本文關(guān)鍵詞：人工耳蝸的音樂信息感知仿真實驗研究及其應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人工耳蝸(CI)的基本原理是將聲信號轉(zhuǎn)化為電刺激,刺激在耳蝸基底膜上的與人耳感知頻率對應(yīng)的聽神經(jīng),從而使人耳恢復(fù)部分聽力。隨著人工耳蝸技術(shù)的不斷發(fā)展,該裝置使植入者感知聲音的效果不斷提高,從開始只能聽到聲音,逐步發(fā)展到能聽懂言語交流,進(jìn)而希望能更好的感知和理解豐富多彩的聲音世界。人工耳蝸編碼有兩大理論：時間編碼理論與位置編碼理論。在人工耳蝸產(chǎn)生聽覺的感音過程中,電極刺激速率與時間編碼有關(guān),而電極的數(shù)量和排列方式是位置編碼的主要體現(xiàn)。研究者們已經(jīng)在不斷嘗試提高刺激速率解決由時間編碼引起的問題,而要解決位置編碼帶來的問題,則需要改進(jìn)電極的數(shù)量及排列方式。目前的人工耳蝸評估結(jié)果表明,人工耳蝸已經(jīng)可以在安靜環(huán)境下有理想的語音識別效果,但是音樂信號的感知并不理想。文章先從信號解析層面分析了人工耳蝸音樂感知效果差的原因：音樂信號與語音信號的頻譜能量分布不同,語音信號的頻譜能量分布在幾個語音共振峰頻率附近的諧波上,但音樂信號的頻譜能量分布較分散,主要在音符對應(yīng)基頻和基頻的各次諧波上。總的來說,音樂信號的頻率特征要比語音信號更豐富,目前的人工耳蝸電極排列方式不足以完整的表征和傳遞準(zhǔn)確的音樂特征。為了探究人耳音樂感知的機(jī)理和特性,文章設(shè)計了幾種仿真實驗方法,探究了諧波成分對單音音符以及旋律片段的感音影響。仿真時用基于FFT譜能量再重構(gòu)的CIS編碼策略算法,根據(jù)不同的實驗內(nèi)容,組織受試者對CI仿真合成音進(jìn)行測聽實驗。結(jié)果表明,諧波成分的分布對音樂的感知很重要,諧波的缺失都會不同程度的影響音樂的感知效果,尤其對頻譜包絡(luò)特點(diǎn)比較明顯的樂器的音色感知,如單簧管。最后,本文提出了可以改善人工耳蝸音樂信號感知效果的改進(jìn)方案和展望,一是在編碼策略方面加入更多的時間精細(xì)結(jié)構(gòu)信息,二是電極排列上,增加電極的數(shù)量,以及改變電極排列的方式。另外,光聲效應(yīng)目前已經(jīng)開始被應(yīng)用到人工耳蝸方面,利用光纖激光誘發(fā)聽覺,可能是未來人工耳蝸發(fā)展的一個新方向。
【關(guān)鍵詞】：人工耳蝸 位置編碼 諧波成分 連續(xù)間隔采樣
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN912.3;R318.18
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 縮略語簡表11-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 課題提出的背景和意義12-13
• 1.2 人工耳蝸的發(fā)展歷程13-14
• 1.3 人工耳蝸的研究現(xiàn)狀14
• 1.4 本文的主要內(nèi)容14-16
• 第二章 人耳聽覺系統(tǒng)及人工耳蝸原理16-23
• 2.1 人耳聽覺系統(tǒng)16-19
• 2.1.1 人耳的結(jié)構(gòu)16-18
• 2.1.2 人耳的感音機(jī)理18-19
• 2.1.3 耳聾的病理19
• 2.2 人工耳蝸的原理19-23
• 2.2.1 基于特征提取的編碼策略20-21
• 2.2.2 基于波形提取的編碼策略21-23
• 第三章 語音信號與音樂信號解析23-39
• 3.1 語音信號解析23-28
• 3.1.1 語音信號的產(chǎn)生23-24
• 3.1.2 語音信號的特點(diǎn)24-28
• 3.2 音樂信號解析28-39
• 3.2.1 樂理知識簡介28-29
• 3.2.2 音樂信號的產(chǎn)生29-30
• 3.2.3 音樂信號的特點(diǎn)30-37
• 3.2.4 音樂信號與語音信號的對比分析37-39
• 第四章 人工耳蝸音樂感知仿真實驗及結(jié)果分析39-59
• 4.1 人工耳蝸音樂感知評估40-42
• 4.1.1 節(jié)奏分辨41
• 4.1.2 音高旋律識別41-42
• 4.1.3 音色識別42
• 4.2 人工耳蝸編碼策略算法42-44
• 4.3 實驗方法及結(jié)果44-58
• 4.3.1 實驗音采集44
• 4.3.2 測聽準(zhǔn)備44-45
• 4.3.3 奇偶次諧波成分對單音音符感知的影響45-51
• 4.3.4 高中低頻諧波成分對單音音符的音調(diào)音質(zhì)的影響51-55
• 4.3.5 諧波成分分布對旋律片段感知的影響55-58
• 4.4 實驗總結(jié)58-59
• 第五章 人工耳蝸音樂感知改進(jìn)方案研究59-62
• 5.1 改善人工耳蝸的編碼策略59-60
• 5.2 改善人工耳蝸的電極排列方式60
• 5.3 光電人工耳蝸60-62
• 第六章 展望與總結(jié)62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表論文69-70
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 戚戀;基于聽覺掩蔽效應(yīng)的數(shù)字助聽器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

2 黃雅婷;基于聽覺特性的電子耳蝸語音增強(qiáng)的研究[D];蘇州大學(xué);2008年

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本文編號：334218