[其他]利用連續波和脈沖信號的聽覺刺激

無效

• 申請號: 86100219
• 申請日: 1986-01-16
• 公開（公告）號: CN86100219A
• 公開（公告）日: 1986-07-30
• 發明（設計）人: 英格堡·J·霍克梅爾;歐文·S·霍克梅爾
• 申請（專利權）人: 英格堡·J·霍克梅爾;歐文·S·霍克梅爾
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00;A61F11/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬,杜有文

一般而言，本發明涉及聽覺刺激系統，具體而言，本發明涉及利用電信號使耳聾患者受到聽覺刺激的方法和裝置。

在美國專利號4，284，856和4，357，497（“用于增強聽覺刺激或類似目的的多頻系統與方法”）公開的內容中，給出了越膚聽覺刺激系統，借助多道射頻（RF）傳輸方式將對應于不同聲頻帶的電信號傳送給耦合越膚接收機。接收機將這些信號解調，再將它們作為模擬信號饋送給裝在耳蝸中的多電極人造器官。

美國專利4，419，995（“單道聽覺刺激系統”）敘述了采用置于或接近于耳蝸底部的電極來傳遞全部語音特性，而無需穿過耳蝸。

近來，又提出利用脈動信號來發送聲信號，參見美國專利號4，441，202（“話音處理機”）。根據這一專利，輸入語音信號依次通過濾波電路、零交叉計數器和有效值（RMS）測量電路，從而產生代表語音基本聲音成分和前三個共振峰幅度和頻率的信號。然后借助計算機裝置來確定植入電極的激勵方式，即讓各電極的銳度處于特定電極第二共振峰頻率范圍的旁頻帶寬之內。共振峰和音韻信息以脈沖方式加到電極上。

越膚聽覺刺激系統的使用者指出，當存在背景噪聲時，耳聾患者對語音的理解程度迅速下降。為此，本發明的一個目的就是利用越膚聽覺刺激系統來改善耳聾患者對語音的理解。

根據本發明，至少有一個代表語音信號的模擬信號，以及至少有一個提供特定語音特性的脈動信號同時用來產生聽覺刺激。實驗表明，利用多道傳送系統可以使耳聾患者在噪聲中的感受性得到很大改善;在這種多道傳送系統中，至少有一個模擬信號通過一個波道傳送，同時至少有一個脈動信號在另一個波道中與之相結合一塊傳送。

模擬信號是這樣產生的：壓縮聲音信號的幅度，對壓縮信號進行調整，使它同耳聾患者的頻率響應相匹配，然后通過一個信道將模擬信號發送到可使耳聾患者得到對語音的最佳理解的刺激電極。模擬信號的帶寬最好約為100～5，000赫。至少有一個脈沖信號提供某個選定的語言特性，例如第一共振峰頻率、第二共振峰頻率和語音頻率。提取出的這些語音特性可以這樣傳送給耳聾患者：以第一或第二共振峰頻率作為脈沖的重復頻率，且有一個專門的頻帶提供給特定的電極信道。或者，將共振峰頻率送入特定的電極信道，而刺激脈沖的重復頻率可以直接從音調頻率得出。脈沖幅度可以正比于共振峰的幅度或整個語音信號的RMS值。

因此，本發明的特征在于：它包含一個聽覺刺激多道系統，該系統有一個多電極人造器官用來形成耳蝸刺激，還有發送裝置和接收裝置用來向多電極人造器官提供至少一個模擬信號和至少一個脈動信號同時刺激聽覺神經。

參見以下各圖，從下面所作的詳細敘述以及所附的權利要求很容易了解本發明以及它的目的和特征：

圖1為根據本發明繪制的多道聽覺刺激系統的工作原理方框圖。

圖2示出為刺激耳蝸而設計的電極配置簡圖。

圖3為第二共振峰頻率提取電路簡圖。

圖4為第二共振峰幅度提取電路簡圖。

下面對各圖進行說明。圖1為本發明一個實施例的多道語音編碼系統的工作原理方框圖。在這一實施例中，有若干個傳輸和電極信道。語音處理器包括傳聲器10、前置放大器12、帶通濾波器14（用來把待處理的聲音信號的頻率范圍限制在傳輸語音所需的帶寬-即150赫至5千赫-之內）、慢自動增益控制（AGC）16（用來把音頻增益調整到實際語音電平）及快自動增益控制AGC（音節壓縮）18（用來提高輔音一元音比）。

語音由傳聲器10接收，然后由前置放大器12放大。放大后的語音信號通過帶通濾波器14。快自動增益控制放大器18是音節壓縮器，用來提高輔音一元音幅度比，以便使語音信號處于電刺激聽覺系統的狹窄動態范圍之內。

然后，信號由若干條并聯信道進行處理。在模擬信道，信號由逐一調節濾波器網絡20的頻率響應進行均衡調整，使得所用聲頻帶范圍內所有頻率下聲音強度相同。這一模擬信號再由自適應△增量調制器（ADM）22編碼形成48KHz比特流，并送至“或”門52。

這一信道給出寬帶模擬信號，如美國專利號4，357，497所述。

脈動刺激信道的信號交錯出現于由ADM編碼器提供的48KHz模擬信道的信息之間。脈動刺激信道代表選定的語音特性。

在本實施例中，提取出的特性有音調（F₀）、第二共振峰頻率（F₂）和幅度（A₂）。還有一些可供選擇的其他特性，如：第一共振峰的F₁、A₁以及第三共振峰的F₃、A₃。