CN114073817A - 具有改进的时间特征选择的耳蜗植入系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了具有改进的时间特征选择的耳蜗植入系统，其包括：传声器单元；电极阵列；处理器单元，包括：滤波器组；第一时间特征提取器，配置成确定一带通音频信号的初始的一组时间特征；第二时间特征提取器，配置成对该带通音频信号进行窗口滤波并确定经窗口滤波的带通音频信号的次生的一组时间特征；刺激生成器，配置成基于初始的一组时间特征和次生的一组时间特征确定最终的一组时间特征，及针对最终的一组时间特征确定初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的相似性测度值；处理器单元配置成基于相似性测度值决定最终的一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内；编码的刺激脉冲被传到一电极，其配置成基于编码的刺激脉冲将电刺激施加到一组听觉神经纤维。

Description

具有改进的时间特征选择的耳蜗植入系统

技术领域

本申请涉及耳蜗植入系统。更具体地，本申请涉及处理器单元，其配置成决定一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内。

背景技术

已知的多通道耳蜗植入系统将环境声音直接编码到多个刺激脉冲内，其然后使用特定时间特征编码策略如时间精细结构(Temporal Fine Structure，TFS)帧编码到一个或多个刺激帧内。时间精细结构编码策略考虑正常听力生理学的许多方面。该类编码策略(区别于其它策略)的关键点在于电极脉冲的定时例如它们的起始用于传送那些在标准固定速率策略中将丢失的时间特征。例如，音频信号可被分为多个带通信号，其中每一带通信号受限于耳蜗植入系统的一电极，及每一带通信号的相位通常在固定速率策略中忽略，而在TFS编码策略中，试图将该相位信息编码为电极定时。为此，每一带通信号及其相位通常使用基于时域的分析如滤波器组、零交点和/或希尔伯特(Hilbert)方法获得。在编码策略中包括时间特征如相位但不量化其与听觉脑部的关联并非最佳。这是因为，由于植入物或CI用户限制，需要频繁地进行权衡，作为一个简单的例子，不能同时以两个不同的速率刺激同一电极。该问题变得越来越重要，因为刺激脉冲冲突非常多，这需要TFS策略选择并优先化一脉冲，使其它脉冲偏离或删除以具有空间。

因此，需要提供一种解决至少部分上面提及的问题的解决方案。

发明内容

本发明的一方面在于提供将由耳蜗植入系统编码到刺激脉冲内的时间特征的改进的选择。

本发明的另一方面在于降低耳蜗植入系统的处理器单元的计算功率。

本发明的该方面由耳蜗植入系统实现，其包括配置成接收声学信号并基于该声学信号传输音频信号的传声器单元以及包括多个电极的电极阵列。此外，耳蜗植入系统包括包含滤波器组的处理器单元，滤波器组包括配置成将音频信号分为多个带通音频信号的多个带通通道。多个带通通道中的每一个可受限于多个电极中的一电极。此外，耳蜗植入系统可包括：第一时间特征提取器，配置成确定多个带通音频信号的一带通音频信号的初始的一组时间特征；及第二时间特征提取器，配置成对该带通音频信号进行窗口滤波并确定经窗口滤波的带通音频信号的次生的一组时间特征。

窗口滤波器提供来生成包络类输出信号，其中对滤波更鲁棒的时间特征通过窗口滤波器，从而，经窗口滤波的带通音频信号因包括较少的时间特征而不同于未经滤波的带通音频信号。

窗口滤波器可包括配置成对带通音频信号进行滤波的低通滤波器或带通滤波器。经窗口滤波的带通音频信号可包括振荡包络，其主要包括基频，因为谐波频率由于滤波而被高度衰减。窗口滤波器的截止频率可适应提供将由窗口滤波器滤波的带通音频信号的带通通道的中心频率。该带通通道为多个带通通道的一部分。

