人工耳蝸植入者言語(yǔ)識(shí)別及發(fā)聲能力分析.pdf

1、人工耳蝸是目前唯一能使重度耳聾者重獲聽(tīng)力的醫(yī)學(xué)假體，隨著集成電路和語(yǔ)音處理技術(shù)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(tīng)覺(jué)感受提供了可能。人工耳蝸是將語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)體外語(yǔ)音處理器編碼后發(fā)送脈沖到耳蝸內(nèi)的植入電極，通過(guò)電刺激聽(tīng)神經(jīng)代替耳聾者受損的毛細(xì)胞產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。關(guān)于人工耳蝸的研究國(guó)外已經(jīng)有較為成熟的理論基礎(chǔ)和臨床經(jīng)驗(yàn)，近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展我國(guó)聽(tīng)障人士也開(kāi)始受益于人工耳蝸對(duì)聽(tīng)力的幫助。然而國(guó)外的研究經(jīng)驗(yàn)和成果對(duì)

2、我國(guó)人工耳蝸的發(fā)展并不完全適用，漢語(yǔ)的聲調(diào)特性對(duì)語(yǔ)義的影響至關(guān)重要，這使得在我國(guó)人工耳蝸在編碼處理上的難度要遠(yuǎn)大于西方發(fā)達(dá)國(guó)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(yǔ)音感知能力另外一個(gè)不可避免的干擾便是噪聲。因此研究人工耳蝸患者的漢語(yǔ)可懂度的影響因素和患者的發(fā)聲能力對(duì)于人工耳蝸在我國(guó)的發(fā)展和改進(jìn)有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文對(duì)我國(guó)人工耳蝸植入者的噪聲環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別能力和正常情況下發(fā)聲能力進(jìn)行了分析研究，并總

3、結(jié)了人工耳蝸植入者在語(yǔ)音識(shí)別以及發(fā)聲嗓音方面的特點(diǎn)，這對(duì)改進(jìn)人工耳蝸性能及提高植入者生活質(zhì)量具有較大參考價(jià)值。
　　首先本文對(duì)噪聲環(huán)境下使用人工耳蝸的患者進(jìn)行了大量的臨床試驗(yàn)，來(lái)判別其言語(yǔ)識(shí)別能力。將語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行了不同類(lèi)型的加噪處理，主要分為三個(gè)方面，第一在信噪比為+10db的條件下加入了不同頻率的噪音，使噪音的可變量為頻率。第二是加入了不同信噪比的高斯白噪聲，使噪音的變量為信噪比。將這兩種合成語(yǔ)音讓人工耳蝸植入者進(jìn)行聽(tīng)力訓(xùn)練，通

4、過(guò)測(cè)試結(jié)果計(jì)算出患者在不同情況下的言語(yǔ)識(shí)別率并進(jìn)行分析，得出人工耳蝸植入者在有背景噪聲的條件下的言語(yǔ)識(shí)別能力。第三也是將語(yǔ)音材料加入了不同信噪比的高斯白噪聲，但是材料來(lái)源不同，讓人工耳蝸植入者進(jìn)行聲調(diào)識(shí)別測(cè)試，得出人工耳蝸植入者在有背景噪聲的條件下的聲調(diào)識(shí)別能力。
　　其次，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的基頻提取方法進(jìn)行改進(jìn)，將包含大量聲調(diào)信息的基頻檢測(cè)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(chǔ)上，提出了結(jié)合平均能量幅度差函數(shù)（Av

5、erage Magnitude Difference Function, AMDF）和自相關(guān)函數(shù)（Auto Correction Function，ACF）的基頻提取算法，使基頻周期處的峰值點(diǎn)更為突出尖銳，提高了基頻檢測(cè)的抗噪性；然后對(duì)植入人工耳蝸的患者發(fā)聲能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)人工耳蝸植入者語(yǔ)音參數(shù)的特征進(jìn)行提取和分析得出結(jié)論，主要參數(shù)包括基頻、基頻均值、基頻微擾和振幅微擾等。通過(guò)對(duì)以上嗓音參數(shù)的分析以及與正常人進(jìn)行對(duì)比得出人工耳蝸

6、植入者發(fā)音的特點(diǎn)以及不足，然后針對(duì)以上特點(diǎn)設(shè)定了針對(duì)性的康復(fù)訓(xùn)練。
　　最后對(duì)對(duì)澳大利亞一款人工耳蝸調(diào)試平臺(tái)進(jìn)行了學(xué)習(xí)以及分析，并完成了平臺(tái)的搭建。主要學(xué)習(xí)了人工耳蝸調(diào)試平臺(tái)各組成部分以及每部分的作用，并掌握了使用方法，完成了平臺(tái)的搭建。軟件部分主要是針對(duì)Nucleus Matlab工具箱以及針對(duì)語(yǔ)音處理算法參數(shù)更改進(jìn)行了學(xué)習(xí)。并對(duì)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)以及發(fā)展進(jìn)行了分析，此平臺(tái)在人工耳蝸技術(shù)發(fā)展的道路上將起到至關(guān)重要的作用，它的實(shí)時(shí)性以及簡(jiǎn)