重大的进步，在我们了解如何编码的声音传递到大脑

卡内基-梅隆大学在科学家已经发现，我们的耳朵使用最有效的方法来处理，我们听到的声音，潺潺溪水尖啸婴儿。

这些结果表明我们了解如何编码的声音传递到大脑中的一个重大的进步，根据作者，他们的工作是与随行的“新闻与观点”在2月23日发行的社论发表自然。

这项研究提供了一个认识无害化处理的新的数学框架和建议，我们的听觉是高度信号编码方面进行了优化 - 这听起来是翻译成我们的大脑的信息的过程 - 的声音，我们的经验范围。同样的工作也有深远的，长期的技术，如影响，提供一个预测模型，极大地提高质量更好的压缩数字音频文件的信号处理和设计植入人工耳蜗，聋人恢复听力的脑代码。

为了实现他们的结果，研究人员采取了一种完全不同的的方法来分析大脑如何处理声音信号。从听觉神经的神经代码抽象，他们所代表的离散时间点，或一个“秒杀代码，”声学器件只能在他们彼此的时间关系方面代表的声音。这是因为一个给定功能的强度和频率的基本本质上是“kernalized”或数学压缩到一个单一的尖峰。这是一名球员钢琴卷帘，可以重现录制任何歌曲，注意按秒杀代码编码任何自然的声音元素的声学特性的精确时序。值得注意的是，当研究人员得出的最佳特性，自然的声音，他们相当于完全在听觉神经的神经生理学家观察到的模式。

，“迈克尔说：”我们发现的只是稀疏的尖峰时间，实际上编码的整个大自然的声音，包括语音组件，如元音和辅音和自然环境的声音，像在森林中或一个流的脚步Lewicki，在卡耐基梅隆大学计算机科学副教授为中心的认知神经基础（CNBC）的成员。 “我们发现，自然的声音的优化代码是相同的，语音的，奇怪的是，猫有着我们自己的最佳听觉代码英语。”

“我们的工作日期，有效地处理听觉kernalized尖峰代码是唯一的研究，”埃文史密斯说，在CNBC在心理学研究生。

直到现在，科学家和工程师们依靠傅立叶变换 - 最初发现200年前 - 分离和重新构成作为传统的声信号处理的一部分，像的频率和强度参数。

“我们新的信号处理框架出现更为高效，有效和简洁的传达了丰富多样的自然的声音比什么都重要，”Lewicki说。

史密斯和Lewicki剖析的方法，只有健全的基础上压缩元音（如猫的叫声），辅音（如岩石击中对方）和sibilants（环境噪声）“尖峰”的时机。

为了收集声音为他们的研究中，科学家们traipsed穿过树林，并记录断裂树枝，然后返回到实验室去代码捣鼓通过叶片，风沙沙的树叶，在这丰富的声音设置中包含的信息。他们还发现了他们认为最“自然”的声音：如果他们打回一个随机尖峰，如流水的声音。

“我们对这项工作非常高兴，因为我们可以举一个简单的听觉代码的理论预测，我们如何能够优化信号处理，有一天能够更有效的数据存储从DVD到iPod的帐户，Lewicki说。”

：“举例来说，，如果我们能使用人工耳蜗植入在一个更自然的方式，通过我们发现的编码来”说话“的听觉神经，那么我们很可能设计植入物，将声音传达到大脑，更容易理解得多，”他说。

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