Jednouszna transpozycja częstotliwości – przykłady dźwiękowe

Zawarte na niniejszej stronie pliki dźwiękowe stanowią symulacje efektów percepcyjnych związanych z transpozycją częstotliwości. W tych przypadkach mowa została przetworzona przez 6-kanałowy wokoder symulujący działanie 6-kanałowego wszczepu ślimakowego. Wybór 6-kanałowego przetwarzania jest częstokroć optymalnym, nawet w systemach, które umożliwiają analizę sygnału w obrębie 16, a nawet 22 elektrod. Każdy dźwięk złożony jest z 6 sygnałów sinusoidalnych, o zmiennych poziomach w dziedzinie czasu i częstotliwości. W przypadku idealnego dopasowania, amplitudy i częstotliwości sygnałów sinusoidalnych bezpośrednio odpowiadają amplitudzie mowy w odpowiednich pasmach częstotliwości. W przypadku transpozycji, częstotliwości sygnałów sinusoidalnych są zwiększane, tak więc bodźcowana jest część błony podstawnej, która jest bliższa podstawie ślimaka. W związku z tym, stymulowane są włókna nerwu słuchowego o wyższych częstotliwościach charakterystycznych. Informacja dźwiękowa zostaje „przeniesiona” w inny zakres częstotliwościowy. Bazując na tzw. modelu Greenwooda można obliczyć odległość (w mm) o jaką przesuwa się pobudzenie błony podstawnej wynikające z transpozycji częstotliwości.

Przedstawiamy przykłady dźwiękowe sygnału mowy bez transpozycji częstotliwości oraz z transpozycją pobudzenia ku podstawie ślimaka.
Głos kobiecy: brak przesunięcia - przesunięcie 2 mm przesunięcie 4 mm - przesunięcie 6 mm
Głos męski: brak przesunięcia - przesunięcie 2 mm - przesunięcie 4 mm - przesunięcie 6 mm
 
Przesunięcie pobudzenia o 6 mm sprawia, że mowa staje się niezrozumiała, jednakże badania wykazują, że po kilku godzinach treningu zrozumiałość mowy „transponowanej” wzrasta znacząco (np. Rosen et al., 1999). Związane jest to głównie z procesem adaptacji oraz niezwykłą wręcz plastycznością centralnego układu nerwowego, która „uczy” się rozpoznawać mowę w zniekształconej formie. Liczne badania wykazują, że proces adaptacji występuje użytkowników aparatów słuchowych oraz implantów ślimakowych (np. Fu et al., 2002). Właśnie dzięki tej fenomenalnej właściwości naszego mózgu możliwe jest prezentowanie użytkownikom urządzeń wspomagających słyszenie sygnałów po uprzedniej transpozycji częstotliwości.
 
Jednoczesne wykorzystanie sygnału bez transpozycji i z transpozycją częstotliwości w implantach ślimakowych