多频稳态
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电路分析-chp10-1频率响应多频正弦稳态电路
Z a(b j6 )j2 1 36 6 jj7 9 2 0 2 0 3 .1 3 4.9 8
由阻抗可知：Um3.13
Im
Z4.89
故知 u(t)3.1c3o6st (454.89)V
3.1c3o6st (9.39)V
2020/10/29
2020/10/29
2020/10/29
§10-3 正弦稳态网络函数
2020/10/29
网络函数的概念
（适于只有一个激励源的电路）
定义：响应（输出）相量与激励 （输入）相量之比，记为 H( j)
R E
H(
j)
R 响应相量， E 为激励相量。
2020/10/29
若响应相量和激励相量属于同一端口 ，则称为策动点（driving point）函数
，否则称为转移（tranfer）函数。
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频率特性
Aujω11j ω
ω0
1
2
ω 1
ω0
ω arctan
ω 0
幅频特性：Aujω
1
1
ωRC2
1
2
ω
1
ω0
相频特性：ωarct(ω aRnC)arctωan
ω 0
(3) 特性曲线
0
0
∞
Aujω 1 0.707 0
0 -45 -90
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频率特性曲线
YT( j)
2 (2)2 (22 1)2
2
1
()
90
22 1
Arctg
2
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2020/10/29
解 作出相量模型后，
利用串联电路分压关系
可得
由阻抗可知：Um3.13
Im
Z4.89
故知 u(t)3.1c3o6st (454.89)V
3.1c3o6st (9.39)V
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§10-3 正弦稳态网络函数
2020/10/29
网络函数的概念
（适于只有一个激励源的电路）
定义：响应（输出）相量与激励 （输入）相量之比，记为 H( j)
R E
H(
j)
R 响应相量， E 为激励相量。
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若响应相量和激励相量属于同一端口 ，则称为策动点（driving point）函数
，否则称为转移（tranfer）函数。
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频率特性
Aujω11j ω
ω0
1
2
ω 1
ω0
ω arctan
ω 0
幅频特性：Aujω
1
1
ωRC2
1
2
ω
1
ω0
相频特性：ωarct(ω aRnC)arctωan
ω 0
(3) 特性曲线
0
0
∞
Aujω 1 0.707 0
0 -45 -90
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频率特性曲线
YT( j)
2 (2)2 (22 1)2
2
1
()
90
22 1
Arctg
2
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2020/10/29
解 作出相量模型后，
利用串联电路分压关系
可得
电路分析第10章 频率响应 多频正弦稳态电路
