徐 伟 侍中楼

（江汉大学工程训练中心 武汉 430056）

1 引言

机器人研究领域一直关注如何在未知环境中利用传感器反馈信息对目标进行检测、识别与定位，也是移动机器人适应周边环境、实现自身设计功能的重要体现。近些年，广泛应用于移动机器人的视觉感知目标识别技术取得了大量的研究成果［1］。通过机器人视觉技术，可以对既定目标进行直接观测，可以测量到较广的范围，可以获得较全面的目标信息，目标图像分辨率较高。但机器人视觉感知技术也具有一定的局限性，如光强度变化会引起结果数据诸如颜色色值、对比度的变化等等，尤其当周边环境能见度较低时，视觉感知往往会失效。而在实际应用中，声音信号则具有视觉信号所不具备的特点［2］和优势，如声音信号不具备特定方向性，声音信号的时间分辨率高，特别是能见度较低时声音信号可以不受限制等。所以机器人声音听觉感知技术的研究，可以有效改善视觉、声纳等传感器在特定环境下应用的局限性。

2 听觉生理学基础

人类通过听觉系统接收并处理声音信息，听觉系统包含外周和中枢两部分。听觉外周接收器官是耳，外周听觉系统通过听觉纤维与中枢听觉系统相连，对声音进行由机械能向生物电能的转换，以生物电能的形式传递到神经系统中［3］。声音经过外耳道进入听觉系统后被逐级感知，最终到达最顶层的听觉大脑皮层。大脑皮层接收到声音信号的输入后，经过一系列处理，使生物个体可以感知声音，包括声音传递中所包含的信息［4］。……