● 摘要
人工耳蜗是帮助重度耳聋患者恢复听觉的唯一有效的电子装置，它采用适当的电刺激脉冲直接兴奋患者耳蜗内残余听神经传递语音信息，使其重新感受到声音。语音信号处理方案是其关键部分，对系统性能有直接影响。本文以实现和改进人工耳蜗语音信号处理方案为目标，主要研究连续交替采样（CIS）语音信号处理方案，通过Matlab仿真平台实现方案算法并加以改进。同时对一个多通道人工耳蜗原理样机进行调试，在该系统上加载CIS方案实现其信号处理功能。 由于种种因素，对人工耳蜗语音信号处理方案进行临床测试和验证难度较大。本文基于听觉原理，对CIS方案进行算法仿真，并改进耳蜗电刺激简化模型，在该模型上合成语音，模拟人工耳蜗植入者的语音感受，根据听觉正常的人对合成语音的辨识效果评价CIS方案的性能。仿真过程中分析算法参数、刺激参数对语音识别率的影响，在此基础上改进CIS方案算法从而提高聋人对语音信号的感知和理解。 同时，调试人工耳蜗原理样机的体内、外电路部分，以低功耗的定点DSP作为语音信号处理器的核心，硬件实现了CIS方案的语音信号处理和刺激参数编码，将语音信息传递到体内电路进行解码提取刺激参数，在相应电极上生成刺激脉冲信号。通过原理样机的测试实验来验证CIS算法和人工耳蜗系统设计原理，这为研发人工耳蜗提供了测试数据和技术基础。 此外，通过总结本论文的工作经验和问题，对人工耳蜗样机系统和CIS语音信号处理方案的进一步的研制和改进有了更清晰的认识。