Các nhà khoa học từ một tổ chức nổi tiếng ở Đức đã thành công trong việc tạo ra một cảm biến vi cơ điện tử lấy cảm hứng từ ốc tai, một xương rỗng hình xoắn ốc được tìm thấy ở tai trong, TechXplore đưa tin.

Thành tựu đáng kinh ngạc này, được công bố gần đây trên tạp chí Nature Electronics, có tiềm năng cách mạng hóa khả năng phát hiện âm thanh trong môi trường ồn ào, vượt qua khả năng của micrô truyền thống.

Chế tạo ốc tai vi cơ điện tử

Theo báo cáo, nghiên cứu này lấy cảm hứng từ cách tai của chúng ta phát hiện âm thanh bằng cách sử dụng các tế bào đặc biệt gọi là tế bào lông.

Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nguồn cảm hứng từ công trình trước đây về các cấu trúc nhỏ gọi là công cụ đúc hẫng và nhận ra rằng họ có thể sử dụng chúng để tạo ra các tế bào tóc nhân tạo. Những tế bào lông nhân tạo này có thể phát hiện các âm thanh khác nhau một cách tập trung hơn so với micrô thông thường.

Một micrô bình thường thu nhận tất cả các âm thanh cùng một lúc, nhưng tai của chúng ta có các tế bào lông có thể phát hiện một số âm thanh riêng lẻ.

Claudia Lenk, tác giả chính của bài báo, nói với TechXplore rằng khả năng này rất quan trọng để tách lời nói khỏi tiếng ồn xung quanh. Bằng cách điều chỉnh độ nhạy phát hiện của từng tế bào lông, chúng tôi có thể giúp nghe giọng nói dễ dàng hơn đồng thời giảm tiếng ồn xung quanh.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị nhỏ gọi là ốc tai cơ điện tử. Nó có hai phần quan trọng. Phần đầu tiên bao gồm một công cụ đúc hẫng nhỏ bằng silicon hoạt động như một tế bào lông nhân tạo và phát hiện âm thanh. Phần thứ hai là một vòng phản hồi điều chỉnh các thuộc tính phát hiện của từng công cụ đúc hẫng.

Đây là cách hoạt động của ốc tai: Khi âm thanh truyền đến công cụ đúc hẫng, chúng rung động và rung động này được đo dưới dạng tín hiệu điện tử.

Theo nghiên cứu của họ, họ đã sử dụng phản hồi thời gian thực để tinh chỉnh các thuộc tính của cảm biến và thích ứng với các môi trường ồn ào khác nhau.

Bằng cách chuyển đổi giữa các đặc tính tuyến tính và phi tuyến, cảm biến trở nên tốt hơn trong việc phát hiện tín hiệu trong điều kiện nhiễu, có phạm vi rộng hơn để phát hiện các mức độ nhiễu khác nhau và có thể thích ứng với sự thay đổi của môi trường.

Ốc tai nhân tạo cải thiện thính giác như thế nào

Ốc tai có thể tùy chỉnh này có nhiều ứng dụng trong thế giới thực. Không giống như các micrô thông thường có cài đặt cố định, hệ thống này có thể điều chỉnh khả năng phát hiện âm thanh của nó – dù trong môi trường yên tĩnh hay ồn ào

Micrô thông thường yêu cầu xử lý nhiều để thu được âm thanh yên tĩnh, đặc biệt là ở những nơi ồn ào. Nhưng ốc tai thích ứng lọc ra những âm thanh không mong muốn sớm hơn, giúp nhận dạng giọng nói dễ dàng hơn và phân loại chính xác âm thanh trong môi trường ồn ào.

Cũng đọc: Thuốc mới làm chậm quá trình mất thị lực ở bệnh nhân tiểu đường, Nghiên cứu tuyên bố; Nó có an toàn hơn các phương pháp điều trị hiện có không?

Khả năng thích ứng của ốc tai là đáng chú ý. Điều này có nghĩa là nó có thể thay đổi nhanh chóng, điều này rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng. Nó cũng giúp chúng tôi nghe thông tin quan trọng chẳng hạn như thời gian của một số âm thanh và cao độ nhất định, giúp phát hiện giọng nói nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Ốc tai điện tử có thể tùy chỉnh này có thể được tích hợp vào nhiều thiết bị khác nhau để cải thiện hiệu suất của chúng. Nó có thể tăng cường thiết bị trợ thính, loa thông minh, hệ thống an ninh, v.v.

Vì tình trạng mất thính giác thường xảy ra do các tế bào lông trong tai của chúng ta có vấn đề nên các nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng sử dụng ốc tai nhân tạo của họ để tạo ra các thiết bị trợ thính tốt hơn.

Họ muốn phát triển một hệ thống bao gồm toàn bộ mạng thính giác của con người và kết hợp nó với một mạng thần kinh để xử lý.

Điều này sẽ giúp mọi người tự động điều chỉnh các âm thanh khác nhau và tập trung vào những âm thanh quan trọng như lời nói. Dự án mới của họ, được gọi là NeuroSensEar, tập trung vào việc tạo ra thiết bị trợ thính cải tiến này.

Vẫn được đăng ở đây tại Tech Times.

Bài báo liên quan: Lần đầu tiên liệu pháp gen khôi phục thính giác ở chuột già