孟庆林

声信号处理的一个重要目的是让听者更好地感受声音，但由于各种原因，一些人的听觉系统出现了故障，这些故障可能导致他们听不到小声、受不了大声或频率分辨率降低等，甚至完全听不到声音。那些由于外周听觉系统(包括外耳、中耳和内耳)损伤导致的听力损失都可通过人工听觉设备得到补偿[1]，其中，由于内毛细胞功能缺失导致的重度以上感音神经性聋患者大多可以通过人工耳蜗植入(cochlear implant, CI)来获得或恢复部分听觉功能；仅中国，每年满足CI条件的新生儿就数以万计[2]。

CI能帮助耳聋患者回到有声世界，到目前为止，全球CI人数估计已超过40万。从上世纪六七十年代开发出最早的单通道CI至今，CI的主要研发工作在澳大利亚、美国和欧洲开展；我国也有很多研发机构努力尝试过开发CI产品，目前国产品牌也已经初步打开了国内市场，具有一定的创新能力；本文对CI声音处理中的一些问题进行介绍和讨论。

1 人工耳蜗的系统结构

CI系统的简要结构框图见图1。CI由两大部分组成，一部分通过外科手术植入体内，称为植入体，即虚线右侧部分；另一部分通常是挂在耳背，称为体外机，即虚线左侧部分。体外机和植入体通过两个线圈之间的无线射频耦合进行能量和数据传输。具体的声音处理流程是：首先由体外机上的传声器(也称麦克风，microphone)将空气中的声压变化转换为电压信号，电压信号被放大和采样后进入言语处理器(通常其核心为……