新策略让人工耳蜗植入者听到音乐

对许多人来说，音乐是一种通用的语言，当语言无法将人们团结在一起时。但是对于那些使用人工耳蜗的人来说——这项技术可以让失聪和重听的人理解语言——听音乐仍然是极具挑战性的。

华盛顿大学的科学家希望改变这一现状。他们发明了一种处理信号的新方法耳蜗植入设备帮助用户听到音乐更好。华盛顿大学电子工程教授、首席研究员莱斯·阿特拉斯说，这项技术可以让用户感知乐器之间的差异，这比标准的人工耳蜗所能提供的功能有了重大改进。

阿特拉斯说:“目前，人工耳蜗植入者在安静的环境中只有一个人说话时表现良好，但在音乐、嘈杂的房间或多人说话的情况下，就很难听到。”“我们正在用音乐解决这个问题。”阿特拉斯和其他研究人员认为，在嘈杂的环境中，听音乐可能与更好地听到演讲有关，这是这项研究的另一个目标。

阿特拉斯和合作者杰伊·鲁宾斯坦，华盛顿大学耳鼻喉科和生物工程学教授，以及他们实验室的成员最近在《美国科学院院刊》上发表了他们的初步发现IEEE神经系统与康复工程汇刊．一项对8名人工耳蜗使用者的研究表明，使用这种新的编码策略可以让他们区分乐器比标准设备准确多了。

研究人员希望对信号处理进行微调，使其与市场上已经上市的人工耳蜗兼容，这样用户就可以立即提高他们的音乐感知能力。他们还在研究算法，以更好地支持设备用户对音高和旋律的感知。

“这是打开大门的关键的第一步，”阿特拉斯说。

人工耳蜗是一种小型电子设备，可以让严重失聪或重听的人感知声音。一部分植入人耳后的皮肤，另一部分通过手术植入皮肤下。这种植入物的工作原理是直接刺激听觉神经，绕过耳朵受损部分。植入物的信号被发送到大脑，大脑将信号识别为声音。

人工耳蜗不同于助听器，助听器会放大声音，以便受损的耳朵能听到。

华盛顿大学的科学家们开发了一种新的方法来处理音乐旋律和音符的声音，这些声音往往比语音更复杂。具体来说，他们试图提高人工耳蜗使用者辨别歌曲音调和音色的能力。

音高与歌曲的旋律和说话时的语调有关。音色虽然很难定义，但与不同乐器演奏同一个音符时发出的不同声音最为密切相关。例如，当低音提琴和长笛都发出中间C音时，它们的声音就会大不相同。

使用人工耳蜗的人通常通过音节和节奏来感知单词，而不是通过音调或屈折变化。研究人员在耳蜗植入者身上测试了他们的新处理技术，他们播放了一些常见的旋律，比如“闪烁，闪烁，小星星”，但去掉了节奏。他们发现音色识别能力——区分不同乐器的能力——显著提高，但对大多数人来说，感知旋律的能力仍然很困难。

鲁宾斯坦是华盛顿大学医学中心和西雅图儿童医院的医生，也是弗吉尼亚梅里尔·布洛德尔听力研究中心的主任，他说:“这是第一次有人证明使用不同的信号处理系统可以增强音色感知。”“有了人工耳蜗，我们总是更倾向于语音。这个策略代表了一种不同的思考方式信号处理对音乐。”