窗口滤波器可包括任何线性或非线性滤波器函数。

例如，带通通道号越高，中心频率越高，从而截止频率越高。

从而，窗口滤波器的截止频率可由处理器单元基于多个带通通道中提供带通音频信号的带通通道的中心频率确定。

窗口滤波器的截止频率可由处理器单元基于来自第二振幅包络检测器的反馈确定。该反馈可包括经窗口滤波的带通音频信号是否包括振幅能够从其确定的包络的信息。

初始的一组时间特征和次生的一组时间特征之间的相似性测度值可通过初始的一组时间特征与次生的一组时间特征之间的价值函数确定。

初始的一组时间特征和次生的一组时间特征之间的相似性测度值可通过初始的一组时间特征中的第一初始时间特征与次生的一组时间特征中的第二初始时间特征之间的价值函数确定，其中第一初始时间特征和第二初始时间特征属于同一类型。

第一初始时间特征和第二初始时间特征属于同一类型，例如起始事件时间或振幅，初始的一组时间特征中的第一次生时间特征和次生的一组时间特征中的第二次生时间特征属于同一类型，例如起始事件时间或振幅。

如果第一初始时间特征与第二初始时间特征之间的相似性递增，价值函数减小，从而相似性测度值增大。

初始的一组时间特征与次生的一组时间特征之间的相似性测度值可按下述进行确定：确定第一振幅与第二振幅之间的相似性度量以及确定第一起始事件时间与第二起始事件时间之间的时间差度量，之后，通过包括振幅之间的相似性度量和起始事件时间之间的时间差度量的价值函数确定相似性测度值。

从而，相似性测度值定义初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的起始事件时间和振幅的总相似性水平。

相似性度量可包括确定第一振幅与第二振幅之间的互相关以及确定第一振幅与第二振幅之间的互协方差，然后，相似性度量可通过互相关与互协方差的线性组合确定。该线性组合可以是互相关与互协方差的求和或者相乘。

另外，处理器单元包括刺激生成器，其配置成基于初始的一组时间特征和次生的一组时间特征确定最终的一组时间特征。此外，刺激生成器可配置成针对最终的一组时间特征确定初始的一组时间特征和次生的一组时间特征之间的相似性测度值。处理器单元可配置成基于相似性测度值决定最终的一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内或者基于相似性测度值使基于最终的一组时间特征编码的刺激脉冲优先化。

编码的刺激脉冲可被传到多个电极中的一电极，该电极可配置成基于编码的刺激脉冲将电刺激施加到耳蜗植入系统的接受者的一组听觉神经纤维。

处理器单元可配置成针对多个带通音频信号中的每一带通音频信号确定最终的一组时间特征，以及针对每一最终的一组时间特征确定相似性测度值。此外，处理器单元配置成基于相似性测度值决定该最终的一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内，其中编码的多个刺激脉冲中的每一个可被传给多个电极中的一组电极。

初始的一组时间特征可包括在带通音频信号的初始事件序列中检测到的初始事件的第一起始事件时间以及初始事件在第一起始事件时间时的第一振幅，次生的一组时间特征可包括在经窗口滤波的带通音频信号的次生事件序列中检测到的次生事件的第二起始事件时间以及次生事件在第二起始事件时间时的第二振幅。最终的一组时间特征可包括最终起始事件时间和最终振幅，其中最终起始事件时间可基于第一起始事件时间和第二起始事件时间确定，最终振幅可基于第一振幅和第二振幅确定。

最终起始事件时间定义将时间特征编码到刺激脉冲内的定时。最终起始事件时间可定义将编码的刺激脉冲传到听觉神经纤维所需功率的调整的定时。

最终振幅定义编码刺激脉冲的振幅水平和/或脉冲宽度。

第一时间特征提取器可包括：第一事件检测器，其配置成确定多个带通音频信号中的所述带通音频信号的第一起始事件时间；第一包络检测器，其配置成确定多个带通音频信号中的所述带通音频信号在第一起始事件时间时的第一振幅。第二时间特征提取器可包括：第二事件检测器，其配置成确定多个带通音频信号中的经窗口滤波的带通音频信号的第二起始事件时间；第二包络检测器，其配置成确定多个带通音频信号中的经窗口滤波的带通音频信号在第二起始事件时间时的第二振幅。

