發(fā)布時(shí)間：2017-09-20 02:16

  本文關(guān)鍵詞：基于人耳特性的電子耳蝸語(yǔ)音編碼方法研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 電子耳蝸 耳蝸模型 編碼策略 人耳特性 心理聲學(xué)模型 DSP

【摘要】：全世界約有3.6億人患有殘疾性聽(tīng)力障礙,耳聾已成為五大殘疾之首。電子耳蝸是目前唯一能有效恢復(fù)神經(jīng)性耳聾的醫(yī)療裝置。其中,語(yǔ)音編碼策略是影響電子耳蝸性能的關(guān)鍵的技術(shù)之一,近年來(lái)一直是電子耳蝸相關(guān)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。研究語(yǔ)音編碼策略有助于進(jìn)一步提高電子耳蝸的性能,對(duì)于聾人的康復(fù)事業(yè)有著重要貢獻(xiàn)。本文在閱讀了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,掌握了電子耳蝸語(yǔ)音編碼策略的基本原理,重點(diǎn)研究了一種基于人耳特性的電子耳蝸語(yǔ)音編碼策略。本文的主要工作如下：首先在分析人耳生理結(jié)構(gòu)和功能作用的基礎(chǔ)上,研究了耳蝸基底膜的特性,設(shè)計(jì)了Gammatone濾波器完成基底膜的分頻作用；同時(shí)又研究了內(nèi)毛細(xì)胞的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了Meddis數(shù)學(xué)模型完成了內(nèi)毛細(xì)胞對(duì)信號(hào)的包絡(luò)檢測(cè)功能,在Simulink平臺(tái)下完成了上述兩種數(shù)學(xué)模型的仿真,仿真結(jié)果表明模型具有較好的抗噪性。接著在上述耳蝸數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,研究了一種基于人耳特性的心理聲學(xué)模型的編碼策略。該編碼策略屬于N-of-M型編碼策略的一種,針對(duì)編碼策略的各個(gè)階段,分別結(jié)合人耳特性：其中帶通濾波和包絡(luò)檢測(cè)采用了耳蝸系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中Gammatone濾波器組和Meddis內(nèi)毛細(xì)胞模型；在通道選擇階段引入心理聲學(xué)的掩蔽效應(yīng)模型,從M個(gè)通道中選擇出N個(gè)通道,在相應(yīng)的通道產(chǎn)生脈沖刺激信號(hào)。仿真結(jié)果表明了基于人耳特性的心理聲學(xué)模型的編碼策略更符合人耳的聽(tīng)覺(jué)特性,同時(shí)在抗噪性和穩(wěn)定性方面要優(yōu)于CIS編碼策略和ACE編碼策略。最后,本文以TMS320VC5402為核心搭建了DSP硬件系統(tǒng)平臺(tái),使用TLV320AIC23作為語(yǔ)音信號(hào)采集模塊,采用壓頻轉(zhuǎn)換器VFC32產(chǎn)生刺激脈沖,并設(shè)計(jì)了其它相關(guān)外圍電路,進(jìn)而在硬件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了電子耳蝸編碼策略,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,進(jìn)一步驗(yàn)證了該策略的正確性和合理性。
【關(guān)鍵詞】：電子耳蝸 耳蝸模型 編碼策略 人耳特性 心理聲學(xué)模型 DSP
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R764;TN912.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景及意義11
• 1.2 電子耳蝸中的關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.3 電子耳蝸編碼策略的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 基于特征提取的編碼策略13-14
• 1.3.2 基于濾波器組的編碼策略14-16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排16-19
• 第2章 相關(guān)知識(shí)概述19-29
• 2.1 聽(tīng)覺(jué)外周系統(tǒng)簡(jiǎn)介19-23
• 2.1.1 耳的結(jié)構(gòu)19-21
• 2.1.2 耳蝸及其內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)21-23
• 2.2 聽(tīng)覺(jué)感知的耳蝸過(guò)程和機(jī)制23-25
• 2.2.1 基本概述23
• 2.2.2 耳蝸的聲學(xué)過(guò)程23-24
• 2.2.3 聲—電換能與神經(jīng)發(fā)放24-25
• 2.3 系統(tǒng)核心芯片及開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介25-27
• 2.3.1 TMS320VC5402簡(jiǎn)介25-26
• 2.3.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 耳蝸數(shù)學(xué)模型的研究與仿真29-47
• 3.1 基底膜數(shù)學(xué)模型29-34
• 3.2 內(nèi)毛細(xì)胞數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)及其分析36-45
• 3.3.1 基底膜數(shù)學(xué)模型仿真及分析36-39
• 3.3.2 內(nèi)毛細(xì)胞數(shù)學(xué)模型仿真及分析39-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 電子耳蝸編碼策略的研究與仿真47-63
• 4.1 ACE編碼策略47-50
• 4.1.1 ACE編碼策略的基本原理47-48
• 4.1.2 ACE編碼策略的實(shí)現(xiàn)48-50
• 4.2 基于人耳特性的心理聲學(xué)模型編碼策略50-58
• 4.2.1 心理聲學(xué)模型的基本概念50-52
• 4.2.2 心理聲學(xué)模型編碼策略的基本原理52-53
• 4.2.3 心理聲學(xué)模型編碼策略的實(shí)現(xiàn)53-58
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)及其分析58-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 編碼策略的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)63-81
• 5.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)63
• 5.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)63-69
• 5.2.1 語(yǔ)音采集模塊63-64
• 5.2.2 脈沖發(fā)生模塊64-66
• 5.2.3 系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)66-69
• 5.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)69-75
• 5.3.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)69-70
• 5.3.2 系統(tǒng)初始化70-71
• 5.3.3 語(yǔ)音信號(hào)的采集71-73
• 5.3.4 編碼策略的實(shí)現(xiàn)73-75
• 5.4 系統(tǒng)測(cè)試75-78
• 5.5 本章小結(jié)78-81
• 第6章 結(jié)束語(yǔ)81-83
• 6.1 工作總結(jié)81
• 6.2 未來(lái)工作展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王仁華,夏德瑜,付前杰;外周聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的計(jì)算模型[J];生物物理學(xué)報(bào);1991年04期

2 楊琳;戴培東;華誠(chéng);張?zhí)煊?丁光宏;王克強(qiáng);王正敏;;蓋膜與內(nèi)毛細(xì)胞靜纖毛相互作用的生物力學(xué)分析[J];解剖學(xué)報(bào);2009年02期

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本文編號(hào)：885304