U Au 2 U 1
(4) 电流转移函数
· I1
+ · U1 –
N0w
+ · U2 –
ZL
· I2
I Ai 2 I
1
N0w
+ · U2 –
ZL
策动点函数 转移函数
网络函数 H(jw) = |H(jw)|(w)
频率特性
|H(jw)| —— 幅频特性 (w) —— 相频特性
RC电路：对所有频率都是电容性电路。 RL电路：对所有频率都是电感性电路。 RLC电路：某些频率是电容性；某些频率是电感性；
LC电路：对某些频率是纯电感性；对某些频率是纯电容性。 某些频率是纯电阻性（谐振状态）。
· U U Z = ·= u – i I I = |Z|Z
Z(jw) = R(w) + jX(w)
输入阻抗Z(jw)可看作激励电流10˚A所产生的电压响应。
Z(jw) = R(w) + jX(w) = |Z(jw)|Z(w)
+ U
·
· I
N0
– Z与频率 w 的关系称为阻抗的频率特性。|Z| 与频率 w 的关系称为阻抗的幅频特性。 与频率 w 的关系称为 阻抗的相频特性。幅频特性和相频特性通常用曲线表示。
[例] 电路如图，求ab端输入阻抗。 解： Zab = R2 + jwL + R1 jwC 1 R1 + jw C
a
R1 R2 jwL
R1 = R2 + jwL + 1 + jwCR1 R1 – jwCR12 = R2 + jwL + 1 + (wCR1 )2
b
1 jwC
多频听性稳态反应(ASSR)在听觉诊断中的应用
响 的客 观 听力检测 方法 。测 试过 程不 受测试 者 主观 影响 ，在 国 内外 已经普 遍 应 用 于 婴 幼儿 听力 诊 断 、
ｏ９２ Ｏ １０型 听 觉 诱 发 电位 仪 在 标 准 屏 蔽 室 进 ｂ２ ． Ｔ０ 行 。仪 器 设 置 为 高 通 １Ｈ ，低 通 １５ ｚ ０ ０ｚ ０ Ｈ ，５０、 １０ 、２０ 、４０ Ｈ 上 的调制 频 率分别 为 ３ ，５ ， ００ ００ ００ ｚ ８ ２
ＡＳ ＳＲ刺 激 声 为 调 制 声 ， 载 波 频 率 为 ５０ ０、 １０ 、２０ 、４ ０ Ｈ ００ ００ ００ ｚ其 调 制 频 率 分 别 为 ６ ｚ ７Ｈ、 ７ ｚ １ ｚ ４Ｈ 、８ Ｈ 。皮 肤 处 理 完 后 ，贴 上 相 应 的 电极 ， 记 录电极 位于 前 额 发 际 ，参考 电极 位 于 颈 后 正 中 ，
者 （０耳） ２ ，首先在标 准隔声室 内进 行纯音听 阈测试 ，确定 ５０ ０ ０ ００ ０ ０ ｚ各频率 阈值 ；然后 在屏 ０ 、１０ 、２０ 、４０ Ｈ
蔽 室进 行 镇 静 状 态 下 Ａ Ｓ 阈值 测 试 ，获得 相 应 各 频 率 阈值 ，将 两 个 测 试 所 得 的 结 果 进 行 统 计 分 析 比 对 。 结 果 ＳＲ Ａ Ｓ 阈值 比 纯 音 听 阈 阈 值 高 ， 各 频 率 差 值 为 ５０ ｚ为 ３ ．８ ±７ １ｄ Ｈ 、 １０ Ｈｚ４ ．５ ±６ ３ ｄ Ｈ 、 ＳＲ ０Ｈ ２７ ．６ Ｂ Ｌ ００ ２ ４ ．２Ｂ Ｌ
［ 摘
要 ］ 目的 了解 多频 听性稳 态反应 （ ＳＲ）在 实际应用 中的优 劣势 ，准确 度 ，研 究其与 听力测试 ＡＳ
选择 １ ０名 听 力 正 常 志 愿
金 标 准 纯 音 听 阈 测 试 （ Ｉ 之 间的 相 关 性 ，为 临 床 听 力诊 断 提 供 客 观 依 据 。方 法 Ｐ’ Ａ）
ｏ９２ Ｏ １０型 听 觉 诱 发 电位 仪 在 标 准 屏 蔽 室 进 ｂ２ ． Ｔ０ 行 。仪 器 设 置 为 高 通 １Ｈ ，低 通 １５ ｚ ０ ０ｚ ０ Ｈ ，５０、 １０ 、２０ 、４０ Ｈ 上 的调制 频 率分别 为 ３ ，５ ， ００ ００ ００ ｚ ８ ２
