تبادل أطراف الحديث في مطعم يمكن ان يمثل تحديا لأي شخص يضع سماعة اذن. فالسماعة تضخم اصوات الحديث، لكنها تضخم ايضا الاصوات في المطعم.
غير ان ميكرفونا يقلد طريقة السمع الخاصة بذبابة صغيرة ـ ويدعمها بآخر الاختراعات في مجال تقنية الليزر المتناهية في الصغر وتصنيف الاشارات ـ ربما يساعد على حل هذه المشكلة. وقد تلقى البروفسور رونالد مايلز استاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة ولاية نيويورك في بنغامتون منحة قيمتها 6.5 مليون دولار من المعهد القومي للصحة لتطوير تقنية استشعار وتصنيف لميكروفون صغير وفي غاية الحساسية يمكن استخدامه في سماعة اذن قوية.
ويمكن للميكروفون التقاط ما يمكن ان يقوله شخص يجلس عبر المائدة، بينما يتجاهل الضجيح المحيط.
وتعتمد هندسة الميكروفون على اذن ذبابة من نوع أوميا أوراشيا. فأنثى هذه الذبابة تستخدم قدرتها السمعية الدقيقة على التقاط اصوات الصراصير البعيدة، التي تستخدمها لوضع يرقاتها. وتخترق اليرقات الصراصير، ثم تأكلها وهي تنمو.
ويمكن ان يؤدي تقليد بنية طبلة اذن الذبابة الى فوائد جمة. واوضح لين لوثكي وهو مدير برامج في المعهد القومي للصم ومشاكل الاتصال الاخرى، وهو القسم التابع للمعهد القومي للصحة الذي يرعى عمل بنغامتون: «ان هذه الذبابة قد حلت مشكلة السمع والضوضاء. ويحاول الدكتور مايلز تطبيق هذه التصميم البيولوجي في ميكروفون يمكن ان يصبح احد مكونات سماعة اذن. وربما يستفيد العديد من الناس من هذا البحث. فيوجد 28 مليون أميركي من فاقدي السمع بدرجات مختلفة طبقا لما ذكره الدكتور لوثكي الذي أضاف أن 20 في المائة فقط من الذين يمكنهم استخدام سماعات الاذن حاولوا استخدامها. ونصف هذه النسبة تشعر بالرضا».
ويمكن ان يساعد ميكرفون الدكتور مايلز في تغيير هذه الاحصائية بمنع بعض الضوضاء غير المطلوبة من الوصول الى الاذن. وقال: «ان العديد من الناس الذين يمكنهم استخدام سماعات اذن لا يستخدمونها ولسبب وجيه ـ يوجد هذا الاحساس بالضوضاء وبعض التشويش للصوت».
وتستحق هذه الذبابة الاعتراف بفضلها في اختراع الميكرفون. ويلاحظ أن الغشاءين في نظام السمع في الذبابة قريبان من بعضهما البعض ويربط بينهما مفصل مثل قطعة نسيج.
وقد قلد دكتور مايلز هذا المفصل بصناعته من السيلكون. واوضح انه في الميكروفونات العادية، فإن الغشاء الذي يتذبذب محاط من كل الجهات مثل الطبلة. ولكن في هذا الميكروفون فإن الغشاء يعمل مثل الارجوحة مربوط من نقطة مركزية.
وعندما تمر من امامه الموجات الصوتية، فإن ضغط الصوت يحرك طرفي الغشاء. واوضح انه اذا قدم الصوت من الجانبين في نفس الوقت وبنفس الحدة، فإن الآلية لا تتحرك. ولكن اذا جاء الصوت الى جانب واحد قبل الآخر، فإنه يتحرك لأن ضغط الجانبين متساوٍ.
ويعمل التصميم على تقبل الغشاء الرقيق الصوت القادم من اتجاه محدد. واوضح ان ما نريده هو ميكروفون يرفض الاصوات القادمة من الخلف أو من الجانب، ويقبل الاصوات القادمة من الشخص الذي يتكلم.
وقد وضع دكتور مايلز ثلاثة اغشية متحركة في شريحة سيلكون في حجم طرف اصبع طفل صغير. وعندما يبدأ الغشاء في التحرك يجب تحويل الحركة الميكانيكية الى اشارات كهربائية يمكن تضخيمها. ويمكن تحقيق ذلك عبر تغييرات في الخاصية الكهربائية للغشاء.
غير ان لفنت دغرتكين عضو فريق الابحاث والاستاذ المساعد للهندسة الميكانيكية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، صمم استشعارات بصرية قال: انها ربما تسمح بتصميم ميكروفون اكثر فاعلية. واوضح نستخدم ليزرا متناهيا في الصغر يمكن تشغيله وايقافه بسرعة، وهو نفس الليزر المستخدم في وسائل الاتصالات البصرية. وتجدر الاشارة الى ان جهاز الليزر المستخدم في تحديد موقع الغشاء سهل الاستخدام في المعامل، طبقا لما ذكره الدكتور دغرتكين. وتنبع المشكلة عندما يجب تركيبه في سماعة اذن.
وقد صمم هو وزملاؤه جهازاً صغيراً للقيام بهذا العمل. وقال دكتور دغرتكين: «اننا يمكننا قياس تردد الغشاء بنسبة تتراوح ما بين ناقص 10 الى 14 متراً».
ويستخدم الجهاز اشعة ليزر وجهاز قياس الضوء لقياس الانعكاس. وينعكس جزء من الشعاع من سطح ثابت، والاخر من سطح متحرك. وعندما يصل الشعاع الى جهاز قياس الضوء، في بعض الاحيان على مراحل، فإن التغيير في الحدة يقدم اسس القياس.