事件检测器可配置成基于带通音频信号(或经窗口滤波的带通音频信号)按时间确定相位信号，其中，在该相位信号中，确定起始事件时间。

包络检测器可配置成基于带通音频信号(或经窗口滤波的带通音频信号)按时间确定振幅包络，其中，在振幅包络中，在等于起始事件时间的时间确定振幅。

事件检测器可配置成基于检测到带通音频信号的相位超出相位阈值时产生多个带通音频信号的一带通音频信号的事件序列，事件序列的每一事件基于检测到该带通音频信号的相位超出相位阈值时产生，相位阈值可以是0到2π之间的任何值。

在初始的一组时间特征中的第一初始时间特征与次生的一组时间特征中的第二初始时间特征之间的差低于起始事件时间特征阈值水平或者振幅特征阈值水平时，最终的一组时间特征中的最终时间特征可通过初始的一组时间特征中的第一初始时间特征的第一加权和次生的一组时间特征中的第一次生时间特征的第二加权确定，其中，第一加权减小时第二加权增大，反之亦然，第一加权和第二加权的和始终为1。

在初始的一组时间特征中的第一初始时间特征与次生的一组时间特征中的第二初始时间特征之间的差高于起始事件时间特征阈值水平或者振幅特征阈值水平时，最终的一组时间特征中的最终时间特征可等于初始的一组时间特征中的第一初始时间特征。

最终的一组时间特征中的最终时间特征可通过下式确定：

其中，1-W(Fc(ch),BW(ch))为取决于多个带通通道中的带通通道ch的中心频率(Fc(ch))和/或带宽的第一加权因子，W(Fc(ch),BW(ch))为第二加权因子，F1(ch)为第一初始时间特征(如第一起始事件时间T1(ch)或者第一振幅A1(ch))，F2(ch)为第二初始时间特征(如第二起始事件时间T2(ch)或者第二振幅A2(ch))，TFHR为起始事件时间特征阈值水平，AFHR为振幅特征阈值水平。AFHR可在0或者高于0之间变化。

上式为针对最终时间特征和最终振幅特征一般化的方程式，但在最终时间特征(temporal feature，TF)和最终振幅特征(amplitude feature，AF)之间，加权因子的值不一样。

第二加权因子相对于中心频率的减小而增大，第二加权因子相对于中心频率的增大而减小。

附图说明

本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：

图1为耳蜗植入系统的示例；

图2为耳蜗植入系统的另一示例；

图3A和3B为时间特征提取器的示例；

图4A和4B为窗口滤波器的示例；

图5为刺激生成器的示例；

图6A和6B为处理器单元的示例；

图7A和7B为处理器单元的另一示例；

图8A-8D为相似性值的图形示例；

图9A-9D为相似性值的另一图形示例。

具体实施方式

下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。

助听器可以是或包括适于改善或增强用户的听觉能力的装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。改善或增强用户的听觉能力可包括补偿个体用户的具体听力损失。“助听器”还可指适于以电子方式接收音频信号的装置如可听戴设备、耳麦或耳机，其可能修改音频信号及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵。可听见的信号可以下述形式提供：向用户的外耳中辐射的声学信号、或者作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过用户的中耳部分向用户的内耳传递的声学信号、或者直接或间接地向用户的耳蜗神经和/或听觉皮层传递的电信号。

助听器适于以任何已知的方式佩戴。这可包括：i)将助听器的单元安排在耳后(具有将空传声信号导入耳道的管或者具有设置成靠近耳道或位于耳道中并通过导线(或无线)连接到耳后单元的接收器/扬声器)，如耳后型助听器；和/或ii)将助听器整个或部分设置在用户的耳廓和/或耳道中，如耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器；或iii)将助听器的单元设置成连接到植入到颅骨内的固定装置，如骨锚式助听器或者耳蜗植入物；或iv)将助听器单元设置为整个或部分植入的单元，如骨锚式助听器或耳蜗植入系统。助听器可实施在单一单元(壳体)中或者彼此个别连接的多个单元中。

