諧波同步型電子耳蝸的研究.pdf

1、電子耳蝸是一種可以使深度耳聾患者恢復(fù)聽覺的電子裝置，包括植入部分和體外部分。體外部分主要是將接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳送到體內(nèi)部分，體內(nèi)部分主要是根據(jù)接收到的信息來產(chǎn)生刺激聽神經(jīng)的電脈沖。 自從上世紀(jì)五十年代電子耳蝸植入技術(shù)開始發(fā)展以來，耳蝸植入裝置從單道電極發(fā)展成為多道電極，其語音處理器從模擬裝置發(fā)展成為DSP系統(tǒng)，同時(shí)其語音編碼策略也得到了很大的發(fā)展。 因?yàn)樵诙佒械牟煌恢脤?duì)應(yīng)著不同的頻率敏感點(diǎn)，當(dāng)語音進(jìn)入耳

2、蝸后，語音的諧波會(huì)引起耳蝸中基底膜的相應(yīng)點(diǎn)振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)的幅值達(dá)到較高時(shí)，會(huì)在振動(dòng)的峰值處引起毛細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位。所以，耳蝸中的神經(jīng)電脈沖是和語音中的諧波峰值同步的。 本論文提出了一種新型電子耳蝸——諧波同步型電子耳蝸。它將自然耳蝸的聽覺感受和辨別神經(jīng)機(jī)制與現(xiàn)代的電子技術(shù)結(jié)合起來，與常用的其它電子耳蝸語音處理方案相比，其特點(diǎn)主要在于利用耳蝸毛細(xì)胞模型電路實(shí)現(xiàn)了電子耳蝸刺激脈沖與語音諧波峰值的同步變化，并根據(jù)大腦皮層對(duì)耳蝸中電刺激響

3、應(yīng)的規(guī)律，采用一種最優(yōu)的編碼方法，使電子耳蝸更加接近人耳的工作方式。這種處理方式很好地保留了聲音信號(hào)的原有信息，特別是對(duì)基頻的傳輸很有利。由于漢語四聲的變化主要體現(xiàn)在語音基頻的變化上，基頻又是在各次諧波頻率中反應(yīng)出來的，所以諧波同步型電子耳蝸特別有利于對(duì)漢語的識(shí)別。 本設(shè)計(jì)采用DSP和CPLD技術(shù)來設(shè)計(jì)信號(hào)的編/解碼模塊和刺激器，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性。在論文的最后，介紹了基于MATLAB聽覺工具箱的耳蝸模型的仿真，