听觉论：受光学与通信启发的 temporal auditory imaging 理论

本文提出一种哺乳动物听觉的新理论，其解释了听者声学环境中物体在中枢听觉通路中脑（下丘）的听觉成像。研究表明，耳朵是一个时间成像系统，包含包络函数的三次变换：耳蜗群延迟色散、耳蜗时间透镜化与神经群延迟色散。这些要素类似于视觉中物体与眼睛间衍射、晶状体空间透镜化以及晶状体与视网膜间第二次衍射的光学变换。与眼睛不同，人类听觉系统天然散焦，因此相干刺激不对散焦作出反应，而完全非相干刺激受其影响并可能被设计性模糊。我们认为听觉系统可利用这种差分聚焦来增强或削弱部分相干的真实世界声学物体的像。该理论建立在取自光学的相干性与时间成像理论之上。除成像变换外，还推导并解释了相应的逆域调制传递函数，并考量了听神经的非均匀神经采样操作。这些思想被用于严格开启听觉成像中的锐度与模糊、听觉像差以及听觉景深等概念。同时，借助通信理论思想表明，柯蒂氏器作为一个多通道锁相环（PLL）运作，构成听觉锁相的入口从而保存信号相干性。其为听觉脑中相干与非相干双重听觉检测提供了锚点，并最终达成听觉顺应。文中亦讨论了其对听力损伤的启示。