Звук входит в ухо и попадает на тонкую мембрану внутри улитки — спирального органа во внутреннем ухе. Эта мембрана не просто дрожит, как струна. Она сама подталкивает колебания, когда они слабые, и перестаёт, когда они сильные. Так ухо слышит и шёпот, и громкий разговор.

Учёные построили модель, где каждый кусочек мембраны — это маленький маятник с пружиной. Пружина толкает сильнее, когда колебания малы, и почти не толкает, когда они велики. Это как качели: если подталкивать слабо, они раскачаются, а если сильно — уже не поможешь. Такое правило называется экспоненциальным.

Модель также показала, что связь между соседними участками мембраны важна. Она расширяет диапазон слышимых частот и меняет форму бегущей волны. Это как если бы качели были соединены верёвками: движение одних передаётся другим.

Такая простая модель помогает понять, как ухо справляется с огромным диапазоном громкости — от шороха листьев до рёва мотора.