کاهش نویز در سیگنال اتواکوستیک امیشن با استفاده از روش تجزیه مالتی رزلوشن

منشا اصلی اتواکوستیک امیشن فعالیت های میکروسکوپی بیوشیمیایی سلولهای حساسه بخصوص سلولهای حساسه خارجی می باشد که وجود این فعالیت ها دلیل بر سلامت آنها و عملکرد صحیح است. روش معمول برای استخراج سیگنال تکنیک میانگین گیری در زمان است و عملا روی میانگین گیری زمان زیادی را به خود اختصاص داده و همچنین مقداری از سیگنال به علت ماهیت نا ایستایی حذف می شود و نویز با منشاء شبیه به سیگنال در پاسخ نهایی ظاهر می شود. نتایج بررسی های نشان داده است که زمان ظهور عناصر فرکانسی به شکل عمیقی وابسته به فرکانس آن هاست که این خاصیت با بررسی های فیزیولوژیکی و رفتار سیستم شنوایی بخصوص گوش داخلی مطابقت دارد. در این مقاله ما با استفاده از تجزیه و بازسازی مالتی رزولوشن سیگنال نهایی روشی اراده خواهیم کرد که تا حدود زیادی نویز زمینه را حذف کرده و نسبت سیگنال به نویز را به مقدار قابل توجهی افزایش می دهد. این روش بر اساس تبدیل زمان - فرکانس سیگنال اتواکوستیک امیشن پایه گذاری شده است لذا زمانهایی از سیگنال که عناصر فرکانسی طیف را می سازند بسیار مهم می باشد. با استفاده از تکنیک ارائه شده می توان نویز هم فرکانس با سیگنال را که در طول یک آزمایش گسترده شده است، حذف نمود. همچنین نتایج استفاده از تکنیک ارائه شده نشان می دهد که با تعداد آزمایشات کمتر نیز کارایی روش حفظ می شود لذا می توان در عمل تعداد آزمایشات را تقلیل داد. در این روش ابتدا سیگنال اتواکوستیک امیشن توسط یک درخت تجربه به باندهای فرعی تجزیه می شوند که با توجه به مشخصه فرکانسی سیگنال باندهای فرعی خارج از محدوده فرکانسی در مرحله بازسازی شرکت نمی کنند. شاخه های باقیمانده با توجه به فاصله فرکانسی و زمان ظهور عناصر فرکانسی فیلتر زمانی می شوند که در اینجا فیلتر زمانی زنگوله ای به عنوان بهترین پنجره زمانی انتخاب شده است. فواصل زمانی فیلتر زنگوله ای از روی منحنی تاخیر فرکانسی افراد نرمال که در مراجع و مقالات اشاره شده است به دست می آید. در مرحله بازسازی از خروجی های باندهای فرعی فیلتر زمانی شده استفاده می گردد. بدین ترتیب نویز عبوری از تکنیک میانگین گیری به مقدار زیادی کاهش پیدا می کند و سیگنل نهایی به دست آمده از نظر پهنای باند فرکانسی و زمان ظهور عناصر فرکانسی با رفتار فیزیولوژیکی اتواکوستیک امیشن سازگار خواهد بود. تکنیک استفاده شده با دقت خوبی نویز با مشخصه شبیه سیگنال را نیز حذف می کند لذا خروجی نهایی سیستم طراحی شده فقط پاسخ اتواکوستیک امیشن فرد مورد آزمایش می باشد و با دقت بالاتری از نتایج آن در امر تشخیص بیماریهای استفاده نمود. با روش ارائه شده نه تنها تعداد آزمایشات کاهش پیدا می کند بلکه نویز با منشاء شبیه به سیگنال حذف شده و نسبت سیگنال به نویز افزایش پیدا می کند. نتایج به دست آمده روی پاسخ های نهایی افراد سالم، افزایش نسیبن سیگنال به نویز قابل توجهی را نسبت به روش میانگین گیری نشان می دهد همچنین برای افراد با ضایعات حلزونی که منشا اتواکوستیک امیشن وجود ندارد، در سیگنال بازسازی شده همانطور که انتظار می رود پاسخی ظاهر نمی شود.