耳声发射的听觉外周系统主动同态模型

给出了听觉外周系统的主动性模型。该模型是建立在声电等效理论基础上的同态模型。它共分成三个部分：耳道、中耳及内耳耳蜗。整体模型中主动性特征的引入是通过耳蜗部分的受控源来体现的。计算结果表明，该模型能够较好地仿真两种重要的耳声发射－ＴＥＯＡＥ及ＤＰＯＡＥ。

听觉外周对语音信号的处理和听觉外周模型

本文对听觉外周如何处理语音的神经生理学研究、听觉外周的计算模型以及它们对语音的处理作了较为全面的综述。中文指出不仅是部位，而且还必须考虑听神经发放的时间模式才能较全面地表示语音信息。

采用听觉外周模型改进电子耳蜗CIS方案

提出了一种改进的CIS电子耳蜗的脉冲刺激方案。利用听觉外周模型产生一种符合听神经发放机制的刺激脉冲序列来刺激电极,代替传统的均匀交替刺激方案,不仅可以通过包络而且可以通过脉冲间隔来传递语音信息,确保了语音的空间编码和时间编码。听觉仿真实验表明,相对于其他两种方案,方案可以有效地传递更多更丰富的语音信息,在汉语声调识别实验中至少提高19.2%识别率,在可懂度的对比实验中具有最高可懂度。

膜迷路积水对豚鼠听觉外周系统振动特性的影响

为探究梅尼埃病引起的膜迷路积水对豚鼠听觉系统振动特性的作用机制,通过药物注射建立了内耳膜迷路积水豚鼠模型模拟梅尼埃病病理,搭建了多普勒激光测振系统对健康和膜迷路积水豚鼠听觉系统的振动特性进行测试研究,得到了健康与膜迷路积水豚鼠的听觉系统振动特性,并通过对比明确了内耳膜迷路积水对豚鼠听觉系统振动特性的影响。实验结果表明,在测试频率范围内,离体豚鼠镫骨及圆窗膜的振动特性与活体豚鼠无明显差异,离体豚鼠听觉系统振动特性与输入声压无关,镫骨及圆窗膜的振动位移与输入声压具有明显的线性关系。膜迷路积水显著降低了豚鼠听觉系统镫骨及圆窗膜的振动幅度,在低频及高频区间尤为明显,在500 Hz处镫骨最高由11.64 nm降低至2.27 nm,圆窗膜由24.97 nm降低至5.05 nm。在10 kHz处,圆窗膜最高由0.45 nm降低至0.03 nm。同时膜迷路积水导致豚鼠耳蜗传递比普遍下降,最高在1 kHz和10 kHz处分别由2.82,2.91下降至1.46,0.28。

基于机器视觉与听觉响应的干式变压器状态智能诊断方法

为提升干式变压器的状态监测与故障诊断能力,提出了一种新的整合机器视觉与听觉响应的变压器状态诊断方法。首先,通过目标检测算法对干式变压器的潜在故障位置进行识别监控,获取其位置信息;其次,整合延迟求和波束成形算法计算其潜在故障位置的声学信息,利用该声学信息实时监控变压器是否出现放电缺陷;最后,对于无法快速诊断的机械故障,利用听觉外周模型获取听觉谱,依据其声音信号的特征频段,设置各特征频率获得多特征频率听觉谱,通过卷积神经网络进行变压器故障类型识别。实验结果显示,所提的方法在噪声情况下的变压器状态识别准确率仍高达87.51%,优于其他对比的时频域特征提取方法。故所提方法能较准确地诊断干式变压器状态,并且具备良好的抗噪性能,有效补充了当前变压器的监测手段。

外周听觉功能正常伴语言发育迟缓儿童病因分析

目的探讨外周听觉功能正常伴语言发育迟缓儿童的病因及诊断。方法对39例经全面听力评估后证实为外周听觉功能正常而语言发育迟缓患儿进行调查并随访。结果具有宫内及围产期高危因素或新生儿疾病史的现象较普遍,自闭症和精神发育迟滞可能是导致儿童外周听觉功能正常而语言发育迟缓的常见病因。结论预防宫内及围产期高危因素或新生儿疾病是预防儿童语言发育迟缓的关键。发现外周听觉功能正常而语言发育迟缓儿童后应尽早将其转诊到心理卫生中心、儿科就诊,对其进行心理、言语语言康复。

