关于两类仿生耳蜗本征模态的解析起源

声波进入耳朵后，沿着耳蜗巨膜传播为表面波。近期的研究表明，该系统支持两种模式：一种是局部共振模态，构成现代对耳蜗力学理解的基础；另一种是新类别的空间扩展模态。本文构建解析框架，解释了这种模态结构的产生。我们表明，扩展模态源于全球连续驻波解的产生，而局部模态则源于需在奇点点处匹配才能实现的内共振。这些结果阐明了耳蜗波方程的普遍结构。