人工耳蜗是一种利用电信号刺激残留听细胞以恢复重度感音性耳聋患者听力的感音装置,目前在安静环境下已经获得了良好的使用效果,但是在有噪声的环境下其感音性能会急剧下降,而且由于该装置刺激模式以及声编码策略的不足,其对音乐信号信息的感知普遍较差,因此继续提高电子耳蜗的声感知范围,提高其声感知质量对广大耳聋患者来说具有重要的现实意义,故本文开展了人工耳蜗的丰富声感知分析、信号解析及改进方法研究。针对在噪声环境下人工耳蜗植入者对言语的识别差的现象,本文在研究传统小波包去噪算法的基础上,结合人耳的听觉特性,提出一种改进的时间自适应阈值的听觉感知小波包去噪算法。该方法采用听觉感知小波包对噪声语音进行分解,并基于语音存在概率估计按帧自动调节去噪阈值,从而在抑制噪声的同时更好的保留了原始语音成分,更好地提高了语音的清晰度和可懂度。针对现有人工耳蜗对音乐信号感知差的问题,本文首先研究了音乐信号的时域与频域特征以及这些信息对音乐信号表达的对应关系。研究发现在时域上音乐信号的基音周期范围比语音信号的要大很多,语音信号的基音周期约为2-12.5ms(基频80-500Hz),而音乐信号的基音周期范围是0.1～63ms(16-9000Hz),因此音乐信号对时域分辨率的要求比语音信号高；在频域上,音乐信号比语音信号的频率分布范围更广,谱峰的个数要更多,能量衰减慢,在高频区仍有很强的能量分布。总之,音乐信号的谱信息要比语音信号更加丰富多变,其时域变化频率也比语言信号快。且研究表明,包络信息对语音信号分辨起主要作用,精细结构信息则对音乐信号感知起关键作用。然后结合现有针对语音信号传输的耳蜗装置特点,分析其传输音乐信号差的原因。研究发现若要完整的传递音乐信号最少需要布置120个电极,而目前的人工耳蜗电极只有22-24个,电极数目太少无法提供足够的频谱信息,是造成CI音乐信号感知差的主要原因。同时编码策略主要是提取包络信息,未对精细结构进行编码,也是造成CI音乐感知差的原因。对应上述的局限性,本文从刺激模式和编码策略两个方面细致探讨了音乐信号感知的改进措施。研究发现激光方向性强且散射作用小,能精确地选择触发目标,从而可以在有限空间内放置更多的电极,显著地提高了人工耳蜗的频率分辨能力的。最后,对论文的工作进行了总结,提出了今后本课题进一步研究和改进方向,并指出在人工耳蜗编码策略中加入更多的精细结构信息,同时利用光学人工耳蜗解决现有人工耳蜗电极数量及分布问题将成为人工耳蜗技术未来研究的热点。