增加电极位置信息的电子耳蜗听觉仿真模型

为了改进以正弦信号合成的电子耳蜗听觉仿真模型在仿真电子耳蜗植入患者所感知的语音信息的缺陷,建立了增加电极位置信息的正弦信号合成的听觉仿真模型.通过大样本量的不同汉语语言材料的听觉仿真实验,其中包括按元音、辅音、数字、音调和单字词等5种汉语语言材料,研究了基于连续交叉采样算法的不同实验条件下电极位置对言语识别率的影响,得出了汉语元音和单字词对植入深度更加敏感的结论.为进一步将这一仿真模型应用到电子耳蜗研究上奠定了基础.     

纯音测听和心理物理调谐曲线检测平台的研制

纯音测听是目前临床上广泛使用的听力检测手段,它能够反映在特定频率下入耳的听阈大小,但是却不能反映特定频率下的频率选择特性,以获得人耳功能的综合信息.为了获得在特定频率下人耳的听阈及频率选择特性的综合信息,本研究首次研发了纯音测听和心理物理调谐曲线的综合检测平台,采用并优化了快速心理物理调谐曲线的检测算法,实现了基于外置高精度声卡的便携式综合检测平台,能够进行纯音测听和心理物理调谐曲线的测试,实现了在强度和频率2个维度下,对人耳的听觉特性的全面综合地反映.     

关于矩阵奇异值的不等式

分析已有的矩阵奇异值不等式和受控理论.利用Weyl定理、k-范数以及弱受控的一些不等式,通过奇异值分解及排序不等式,结合已有结论,得到关于矩阵奇异值的3个不等式结果,即奇异值不等式,受控不等式和酉不变范数不等式.     

基于USB声卡的便携式耳声发射检测系统的研制

耳声发射是一种产生于耳蜗,经听骨链及鼓膜传导释放入外耳道的微弱音频能量,它提供了一种简便、快速、客观、无损地检测耳蜗功能的手段.为提高全功能耳声发射检测系统的便携性和减少噪声的干扰,开发了基于USB多媒体声卡的便携式耳声发射检测系统.结合前端硬件采集模块,在基于VC++ Studio 2005软件平台上,实现了对瞬态诱发耳声发射(TEOAE)和畸变产物耳声发射(DPOAE)信号的检测,并对系统进行了全面的定标校准和测试,实现了对OAE信号的全功能定量检测和分析.     

一种耳鸣治疗声优化算法的研究

为解决传统耳鸣治疗声难以兼顾治疗效果和音频悦耳程度等问题,本文提出了一种兼顾音频悦耳程度和耳鸣治疗效果的创新音频处理算法。首先遵循耳蜗感音的对数分布特性,基于固定上下限截止频率的数字滤波器组对原始自然声的音频进行分频滤波;然后对原始自然声的音频沿着频率对数轴均衡,使得声频在全频率范围内实现能量均衡的同时,兼顾治疗效果。结果显示,经过对数能量均衡处理后的音频,不但整体符合粉红噪声的分布,且在4 001～8 000 Hz和8 001～10 000 Hz高频段内的能量得到显著提高,处理后的音频能量分别超过原始音频能量15倍和100倍。本文提出的创新算法不但满足耳鸣患耳对音频感音的悦耳习惯,而且为高频耳鸣无疗效的国际难题提供了治疗方案。     

听觉系统传输通路综合检测平台的研制

听觉系统传输通路是由听觉外周、听神经和听觉中枢组成。为了全面、客观、无创、及时地提取听觉系统传输通路的综合信息,本研究首次研发了听觉系统传输通路的听力指标综合检测平台,实现了在相同刺激声作用下,同时获取听觉外周的耳声发射(OAEs)信号和听觉中枢的听觉诱发电位(AEPs)信号,并进一步从同一刺激声作用下的OAEs和AEPs信号中提取出了特征向量,以表征整个听觉系统的功能状况及通路间的关系。为解答一系列相关的疑难科学问题和临床应用提供了综合、全面的分析研究平台和临床应用基础。     

有无CAS作用的TEOAE信号的谱分析

为了利用瞬态诱发耳声发射(TEOAE)信号对耳蜗性和蜗后性两种感音神经性耳聋进行病变诊断和定位,提出了一种基于AR谱分析的方法,用于对感音神经性耳聋病变进行诊断和定位.首先,获取听力正常耳信号的对数AR谱-频率曲线的正常值范围,并获得在对侧刺激声作用下,信号受抑制的对数AR谱-频率曲线的正常值范围;然后,计算某一受试耳在有无对侧刺激声作用下的TEOAE信号的对数AR谱-频率曲线及受抑制的对数AR谱-频率曲线;最后,检测受试耳的两条曲线是否分别在正常值范围内,由此对受试耳的耳蜗及内侧橄榄耳蜗系统功能进行诊断定位.此检测结果与目前临床上综合利用耳声发射、脑干听觉诱发响应(ABR)和纯音测听的诊断结果有很好的一致性.     

基于嵌入式脉冲控制方式的电子耳蜗调试平台的体内系统的研发

为了开发电子耳蜗调试平台的体内系统,帮助电子耳蜗佩戴者个体选择最适用的言语编码策略并对其工作参数进行调试,本研究采用数据扩展编码和嵌入式脉冲控制的方式,由单片机采集言语编码序列的数据帧并解码得到刺激参数,控制输出刺激脉冲。刺激脉冲的输出通道和幅度由前一帧的刺激参数决定,脉冲宽度由当前帧的长度控制,实现了调试平台的工作参数对输出刺激脉冲的控制功能。完成了基于嵌入式脉冲控制功能的电子耳蜗调试平台体内系统的设计与调试,通过对调试平台的单电极刺激模式和非实时模式的测试,验证了所设计的调试平台体内系统具有输出连续、稳定的刺激脉冲的功能。     

基于双TP型麦克风的电子耳蜗前端指向性语音增强系统的研制

目前应用于临床的电子耳蜗在安静环境下的言语识别率较高,而在噪声环境下的言语识别率却大大降低。为了提高电子耳蜗在信噪比低的使用环境下的言语识别率,本文设计了用于研究电子耳蜗前端的麦克风阵列语音增强算法的硬件系统,并采用了两个同时具有全向性输出和方向性输出的TP微型麦克风模块以适应电子耳蜗严格的体积限制。实验结果显示:所设计的小间距的基于双TP型微型麦克风的电子耳蜗前端指向性语音增强系统的采集效果达到了设计的指标。该系统具有麦克风数量少,多通道采集的优点,为研究适合于复杂噪声环境的具有多麦克风、多参数、小间距特征的麦克风阵列语音增强算法的提供了有效的硬件平台。     

新型耳穴检测系统的研制

耳廓上分布着的耳穴与人体的内脏器官在形态上往往呈现"投影"的相似对应关系.当人体器官出现病症或在患病早期时,可导致与患病器官相对应的特定耳穴上呈现电阻降低等病理性阳性反应.目前存在的耳穴检测仪功能单一,缺乏对耳穴电阻值的定量测量、统计分析和对耳穴电阻值地形图的伪彩色图像的直接表征;而且,缺乏对解剖分区和神经分区内的穴位点电阻值的统计处理和穴位所对应的器官及神经功能的综合分析诊断.设计研发了新型耳穴检测系统,实现了用3种不同功能对人体耳穴阻值的定量检测;对解剖分区和神经分区的耳穴阻值分别进行统计计算和分析;另外,利用伪彩色图像的方法表征出了耳穴等阻值区间的分布图,为临床的定量、直观检测提供了方便.