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轉(zhuǎn)換成電信號并傳送到體內(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)，同時其語音編碼策略也得到了很大的發(fā)展。 因為在耳蝸中的不同位置對應著不同的頻率敏感點，當語音進入耳

2、蝸后，語音的諧波會引起耳蝸中基底膜的相應點振動，當振動的幅值達到較高時，會在振動的峰值處引起毛細胞產(chǎn)生動作電位。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，其特點主要在于利用耳蝸毛細胞模型電路實現(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)大腦皮層對耳蝸中電刺激響

3、應的規(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的原有信息，特別是對基頻的傳輸很有利。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出來的，所以諧波同步型電子耳蝸特別有利于對漢語的識別。 本設計采用DSP和CPLD技術(shù)來設計信號的編/解碼模塊和刺激器，從而保證了整個系統(tǒng)的實時性和靈活性。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，