一种双耳听觉模型及其在轴心轨迹分析中的应用

摘要

人类听觉系统利用双耳信号的时间差和强度差进行声源定位。对于机械振动信号，难以利用声源定位的方法进行振源定位，但可以参照听觉系统的工作机理对两路信号进行特征提取。以轴心轨迹为分析对象，提出了一种双耳听觉模型，该模型由两个相同的单耳模型构成，按工作顺序，单耳模型包括基底膜模型、内毛细胞模型和侧抑制模块三个主要部分。两路信号分别由两单耳模型处理后，统计两单耳模型输出信号在各频段上的时间差和强度差，并作为双耳听觉模型的最终输出。利用所建模型分析了五种不同形状的轴心轨迹，所得的时间差和相位差对于不同轴心轨迹具有良好的可区分性，且在保证特征信息冗余性的前提下，数据量适于进行智能识别。同时，试验验证的结果也表明双耳听觉模型具有一定的表征和提取微弱信号的能力。