外耳

它們引導聲音到敏感的中耳

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一個六週大的人類胚胎看起來更像小鯢,而不是其他任何東西,它有小槳狀的手,黑點狀的眼睛,在它淺淺的嘴裂兩側,有六個小凸起,註定要形成耳朵。到九周時,隨著下巴變得更加突出,這些“小丘”將向上移動到臉上,並開始呈現出可識別的貝殼形狀,非常方便支撐眼鏡。由於發育通常會重演進化的階段,胚胎耳朵與下巴的同步生長並非偶然:哺乳動物特有的傳聲中耳骨是從魚類的鰓弓和爬行動物的頜骨演變而來的。

鼓膜,即位於中耳外部的耳膜,在青蛙、烏龜、蜥蜴、鳥類和哺乳動物的祖先中分別且反覆地進化而來。爬行動物的鼓膜最多隻能粗略地傳遞低頻振動。對於擁有更精細中耳裝置的哺乳動物來說,也可以聽到更高頻率的聲音;外部皮膚和軟骨瓣,稱為耳廓,被認為已經進化出來,以更有效地捕捉和引導這些聲音。整個人耳結構僅將聲音放大約 10 到 15 分貝,但我們的耳廓也有用地調節進入耳道的聲頻率。當耳廓的輪廓反射傳入的振動時,它們會稍微延遲高頻聲音,從而抵消掉一部分高頻聲音。這種所謂的陷波濾波效應優先將人類語音範圍內的聲音傳遞到內耳。

耳廓還有助於檢測聲音的來源。也許沒有哪種動物比蝙蝠具有更敏銳的方向性聽覺,蝙蝠的耳廓形狀和大小各異,以適應每個物種自身聲納訊號的頻率。另一種嚴重依賴聽覺的夜間獵手——倉鴞,則使用其大型面部羽毛皺領來捕捉聲音及其來源的線索。對人類耳廓如何過濾和反射聲音的研究正在為助聽器的設計提供資訊,以便更好地再現自然聽覺力學。機器人和自動監控攝像頭也會模仿人頭和外耳,轉向擾動聲音的方向。

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