“听力系统”指包括一个或两个助听器的系统，并且“双耳听力系统”是指包括两个助听器的系统，其中，助听器适于以协作的方式向用户的两个耳朵提供音频信号。听力系统或双耳听力系统还可包括与至少一助听器通信的一个或多个辅助装置，该辅助装置影响助听器的运行和/或受益于助听器的功能。在至少一助听器和辅助装置之间建立有线或无线通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换。辅助装置可至少包括下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、无线通信设备如移动电话(例如智能电话)或平板电脑或另一设备(例如包括图形界面)、广播系统、汽车音频系统、音乐播放器或其组合。音频网关设备可适于如从娱乐装置例如TV或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如PC接收多个音频信号。辅助装置还可适于(例如使用户能)选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给至少一助听器。遥控器适于控制至少一助听器的功能和运行。遥控器的功能可实施在智能电话或其它(如便携)电子设备中，该智能电话/电子设备可能运行控制至少一助听器的功能的应用程序(APP)。

一般地，助听器包括i)诸如传声器的接收单元，用于接收来自用户周围的声学信号，并且提供对应的输入音频信号，和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。助听器还包括用于对输入音频信号进行处理的信号处理单元和用于依据处理后的音频信号向用户提供可听信号的输出单元。

接收单元可以包括多个输入传声器，例如用于提供依赖于方向的音频信号处理。这种定向传声器系统适于(相对地)增强用户环境中的大量声学源中的目标声学源和/或衰减其它声源(如噪声)。在一个方面，定向系统适于检测(例如自适应地检测)传声器信号的特定部分源自哪个方向。这可以通过使用传统上已知的方法来实现。信号处理单元可以包括放大器，放大器适于对输入音频信号施加依赖于频率的增益。信号处理单元还可以适于提供诸如压缩、噪声降低等其它相关功能。输出单元可包括输出转换器，例如用于透皮或经皮地向颅骨提供空气传播的声学信号的扬声器/接收器，或者用于提供结构传播的或液体传播的声学信号的振动器。在一些助听器中，输出单元可包括诸如人工耳蜗中的用于提供电信号的一个或多个输出电极。

耳蜗植入件通常包括：i)用于从环境拾取并处理声音及根据当前输入声音确定用于电极刺激的脉冲序列的外部部分；ii)(通常无线例如感应)通信链路，用于同时传输关于刺激序列的信息及传输能量给植入部分；iii)使能产生刺激并施加到多个电极的植入部分，这些电极可植入在耳蜗的不同位置，从而使能刺激听频范围的不同频率。这样的系统例如在US 4,207,441和US 4,532,930中描述。

一方面，助听器包括多电极阵列，例如包含适于位于耳蜗中并靠近用户听觉神经的多个电极的载体形式。该载体优选由柔性材料制成，以使能将电极适当地定位在耳蜗中，使得电极可被插入在接受者的耳蜗中。优选地，各个电极空间上沿载体的长度方向分布，从而在载体被插入到耳蜗中时提供对应的、沿耳蜗中的耳蜗神经的空间分布。

现在参考图1，其示出了耳蜗植入系统1，该耳蜗植入系统1包括能够通过耳蜗植入系统1的用户的皮肤经皮通信的外部单元2和可植入单元4。可植入单元4连接到电极阵列5，电极阵列5配置成插入到用户的耳蜗6内。电极阵列可包括多个电极7。

图2示出了耳蜗植入系统1，其包括配置成接收声学信号并基于该声学信号传输音频信号的传声器单元20。耳蜗植入系统1包括处理器单元10，其包括配置成接收音频信号的滤波器组22。滤波器组22包括配置成将音频信号分为多个带通音频信号BAS的多个带通通道(ch1-chN)，多个带通音频信号中的每一个BAS(ch)被传给处理器单元10的第一时间特征提取器24和第二时间特征提取器26。第一时间特征提取器配置成确定多个带通音频信号的一带通音频信号的初始的一组时间特征，第二时间特征提取器配置成对该带通音频信号进行窗口滤波并确定经窗口滤波的带通音频信号的次生的一组时间特征。在该具体例子中，初始的一组时间特征包括第一起始事件时间T1(ch)以及在初始事件的第一起始事件时间T1(ch)时初始事件的第一振幅A1(ch)，在该具体例子中，次生的一组时间特征包括次生事件的第二起始事件时间T2(ch)以及次生事件在第二起始事件时间时的第二振幅A2(ch)。

