一种基于物理动机的哺乳动物耳蜗解析模型

我们建立了一种哺乳动物耳蜗的解析模型。我们采用物理-现象学混合方法，利用已有的经典盒式耳蜗表示的物理研究以及近期数据导出的波数估计行为。空间变化通过结合空间与频率的单一自变量引入。我们得到了柯蒂氏器速度、其阻抗、柯蒂氏器两侧压差及其波数的闭式表达式。我们使用来自多个位置、多个变量的栗鼠数据的实部与虚部进行了模型检验。该模型还预测了与当前文献在定性上一致的阻抗。在实现方面，该模型可利用针对滤波 bank 与滤波级联模型以提升算法或模拟电路效率的已有成果。该耳蜗模型结构简单、模型常数少、能够捕捉调谐的变化、具有物理相关变量的闭式表达式，且这些表达式的形式便于由一个变量轻易确定另一变量，这使得该模型适用于此处所讨论的解析与数字听觉滤波器实现，以及用于提取关于耳蜗如何工作的宏观力学见解。