人工耳蜗的言语处理方案

如题所述

第1个回答  2016-05-12

70年代末,美国犹他大学研制成第一个成为商品的多道耳蜗植入装置,其语音处理器将声音分成4个不同频道,然后对每个频道输出的模拟信号进行压缩以适应电刺激窄小的动态范围。该言语处理方案被称为模拟压缩(compressedanalog,CA)。
80年代初,澳大利亚墨尔本大学研制成具有22个蜗内环状电极的Nucleus耳蜗植入装置。Nucleus的语音处理器的设计思想是提取重要的语音特征,如基频和共振峰,然后通过编码的方式传递到相对应的电极。Nucleus处理器的特点是双相脉冲,双极(bipolar)刺激,分时刺激不同电极且刺激频率不超过500Hz。语音处理方案从最初的只提取基频和第二共振峰(F0F2)信息,到加上第一共振峰的WSP处理器(F0F1F2),F0F1F2加上3个高频峰的多峰值(multipeak)处理器,到目前的只抽取22个分析频带中的任何6个最高能量频率信息的谱峰值(speatralpeak)处理器。
美国Wilson等研究的连续间隔采样(continuousinterlevedsampling,CIS)语音处理器。与Nucleus的特征提取设计思想相反,CIS处理器尽量保存语音中原始信息,仅将语音分成4~8频段及提取每频段上波形包络信息,再用对数函数进行动态范围压缩,和用高频双相脉冲对压缩过的包络进行连续采样,最后将带有语音包络信息的脉冲串间隔地送到对应的电极上。从信息含量角度看,CIS和CA处理器基本上一样,但CIS的优点是避开了由于同时刺激多个电极带来的电场互扰问题。虽然CIS和Nucleu都使用双相脉冲间隔刺激,但它们有如下两个不同的地方:第一,CIS的每个电极都用高频(800~2000Hz)脉冲串进行恒速和连续的刺激,即使在无声时也一样,只不过其脉冲幅度降到阈值水平;第二,CIS的分析频带和刺激电极的数目一致,目前CIS语音处理方案已被世界多数耳蜗植入公司广泛采用,并且在此基础上又作出新的改进。如美国ABC公司推出S系列处理方案,澳大利亚Nucleus公司推出CI24M型24通道装置的ACE方案及奥地利MEDEL公司推出的快速CIS方案等。

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