两组时间特征(A1(ch),T1(ch),A2(ch),T2(ch))被传给刺激生成器28，其配置成基于初始的一组时间特征(A1(ch),T1(ch))和次生的一组时间特征(A2(ch),T2(ch))确定最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))。刺激生成器基于初始的一组时间特征和次生的一组时间特征针对最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))确定相似性测度值(SEM(ch))。

在该具体例子中，最终的一组时间特征包括最终的起始事件时间TF(ch)和最终的振幅AF(ch)，其中最终的起始事件时间TF(ch)基于第一起始事件时间T1(ch)和第二起始事件时间T2(ch)确定，最终的振幅AF(ch)基于第一振幅A1(ch)和第二振幅A2(ch)确定。

处理器单元10配置成基于相似性测度值(SEM(ch))决定30最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))是否将被编码到刺激脉冲内或者基于相似性测度值(SEM(ch))使基于最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))编码的刺激脉冲优先化30，其中编码的刺激脉冲被传到电极阵列5的电极7，该电极7配置成基于编码的刺激脉冲61将电刺激施加到耳蜗植入系统的接受者的一组听觉神经纤维。

图3A和3B示出了时间特征提取器(24,26)的示例。两个时间特征提取器的例子均包括事件检测器和包络检测器，其中事件检测器配置成基于检测到带通音频信号的相位超出相位阈值时产生多个带通音频信号的一带通音频信号的事件序列，事件序列的每一事件基于检测到该带通音频信号的相位超出相位阈值时产生，相位阈值可以是0到2π之间的任何值。包络检测器配置成确定多个带通音频信号中的所述带通音频信号在检测到事件的给定时间即事件起始时间的振幅。图3A示出了第一时间特征提取器24的示例，其配置成从带通通道ch接收带通音频信号BAS(ch)，该带通音频信号被分为两部分，第一部分由第一事件检测器40接收，其配置成在该带通音频信号的相位超出相位阈值时确定第一起始事件时间T1(ch)。第二部分由第一包络检测器41接收，其配置成确定该带通音频信号在第一起始事件时间T1(ch)时的振幅A1(ch)。

第一事件检测器40可配置成基于该带通音频信号按时间确定相位信号，其中，在该相位信号中，确定第一起始事件时间T1(ch)。

第一包络检测器41可配置成基于该带通音频信号按时间确定振幅包络，其中，在振幅包络中，在等于第一起始事件时间T1(ch)的时间确定第一振幅A1(ch)。

图3B示出了第二时间特征提取器26的示例，其配置成从带通通道ch接收带通音频信号BAS(ch)，该带通音频信号在被分为两部分之前通过窗口滤波器44，其中，第一部分由第二事件检测器42接收，其配置成在经窗口滤波的带通音频信号FBAS(ch)中的相位超出相位阈值时确定第二起始事件时间T2(ch)。第二部分由第二包络检测器43接收，其配置成确定经窗口滤波的带通音频信号FBAS(ch)在第二起始事件时间T2(ch)时的第二振幅A2(ch)。

第二事件检测器42可配置成基于经窗口滤波的带通音频信号按时间确定相位信号，其中，在该相位信号中，确定第二起始事件时间T2(ch)。

第二包络检测器43可配置成基于经窗口滤波的带通音频信号按时间确定振幅包络，其中，在振幅包络中，在等于第二起始事件时间T2(ch)的时间确定第二振幅A2(ch)。

图4A和4B示出了窗口滤波器44的截止频率y怎样由处理器单元10确定的示例。在图4A中，处理器单元10配置成基于提供将由窗口滤波器44进行滤波的带通音频信号BAS(ch)的带通通道ch的中心频率45和/或带宽45调整窗口滤波器的截止频率y。窗口滤波器44可以是带通滤波器，处理器单元10配置成基于提供将由窗口滤波器44进行滤波的带通音频信号BAS(ch)的带通通道ch的中心频率45和/或带宽45确定带通滤波器44的截止频率。如果窗口滤波器44为低通滤波器，处理器单元10配置成基于带通通道ch的中心频率45和/或带宽45确定低通滤波器44的截止频率。例如，如果带通通道的中心频率为1000Hz及带宽为200Hz，则低通滤波器44的截止频率可设定为约1100Hz，或者带通滤波器44的截止频率可设定为约900Hz和约1100Hz。