噪声暴露对听觉系统的影响研究进展

人类的生活、工作环境中噪声无处不在,长时间或反复暴露于高强度(≥105 dB SPL)噪声环境会损伤听觉外周,引起明显的听力下降,导致噪声性聋(noise-induced hearing loss,NIHL),同时外周因暴露损伤引起的输入变化会导致听觉中枢神经活动的代偿性变化。某些低强度噪声暴露虽然不会造成动物的听阈变化,但可对听觉中枢产生可塑性影响,并且影响阈上的听觉行为表现,这提示较低强度噪声对听觉中枢的隐匿暴露危害。为全面了解不同强度噪声对听觉系统功能的危害,本文回顾噪声暴露对听觉外周及中枢的可塑性影响研究进展,阐述不损伤听阈的噪声暴露对听觉系统的影响特点。

采用生理响度感知机制的车内噪声声品质预测

现有车内噪声声品质预测的响度计算中没有考虑真实人耳生理解剖结构的传声特性,因此提出了一种基于生理响度感知模型的车内噪声声品质预估方法。首先,采集两款轿车的车内噪声样本,并通过主观评价试验得到车内噪声的主观评价烦恼度。之后,整合中耳集总参数模型与耳蜗传输线模型,构建生理响度模型。然后,以生理响度模型的响度计算值为主要参数,结合尖锐度、粗糙度与车内噪声的主观评价值,通过TabNet模型构建了车辆声品质预测模型。最终,对比分析了所构建声品质模型与基于现有标准响度模型所构建的声品质模型的预测效果。结果表明,采用生理响度模型的声品质预测平均误差百分比仅有4.73%,优于采用Moore响度(6.13%)与Zwicker响度(6.94%)的声品质预测结果。此外,所构建的TabNet声品质预测模型的平均误差百分比也低于基于BP神经网络模型的平均误差百分比(7.60%)。采用生理响度模型的TabNet声品质预测能够提高车内噪声声品质客观评价的准确率。

听外周偏侧性的病理发现

目的 观察生理和蜗后病理条件下听觉外周系统的偏侧性，以加深对双侧对称性疾病的认识。方法 检测６５例听神经病患者和的例正常健康青年纯音测听、自发性耳声发射（ＳＯＡＥ）、瞬态诱发性耳声发射（ＴＥＯＡＮ）及其对侧抑制效应，从耳蜗和传出神经两个水平分析左右听活动。结果①听神经病患者右耳各频率平均纯音听阈约高于左耳５ｄＢ；②正常组ＴＥＯＡＥ幅值右耳大于左耳（Ｐ＜０．０１），听神经病患者组ＴＥＯＡＥ幅值右耳大于左耳（Ｐ＜０．０５）；③正常组传出抑制功能右耳大于左耳（Ｐ＜０．０１），听神经病患者组传出抑制功能左、右耳均有障碍，右耳略重于左耳，但无统计学差异（Ｐ＞０．０５）；④无论是正常组还是听神经病患者组均在右耳较易记录到ＳＯＡＥ；⑤正常组ＳＯＡＥ强弱左右耳间无统计学差异（Ｐ＞０．０５；听神经病患者组ＳＯＡＥ右耳强于左耳（Ｐ＜０．０１）。结论 听觉外周系统具有偏侧性（右侧优于左侧）；在同一蜗后病理条件下，听活动较强的一侧病理损害则较重，听活动较弱的一侧病理损害则较轻；听神经病患者右耳听力损失稍重于左耳，可能来源于听外周系统本身的固有属性。

