瞬态诱发耳声发射信号的定量分析

为探索在瞬态诱发耳声发射 (TEOAE)检测中 ,耳声发射信号的强度、信噪比、频段相关率等定量指标的有效算法 ,论文采用频域相干谱法对 TEOAE信号进行频段相关率分析 ,克服了传统带通滤波器法受滤波器性能影响的弊病 ,有效地解决了从频域衡量时域波形相似性的问题。同时采用基于信号差互谱分析的方法来计算 TEOAE信号的强度、总信噪比及频段信噪比。近 2 0 0例临床 TEOAE实测结果表明 ,由这些算法得到的定量指标是临床诊断的有效依据 ,因而这些算法是 TEOAE定量分析的有效方法。     

瞬态诱发耳声发射的相关性研究

耳声发射是重要的人体生理声信号之一，主要用于听生理研究，听觉疾病诊断和新生儿听力筛选方面，耳声发射具有很好的长期稳定性，但存在明显的个体差异，为了进一步研究其统计特性，以瞬态诱发耳声发射为研究对象，分别计算了不同个体之间，同一个体左、右耳之间以及同一只耳在不同刺激强度下所诱发耳声发射之间的相关系数，得到了不同的统计结果，结果表明，第一、二、三种情况下的相关系数平均值分别为０．１３３、０．３３和０．７６，且呈正态分布。     

瞬态诱发耳声发射信号近似熵的分析及应用

为研究有无对侧刺激声 (CAS)作用下 ,瞬态诱发耳声发射 (TEOAE)信号的变化特征 ,根据耳蜗的非线性特性 ,提出了将近似熵的分析方法引入到耳声发射信号的研究中 ,并将近似熵的分析方法从时间序列复杂性的度量中引入到频率序列复杂性的度量中。结果表明 :无 CAS作用下 ,TEOAE频域信号的近似熵在各频带处 ,蜗性病变耳的近似熵明显低于正常耳的近似熵 ,蜗后病变耳的近似熵与正常耳的近似熵无明显差别。在 CAS作用下 ,听力正常耳的近似熵下降 ,而感音神经性耳聋的近似熵上升 ,且近似熵上升的频带与耳蜗或蜗后神经患病处频带相关 .根据研究结果 ,提出了利用有无对侧刺激声作用下耳声发射信号近似熵的变化来诊断感音神经性耳聋的方法     

应用经验模式分解去除近红外光的运动伪迹

针对近红外光谱(NIRS)技术对运动十分敏感和运动伪迹会严重影响后续分析处理结果这一问题,提出了一种利用经验模式分解去除运动伪迹的方法(EMD-MAR)。首先计算NIRS信号的移动标准偏差,根据其概率分布特性自动选取阈值和确定运动伪迹范围,然后利用经验模式分解(EMD)将信号分解成多个固有模式,对在运动伪迹范围具有明显异常的固有模式置0来消除运动伪迹,最后将处理后的固有模式加和得到校正后的信号。仿真与实测结果表明,EMD-MAR方法可有效检测和消除NIRS测量中常见的基线漂移、瞬时脉冲以及短暂低频振荡3种运动伪迹,并且极大提高了运动伪迹的自动检测程度,利用经验模式分解可以在去除运动伪迹的同时有效保留NIRS信号中的生理信息,为NIRS信号预处理提供了一种有效手段。     

小波变换模极大值重建方法消除胃电检测中的运动伪迹

在体表测得的胃电信号受到被试身体移动的影响会产生运动伪迹;这些高幅值的运动伪迹给胃电信号的提取带来了不稳定性。该文引入小波变换模极大值重建方法去除信号中的运动伪迹。采用多孔算法对信号进行小波变换,根据筛选准则去除运动伪迹对应的小波变换模极大值点,再根据标架理论,采用共轭梯度算法由模极大值重建信号,就达到了去除运动伪迹的目的。实验表明,此方法可以有效去除胃电信号中的运动伪迹。结果也说明在胃电信号的提取中,该方法可以作为一种有效的预处理方法,促进胃电在研究和临床中的应用。     