ＡＳ ＳＲ刺 激 声 为 调 制 声 ， 载 波 频 率 为 ５０ ０、 １０ 、２０ 、４ ０ Ｈ ００ ００ ００ ｚ其 调 制 频 率 分 别 为 ６ ｚ ７Ｈ、 ７ ｚ １ ｚ ４Ｈ 、８ Ｈ 。皮 肤 处 理 完 后 ，贴 上 相 应 的 电极 ， 记 录电极 位于 前 额 发 际 ，参考 电极 位 于 颈 后 正 中 ，
者 （０耳） ２ ，首先在标 准隔声室 内进 行纯音听 阈测试 ，确定 ５０ ０ ０ ００ ０ ０ ｚ各频率 阈值 ；然后 在屏 ０ 、１０ 、２０ 、４０ Ｈ
蔽 室进 行 镇 静 状 态 下 Ａ Ｓ 阈值 测 试 ，获得 相 应 各 频 率 阈值 ，将 两 个 测 试 所 得 的 结 果 进 行 统 计 分 析 比 对 。 结 果 ＳＲ Ａ Ｓ 阈值 比 纯 音 听 阈 阈 值 高 ， 各 频 率 差 值 为 ５０ ｚ为 ３ ．８ ±７ １ｄ Ｈ 、 １０ Ｈｚ４ ．５ ±６ ３ ｄ Ｈ 、 ＳＲ ０Ｈ ２７ ．６ Ｂ Ｌ ００ ２ ４ ．２Ｂ Ｌ
［ 摘
要 ］ 目的 了解 多频 听性稳 态反应 （ ＳＲ）在 实际应用 中的优 劣势 ，准确 度 ，研 究其与 听力测试 ＡＳ
选择 １ ０名 听 力 正 常 志 愿
金 标 准 纯 音 听 阈 测 试 （ Ｉ 之 间的 相 关 性 ，为 临 床 听 力诊 断 提 供 客 观 依 据 。方 法 Ｐ’ Ａ）
正常听力成人40Hz多频听性稳态反应的研究
４０ Ｈｚ Ｍ ｕｔｐｌ ｄｉ ｙ Ｓｔ ｄ － ｓ ａ ｅ Ｒｅｓ ｏ ｓ ｓ ｉ ｕｔ ｉ ｒ ｌｉ ｅ Ａｕ ｔ ｅａ ｙ－ ｔ ｔ ｏｒ ｐ ｎ ｅ ｎ Ａｄ ｌｓｗ ｔ Ｎｏ ｍａｌＨｅａ ｉｇ ｈ ｒｎ Ｈｕ ｎ ｎ ｉｎ ， ｎ ａ ａ ｇ Ｙｕ ｔａ Ｍｏ Ｌｉｇｙ ｎ
ｃｕｔｄ ｉ ｈｓｓｕ ｙａ ｄ ｔｅｒｐ ｒ ｏ ｅｔ ｒｓ ｏｄ ｒｍ ． ５ ８ｋ ｒ ｔ ｉ ０ ｄ ｒ ｉ ｎｔ ｉ ｔ ｄ ｎ ｈ ｉ ｕｅｔ ｎ ｈ ｅ ｈ ｌｓｆｏ ０ ２ ～ Ｈｚｗｅｅｗｉｈｎ２ Ｂ ＨＩ．Ｔｈ ｕ ｊｃｓｗｅｅ１ ｅ ｅｓ ｂｅ ｔ ｒ １
［ ｉｍ ｎ ｅ ｒ ｇＩ ｔ ｍｅ ｔ（ ｕｈ ｕ Ｃ ．Ｌｄ Ｂ ｉｎ ｆｃ ， ｅｊ ｇ １ ０ ３ ， ｈ ａ Ｓｅ ｅ ｓＨ ａｉ ｓｒ ｎｓＳ ｚ ｏ ） ｏ ， ｔ． ｅｊ ｇＯ ｉ Ｂ ｉｎ ，０ ０ １ Ｏ ｉ ］ ｎ ｎ ｕ ｉ ｅ ｉ ｎ
［ ｂ ｔ ｃ］ Ｏｂｅ ｔ ｅ Ｔｏ ｉｖ ｓｉａｅｔ ｅ ｂ ｓｃ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｌ ｐｅ４ Ｈｚ ａ ｄｔｒ ｔａ ｙ— ｔｔ ｅ Ａ ｓｒ ｔ ａ ｊｃ ｉ ｖ ｎ ｅ ｔ ｔ ｈ ａ ｉ ｈ ｒ ｃｅｉ ｉ ｆｍｕｔ ｌ ０ ｇ ｓｃ ｉ ｕ ｉ ｙ ｓｅ ｄ —ｓａｅ ｒ — ｏ —
制 音 ， 制 频 率 左 耳 为 ３ 、 Ｏ ５ 、４ Ｈｚ 右 耳 为 ３ 、 ２ ５ 、 ６ Ｈｚ 双 耳 由 Ｅ 调 ２ ４ 、６ ６ ， ４ ４ 、８ ６ ， Ｒ一３ 插 入 式 耳 机 ８个 频 率 同时 给 声 。 Ａ 应 用 方 差 分 析 法 对 各 频 率 的 阈值 、 ０ ｄ ４ Ｂ ＨＬ刺 激 强 度 下 的 反应 幅值 进 行 统计 学 分 析 。结 果 ４ ０ Ｈｚ多频 Ａ Ｓ 在 ＳＲ
频率响应多频正弦稳态电路
频率响应也可用实验的方法确定。
例11-4 RC低通电路 求图11-9所示RC电路的电压转移函数
.
