[發明專利]基于光纖陣列激光聲效應的動物聽覺測量系統和方法

有效

• 申請號: 201210393530.8
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102871797A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 田嵐;陸冬雨;田貫宇;黃靜如
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61F11/04
• 分類號: A61F11/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.基于光纖陣列激光聲效應的動物聽覺測量系統，其特征在于：包括聲音處理器、激光調制驅動器、激光光纖陣列、動物聽覺組織測試盒、陣列探測器、數據處理模塊及聲音合成模塊；所述的聲音處理器與激光調制驅動器相連，激光調制驅動器與激光光纖陣列相連，激光光纖陣列輸出的信號給動物聽覺組織測試盒，動物聽覺組織測試盒反應輸出給陣列探測器，陣列探測器與數據處理模塊相連，數據處理模塊與聲音合成模塊相連，所述的激光光纖陣列端口與耳蝸組織的基底膜的感音位置對應；其中所述語音處理器輸出的各通道信號頻段利用對數尺度進行截取。

2.如權利要求1所述的基于光纖陣列激光聲效應的動物聽覺測量系統，其特征在于：所述的測試盒盛放離體的、具有生物活性的耳蝸組織，或盛放麻醉后固定住的生物個體活體組織相應部位。

3.如權利要求1所述的基于光纖激光聲效應的動物聽覺測量系統的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1聲音處理器將聲音聲波轉換為多通道電信號，各通道信號頻段按符合人耳聽覺特性的對數尺度截取；每個通道的電信號分別對應激光光纖陣列中的每一路；

步驟2激光調制驅動器將截取后的每個通道的電信號調制到激光光纖陣列中對應光源的輸出光信號上；

步驟3激光光纖陣列將劃分的多路光信號引入測試盒，照射測試耳蝸組織；

步驟4陣列探測器檢測被測耳蝸組織受激光光纖陣列照射后產生的光聲反應信號；并將檢測到的光聲反應信號轉換成電信號；

步驟5數據處理模塊將采集到的電信號作適當處理，并解析存儲數據信息到計算機，在計算機上分析解析后的各路信號波形和信號成像圖譜，與正常聲波產生的波形作對比；

步驟6計算機上的聲音合成模塊將解析存儲的數據信號通過聲音處理算法合成聲音，與原始聲音信號進行比對。

4.如權利要求3所述的基于光纖激光聲效應的動物聽覺測量系統的測試方法，其特征在于，步驟4的實現方法是：陣列探測器通過測量耳蝸神經復合動作電位來記錄聽覺神經對不同激光參量的反應，或通過測量聽性腦干反應和下丘神經元反應來觀察大腦對激光光纖陣列觸發聽覺神經纖維的反應；用陣列探測器探頭將微弱的生物電引出，經生物電放大器放大，得到相應的光聲反應電信號。

5.如權利要求3所述的基于光纖激光聲效應的動物聽覺測量系統的測試方法，其特征在于：所述步驟2的激光調制驅動器是完成將來自聲音處理器的多路電信號數據流轉為光信號的模塊電路，激光器的調制采用以下兩種調制方式：

（1）脈沖占空比調制：采用這種調制方法，將在光纖激光陣列上輸出占空比隨數據流幅值變化的多路同步光脈沖信號，這樣的光脈沖信號其峰值保持不變，只是單位時間輸出的光脈沖疏密度是動態變化的；

（2）將數據流轉換為模擬電信號，用該信號控制激光器的光強輸出，得到激光光強隨該數據流電信號同步變化的光陣列信號。