噪聲環(huán)境下人工耳蝸漢語聲調(diào)識別研究.pdf

1、人工耳蝸是目前唯一能使重度耳聾者重獲聽力的醫(yī)學假體,隨著集成電路和語音處理技術的飛速發(fā)展,人工耳蝸的性能也在逐步提高和完善,為耳聾患者獲得更多質(zhì)量更好的聽覺感受提供了可能。人工耳蝸是將語音信號通過體外語音處理器編碼后發(fā)送脈沖到耳蝸內(nèi)的植入電極,通過電刺激聽神經(jīng)代替耳聾者受損的毛細胞產(chǎn)生聽覺。關于人工耳蝸的研究國外已經(jīng)有較為成熟的理論基礎和臨床經(jīng)驗,近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展我國聽障人士也開始受益于人工耳蝸對聽力的幫助。然而國外的研究經(jīng)驗和成果對

2、我國人工耳蝸的發(fā)展并不完全適用,漢語的聲調(diào)特性對語義的影響至關重要,這使得在我國人工耳蝸在編碼處理上的難度要遠大于西方發(fā)達國家。而在人工耳蝸植入者的日常生活中,除了人工耳蝸本身性能之外,影響語音感知能力另外一個不可避免的干擾便是噪聲。因此研究人工耳蝸患者的漢語可懂度的影響因素和患者的發(fā)聲能力對于人工耳蝸在我國的發(fā)展和改進有重要的指導意義。
　　本文對我國人工耳蝸植入者的漢語聲調(diào)識別能力和發(fā)聲能力進行了分析研究,這對改進人工耳蝸性能

3、及提高植入者生活質(zhì)量具有較大參考價值。論文對漢語語音、聲調(diào)識別及發(fā)聲能力的影響因素進行了分析,并對包含大量聲調(diào)信息的基頻提取方法做出改進,以更好的得到和分析人工耳蝸植入的聲調(diào)認知能力。首先對噪聲環(huán)境下人工耳蝸語音可懂度的影響因素進行了仿真實驗,將語音信號進行人工耳蝸編碼仿真處理后再合成,采用正常聽力被試者進行測聽。在不同的信噪比和刺激衰減速率下,本次實驗研究分析了刺激擴散衰減速率對噪聲環(huán)境下語音可懂度以及聲調(diào)識別的影響。其次,對語音信號

4、的基頻提取方法進行改進,將包含大量聲調(diào)信息的基頻檢測作為判別聲調(diào)特征的主要手段。本文在經(jīng)典的基頻提取方法的基礎上,提出了兩種改進的基音周期檢測方法:第一種方法結(jié)合平均能量幅度差函數(shù)(AMDF)和自相關函數(shù)(ACF)使基頻周期處的峰值點更為突出尖銳,提高了基頻檢測的抗噪性;第二種方法通過線性殘差(LPC)系數(shù)構(gòu)成的逆濾波器對語音信號的逆濾波去除聲道響應和噪聲干擾,再對殘差信號進行倒譜法檢測語音周期。最后對人工耳蝸植入兒童的聲調(diào)發(fā)聲能力進行