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在我們的瞭解的重大的預付款對聲音如何為對腦子的傳輸被輸入

Published on February 27, 2006 at 6:16 AM · No Comments

卡內基梅隆大學的科學家從胡說的溪發現我們的耳朵使用這個有效方法處理我們聽到的聲音,给哀鳴的嬰孩。

這些結果表示在我們的瞭解的重大的預付款對聲音如何為對腦子的傳輸被輸入,根據作者,工作發布與在本質的 2月 23日問題的一個隨附於的 「新聞和視圖」社論。

這個研究為處理瞭解的聲音提供一個新的數學結構并且建議我們的聽證是最佳根據信號編碼--聲音被轉換成信息由我們的腦子的進程--对聲音的範圍我們體驗。 同一個工作也有廣遠,長期技術涵義,例如提供一個預測模型巨大地改進信號處理更好質量被壓縮的數字式音頻文件的和設計匙形植入管的像腦子的編碼,恢復聽證對聾。

要取得他們的結果,研究員接受完全不同的方法對分析腦子如何處理伴音信號。 提取從這個神經系統的編碼在聽覺神經,他們表示聲音,分離套時間指向,或者一個 「峰值編碼」,在哪些音響要素仅表示根據他們的臨時關係彼此。 那是,因為一個被測量的功能的強度和基本的頻率 「根本 kernalized」,或數學上壓縮,到一個唯一峰值。 這類似於可能通過記錄的自動鋼琴輥按的什麼再生產所有歌曲附註,當峰值編碼輸入任何自然的聲音根據基本音響功能的準確的規定期限時。 卓越地,當研究員派生了最佳的特性集合自然的聲音的,他們正確地對應於聽覺神經的神經生理學家觀察的模式。

「我們發現計時峰值的一個稀疏的編號實際上輸入本質聲音的全部的範圍,包括演講要素例如元音和輔音,并且自然環境聽起來腳步在森林裡或流的流」,說邁克爾 Lewicki,副教授計算機科學在卡內基梅隆和中心的成員認知 (CNBC) 的神經系統的基本類型。 「我們發現自然的聲音的最佳的編碼是相同的像那演講的。 最奇怪的是,貓共享我們英語的自己最佳的聽覺編碼」。

「我們的工作是高效地處理聽覺編碼作為 kernalized 峰值的唯一的研究」,迄今說埃文史密斯,一名研究生在 CNBC 的心理學方面。

直到現在,科學家和工程師取決於傅立葉轉換--最初發現 200 年前--作為傳統伴音信號處理一部分,要分隔和重新組成參數请喜歡頻率和強度。

「我們新的信號處理結構看上去更加高效,有效和簡明在表達自然的聲音一個富有的種類比別的」, Lewicki 說。

由史密斯和 Lewicki 的途徑解剖在壓縮 「峰值基礎上」規定期限仅的聲音與元音 (像貓發聲法),輔音 (像擊中) 的岩石和 sibilants (環境噪聲) 相關。

要會集他們的研究的聲音,科學家通過森林閑蕩并且記錄了裂化的分行、沙沙響通過葉子的咬嚼的葉子和風在到這個實驗室前解碼信息的返回包含在聲音此充足的規定。 他們也發現了什麼他們認為多數 「自然」聲音: 如果他們演奏任意套峰值,發聲像自來水。

「我們是非常興奮的關於此工作,因為我們可以提供預測聽覺編碼的簡單的理論上的帳目我們如何可能優選信號處理到一天允許在一切的更加高效的數據存儲從 DVDs 到 iPod」, Lewicki 說。

「例如,如果我們可能使用一根匙形植入管 『與聽覺神經聯繫』用一個更加自然的方式通過我們的被發現的編碼,然後我們可能很可能設計將表達聲音對腦子是更加可理解的」,他說的植入管。

http://www.cmu.edu