啭音和调制声║调制声的临床应用--ASSR

健康   2024-10-14 09:31   北京  
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频响曲线及频响曲线在听力学中的应用

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学前两问

01
什么是调制声?


02

调制声在听力学中的应用有哪些?





1

调制声 Modulation sound

是指调制信号(正弦波或矩形波等)对声信号中某一参量按一定的时间特性进行调制,其他参量则相对恒定。对频率的调制称为调频,对振幅的调制称为调幅,对相位的调制称为调相。调制声是参数较多且易于准确控制的复杂声,其持续给声的特点又保证了频谱成分的相对单纯,在听觉机制研究中有其独特的优点。



调制声分类

1)调幅(Amplitude Modulation, AM):是对载波的幅度进行调制。保持着载波的频率特性,但包络线的形状则和调制波形相似(见图1)。经调幅调制后的声信号的频率范围在载波频率±调制频率内。
2)调频(Frequency Modulation, FM):是对载波的频率进行调制,使载波的频率产生变化。调制深度的百分比是相对于载频而言,等于全部频率变化范围除以载频,调频反应振幅随调制深度和声音强度的增加而增加。临床多用调制深度为10%的调频声。

3)调相(Phase Modulation, PM):载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成比例变化的调制方式,称为相位调制,或称调相。

图1:调制波、调幅以及调频声的波形图

图源于维基百科词条Frequency modulation

黑色曲线Signal指的是调制信号;红色曲线调幅波(AM)是以signal进行幅度调制的信号;蓝色曲线调频波(FM)是以signal进行频率调制的信号。

调幅波保持着载波的频率特性,但包络线的形状则和调制信号波形相似,调幅波的振幅大小由调制信号的强度决定;调频波的频率随调制信号振幅的变化而变化,而它的幅度却始终保持不变。




调制声的临床应用——ASSR


听觉稳态诱发电位就是需要使用调幅调制声信号,记录反应相位与刺激信号的相位具有稳定关系的听觉诱发电位。根据诱发机制,当调制信号等于或高出听阈时,耳蜗中相对应载波频率区域的毛细胞及上下相当窄的区域毛细胞(与调制频率有关)被兴奋,冲动沿着听觉通路向听觉中枢传递,这种兴奋的发放频率与刺激信号的调制频率一致,脑电图将在原来基础上出现与调制频率同步的反应。这种与调制频率同步或跟随其变化的脑电图活动即为锁相现象,它构成了ASSR的基础。

所用的刺激声信号的载频是言语频谱内的纯音(500Hz,1 kHz,2kHz4kHz)。由于调制声信号的频率范围相对较窄,因而对耳蜗基底膜的刺激部位也较窄,其诱发的反应被看作是基底膜上相应部位受到特定的频率刺激后兴奋所致,因此听觉稳态诱发电位具有很好的频率特异性。






2

啭音:调频声信号的一种

定义:啭音是调频声信号的一种,指纯音频率在某一平均值(如1000Hz)附近作高低(如±50Hz)连续周期性变化的声音,即对某一纯音(正弦波)作频率调制。

应用:在测量混响时间、声场测听和对幼儿及某些耳鸣患者听阈测试等,常用它作为声源信号。
优点:更能引起人的注意,并提高小儿对声音的兴趣;可减少驻波的产生,尤其在声学条件较差的隔声室中更是如此;还能区别于被测试者的耳鸣声。





3

chirp声:为线性调频脉冲音

为线性调频脉冲音。具有耳蜗行波延迟代偿的特性,其频率可以随时间而改变,它以耳蜗模型为基础,波形特征是低频声音早发出,高频声音晚发出,克服了耳蜗行波延迟造成的能量分散,能够刺激较宽的基膜区域,产生更同步化的神经冲动,使得以Chirp刺激声为探测音的ASSR检测能够改善听阈评估效果并提高测试的速率。

图2:Chirp波形图(图源于听觉诱发反应及应用)


参考文献:

[1] 于黎明,陈洪文.医用声学计量测试实用技术[M].中国计量出版社,2006.

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_modulation

[3]李兴启.听觉诱发反应及应用[M].人民军医出版社, 2007.

[4]裴世鑫,崔芬萍,孙婷婷编著.光电子技术原理与应用[M].2013 

[5]韩德民,许时昂.听力学基础与临床[M].科学技术文献出版社, 2004.

[6]https://www.docin.com/p-1375065899.html


作者:俞冰玉 姚依凡 倪逸菲 李孛

责任编辑:黄美萍
审阅:黄治物


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