Fig 1 傅里叶变换与逆变换

而人耳分辨不同频率声音的奥秘就在于人的听觉系统可以进行“傅里叶变换”，只不过这个傅里叶变换并不如我们想象的那样是大脑的后期处理，而是在耳朵里有着对应的生理结构，这个生理结构就是耳蜗中基底膜。

基底膜随着耳蜗螺旋盘绕，在耳蜗外端，基底膜刚性较大，宽度较窄，能够和振动中的高频成分发生最大共振，在耳蜗内端，基底膜刚性较小，宽度较宽，能够和振动中的低频成分发生最大共振，不同区域的振动使得柯蒂氏器上不同部位的毛细胞发生弯曲，最终变为不同神经上的信号，我们就能分辨出不同频率的声音了。自然造物是多么的神奇，通过这样一种简单的结构，就可以通过物理手段实现傅里叶变换，我们的脑子就不用进行那么复杂的活动了！

需要提到的是，毛细胞是不可再生的，而由于耳蜗外端的毛细胞受外界声音影响更大，所以随着年龄的增长，我们慢慢的会听不到高频的声音。所以，一定要保护好自己的听力鸭！

Fig 2 论文中的耳朵结构图示和人工耳蜗模型

参考文献：

[1] Yooil Kim.Scientific Reports.2018,8,12023

[2] 马赫. 科学哲学演讲录

By J. Baker

本期答题团队：

物理所 Nuor、二十三、Ling、J.Baker、重光

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