基于易失性阻力器的多通道听觉信号编码器 with 自适应分辨率
音频与语音处理
2025-12-08 v1
摘要
我们展示并实验验证了一个端到端的混合 CMOS-阻力器听觉编码器，通过利用 HfTiOx 器件的内在易失性特性实现自适应阈值、非同步分量调制(ADM)基的脉冲编码。脉冲触发的编程脉冲快速升高 ADM 阈值 Delta (脱敏);器件的易失性随后在活动减弱时被动降低 Delta (再激活)，在强调 onset 的同时无需静态控制能量地恢复灵敏度。我们的原型将 8 通道 130 nm 编码 IC 与通过开关接口和监控脉冲活动并发出编程事件的外部控制器相连接。集成的电流镜像�透地放大器(TIA)将器件电流转换为对称阈值，实现敏感和保守编码 regimes。使用滤波语音评估，适应性环路在匹配脉冲预算下锐化了 onset 并保留了固定-Delta 基准遗漏的细粒时序细节;多通道脉冲共�谱图显示相同趋势。这些结果共同确立了一种实用的混合 CMOS-阻力器路径，构建面向 onset 显著、脉冲高效神经形态音频前端的原型，并激励低功耗单芯片集成。
引用
@article{arxiv.2512.05701,
title = {A Multi-Channel Auditory Signal Encoder with Adaptive Resolution Using Volatile Memristors},
author = {Dongxu Guo and Deepika Yadav and Patrick Foster and Spyros Stathopoulos and Mingyi Chen and Themis Prodromakis and Shiwei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05701},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 17 figures, submitted to IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers for possible publications