人工耳蝸的豐富聲感知及改進(jìn)研究.pdf

1、人工耳蝸是一種利用電信號(hào)刺激殘留聽(tīng)細(xì)胞以恢復(fù)重度感音性耳聾患者聽(tīng)力的感音裝置，目前在安靜環(huán)境下已經(jīng)獲得了良好的使用效果，但是在有噪聲的環(huán)境下其感音性能會(huì)急劇下降，而且由于該裝置刺激模式以及聲編碼策略的不足，其對(duì)音樂(lè)信號(hào)信息的感知普遍較差，因此繼續(xù)提高電子耳蝸的聲感知范圍，提高其聲感知質(zhì)量對(duì)廣大耳聾患者來(lái)說(shuō)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，故本文開(kāi)展了人工耳蝸的豐富聲感知分析、信號(hào)解析及改進(jìn)方法研究。
　　針對(duì)在噪聲環(huán)境下人工耳蝸植入者對(duì)言語(yǔ)的識(shí)

2、別差的現(xiàn)象，本文在研究傳統(tǒng)小波包去噪算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合人耳的聽(tīng)覺(jué)特性，提出一種改進(jìn)的時(shí)間自適應(yīng)閾值的聽(tīng)覺(jué)感知小波包去噪算法。該方法采用聽(tīng)覺(jué)感知小波包對(duì)噪聲語(yǔ)音進(jìn)行分解，并基于語(yǔ)音存在概率估計(jì)按幀自動(dòng)調(diào)節(jié)去噪閾值，從而在抑制噪聲的同時(shí)更好的保留了原始語(yǔ)音成分，更好地提高了語(yǔ)音的清晰度和可懂度。
　　針對(duì)現(xiàn)有人工耳蝸對(duì)音樂(lè)信號(hào)感知差的問(wèn)題，本文首先研究了音樂(lè)信號(hào)的時(shí)域與頻域特征以及這些信息對(duì)音樂(lè)信號(hào)表達(dá)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在時(shí)域上音樂(lè)

3、信號(hào)的基音周期范圍比語(yǔ)音信號(hào)的要大很多，語(yǔ)音信號(hào)的基音周期約為2～12.5ms（基頻80～500Hz），而音樂(lè)信號(hào)的基音周期范圍是0.1～63ms(16～9000Hz)，因此音樂(lè)信號(hào)對(duì)時(shí)域分辨率的要求比語(yǔ)音信號(hào)高;在頻域上，音樂(lè)信號(hào)比語(yǔ)音信號(hào)的頻率分布范圍更廣，譜峰的個(gè)數(shù)要更多，能量衰減慢，在高頻區(qū)仍有很強(qiáng)的能量分布。總之，音樂(lè)信號(hào)的譜信息要比語(yǔ)音信號(hào)更加豐富多變，其時(shí)域變化頻率也比語(yǔ)言信號(hào)快。且研究表明，包絡(luò)信息對(duì)語(yǔ)音信號(hào)分辨起主要作

4、用，精細(xì)結(jié)構(gòu)信息則對(duì)音樂(lè)信號(hào)感知起關(guān)鍵作用。然后結(jié)合現(xiàn)有針對(duì)語(yǔ)音信號(hào)傳輸?shù)亩佈b置特點(diǎn)，分析其傳輸音樂(lè)信號(hào)差的原因。研究發(fā)現(xiàn)若要完整的傳遞音樂(lè)信號(hào)最少需要布置120個(gè)電極，而目前的人工耳蝸電極只有22-24個(gè)，電極數(shù)目太少無(wú)法提供足夠的頻譜信息，是造成CI音樂(lè)信號(hào)感知差的主要原因。同時(shí)編碼策略主要是提取包絡(luò)信息，未對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，也是造成CI音樂(lè)感知差的原因。對(duì)應(yīng)上述的局限性，本文從刺激模式和編碼策略兩個(gè)方面細(xì)致探討了音樂(lè)信號(hào)感知的