.
Hu U 2 U 1,并绘出幅频特性曲线和相频特性曲线。若输入电
压u1 2.5 2(500t 30 )V，试求输出电压 u2，已知 τ=RC
=10-3s。
解 作出相量模型后，利用
_ 串联电路分压关系可得：
2
§11-1 基本概念
多个不同频率正弦激励大致分为两种情况 1、电路的激励原本为非正弦周期波，如方波、三角波 等，这类波形可利用付里叶级数分解为直流分量和一 系列谐波分量。这类电路问题相当于多个谐波作用于 电路的问题。P112（P505）
2、电路的激励原本就是多个不同频率的正弦波，频率 不一定成整数倍。如双音频拨号电话机。P113（P506）
一、串联谐振电路 1、谐振现象 含L、C的无源单口网络，在正弦稳态下，端电压 与端电流同相位的现象称为谐振现象。
单口网络谐振时，Z=R为纯阻，φZ=0, λ=1，此时 网络与外电路之间无能量互换，即无功功率为零，能量 只在电容和电感之间互换。谐振现象在电子技术（特别 是在通信技术）中非常有用。
2、串联电路的谐振条件
1、多个正弦电源频率相同的情况 设网络N如下图所示。
网络N: 激励为正弦us(t)和is(t)，响应为某一支路电压uk(t) 。
除电源外N的其余部分为N0，且电路处于稳态。
u
s
t+
-
+
N0
uk t
-
is t
若U两. k/ 个和电源U.的k// 频(率如均下为图ω），。则根据相量模型N0ω求出两个响应
U
+
S
-
第10章 频率响应 多频正弦稳态电路
§3-2 功率
(1) 功率与叠加
(a)
+ i R +
10-14
i(t) = i1 (t) + i2 (t)
p = (i1 + i2 )2 R = i R + i2 R + 2i1i2 R
2 1 2
us1
∴瞬时功率 p ≠ p1 + p2 如果p为周期函数 周期为T，则一周期平均功率 为周期函数， 平均功率： 如果 为周期函数，周期为 ，则一周期平均功率：
提问： 需要化为 需要化为cos吗 初相角对有效值有影响吗？ 提问：sin需要化为 吗？初相角对有效值有影响吗？
§4 谐振
本节讨论C和 均存在时电路的频率响应 均存在时电路的频率响应。 本节讨论 和L均存在时电路的频率响应。 (1) RLC串联电路的频率响应 串联电路的频率响应
1 Z( jω) = R + jωL − j ωC
∫
T
0
1 T cosωt cos 2ωtdt = ∫ (cos 3ωt + cosωt)dt = 0 2 0
T=
2π
ω
∴多个不同频率正弦激励下的稳态电路，可用叠加原理求P。 多个不同频率正弦激励下的稳(2) 若流过 的电流为： 若流过R的电流为： 的电流为
10-16
ω = 2πT
其中基波、三次谐波、五次谐波… 即为不同频率正弦。
A
0
T/2
T
t
不同频率的正弦周期波 无线电信号、 正弦周期波。 ②不同频率的正弦周期波。无线电信号、 双音频拨号电话的音频信号等等。 双音频拨号电话的音频信号等等。
§2 正弦稳态网络函数 频率响应
（1）正弦稳态电路，网络函数H定义为： 正弦稳态电路，网络函数H定义为：
多频稳态听觉诱发反应
多频稳态听觉诱发反应简介多频听觉稳态诱发反应：是由多个频率持续的即稳态的声音刺激信号诱发而产生的通过头皮记录到的电位反应。
稳态听觉诱发反应是由调制声信号引起的，反应相位与刺激相位具有稳定关系的听觉诱发反应，由于其频率成分稳定而被称为“稳态诱发反应”。
英文：multiple auditory steady-state evoked responses,ASSR别称：多频听觉稳态诱发电位英文：auditory steady-state evoked potential，2刺激声这是一种新近出现的类似于4OHz听觉相关电位的客观听力检查方法,但比4OHz听觉相关电位更优越。
它可以一次性地对多个频率的听力状况做出判断。
而且,通过事先编制好的电脑程序,还可以将客观检查的结果转换成纯音听力图。
