לשמוע כמו זבוב

יכולת השמיעה המדהימה של נקבת זבוב ה-Ormia משמשת השראה לייצור מכשירי שמיעה משופרים.

מאת: אופיר מרום

הנקבה של זבובOrmia ochracea חייבת למצוא צרצרים כדי להתרבות. כדי לעשות זאת היא מתחקה אחרי קריאות החיזור של הצרצר הזכר. כשהיא מוצאת מועמד מתאים היא מטילה עליו ביצים, והרימות שבוקעות מהן מתחפרות במהירות בגופו, למשך כשבעה עד עשרה ימים, עד שהן בוקעות, אך המארח אינו שורד את האירוח הכפוי הזה…. כידוע לכל מי שלא הצליח להירדם בלילה בגלל צרצור של צרצרים, מציאת צרצר בבית היא לא משימה פשוטה, על אחת כמה וכמה קשה משימת איתור צרצר בודד בשדה פתוח. יכולת השמיעה המדהימה שפיתחה נקבת זבוב ה-Ormia מאפשרת לה למצוא צרצרים בהצלחה, וכיום הבנתה גם מסייעת לתכנן מכשירי שמיעה משופרים לבני אדם.
כדי למצוא את הכיוון ממנו מגיע קול כלשהו, המוח שלנו משתמש במדידת ההבדל בין הזמנים שלוקח לקול להגיע לשתי האוזניים ומדידת ההבדל בעוצמה של אותו קול, כפי שהיא נקלטת בכל אוזן. האתגר הגדול של נקבת זבוב ה-Ormia הוא שהאוזניים שלה קרובות מאוד זו לזו, ולכן ההבדלים בעוצמת הקול ובזמן שהוא מגיע לכל אוזן קטנים וקשים להבחנה. כדי להתגבר על בעיה זו מממשת הזבובה טכניקה של הגברה מכאנית ונוירולוגית, באמצעותם היא מזהה הבדלי זמן פי אלף (!!!) טוב יותר מהאוזן האנושית.

לאחרונה פיתחו חוקרים מיקרופונים מיניאטוריים המחקים בדיוק את המנגנון הזה. המיקרופונים בנויים משתי דיאפרגמות, שקולטות ויברציות קוליות. הדיאפרגמות מחוברות בגשר גמיש, היכול להתקפל, ממש כמו הגשר המחבר בין שני עורות התוף באוזניי הזבובה. כתוצאה ממבנה ייחודי זה, שתי האוזניים נעות בכיוונים מנוגדים בתגובה להבדלים בלחץ על המשטחים החיצוניים שלהם. כמו אצל הזבובה, גם במכשיר השמיעה נמדדים ההבדלים בעוצמה ובתדירות של הויברציות בין שתי הדיאפרגמות על ידי חיישן, ובכך מצליח המכשיר לזהות את השתנות הקול במרחב, דבר שלמעשה יוצר מיקרופון כיווני. אחד היישומים החשובים למיקרופונים כיווניים הוא במכשירי שמיעה, מאחר שסוג זה של מיקרופונים יעיל מאוד לצמצום השפעתם של רעשי רקע ולשיפור יכולת ההבנה של דיבור בסביבה רועשת. מגבלת הגודל של המכשירים מחייבת, מטעמים קוסמטיים, שהמרחק בין שני המיקרופונים בתוך מכשיר השמיעה, הדרושים לחישוב כיוון הקול, יהיה בסדר גודל של מילימטרים בודדים. על פי החוקרים, יישום העיקרון בו משתמשת זבובת ה-Ormia מאפשר לייצר מכשיר בעל רעש פנימי (רצפת רעש) נמוך בכ- 17 דציבלים ממה שניתן לייצר כיום, ובכך לתת אפשרות למשתמשים לשמוע קצת יותר טוב… את הזבובה, בפעם הבאה שהיא תעופף ליד האוזן שלהם.

למקור הידיעה