人工耳蝸音樂感知的編碼策略與電極結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、人工耳蝸是幫助深度感音性耳聾患者重獲聽力的唯一醫(yī)療裝置，其工作原理是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電脈沖刺激病變耳蝸聽神經(jīng)，讓患者獲得部分聽力。目前，人工耳蝸患者在安靜環(huán)境下的言語交流能力有很大的改善，但是糟糕的音樂感知效果是亟待解決的難點問題。
　　音樂感知的關(guān)鍵問題是人工耳蝸植入者對音高感知的不準(zhǔn)確。人耳的音高感知理論有時間理論和部位學(xué)說，時間理論體現(xiàn)在電刺激速率上，部位學(xué)說則體現(xiàn)在電極的分布方式上。大量的研究從提升時間精細(xì)結(jié)構(gòu)的表達(dá)出發(fā)，

2、來增強音樂的感知效果，但是提升效果并不明顯。經(jīng)過對音樂信號的特性分析，按照部位學(xué)說理論，電極的數(shù)量和布置方式也需要進行改進。
　　本文首先詳細(xì)并系統(tǒng)分析了音樂信號的特點，包括音高、音色等基本特征，還有十二平均律以及常見的代表樂器，從而建立了對音樂聲學(xué)信號全面具體的認(rèn)識。然后重點分析了耳蝸音高感知理論，還介紹了人工耳蝸系統(tǒng)構(gòu)成，為隨后的測聽評估實驗和電極改進方案的提出奠定理論基礎(chǔ)。測聽評估實驗采用信號重構(gòu)的方法，召集受試者進行主觀評

3、估測試，從音高感知的部位理論出發(fā)，探究了音樂信號諧波成分與音高感知的關(guān)系，并且設(shè)計了單音音符信號的音高測試和旋律片斷識別兩部分內(nèi)容。實驗發(fā)現(xiàn)，(1)基波是音符信號最重要的諧波成分，基頻的缺失會顯著影響音高和音色的感知。要獲得理想的音樂感知效果，首先要精確表達(dá)基波，并且傳遞盡可能多的諧波成分，以保證音樂信號的頻譜完整性。(2)由于按照傳統(tǒng)人工耳蝸電極的排列方式，諧波成分無法精準(zhǔn)刺激其基底膜相應(yīng)頻率位置，造成諧波的頻率移位。測聽結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按