耳蜗信号处理新特征与机理

基于听觉机制的信息处理的关键是抓住听觉系统实现独特功能的信号处理方式和机制，过去，受制于传统科学的局限，这方面工作进展甚微。新兴学科，尤其是非线性科学的发展，为听觉机制的挖掘与认识提供了新途径。耳蜗信号处理正是在这一新背景下有待再认识，并将给语音与听觉信息处理带来重大变革的领域。近年研究表明，耳蜗信号处理是一个有主动力参与的非线性动力学过程，应该具有不同于线性系统的独特功能与信号处理特征。然而，这种非线性过程所具有的独特信号处理特征目前知之甚少。现有听觉计算主要依赖Von Békésy所建立的被动、线性耳蜗频率分析理论（常用一组无源、线性滤波器阵列模拟耳蜗），在信号分析与特征提取上并无独特功能，对处理效果的贡献也非常有限。本项目拟运用非线性物理理论与实验，研究耳蜗非线性信号处理具有的新特征及其背后的机制，建立反映这些特征与机制的物理模型，为构建有效的语音与听觉信号处理模型和算法提供物理基础