元件越来越小，越靠近，无意义噪声的水平就越高。
现在就断言蜡蛾的耳朵结构是否能促进现有技术的进步还为时过早，而目前Thompson还不确定。研究人员此前曾尝试在昆虫的耳朵上模拟定向麦克风——在这种情况下，模拟的是寄生蝇。这种苍蝇的耳朵有一层膜，就像微小的跷跷板，根据声音击中的位置，会向哪个方向倾斜。这个想法似乎很有前途，但它从未广泛应用于商业麦克风。尽管如此，Thompson表示：“飞蛾在这方面的表现与以往任何人想过的都不一样。”“也许这个想法会帮助我们做得更好。”
信息源于：insidescience
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