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仿生听觉传感器
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“仿生智能耳蜗”让声音更真切
人民日报· 2025-05-29 06:18
技术突破 - 研究团队开发出新型智能听觉系统,通过模拟人类完整听觉过程,集成压电纳米纤维和人工智能神经网络,实现对声音方向和内容的精准识别[1] - 新型声学传感器采用螺旋形蹦床状结构,由径向排列的压电纳米纤维阵列组成,能捕获环境声振动并转换为不同频率电信号,模拟人类耳蜗频率分离功能[2] - 柔性压电纳米纤维对声波的灵敏度显著优于传统压电薄膜,能有效响应人类核心听觉频段[2] 性能优势 - 系统在水平方向声源识别准确率达97%,垂直方向达92%,声音距离判断准确率100%,显著优于传统双侧人工耳蜗[3] - 压电纳米纤维技术有望将通道数量提升至每根纤维独立通道,解决现有人工耳蜗电极通道少(不超过24个)和频谱分辨率低的问题[2] - 系统具备自供电潜力,可通过环境机械振动收集能量,减少对电池或外部电源依赖[2] 功能扩展 - 搭载人工智能模型后,系统新增声音内容识别、音乐录制和回放等功能[3] - 研究首次实现通过物理器件直接模拟人类耳蜗的声波频率分离功能,结合神经网络完成多维度声源识别[3] 应用前景 - 技术可应用于声探测感知和人工耳蜗领域,目前处于实验室原型阶段[3] - 团队计划启动可穿戴设备研发,但需验证真实噪声环境性能并解决植入设备的生物相容性和微型化问题[4]