小波变换模极大值重建方法消除胃电检测中的运动伪迹

在体表测得的胃电信号受到被试身体移动的影响会产生运动伪迹;这些高幅值的运动伪迹给胃电信号的提取带来了不稳定性。该文引入小波变换模极大值重建方法去除信号中的运动伪迹。采用多孔算法对信号进行小波变换,根据筛选准则去除运动伪迹对应的小波变换模极大值点,再根据标架理论,采用共轭梯度算法由模极大值重建信号,就达到了去除运动伪迹的目的。实验表明,此方法可以有效去除胃电信号中的运动伪迹。结果也说明在胃电信号的提取中,该方法可以作为一种有效的预处理方法,促进胃电在研究和临床中的应用。     

可产生耳声发射的耳蜗非线性传输线模型

耳声发射是近年来耳科学领域很受重视的研究课题。本文的目的是从生理系统的仿真与建模的角度研究耳声发射的产生机理。基于电声学等效关系，本文给出了耳蜗的一维非线性传输线模型。该模型中引入非线性受控源做为耳声发射信号的产生源。计算结果表明，该模型除具有与耳蜗生理基本一致的选频特性外，还可成功地仿真两种重要的耳声发射信号、瞬时诱发耳声发射（ＴＥＯＡＥ）及变调失真耳声发射（ＤＰＯＡＥ）。     

用瞬态诱发耳声发射信号识别听神经病

听神经病是一种特殊的感音神经性耳聋,目前对其病变部位和发病机理的认识仍有争议,诊断方法也较为复杂。该文探讨利用瞬态诱发耳声发射(TEOAE)信号识别听神经病的可行性。采用前馈神经网络,以TEOAE信号的自回归模型功率谱为特征,对正常耳和听神经病耳的TEOAE信号进行分类识别,总正确率可达88.67%,说明了利用TEOAE信号对听神经病进行识别的可行性。该方法对听神经病的识别具有一定意义,若应用于新生儿听力筛查中,将有助于降低新生儿听神经病的漏检率。     

离散小波变换结合二阶盲辨识的眼电伪迹自动去除方法

针对传统去除眼电伪迹的方法极易丢失潜在脑电信号的问题,提出一种离散小波变换(DWT)与二阶盲辨识(SOBI)结合的眼电伪迹自动去除方法(DSOBI)。首先将多通道脑电和眼电信号进行多层DWT得到多尺度下的小波系数,在小波域利用SOBI消除小波系数统计上的相关性,有效分离脑电和眼电伪迹,根据相关系数识别出眼电伪迹源分量并置零,再依次重构得到干净的脑电信号(electroencephalography,EEG)。方法对构造的数据进行去伪迹处理,均方误差为1.93,信噪比为14.32,与传统方法相比具有显著优势;对10位被试的真实脑电数据进行处理,利用相关系数验证本方法去除眼电伪迹的有效性,同时保留更多脑电信息。     

多通道脑电信号眼电伪迹自适应去除方法

针对现有方法在眼电伪迹自动去除中存在有用信息丢失,伪迹分量识别困难的问题,提出了一种结合粒子群优化算法、独立成分分析和小波变换的伪迹自适应去除算法。首先,采用均方根误差和Pearson相关系数设计了粒子群优化算法的适应度函数,利用优化算法实现了两个样本熵阈值的自适应设置;然后利用快速独立成分分析算法将脑电信号分解为统计独立分量,根据第一个样本熵阈值自动识别含伪迹分量,含伪迹分量经过四层小波分解得到五个小波分量,根据第二个样本熵阈值自动识别伪迹分量,将识别的伪迹分量置零;最后经过小波重构和逆变换,获得去除眼电伪迹的脑电信号。采用Graz data set A数据集进行实验验证,结果表明提出的方法能够实现多通道脑电信号伪迹的自动去除;采用Klados数据集进行实验验证,结果表明,与SE-CEEMDAN方法相比,采用提出方法实验获得的均方根误差降低了4.816,约38.2%,Pearson相关系数提高了0.025,约2.97%。     

