人工耳蜗(CI)的基本原理是将声信号转化为电刺激,刺激在耳蜗基底膜上的与人耳感知频率对应的听神经,从而使人耳恢复部分听力。随着人工耳蜗技术的不断发展,该装置使植入者感知声音的效果不断提高,从开始只能听到声音,逐步发展到能听懂言语交流,进而希望能更好的感知和理解丰富多彩的声音世界。人工耳蜗编码有两大理论：时间编码理论与位置编码理论。在人工耳蜗产生听觉的感音过程中,电极刺激速率与时间编码有关,而电极的数量和排列方式是位置编码的主要体现。研究者们已经在不断尝试提高刺激速率解决由时间编码引起的问题,而要解决位置编码带来的问题,则需要改进电极的数量及排列方式。目前的人工耳蜗评估结果表明,人工耳蜗已经可以在安静环境下有理想的语音识别效果,但是音乐信号的感知并不理想。文章先从信号解析层面分析了人工耳蜗音乐感知效果差的原因：音乐信号与语音信号的频谱能量分布不同,语音信号的频谱能量分布在几个语音共振峰频率附近的谐波上,但音乐信号的频谱能量分布较分散,主要在音符对应基频和基频的各次谐波上。总的来说,音乐信号的频率特征要比语音信号更丰富,目前的人工耳蜗电极排列方式不足以完整的表征和传递准确的音乐特征。为了探究人耳音乐感知的机理和特性,文章设计了几种仿真实验方法,探究了谐波成分对单音音符以及旋律片段的感音影响。仿真时用基于FFT谱能量再重构的CIS编码策略算法,根据不同的实验内容,组织受试者对CI仿真合成音进行测听实验。结果表明,谐波成分的分布对音乐的感知很重要,谐波的缺失都会不同程度的影响音乐的感知效果,尤其对频谱包络特点比较明显的乐器的音色感知,如单簧管。最后,本文提出了可以改善人工耳蜗音乐信号感知效果的改进方案和展望,一是在编码策略方面加入更多的时间精细结构信息,二是电极排列上,增加电极的数量,以及改变电极排列的方式。另外,光声效应目前已经开始被应用到人工耳蜗方面,利用光纤激光诱发听觉,可能是未来人工耳蜗发展的一个新方向。