可植入压电薄膜中耳麦克风：在人尸体颞骨中的性能
音频与语音处理
2024-01-22 v1 声音
医学物理
摘要
目的：全植入式耳蜗麦克风尚未普及的主要原因之一是缺乏良好的植入式麦克风。植入式麦克风有潜力为耳蜗植入用户提供一系列优于外部麦克风的好处，包括外耳的滤波能力、美观性以及在所有情况下的可用性。本文介绍了一种正在开发的压电薄膜麦克风概念在人尸体耳中的实验结果，该麦克风可作为未来用于耳蜗植入的植入式麦克风系统的可能组件。这里称为鼓膜麦克风（DrumMic），它感知锤骨尖端（锤骨柄）的稳健且可预测的运动。方法：测量了五个DrumMic插入四个不同人尸体颞骨中的性能。在这些实验中，使用声音刺激和测量装置测量了灵敏度、线性度、带宽和等效输入噪声。结果：尽管锤骨和中耳解剖结构存在差异，但不同麦克风和耳朵的DrumMic灵敏度高度集中。DrumMic在宽动态范围（46 dB SPL至100 dB SPL）和宽带宽（100 Hz至8 kHz）上表现出线性行为。DrumMic和放大器参考耳道的等效输入噪声（0.1-10 kHz）测量为54 dB SPL，考虑外耳压力增益后估计为46 dB SPL。结论：结果表明DrumMic在不同耳朵和制造批次中表现稳健。等效输入噪声性能接近商用助听器麦克风。为了将DrumMic概念从当前演示推进到未来可植入人体的原型，还需要在封装、生物相容性和连接器化方面开展工作。
引用
@article{arxiv.2312.14844,
title = {An Implantable Piezofilm Middle Ear Microphone: Performance in Human Cadaveric Temporal Bones},
author = {John Z. Zhang and Lukas Graf and Annesya Banerjee and Aaron Yeiser and Christopher I. McHugh and Ioannis Kymissis and Jeffrey H. Lang and Elizabeth S. Olson and Hideko Heidi Nakajima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14844},
year = {2024}
}