ساخت میکروفن با الهام از گوش مگس

تیمی از محققان با الهام از گوش‌های حساس گونه‌ای مگس، میکروفون جدیدی را طراحی کرده‌اند که عملکرد شنودی بهتری را در مقایسه با سمعک‌های موجود دارد.

به گزارش ایسنا، رونالد مایلز، پروفسور مطرح مهندسی مکانیک در دانشگاه بیرمنگهام، شنوایی نوعی حشره به اندازه مگس خانگی به نام Ormia ochracea را مطالعه کرده است. این مگس بومی جنوب شرق ایالات متحده امریکا و امریکای مرکزی است.

برخلاف دیگر مگس‌ها، Ormia ochracea دارای پرده گوشی است که فشار صوت را درست مانند گوش‌های انسان حس می‌کند و بسیار خوب می‌شنود.

مگس‌های ماده‌ای از این نوع، از شنیداری هدایتی قابل توجهی برای مکانیابی جیرجیرک‌های نر آوازخوان استفاده می‌کنند که می‌توانند لاروهایشان را بر روی آن‌ها انباشت کنند.

مایلز و همکارانش پیشتر مکانیسمی را که توسط آن این مگس علی‌رغم جثه ریزش، به شنوایی هدایتی دست می‌یابد، توضیح داده بودند و هم‌اکنون میکروفون جدیدی را با الهام از گوش‌های این حشره طراحی کرده‌اند.

میکروفون میکروالکترومکانیکی از دیافراگم یک و سه میلی‌متری استفاده می‌کند که برای چرخش حول محور مرکزی در پاسخ به درجات فشار صوتی، طراحی شده است.

حرکت دیافراگم با استفاده از حسگرهای نوری شناسایی می‌شود. برای به حداقل‌رساندن اثرات مختلف رزونانس‌ها بر روی این پاسخ، مایلز و گروهش از یک سیستم بازخورد برای دستیابی به کنترل Q بهره بردند.

کنترل Q در اصل، یک سیستم کنترل بازخورد الکترونیکی برای معرفی نوسانات الکترونیکی است.

زنگ‌زدن زنگوله‌مانند دیافراگم یک میکروفون امری مطلوب نیست و برای دستیابی به زمینه نویز بسیار پایین، به حداقل‌رساندن هر نوع نوسان مجهول در این حسگرها حائز اهمیت است. با انجام این عمل، دیافراگم در فرکانس طبیعی طنین می‌اندازد.

مایلز و تیمش اولین گروه علمی هستند که نشان‌داده‌اند می‌توان از این نوع نوسانات الکترونیکی در یک میکروفون بدون اثرگذاری بر بستر صوتی آن، استفاده کرد.

بستر نویزی میکروفون جدید حدود 17 دسی‌بل پایین‌تر از آن چیزی است که با استفاده از یک جفت میکروفون‌ سمعک نویز پایین برای خلق سمعک هدایتی، به دست می‌آید.

طرح جدید می‌تواند دارای کاربردهایی از سمعک‌های شنیداری و تلفن‌های همراه تا سیستم‌های کنترل نویز شنیداری و نظارتی باشد و ساخت آن آسان است.

جزئیات این فناوری در تاریخ 2-7 ژوئن در «کنگره بین‌المللی شنیداری» در مونترئال ارائه می‌شود.