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生物声呐信号多普勒效应测量成果

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:听觉系统信息处理的核心有两个:一是生物声呐信号处理,包括声音定向和多普勒效应测量等;二是声音或语音辨识。在诸多讨论海豚发声和回声系统的文献中,较多的注意力集中在海豚能发出各种频率的声音上,同时认为海豚听觉中不存在多普勒效应。物体的运动速度是一个连续变化的量,利用多普勒效应来测量物体运动速度也必须是一个连续变化的量,因此在这里靠定性分析是根本无法解决问题的。

生物声呐信号多普勒效应测量成果

听觉系统信息处理的核心有两个:一是生物声呐信号处理,包括声音定向和多普勒效应测量等;二是声音或语音辨识。后一问题比较复杂。对于前者,作为利用生物声呐典型代表的海豚蝙蝠,它们的声呐系统确实非常有效。蝙蝠在黑暗中可以完全靠两只耳朵来观察世界,靠两耳捕食和避开天敌。蝙蝠如何靠两耳来确定目标的方向?它们的神经系统是以什么样的机制来完成这样的信息处理的?这是很有趣的问题。

在诸多讨论海豚发声和回声系统的文献中,较多的注意力集中在海豚能发出各种频率的声音上,同时认为海豚听觉中不存在多普勒效应。针对不同频率的声波,海豚确实能通过回声辨别不少东西。但是在海底那么复杂的情况下,没有多普勒效应的信息处理可能会遗漏重要信息。理论上,移动物体的声音反射肯定形成多普勒效应,可能在海豚身上多普勒效应信号较小些,问题是神经系统能否感知这样小的多普勒效应?

多年来,很多研究如文献[6]至[8]都讨论了多普勒效应会增减双耳定向的误差,似乎多普勒效应是有害因素;可是研究[9]又表明蝙蝠对运动的目标更敏感,在声音探测中,蝙蝠判断物体是否移动基本是根据多普勒效应,应该说多普勒效应是有益的信号。(www.xing528.com)

物体的运动速度是一个连续变化的量,利用多普勒效应来测量物体运动速度也必须是一个连续变化的量,因此在这里靠定性分析是根本无法解决问题的。如果要验证神经脉冲序列是神经编码,就必须分析神经脉冲序列如何能连续地由小到大进行变化。按第5 章中的理论,一串神经脉冲序列可以代表连续变化的量。那么神经网络中输出的脉冲序列怎样代表多普勒效应的大小,我们又如何来解读这类脉冲序列呢?

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