人的耳朵是管聽聲音的感覺器官。我們知道,聲波是一種機械振動,當它傳入耳內,“刺激”聽覺神經末梢,從而使人感受到不同頻率的聲音。因此我們能夠聽到我們之間的說話聲及音樂聲以及風聲、雨聲、雷鳴等自然的聲音。
然而還有一些“聲音”,我們是聽不到的,如振動頻率超過2萬赫茲的超聲波和振動頻率低於15赫茲的次聲聲波。但這些“聲音”是很有用的。
譬如超聲波。在海洋中利用發射源發出的超聲波遇到目標反射回來的特性變化,可以發現敵人的潛水艇及其他船隻;它還可用來探測魚群、進行海洋研究;在醫院裡,人們利用超聲波可進行人體疾病的診斷;人們還可利用它來研究物質內部的結構和性質。
但人耳聽不到超聲波,為此設計和製造出能“聽”超聲波的人工耳,就可使人類探聽到更多的資訊。
再譬如次聲。在自然界中的許多活動中都伴隨著次聲的產生和傳播,例如火山爆發、地震、隕石落地、磁爆、雷爆等都會產生次聲。頻率低的波可以傳得很遠,印度尼西亞的克拉克脫大火山爆發時產生的次聲,頻率為1/10000~20赫茲,在地球周圍轉了幾圈。
人們透過大氣中和地下的次聲波可以研究颱風、海嘯、火山、地震,還可以監視核爆炸、導彈發射等,因此對次聲的監聽,會給人們帶來很多資訊。可是人耳對次聲同樣聽不到,這就需要人工耳幫忙了。
除了超聲波、次聲外,在一些場合,為了探聽極微弱的聲音,也不得不求助於人工耳朵。
例如埋在馬路下面的自來水管,天長日久,由於種種原因會產生裂縫而漏水,過去是靠人耳檢漏。在夜深人靜的時候,水管工人用一根木棒或鐵棒接觸馬路的地面,把耳朵貼緊棍棒的另一端,依靠耳朵聽有沒有漏潺流水的聲來加以判別。
用這種方法勞動強度大、效率低,準確性也不高。現在可在馬路上擺放一隻人工耳朵,如果水管漏水,它就能把“聽”到的微弱流水聲轉變成電訊號,在儀表上指示出來,從而方便地判別出自來水管有無漏水現象。
同樣,糧食倉庫中隱藏在堆積如山的糧食,裡面的小蟲和蛀食建築物的白蟻也逃不過人工耳朵的聽覺,因為它們爬動時總要發出聲音,儘管這聲音很微弱,但是高靈敏的人工耳朵是完全能夠“聽”得見的。事實上在2~3公斤糧食裡,只要有一隻害蟲在爬動,就能被它發現。所以儘管是區區小蟲,有了人工耳朵,人們對它的行蹤也可瞭如指掌。
再臂如利用人工耳朵來“聽”機械手錶發出的嚓嚓聲,然後把它聽到的聲音轉變成電訊號,輸入電子計算機與標準手錶進行比較的話,就可以實現校表自動化,生產手錶的工廠採用這種電子校表機,每小時可校上千隻手表,大大提高了生產效率。
你看,人工耳朵的用途很多,本領也很神奇吧!