干扰人工耳蜗植入者听觉的因素都有哪些?
噪声影响因素
在安静环境下,人工耳蜗虽然具有较好的语音辨识能力,但是在复杂噪声环境中,效果肯定比正常人听力要差很多。植入人工耳蜗的患者听力仍然会出现下降的原因是人工耳蜗接收的声谱是有限的,即声音传导的通道数有限,相比于正常人耳蜗内的听力通道数是少之又少。
正常人耳感知声音是靠大约3万个听觉神经来完成的,然而人工耳蜗却只有几十个电极来刺激听觉神经。因此人工耳蜗在使用过程中尤其是在复杂噪声中是有限的。
在衡量听者在噪声下听觉能力的指标是SRT(言语接受阈)值,即为语音可懂度为50%的SNR(信噪比)。在复杂的噪声环境下,人工耳蜗植入者的SRT值相比于正常人的少10db到20db(10分贝—20分贝)。
声调识别因素
以前典型的人工耳蜗语音处理算法是基于西方字母的区别来进行语音的辨识的,但是对于汉语来说,我们都知道,汉语有声调不同之分;针对同一拼音,声调不同,其表示的意思也不尽相同。
相对于语音声调的辨识能力,人工耳蜗的植入者的语音辨识能力显然不足。因此声调对语音的意义极为重要。很多学者对人工耳蜗植入患者的声调辨识能力都做过不少研究,他们的目的是要找到影响辨识声调的因素以及声调起作用的生理或者物理机制。
国内外专家在声调方面做过无数次的研究,他们认为主要有两个方面的影响:
一、在声学特性方面影响声调辨识的因素主要包括声音频率、音量高低以及时间长度。尤其音频这一因素对声调辨识的影响作用是最重要的,它的精确判断能够使声调识别准确率达到90%以上。
二、在语音信号构成的方面上,任意语音信号在经过希尔伯特转换(信号转换中常用的一种手段)后,都能够分解为缓慢变化的包络部分和快速变化的精细部分。而这两个分解后的部分共同决定着原始语音信号的完整性。
经过研究发现,其中最重要的就是快速变化的精细部分,但是如何编码重构这一部分仍然是研究中的难题。