四、峰值选取策略

峰值选取信号编码策略（n-of-m strategy），根据给定的输入声音，确定每个m通道中存在的声能，并且仅对具有最高振幅输入的n个通道进行刺激（Wilson，2012）。n个通道数通常被称为最大值（maxima）。n（或最大值）通常在8～12变化（图2-6-5）。因此，一个有24个通道和最大值为10的程序将产生一系列双相脉冲，以最高振幅传送到10个通道。剩下的14个通道在这个特定的周期内不会发出刺激。

图2-6-5　峰值选取信号编码策略框图

（图来自JACE W，2018）

峰值选取策略旨在捕获语音信号中存在的显著成分，同时丢弃幅度相对较低的波形成分，因为这些波形更可能是噪声。通过在每个循环中减少刺激电极的数量可以做到：①达到更快的刺激速率；②减少通道相互作用和掩蔽；③延长电池寿命。峰值选取策略的潜在局限性是某些通道中的所需信息可能不具有所需的选择幅度。因此，植入者将无法获得这些声学信息。

以下描述的频谱峰值策略、高级峰值选取处理策略、高级混合编码策略及MP3000策略均为峰值选取策略的衍生策略。

（一）频谱峰值策略

频谱峰值策略的英文为spectral peak，缩写为SPEAK，是一种基于频谱的编码策略，是临床上最早使用峰值选取方法的信号编码策略之一，应用于科利耳早期人工耳蜗系统。信号输入后通过一组带通滤波器，复杂的宽带声音被分成多个窄带信号。确定每个通道中输入的振幅，并选择振幅最高的n个通道进行处理（即，如果选择最大值为8，将刺激22个刺激电极中的8个）。然后，这些滤波器的输出被整流并以200Hz的截止频率进行低通滤波。最后，这些输出被用来调制一系列固定频率的双相脉冲（通常为250pps），并被传送到相应的电极上。SPEAK策略需要较多的蜗内通道分布，分别刺激耳蜗不同部位产生不同音调，由于声音输入不断变化，频谱最大值也将随之改变，且选择用于刺激电极束上的通道也会不断变化。在实践中，SPEAK是与科利耳的上一代Nucleus22植入体结合使用双极电极刺激模式，与Nucleus24和之后的植入体结合使用双极或单极模式。SPEAK策略最多可使用20个刺激通道，典型的最大值设置为8。

（二）高级峰值选取处理策略

高级峰值选择处理策略的英文是advanced peak selection，缩写为APS，高级峰值选取策略属于峰值选取编码策略。APS编码策略用于诺尔康人工耳蜗系统且为该系统的默认编码策略。APS处理信号的第一步和CIS策略相同，即首先对声信号进行128通道的分频处理，然后进行通道合并。通道合并的数目与植入者有效的电极数目相关。峰值选取策略并不是刺激所有的通道，而是会选取其中能量大的几个通道进行刺激（图2-6-6）。举例来说，APS的默认策略是8-of-24，那么当合并出24通道的能量后，峰值选取模块会根据每个通道所含频段能量的不同计算确定24个通道中能量最大的8个通道。只有被选择的8个通道才将受到刺激。电流刺激参数的生成和CIS生成的方式一样。图2-6-7是中文单词“选择”经APS处理后的电语谱图。

图2-6-6　峰值选取处理策略框图（图来自诺尔康听觉言语医学研究院）

图2-6-7　英文单词CHOICE的经APS处理后的电语谱图

纵坐标为电极/通道；横坐标为时间。图中明暗度代表了强度，越明亮代表声音越响亮。

（图由诺尔康项丽阳博士生成）

（三）高级混合编码策略

高级混合编码（advanced combination encoder，ACE）策略也是一种峰值选取策略，它提供了比SPEAK更快的刺激率选项。ACE是目前用于科利耳公司人工耳蜗系统的默认信号编码策略。第一个版本的ACE允许总刺激率为每秒14 400次。每个通道的刺激率取决于选择的最大值数目，如果选择8个最大值，则每个通道的速率可以达到1 800pps（1 800 = 14 400/8）。实际上，ACE使用单极模式，最多有22个通道可用，典型的最大值为8到12个。在当前版本的科利耳Custom Sound调试软件中，ACE信号编码策略的默认刺激率为900pps和8个最大值。使用ACE策略时，听力师要确定刺激通道，以及每个刺激帧中的最大值数目和每个通道的刺激率。ACE的设置与CIS不同之处在于，ACE潜在刺激点的数量大于最大值的数量，刺激通道是不固定的，而电极束中刺激通道的选取与输入的频谱相关。

研究表明，大多数植入者使用ACE比使用SPEAK效果更好（Skinner et al，2002）。因为ACE具有较高的刺激率，能提供精细的时间结构线索，故ACE有更好的使用效果。因此，目前绝大多数科利耳植入者使用ACE。如果植入者使用单极模式发生副作用（如面神经刺激）时，听力师可以考虑采用SPEAK策略并采用双极模式或伪单极（pseudomonopolar）模式，即以最蜗底电极作为MP单电极。

科利耳也提供了一种称为ACE（RE）或高速率ACE的演变。ACE（RE）的操作方式与ACE完全相同，但最大总刺激率是32 000pps，而不是14 400pps。在一项大型临床试验中，许多受试者更倾向于使用900pps或更低速率的程序，并且效果更好（Arora et al，2009）。

（四）MP3000策略

MP3000是另一个峰值选取策略的衍生策略，用于科利耳的人工耳蜗系统。该策略类似于现代MP3娱乐音频播放器中使用的方法，输入信号中的不重要信息被丢弃（低强度的信息成分可被相邻强度高且重要的信息成分掩蔽）。结果是可以以更有效的方式传送重要的信息，并且在质量或清晰度上没有显著的折损。初步研究结果表明，MP3000策略的语音识别效果优于ACE策略。但仍需更多实验研究来验证MP3000的效用（Buchner et al，2008）。