采用小波变换对自发耳声发射信号的检测研究

自发耳声发射信号的检测方法通常采用周期图法 ,为了推动自发耳声发射在临床生理和病理上的应用 ,需要有较高频率分辨率和准确率的稳健算法推向临床。论文在研究自发耳声发射信号的检测方法时 ,通过对连续小波变换的两种快速算法的比较 ,发现调频 Z变换方法比 Mellin变换方法在提高自发耳声发射信号的频率分辨率方面具有更大的优越性 ,提高了自发耳声发射信号谱峰识别的准确性和简易性。调频 Z变换方法对推动自发耳声发射在临床生理和病理上的应用有更大的潜力。     

短声诱发耳声发射特性

介绍了耳声发射的产生机理和分类,论述了短声诱发耳声发射（ＣＥＯＡＳＥｓ）的实验及其提取方法。在锥形核时频分布方法的基础上,利用计算机及相应分析软件计算了来自具有正常听力人左右耳ＣＥＯＡＥｓ的时频分布。根据试验和计算结果,讨论和分析了它们的时频分布特点及其相互关系,得出了时间一个具有正常听力人左右耳ＣＥＯＡＥｓ的波形、主要发射频率的数目及持续时间具有相似性等结论。     

Stereocilin-deficient mice reveal the origin of cochlear waveform distortions

Although the cochlea is an amplifier and a remarkably sensitive and finely tuned detector of sounds, it also produces conspicuous mechanical and electrical waveform distortions. These distortions reflect nonlinear mechanical interactions within the cochlea. By allowing one tone to suppress another (masking effect), they contribute to speech intelligibility. Tones can also combine to produce sounds with frequencies not present in the acoustic stimulus. These sounds compose the otoacoustic emissions that are extensively used to screen hearing in newborns. Because both cochlear amplification and distortion originate from the outer hair cells-one of the two types of sensory receptor cells-it has been speculated that they stem from a common mechanism. Here we show that the nonlinearity underlying cochlear waveform distortions relies on the presence of stereocilin, a protein defective in a recessive form of human deafness. Stereocilin was detected in association with horizontal top connectors, lateral links that join adjacent stereocilia within the outer hair cell's hair bundle. These links were absent in stereocilin-null mutant mice, which became progressively deaf. At the onset of hearing, however, their cochlear sensitivity and frequency tuning were almost normal, although masking was much reduced and both acoustic and electrical waveform distortions were completely lacking. From this unique functional situation, we conclude that the main source of cochlear waveform distortions is a deflection-dependent hair bundle stiffness resulting from constraints imposed by the horizontal top connectors, and not from the intrinsic nonlinear behaviour of the mechanoelectrical transducer channel.     

Two-tone distortion in the basilar membrane of the cochlea

When humans listen to pairs of thnes they hear additional tones, or distortion products, that are not present in the stimulus. Two-tone distortion products are also known as combination tones, because their pitches match combinations of the primary frequencies (f1 and f2, f2 greater than f1), such as f2-f1, (n + 1)f1-nf2 and (n + 1)f2-nf1 (n = 1, 2, 3...). Physiological correlates of the perceived distortion products exist in responses of auditory-nerve fibres and inner hair cells and in otoacoustic emissions (sounds generated by the cochlea, recordable at the ear canal). Because the middle ear responds linearly to sound and neural responses to distortion products can be abolished by damage to hair cells at cochlear sites preferentially tuned to the frequencies of the primary tones, it was hypothesized that distortion products are generated at these sites and propagate mechanically along the basilar membrane to the location tuned to the distortion-product frequency. But until now, efforts to confirm this hypothesis have failed. Here we report the use of a new laser-velocimetry technique to demonstrate two-tone distortion in basilar-membrane motion at low and moderate stimulus intensities.     

中耳正向与逆向压力增益模拟

为分析中耳的声传递特性,采用声场与结构耦合的人耳有限元模型模拟声音在中耳中正向和逆向传递过程,分别获得外耳道声音激励经听骨链传递到耳蜗的中耳正向压力增益,以及耳蜗声音激励经中耳传递到外耳道的逆向压力增益．通过中耳正、逆向压力增益的乘积来分析声音在中耳往返传递的压力增益,评价中耳对耳声发射传递的影响．在1-3kHz范围内,计算结果显示中耳往返压力增益平均值为-18dB．