在图4B中，处理器单元10配置成基于来自第二振幅包络检测器43的反馈45调整窗口滤波器44的截止频率y。反馈包括经窗口滤波的带通音频信号FBAS(ch)是否包括振幅能够从其确定的包络的信息。如果反馈45包括不能确定振幅的信息，处理器单元10调整窗口滤波器44的截止频率y直到振幅能被确定为止。

图5示出了刺激生成器28配置成基于初始的一组时间特征(T1(ch),A1(ch))和次生的一组时间特征(T2(ch),A2(ch))之间的价值函数确定50相似性测度值SEM(ch)的示例。

初始的一组时间特征和次生的一组时间特征之间的相似性测度值SEM可通过初始的一组时间特征中的第一初始时间特征(如T1)与次生的一组时间特征中的第二初始时间特征(如T2)之间的价值函数确定。

初始的一组时间特征和次生的一组时间特征之间的相似性测度值SEM可通过初始的一组时间特征中的第一次生时间特征(如A1)与次生的一组时间特征中的第二次生时间特征(如A2)之间的价值函数确定。

最终的一组时间特征中的最终时间特征(TF,AF)在初始的一组时间特征中的第一初始时间特征与次生的一组时间特征中的第二初始时间特征之间的差低于起始事件时间特征阈值水平TFHR或者振幅特征阈值水平AFHR时在51和52中通过加权函数确定，TFHR和AFHR不一样。加权函数包括初始的一组时间特征中的第一初始时间特征的第一加权和次生的一组时间特征中的第一次生时间特征的第二加权，其中，第一加权减小时第二加权增大，反之亦然，第一加权和第二加权的和始终为1。如果该差等于或高于时间或振幅特征阈值，最终时间特征等于初始的一组时间特征中的第一初始时间特征。更具体地，在51，当第一起始事件时间T1(ch)与第二起始事件时间T2(ch)之间的差低于时间特征阈值水平TFHR时，最终的起始事件时间TF(ch)通过包括第一起始事件时间的第一加权和第二起始事件时间的第二加权的加权函数确定，其中第一加权与第二加权的和始终为1。在51中，当第一起始事件时间T1(ch)与第二起始事件时间T2(ch)之间的差等于或高于起始事件时间特征阈值TFHR时，最终的起始事件时间TF(ch)等于第一起始事件时间T1(ch)。

在52，当第一振幅A1(ch)与第二振幅A2(ch)之间的差低于振幅特征阈值水平AFHR时，最终的振幅AF(ch)通过包括第一振幅的第一加权和第二振幅的第二加权的加权函数确定，其中第一加权与第二加权的和始终为1。在52中，当第一振幅A1(ch)与第二振幅A2(ch)之间的差等于或高于振幅时间特征阈值AFHR时，最终的振幅AF(ch)等于第一振幅A1(ch)。

图6A和6B示出了处理器单元10怎样确定50相似性测度值SEM(ch)的更具体的例子。在图6A中，初始的一组时间特征与次生的一组时间特征之间的相似性测度值可按下述进行确定：确定第一振幅A1(ch)与第二振幅A2(ch)之间的相似性度量61以及确定第一起始事件时间T1(ch)与第二起始事件时间T2(ch)之间的时间差度量60，之后，通过包括来自相似性度量61的输出63和来自时间差度量60的输出64的价值函数62确定相似性测度值SEM(ch)。在图6B中，相似性度量61可包括确定第一振幅A1(ch)与第二振幅A2(ch)之间的互相关65以及确定第一振幅A1(ch)与第二振幅A2(ch)之间的互协方差66，然后，相似性度量61可通过互相关65与互协方差66的线性组合67确定。线性组合67可以是互相关65与互协方差66的求和或者相乘。

