
图4 CIS方案示意图
Fig 4 Block diagram of the CIS speech processing strategy
声音信号(signal)先经预加重处理(Pre-emph),以补偿语音信号的高频成分,然后作频率分段处理,从低频到高频将语音信号经n个带通滤波器(band pass filter,BPF)划分为与电极相对应的n个频带。对每一个频段内的信号,再经整流(rectifier,Rect)、低通滤波(low pass filter,LPF)等检测出其包络。为了提高动态范围,可以进行对数或平方律压缩(Compress)。在产生刺激信号时,CIS方案与SMSP和CA方法是完全不同的,CIS方案对每一频段内的信号的包络分别用对称双相脉冲序列进行调制(modulation),且调制脉冲序列在时序上是不同步的,脉冲交替出现。最后,经脉冲序列调制后的离散序列即作为电极的电刺激信号[2~4]。
CIS方案通过利用交替的刺激脉冲,有效地克服了通道之间的相互作用。同时,对每一个通道而言,它还具有相对较高的刺激速率,因为相邻通道间的脉冲时延很小,可以达到较高的刺激速率,如大于800 pulses per second(p.p.s)[3],而用特征提取的方法来提取基频以决定刺激的速率,一般很难超过300p.p.s。所以,CIS方案能更好地跟踪语音信号的细节变化。实验表明,原来采用CA方案的聋人在改为CIS方案后,对语言的识别能力有较大的提高。
4 讨 论
电子耳蜗的语音信号处理是正常人听觉生理功能的模拟,电诱发听觉必然与生理上的听觉存在区别,已有的信号处理方法主要利用了听觉系统的部位编码原理,但实际上听觉对语音信号的编码比较复杂,还有时间编码机制,即听神经纤维的发放率(Firing Rate)是随时间变化的。深入研究语音信号的处理方法应当与听觉生理学紧密结合,建立一种完备的听觉生理模型,这将是今后研究中值得关注的问题之一。
5 结束语
参考文献
1 Zeng FG. Cochlear implants in China. Audiology,1995;34∶61
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