Lydopfattelse og hørelsens signalbehandling
Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er at opnå en forståelse for hørelsens signalbehandlingsmekanismer og deres perceptuelle konsekvenser. De studerende vil arbejde med de funktionelle sammenhænge mellem lydens fysiske egenskaber, deres neurale repræsentation langs den auditive bane og de tilhørende perceptuelle oplevelser med udgangspunkt i en systemorienteret tilgang. Kurset omfatter desuden studiet af sensorisk og central auditiv signalbehandling samt deres anatomiske forankring ved anvendelse af objektive metoder såsom otoakustiske emissioner og auditorisk fremkaldte potentialer. Endvidere opnår de studerende indsigt i potentielle kliniske og teknologiske anvendelser gennem brug af auditiv modelbaseret signalbehandling samt data-drevne maskinlæringsmetoder.
See course description in English
Læringsmål
- Beskrive og anvende grundlæggende signalanalysebegreber (f.eks. foldning, korrelation, Fourier-transformation, sampling, kvantisering og aliasing).
- Kategorisere forskellige typer høretab og deres perceptuelle konsekvenser samt evaluere potentielle kompensationsstrategier i moderne høreapparater og cochlear-implantater.
- Fortolke begreber inden for signaldetektionsteori og forklare deres implikationer for psykofysiske målemetoder.
- Analysere signalbehandlingen i det indre øre (cochlea) og forudsige centrale egenskaber ved cochleær transformation ved hjælp af elektrisk kredsmodellering.
- Karakterisere hørelsens frekvensselektive egenskaber, demonstrere maskeringsprincipper og evaluere modeller for auditiv maskering.
- Forklare hørelsens egenskaber vedrørende tidsmæssig signalbehandling, beregne modulationsspektret for et givent stimulus og evaluere begrebet modulationsfrekvensselektiv behandling.
- Diskutere metoder til måling af hørestyrke og intensitetsdiskrimination samt evaluere modeller for hørestyrke og auditiv intensitetskoding.
- Redegøre for og anvende principperne for spatial og binaural hørelse samt forudsige binaurale perceptionsdata ved hjælp af equalization–cancellation-modellen.
- Relatere taleforståelighedsdata til stimuluskarakteristika, rumakustik og hørestatus samt sammenligne og evaluere forskellige metoder til måling af taleforståelighed.
- Diskutere signalbehandlingsmodeller for auditive neuroner og evaluere fysiologisk inspirerede modeller for auditiv perception.
- Forklare metoder til måling af otoakustiske emissioner og akustisk fremkaldte hjernepotentialer, kategorisere forskellige typer fremkaldte potentialer og fortolke det indre øres rolle i genereringen af hjernestammeresponser.
- Kritisk analysere og vurdere maskinlæringsbaserede modeller for auditiv signalbehandling og perception, herunder deres styrker, begrænsninger og potentielle anvendelser i diagnostiske sammenhænge og ved kompensation for høretab.
Kursusindhold
Psykofysik og det auditive systems fysiologi. Modeller for auditiv signalbehandling og perception. Neurofysiologiske målemetoder og deres relation til psykoakustiske (adfærdsmæssige) fund. Neurale billeddannelsesteknikker. Tekniske og kliniske anvendelser, herunder kompensationsstrategier i moderne høreapparater og cochlear-implantater. Kurset introducerer desuden beregningsmæssige og maskinlæringsbaserede modelleringsmetoder til analyse af auditive data og prædiktion af perceptuelle udfald. Undervisningen suppleres af klassebaserede regneopgaver samt syv MATLAB-baserede øvelser, der knytter sig til udvalgte forelæsninger.
Undervisningsform
Forelæsninger og øvelser.
Fakultet
Bemærkninger
E-læring anvendes i form af online og interaktive quizzer, videooptagede forelæsninger, en kursuswiki med mulighed for studenterbidrag, diskussionsforum eller blog, internetbaserede værktøjer samt et digitalt whiteboard. Studerende, der planlægger at tage kursus 22006 Akustisk Kommunikation, bør gennemføre dette kursus før nærværende kursus.