图7A和7B示出了处理器单元10配置成基于相似性测度值SEM(ch)决定30最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))是否将被编码到刺激脉冲内或者基于相似性测度值SEM(ch)使基于最终的一组时间特征(AF(ch),TF(ch))编码的刺激脉冲优先化30的示例。图7A示出了处理器单元10已决定(30,70)带通通道ch1和chN的最终的一组时间特征将被编码到刺激脉冲71内并传给电极阵列5的例子。图7B示出了处理器单元10将多个带通通道(ch1、ch2和chN)的多组最终的一组时间特征编码到刺激脉冲(P1,P2,PN)内并使多个刺激脉冲中的每一个优先化(30,72)的例子。在该例子中，刺激脉冲P2和PN将同时分别由最终的起始事件时间TF(ch2)和TF(chN)激活。这在P2和PN之间产生定时冲突，因为PN的优先次序高于P2，刺激脉冲P2被舍弃且不被传给电极阵列5。在另一例子中，刺激脉冲P2将被延迟一点使得在P2和PN之间将不出现定时冲突。

图8A到8D示出了对于低频带通音频信号，相似性测度值关于时间的变化的图形示例。图8A-8D中的每一曲线的时间帧对准。图8A示出了带通音频信号BAS的包络和经窗口滤波的带通音频信号FBAS的包络。此外，该图示出了第一振幅A1和第二振幅分别沿带通音频信号BAS的包络和经窗口滤波的带通音频信号FBAS的包络的变化。另外，第一起始事件时间T1和第二起始事件时间T2被示出在同一曲线上。图8B示出了第一振幅A1和第二振幅A2的相似性度量的曲线，其中，在该例子中，相似性度量包括第一和第二振幅的互相关和互协方差的组合。图8C示出了第一起始事件时间和第二起始事件时间之间的时间差度量φ的曲线。图8D示出了包括相似性测度值SEM相对于振幅(A1,A2)和起始事件时间(T1,T2)的变化的变化的曲线。可以看出，当时间差度量φ增大时，相似性测度值SEM减小，如果相似性度量cross+cov减小，相似性测度值SEM减小。

图9A-9D示出了与图8A-8D所示类似的例子，其中带通音频信号对应于更高的频率范围。

除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。

应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。

提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。

因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。

Claims (18)

1.一种耳蜗植入系统，包括：

-配置成接收声学信号并基于该声学信号传输音频信号的传声器单元；

-包括多个电极的电极阵列；

-处理器单元，包括

--滤波器组，其包括配置成将音频信号分为多个带通音频信号的多个带通通道；

--第一时间特征提取器，配置成确定多个带通音频信号中的一带通音频信号的初始的一组时间特征；

--第二时间特征提取器，配置成对该带通音频信号进行窗口滤波并确定所述多个带通音频信号中的经窗口滤波的带通音频信号的次生的一组时间特征；

--刺激生成器，配置成基于初始的一组时间特征和次生的一组时间特征确定最终的一组时间特征，及针对最终的一组时间特征确定初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的相似性测度值；

其中，处理器单元配置成基于相似性测度值决定最终的一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内或者基于相似性测度值使基于最终的一组时间特征编码的刺激脉冲优先化；

其中，编码的刺激脉冲被传到多个电极中的一电极，该电极配置成基于编码的刺激脉冲将电刺激施加到耳蜗植入系统的接受者的一组听觉神经纤维。

2.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，处理器单元配置成针对多个带通音频信号中的每一带通音频信号确定最终的一组时间特征以及针对每一最终的一组时间特征确定相似性测度值，基于相似性测度值决定每一最终的一组时间特征是否将被编码到刺激脉冲内，其中编码的多个刺激脉冲中的每一个被传给多个电极中的一组电极。

3.根据权利要求1或2所述的耳蜗植入系统，其中，初始的一组时间特征包括在带通音频信号的初始事件序列中检测到的初始事件的第一起始事件时间以及初始事件在第一起始事件时间时的第一振幅，次生的一组时间特征包括在经窗口滤波的带通音频信号的次生事件序列中检测到的次生事件的第二起始事件时间以及次生事件在第二起始事件时间时的第二振幅，最终的一组时间特征包括最终起始事件时间和最终振幅，其中最终起始事件时间基于第一起始事件时间和第二起始事件时间确定，最终振幅基于第一振幅和第二振幅确定。

