耳鼻喉笔记—人工耳蜗连续间断采样编码（CIS）策略原理

  连续间断采样编码（Continuous Interleaved Sampling，CIS）策略是被三大人工耳蜗厂家所广泛应用的人工耳蜗言语处理策略。其基本构成见CIS中的流程图(Fig.1)。

     首先，声音通过人工耳蜗体外机的麦克风和自动增益控制（automatic gain control，AGC）技术后进入的预加重（preemphasis，Pre-emp）滤波器，其以6dB/octave的大小衰减小于1.2kHz的声音，其目的是帮助相对较弱的辅音（主要频率成分高于 1.2kHz）与元音竞争，元音与大多数辅音相比声强更大，并且其主要成分在1.2kHz以下。从预加重滤波器出来的声音进入不同的带通通道（Bandpass channels），每个通道包含带通滤波器（Band pass filter，BPF）、包络检测（Envelope detection）和压缩（Compression）功能，其中带通滤波器将声音按照频率分割成不同的通道；包络检测采用利用整流器（rectifier）结合低通滤波器的形式（或Hibert转换）的形式采集声音的包络信息；压缩功能是将对数变换用于将导出包络信号的相对宽动态范围映射到电诱发听觉的窄动态范围上，最后将输出的信息调制成双向脉冲（biphasic pulse）的形式输送到体内机。中心频率为低频的带通滤波频道的脉冲会被送往靠近耳蜗顶转的电极，而中心频率较高的带通滤波频道的脉冲会被送往靠近耳蜗底转的电极。而为了避免电极之间的相互干扰，每个通道上的电极依次产生脉冲，脉冲的大小与提取的包络幅度一致（fig.2）。

     脉冲速率必须高于低通滤波器（在包络检波器中）截止频率的两倍，以避免混叠效应。最近记录的听觉神经对正弦幅度调制脉冲序列的反应的结果表明，该速率应该更高 （截止频率的四到五倍 ） 以避免神经对调制波形反应的其他失真情况。典型的CIS过程可能使用1000脉冲/s/电极或更高的脉冲速率，与低通滤波器的200 Hz截止频率结合。

reference:

(Springer Handbook of Auditory Research 20) Fan-Gang Zeng (auth.), Fan-Gang Zeng, Arthur N. Popper, Richard R. Fay (eds.) - Cochlear Implants_ Auditory Prostheses and Electric Hearing-Springer-Verlag