幼儿听力检查难、验配助听器难的问题很可能随着多频稳态听觉反应检查方法的普及而最终得到解决。
3目的利用多频稳态诱发反应(MFSSR)测试聋儿的残余听力,比较该方法与听性脑干反应(ABR)之间阳性率的差异来说明这种客观测试法所具有的优点。
4方法在睡眠状态下测试了278例聋儿的MFSSR及ABR,分析了MFSSR不同频率阳性反应出现率及阈值分布范围,并与ABR阳性反应出现率进行比较.结果:左右耳MFSSR在0.5 kHz、1.0 kHz、2.0 kHz和4.0 kHz的阳性率分别为33.09%、70.50%、44.96%、19.42%和33. 81%、66.91%、41.07%、17.63%,而ABR的阳性率16.91%和17.27%,MFSSR后3个频率的阳性反应出现率要明显高于ABR.结论:MFSSR作为一种客观测试方法具有频率特性好、刺激强度高、结果由计算机自动判断等特点,是一种有价值的客观测试方法。
目前，对于听阈的客观测试，人们多采用耳声发射、听性脑干反应（ABR）、40Hz相关电位等，但这些方面都有一定的缺陷。
如：耳声发射测试对于重度、极重度的耳聋患者不能进行有效的定量测试，仅适合于蜗性病变患者，不太适合非蜗性病变患者；ABR测试的刺激声一般是短声，结果频率特性差，主要反应2000—4000Hz的高频阈值，其刺激强度不够大，以致许多重度、极重度患者测试得不到结果，而且阈值要靠主观判断；40Hz相关电位，尽管在频率特性上要好于ABR，但在睡眠姿态中的聋儿测试结果不够准确，阈值亦要靠主观判断。
多频稳态诱发电位
工作中遇到少数听力损失在中重度聋的患者，多频刺激与单 频刺激得到的反应阈值有明显差异；还有假阳性问题等，这 些问题还需要进一步的研究探索。
七、发展：助听器的客观验配，阈上功能测试等。 测试技术本身的改进，如改变刺激声等。
1、 刺激声：由两个正弦波合成得到。一个是较高频率的载频， 一个是低频作为调幅率，由调幅率对载频的振幅进行调制形成 调幅音；调幅音的能量集中在载频±调幅率。除此之外，还有 利用低频正弦波同时调制载频的振幅和频率形成调频调幅音， 该音能量分布与调幅音相似。
2、 反应波：当调幅音或调频调幅音刺激时，可在头皮处记录 到与调幅率频率相同的连续反应波，反应波的相位与刺激声有 锁相关系。由于调幅音的声能量主要集中于载频及其偕频上 （载频±调幅率），对基底膜的刺激部位相对较窄，因此调幅 音所诱发的的稳态反应是基底膜相应部位受到特定频率的声刺 激后兴奋所致；其频率特异性好。目前认为当载频相差至少 为一个倍频程，调幅率间隔至少为1.5Hz时多频刺激可得到与 单频刺激相同的结果。
四、临床应用：在正常听力组，多个实验室得到的反应阈值略 有差异，除500H外，基本在10-20dB左右，婴幼儿要高一些。 由于调幅音在声学上与纯音相近，所以计量单位有用HL的，也 有用SPL的。载频音为持续音，所以刺激强度要大于100dB，分 频测试可得到比ABR高的阳性反应率。对验配助听器更有帮助。
多频稳态诱发电位（Mutifrequency steady-state resp电位的声刺激率达到一 定程度时，此时产生一种重复出现、且振幅和相位随时间变 化保持稳定的反应波；这种反应波的频率与刺激声频率相同， 其波形类似于正弦波。
多频稳态诱发电位：由单频稳态发展而来。 40Hz稳态电位的缺点。
3、种类：当调制率为30-60Hz时，反应的潜伏期为30ms，振 幅较高，反应阈值与行为阈值接近。调制率为70Hz以上时， 反应潜伏期为10ms左右，振幅较低，反应阈值与行为阈值相 距较远因此认为这种反应有两个发生源，前者与40Hz听觉相 关电位同源，后者的发生源在中脑。清醒的成人，调制率在 45Hz时反应最好，但反应易受睡眠影响。睡眠状态下，70Hz 以上的调制率较易引出反应；近几年的报告显示，调幅率以 80-110Hz最好，诱发的反应不受年龄、性别及受试状态影响。 当调制深度＜50%时，反应波的振幅与调制深度有关，所以 一般多将调制深度设定为90%-100%。