4.根据权利要求3所述的耳蜗植入系统，其中，第一时间特征提取器包括：

-第一事件检测器，配置成确定多个带通音频信号中的所述带通音频信号的第一起始事件时间；

-第一包络检测器，配置成确定多个带通音频信号中的所述带通音频信号在第一起始事件时间时的第一振幅；

其中，第二时间特征提取器包括：

-第二事件检测器，配置成确定多个带通音频信号中的经窗口滤波的带通音频信号的第二起始事件时间；

-第二包络检测器，配置成确定多个带通音频信号中的经窗口滤波的带通音频信号在第二起始事件时间时的第二振幅。

5.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，窗口滤波器包括配置成对所述带通音频信号进行滤波的低通滤波器或带通滤波器。

6.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，经窗口滤波的带通音频信号包括振荡包络。

7.根据权利要求6所述的耳蜗植入系统，其中，窗口滤波器的截止频率由处理器单元确定，使得所述振荡包络出现在经窗口滤波的带通音频信号中。

8.根据权利要求7所述的耳蜗植入系统，其中，窗口滤波器的截止频率由处理器单元基于多个带通通道中提供所述带通音频信号的带通通道的中心频率和/或带宽确定。

9.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的相似性测度值通过初始的一组时间特征与次生的一组时间特征之间的价值函数确定。

10.根据权利要求3所述的耳蜗植入系统，其中，初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的相似性测度值按下述进行确定：

-确定第一振幅与第二振幅之间的相似性度量；

-确定第一起始事件时间与第二起始事件时间之间的时间差度量；

其中，所述相似性测度值通过包括所述相似性度量和所述时间差度量的价值函数确定。

11.根据权利要求10所述的耳蜗植入系统，其中，所述相似性度量包括：

-确定第一振幅与第二振幅之间的互相关；

-确定第一振幅与第二振幅之间的互协方差；

其中，所述相似性度量通过互相关与互协方差的线性组合确定。

12.根据权利要求2或9所述的耳蜗植入系统，其中，第一时间特征为第一起始事件时间，第二时间特征为第二起始事件时间。

13.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，初始的一组时间特征和次生的一组时间特征的相似性测度值通过初始的一组时间特征中的第一时间特征与次生的一组时间特征中的第二时间特征之间的实值函数确定。

14.根据权利要求2或13所述的耳蜗植入系统，其中，第一时间特征为第一振幅，第二时间特征为第二振幅。

15.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，最终的一组时间特征基于包括初始的一组时间特征的第一加权和次生的一组时间特征的第二加权的函数确定，其中第一加权和第二加权基于所述多个带通通道中所述带通音频信号相应的带通通道的中心频率和/或带宽确定。

16.根据权利要求4所述的耳蜗植入系统，其中，事件检测器配置成产生多个带通音频信号中的一带通音频信号的事件序列，其中所述事件序列的每一事件在该带通音频信号的相位超出相位阈值时产生，其中所述相位阈值是0到2π之间的任何值。

17.根据权利要求1所述的耳蜗植入系统，其中，最终的一组时间特征中的最终时间特征FF(ch)按下面的方式与初始的一组时间特征中的第一初始时间特征和次生的一组时间特征中的第二初始时间特征有关：

其中，1-W(Fc(ch),BW(ch))为取决于多个带通通道中的带通通道ch的中心频率Fc(ch)和/或带宽BW(ch)的第一加权因子，W(Fc(ch),BW(ch))为第二加权因子，F1(ch)为第一初始时间特征，F2(ch)为第二初始时间特征，TFHR为起始事件时间特征阈值水平，AFHR为振幅特征阈值水平。

18.根据权利要求17所述的耳蜗植入系统，其中，第二加权因子相对于中心频率的减小而增大，第二加权因子相对于中心频率的增大而减小。

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