基于听觉谱特征的变压器绕组状态检测研究

绕组松动是变压器常见故障之一,对变压器的安全运行产生巨大威胁。故对其进行精准的监测,对提高电力系统的安全稳定性具有十分重要的意义。基于声信号的变压器绕组松动检测,由于其具有无损检测和不需停运变压器等优点,成为近年来研究的热点。但声信号检测存在故障特征提前复杂和易受噪声干扰等缺陷,限制了其工程应用。该文提出了一种基于声信号听觉谱特征和支持向量机的变压器绕组松动识别方法。首先,将采集的声信号进行去均值和消除趋势项的预处理,以减小信号采集环境和传感器性能对所采集信号的影响;然后,将预处理后的声信号输入到多特征频率分析的听觉外周模型,经过中耳滤波器滤波、基底膜模型选频、外毛细胞模型放大、内毛细胞模型换能作用后,输出内毛细胞电压信号,实现多个特征频率听觉信号的提取,以此构成听觉谱,并在听觉谱基础上提取多种统计特征;最后,每种特征分别使用遗传算法优化的支持向量机进行识别试验,以验证提取特征的有效性。为进一步提高识别准确率,融合多种统计特征构成特征向量并进行测试,以此确定最优融合特征。研究表明,该文所建立的变压器绕组状态检测方法可以有效地应用于变压器故障诊断和监测中。

基于人耳生理结构的响度感知预测模型研究

为便于研究人体听觉系统生理结构及生理响应与响度感知之间的关系,构建了一种基于人耳生理结构的响度感知预测模型。首先,通过整合外耳滤波器、中耳等效电路模型及耳蜗传输线模型,构建了基于人耳生理结构的听觉外周传声模块,将外部的声输入转变为耳蜗内基底膜响应;其次,通过兴奋模式、特定响度、响度的计算,构建了模型的后端处理模块,将基底膜响应该物理响应转变为与神经发放相关的响度感知;再次,通过对比中耳压强增益、基底膜特征频率及品质因子,验证模型生理传声特性模拟的可靠性;最后,通过响度增长曲线、等响曲线、响度临界带宽的对比,证明模型在响度感知预测上的可信度。研究结果表明,所构建的响度感知预测模型不仅能够较好地模拟人耳生理结构的传声特性,还能够有效预测响度感知特性。

瞬态诱发耳声发射(TEOAE)的建模与仿真

耳声发射是当前耳科学研究的热点。由于它的检测简便、客观、无损、迅速 ,因此一般认为它将与听觉诱发响应一起成为临床上听觉系统功能测试的两项互补的客观手段。本文借助听觉外周系统的同胚模型对瞬态诱发耳声发射进行了深入研究。通过对模型参数的辨识 ,我们不仅使得仿真的耳声发射信号具有与临床相近似的特征 。

外周听觉系统对声音的表达

听觉系统可以精细地分辨声音在强度或音调上的变化,而实现这种性能的前提是听觉外周对声波信号精准的表达。基于这一点,将耳蜗基底膜看作离散余弦变换器,可将进入耳蜗的声音信号变换为一组神经输出,神经纤维的空间分布代表频率,神经脉冲频率代表信号强度。仿真结果表明,该模型不仅可以很好地表达声波信号与神经输出之间的对应关系,还可以模拟由于听觉外周的非线性特性而产生的各种现象。

离散余弦变换的频率分解特性研究

利用离散余弦变换的频率分解特性,语音信号可以用一系列具有固定频率的余弦函数来表示。而生理实验表明,人耳外周听觉系统正是由一组代表不同特征频率的神经纤维来表达进入耳蜗的声波信号。因此,离散余弦变换可以应用到外周听觉系统的神经编码中。首先介绍离散余弦变换的定义,然后具体分析其频率分解作用的物理意义。对语音信号的仿真实验结果表明,离散余弦变换可以完好地保存原有信号中的各种频率成分。

爆震性听力损失的研究进展

爆震性听力损失(Explosion Induced Hearing Loss,EIHL)是爆震伤害中的常见损害,可造成暂时的或永久的听力障碍。近年的相关研究发现,爆震伤不仅引起外周听觉系统(Peripheral Auditory Systems,PAS)和中枢听觉系统(Central Auditory Systems,CAS)的损伤,而且还会引起耳聋相关生物标记物的变化。因此,本文对EIHL的研究进展进行综述,更好地为EIHL的防治提供思路。