聽覺系統(tǒng)對(duì)噪聲信號(hào)的非線性效應(yīng).pdf

1、聽覺系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，其具有良好的信息處理能力，尤其是對(duì)含噪信號(hào)的處理。其對(duì)含噪信號(hào)的非線性處理機(jī)制既是重要的科學(xué)課題，也是聽力康復(fù)、語音信號(hào)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(fù)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(diǎn)研究噪聲在這些非線性機(jī)制中的影響。我們首先對(duì)具有機(jī)械-電轉(zhuǎn)換（Mechanoelectrical transduction）功能的內(nèi)毛細(xì)胞頂部的纖毛進(jìn)

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(qiáng)度的激勵(lì)信號(hào)導(dǎo)致系統(tǒng)處于飽和工作狀態(tài)時(shí)，加入適當(dāng)?shù)脑肼晻?huì)對(duì)提高其輸出性能有幫助。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(duì)閾下弱信號(hào)有改善作用，也存在對(duì)閾上信號(hào)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(lì)信號(hào)（閾下）或者強(qiáng)激勵(lì)信號(hào)（飽和）的情況下，而我們對(duì)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(hào)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(hào)噪聲所損害的輸出信號(hào)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(duì)普通強(qiáng)度的激勵(lì)信號(hào)具有改善作用的可能性。
　　最后，我們通過對(duì)聽覺外周信號(hào)處理過程的幾個(gè)非線性階段的簡單整合，構(gòu)造了一個(gè)多信道聽覺信息處理模型。本文以元音為輸入激勵(lì)信號(hào)，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