时频编码对人工耳蜗植入者声调感知的影响

心理声学研究表明，我国人工耳蜗植入者的言语识别率较说英语的人工耳蜗植入者低，而且他们对汉语声调的识别普遍较差。对于声调语言(如汉语)和音乐感知来讲，现有的人工耳蜗言语编码技术存在明显不足。我们利用仿真方法研究表明高频通道的瞬时包络周期性对汉语声调识别有重要影响，并证实频率分辨率也是影响汉语及音乐识别的关键因素。我们推测增强瞬时包络周期性和频率分辨率将有助于提高人工耳蜗植入者的汉语识别能力。为证实这一假说，我们将采用同相位幅度调制的方法增强高频段电极输出脉冲的基频瞬时包络周期性，并在基频所在的低频段电极运用电流操控技术产生虚拟通道以提高人工耳蜗电极输出的频谱精细度，探讨时频编码对提高汉语声调识别的影响。本项目可解决人工耳蜗言语编码策略中基频信息有效表达的关键技术问题，并为开发适合我国人工耳蜗植入者的言语编码策略奠定理论基础。

课题预定的目标和考核指标已经全部完成，取得成果如下：.（1）全面分析研究了人工耳蜗电刺激信号中与基频相关的信息编码机制，探讨了包络调制率和载波频率对听觉时间调制检测能力的影响以及时变包络周期性对音调感知的重要性。对现有的包络调制提取方法进行探讨，从理论上提出了现有方法的合理性及局限性，并根据人工耳蜗电刺激信号的特点创新性提出了一种基于经验模态分解的希尔伯特包络分析方法，实现了非相干解调。该研究对声音编码、心理声学、人工耳蜗信号处理相关领域的包络提取准确性提供了参考，具有重要的科学意义。.（2）探讨了虚拟通道对人工耳蜗植入者汉语声调及音调感知的作用，深入分析了频率分辨率的提高对复杂声环境下汉语言语感知及音高感知的影响。对产生虚拟通道的电极位置、虚拟通道电极数量的变化产生的音高分辨进行了研究。该研究对如何更有效地使用虚拟通道技术提高电刺激听觉感知水平具有很好的临床应用价值。.（3）开发了适用于汉语语系的优化策略和复杂声场预处理功能，分别对人工耳蜗植入者及听力正常者进行了临床验证和仿真测试，对未来的人工耳蜗信号处理策略具有很高的应用价值。.（4）开展了20例电子耳蜗植入者及超过40例正常听力者的心理声学测试研究，通过大量的临床试验数据验证了科学假设。.（5）针对人工耳蜗临床研究的需要，研制了多道人工耳蜗系统评估研发平台，可实现对24通道人工耳蜗电刺激信号的实时采集、统计分析、评价，以及进行人工耳蜗言语编码策略的仿真与验证。是开展人工耳蜗科学研究的实用工具，也为未来开展人工耳蜗教学工作提供了很好的教学平台。.（6）共计发表期刊论文27篇，会议论文7篇。其中SCI收录2篇，EI收录8篇，核心期刊收录9篇。申请发明专利6项。