《聽骨鏈振動聲學信號提取與處理策略》是依託復旦大學，由遲放魯擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聽骨鏈振動聲學信號提取與處理策略
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：遲放魯
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究目的：提取聽骨鏈振動的聲學頻率信號，轉化為電信號。對提取的全頻段信號進行補償和處理，並研究適用於全植入人工耳蝸的新的信號分配方案。.研究內容：①研製微型高性能壓電陶瓷感測器。②實時記錄聽骨鏈振動信號，將振動信號同步轉化為易於處理與編程的電信號。③對採集信號的畸變、失真和衰減進行補償和處理。④將處理好的信號基本復原為原始的信號包絡。⑤對全頻段的信號設計一種新的分配模式，為全植入人工耳蝸提供電極極陣刺激。⑥利用已建立的中耳聽骨鏈精確有限元模型虛擬技術預判感測器與聽骨鏈耦合振動相關情況。 .預試驗結果：①前期研製的壓電感測器有頻率回響，並在聽骨鏈上提取到信號。②【全植入人工耳蝸】獲國家發明專利公開號。③聽骨鏈有限元分析模型已建立。.研究意義：提取體內聽骨鏈振動信號，可以得到言語頻率範圍的聲學信號，經過聲電轉化和分析處理，形成全植入人工耳蝸的電刺激信號。
結題摘要
本課題通過研製壓電傳聲器提取聽骨鏈振動聲學信號，分析和最佳化動物和人中耳的不同位置聽骨鏈的振動信號,並比較最佳的感測器耦合位置。此感測器為全植入人工耳蝸的研究的中耳傳聲器提供了可能。 1、壓電感測器的製作。 製備橫向壓電係數d31高達−480pC/N和居里溫度Tc達280℃的高性能PZT壓電陶瓷材料, 再製成厚0.3mm、寬 1.0mm 和長度為 4.5mm 的壓電雙晶片(PCBE), 結合前置放大器製成聲電換能器, 將其植入貓耳內並測試 PCBE 耦合於聽骨鏈上的聲學信號拾取能力. 結果表明: 製備的 PCBE 具有良好的聲−電換能性能; 三種長度的 PCBE 均可全部植入貓耳鼓室, 拾取體外 20~20000Hz 聲信號可獲得較平坦的頻響曲線, PCBE 最大輸出達−13.16 dB(0dB輸入, 1.5 kHz時). 證實PZT壓電雙晶片可以製成鼓室內全植入式傳聲器. 2、動物實驗。5隻成年貓（8耳）植入壓電傳聲器。根據不同植入位置分成3組：（1）錘骨（2）錘骨柄（3）體外（4）鼓室腔。通過給與0.25-8kHZ純音信號，比較壓電傳聲器在不同位置提取到的信號。結果表明，感測器在2.0kHz能很好的提取，在3.0kHz和8.0kHz，與商業用傳聲器無顯著區別。 3、有限元分析和人新鮮顳骨實驗。感測器植入新鮮顳骨標本聽骨的不同位置後，給與不同頻率的純音信號，提取和分析感測器提取到的信號，繪製頻譜圖。同時，通過有限元分析，三圍重建感測器在中耳聽骨的振動情況。結果顯示，感測器的有限元分析結果與人顳骨提取信號結果類似，在砧骨長突和錘骨上都能較好的提取聽骨鏈振動信號。此外，聽骨鏈振動信號在低頻較好，高頻略弱。
