聽覺系統(tǒng)對噪聲信號的非線性效應(yīng).pdf

1、聽覺系統(tǒng)是一個復雜的非線性系統(tǒng)，其具有良好的信息處理能力，尤其是對含噪信號的處理。其對含噪信號的非線性處理機制既是重要的科學課題，也是聽力康復、語音信號處理等相關(guān)應(yīng)用的關(guān)鍵問題。然而，由于非線性問題的復雜性，其中的許多問題還不清楚。
　　本研究著手于聽覺系統(tǒng)的非線性特性的研究，并重點研究噪聲在這些非線性機制中的影響。我們首先對具有機械-電轉(zhuǎn)換（Mechanoelectrical transduction）功能的內(nèi)毛細胞頂部的纖毛進

2、行了研究，通過Sigmoid函數(shù)模擬其非線性轉(zhuǎn)換特性。研究結(jié)果表明高強度的激勵信號導致系統(tǒng)處于飽和工作狀態(tài)時，加入適當?shù)脑肼晻μ岣咂漭敵鲂阅苡袔椭?。此外，在IF神經(jīng)元模型的研究中同樣發(fā)現(xiàn)了相似的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使得我們明白聽覺系統(tǒng)內(nèi)的噪聲不只對閾下弱信號有改善作用，也存在對閾上信號有改善作用的可能。
　　聽覺系統(tǒng)內(nèi)的噪聲有益性的研究經(jīng)常把噪聲的有益性限定在弱激勵信號（閾下）或者強激勵信號（飽和）的情況下，而我們對神經(jīng)元內(nèi)的噪

3、聲協(xié)同作用的研究卻打破了這種限制。我們把輸入信號噪聲和非線性系統(tǒng)內(nèi)部噪聲都考慮的情況下，發(fā)現(xiàn)閾值噪聲可以改善因信號噪聲所損害的輸出信號的質(zhì)量。這一研究結(jié)果表明聽覺系統(tǒng)內(nèi)部噪聲也存在對普通強度的激勵信號具有改善作用的可能性。
　　最后，我們通過對聽覺外周信號處理過程的幾個非線性階段的簡單整合，構(gòu)造了一個多信道聽覺信息處理模型。本文以元音為輸入激勵信號，并且以最終發(fā)放脈沖序列的發(fā)放率為衡量手段來判定輸出。最終的研究結(jié)果表明這種非線性系