采用低頻過零刺激-高頻邊帶編碼方案進(jìn)行電子耳蝸漢語識別.pdf

1、電子耳蝸是唯一能恢復(fù)全聾患者部分聽覺感知的醫(yī)學(xué)裝置,其有效縮短了神經(jīng)細(xì)胞再生或者基因治療等技術(shù)治愈感音神經(jīng)性耳聾的研發(fā)周期,主要采用電極脈沖刺激耳聾患者的殘留聽神經(jīng)纖維以使全聾人恢復(fù)部分聽覺感知能力。最新研究表明:采用傳統(tǒng)的電子耳蝸編碼策略,電子耳蝸植入患者在安靜環(huán)境下甚至可以進(jìn)行正常的電話交流,但是在噪聲環(huán)境下語音感知力明顯不足,尤其是漢語感知能力急劇下降。
　　本文主要設(shè)計一種符合漢語聲學(xué)特征的電子耳蝸編碼策略,以此解決目前電

2、子耳蝸編碼策略的漢語感知不足問題。本文在已有的電子耳蝸中文編碼策略的基礎(chǔ)上,通過探索正常人耳聽覺刺激模式以及患者的實際頻率感知閾限,進(jìn)而提出了采用低頻過零刺激-高頻邊帶編碼—LFZS-HFSE(Low Frequency Zerocrossing Stimulating-High Frequency Sideband Encoding)方案,詳細(xì)闡述了該方案的理論基礎(chǔ)并對涉及的相關(guān)問題進(jìn)行了深入的分析討論。為了驗證本方案的優(yōu)越性,采用聽

3、覺仿真實驗對電子耳蝸編碼策略建模,并采用主客觀分析方法評估不同電子耳蝸編碼策略對漢語識別的優(yōu)劣性。本文主要工作如下:
　　(1)詳細(xì)分析了時域和頻域聲學(xué)參數(shù)對漢語識別的影響,介紹了目前電子耳蝸主流編碼策略:連續(xù)交替采樣—CIS(Continuous Interleaved Sampling)方案,高級混合編碼—ACE(Advanced Combination Encoding)方案,并通過聽覺仿真實驗?zāi)M實際聽覺效果,分析其在漢語

4、識別方面的不足。
　　(2)探索了人耳聽覺感知的電刺激模式,闡述了準(zhǔn)鎖相刺激—PLS(Phase Locking Stimulating)方案的原理,并提出了基于精細(xì)結(jié)構(gòu)過零—FSZC(Fine Structure Zero-Crossing)刺激方案用于提高漢語聲調(diào)識別率,采用過零時刻形式對時間精細(xì)結(jié)構(gòu)編碼,在脈沖間隔傳遞語音信息。聽覺仿真結(jié)果表明 FSZC方案在低信噪比下,漢語聲調(diào)識別率維持在90％左右,語句識別率維持在45％

5、左右,優(yōu)于CIS方案、ACE方案、PLS方案。
　　(3)針對患者受限于頻率感知閾限問題及其聽覺實際電刺激模式,基于 FSZC(Fine Structure Zero-Crossing)方案和SSE(Single Sideband Encoding)方案的理論和仿真實驗結(jié)果,本文最終提出了采用低頻過零刺激-高頻邊帶編碼—LFZS-HFSE(Low Frequency Zerocrossing Stimulating-High Fr

6、equency Sideband Encoding)方案,并進(jìn)行漢語聲調(diào)、輔音、單詞、語句識別率仿真實驗,結(jié)果顯示本文方案在低信噪比下,聲調(diào)識別率維持在95％左右,輔音和單詞的識別率也維持在40％以上,語句識別率維持在75％以上,較其他方案都有一定的提高。
　　綜上所述,本文設(shè)計了一種符合患者實際聽覺感知模式的電子耳蝸中文編碼方案,聽覺仿真實驗表明了本文方案在漢語聲調(diào)、輔音、單詞、語句識別上均得到了一定程度提高,表明了本文方案的可