人工耳蝸的豐富聲感知及改進研究.pdf

1、人工耳蝸是一種利用電信號刺激殘留聽細胞以恢復(fù)重度感音性耳聾患者聽力的感音裝置，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，其對音樂信號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)量對廣大耳聾患者來說具有重要的現(xiàn)實意義，故本文開展了人工耳蝸的豐富聲感知分析、信號解析及改進方法研究。
　　針對在噪聲環(huán)境下人工耳蝸植入者對言語的識

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)合人耳的聽覺特性，提出一種改進的時間自適應(yīng)閾值的聽覺感知小波包去噪算法。該方法采用聽覺感知小波包對噪聲語音進行分解，并基于語音存在概率估計按幀自動調(diào)節(jié)去噪閾值，從而在抑制噪聲的同時更好的保留了原始語音成分，更好地提高了語音的清晰度和可懂度。
　　針對現(xiàn)有人工耳蝸對音樂信號感知差的問題，本文首先研究了音樂信號的時域與頻域特征以及這些信息對音樂信號表達的對應(yīng)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在時域上音樂

3、信號的基音周期范圍比語音信號的要大很多，語音信號的基音周期約為2～12.5ms（基頻80～500Hz），而音樂信號的基音周期范圍是0.1～63ms(16～9000Hz)，因此音樂信號對時域分辨率的要求比語音信號高;在頻域上，音樂信號比語音信號的頻率分布范圍更廣，譜峰的個數(shù)要更多，能量衰減慢，在高頻區(qū)仍有很強的能量分布。總之，音樂信號的譜信息要比語音信號更加豐富多變，其時域變化頻率也比語言信號快。且研究表明，包絡(luò)信息對語音信號分辨起主要作

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