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★助听器验配过程中所需的诸多听力学指标如裸 耳听力曲线、助听后听阈、言语识别能力等均 需客观准确地判定。 ★然而婴幼儿早期和智力发育障碍的儿童常因不 能配合行为测听测试而难以得到客观准确的听 力图，并且助听效果也难以得到客观而准确的 评估。
★长期以来用ABR的方法估计小儿听阈
优点：客观，能反映整个听觉通路的 功能状态。 缺点：用时长，难以在一次测试中得 出准确听阈；频率特性差；短纯音ABR 虽然有频率特性但波形判定困难；输 出声强度较低。
• 近来研究者发现这种稳态反应在相当大 的频率范围内均存在，且当刺激重复率 大于 70Hz时，睡眠、麻醉等因素对反应 几乎无影响，可应用于婴幼儿乃至新生 儿。
二、MSSR的发生原理
MSSR的发生原理目前还只是假说。
一、在适宜的周期性刺激输入的情况下对神经系 统 及 其 网 络 的 固 有 节 律 产 生 谐 振 （ tuned oscillator），听觉稳态电位则被认为是该谐 振器在不同激活状态下的输出； 二、是单个短声诱发的听性中潜伏期反应 （Auditory middle latency response, AMLR ）在一定调制频率的稳态刺激过程中线性相加 的结果。
45±13 29±10 26±8
29±10
*注意：
许多作者将行为测听中HL与MSSR 测试中应用的nHL简单地对应比较，这 是不科学的。因为HL是国际标准，nHL 是各实验室自己建立的正常标准。比 较好的做法是，找出二者之间的生理 修正值，再行比较。
(二)验配助听器及助听器效果判定
★听力是儿童言语及认知能力得以发展的必需条 件，婴幼儿早期是学习语言的关键时期。
11±15 21±9 17±8
14±8 26±13 13±8
9±8 18±13 14±8
10±10 20±10 17±13
行为听阈与MSSR听阈间的相关系数
观察对象 听力损失儿童 （Lins1996） 5例正常，16例感音神经 性聋患者（Picton 2002） 31听力损失患者和14例正 常成人 （Dimitrijevec2002） 助听后（Picton 1998） 500Hz 0.72 0.86 0.85 1000Hz 0.70 0.94 0.94 2000Hz 0.76 0.96 0.95 4000Hz 0.91 0.98 0.95
MSSR 与短纯音 ABR 听阈的比较(dB)（已换算成 nHL)
降噪方法
• 消除干扰：
1.测试环境（屏蔽；接好地线；记录系统单端接 地；远离干扰源；尽量缩短输入电极线，最好使 之屏蔽，电极线之间应互相平行；插头插座接触 良好等）
• 增加叠加次数：当刺激强度接近阈值时反应往
往不稳定，这时需要增加叠加次数降噪，直到增 加次数噪声不再降低为止。
2.极间电阻：幼儿最好小于5kΩ，成 人应小于2 kΩ。
• 有锁相现象存在说明存在着大脑对 这一调制测试信号的反应。
• 有无锁相现象要通过计算机经统计 学检验判定
• 刺激所引出的反应是脑电图上的变 化，它的参数是反应幅度和相位， 用矢量视图（极坐标）表示。 • 每一个脑电图（EEG）样本的线段长 短代表EEG电位的大小或振幅；其角 度代表EEG的相位(即与所给调制信 号间的时间延迟。)
稳态诱发电位矢量线段视图
a.示EEG样本无测试信号或信号低于听阈时得到的 矢量线段：矢量线段长短不等，相位随机分布。 b.调制信号诱发产生了稳态诱发电位，矢量线段成 簇出现，存在着锁相现象。
（二）MSSR检测的统计学方法
多个调制信号同时给出时，要判断各个相应 频率有无反映，所用的统计量是信噪比。即 特定频率的反应振幅与其他频率的反应（噪 声）之间有无统计学差异。
3.受试者状态：受试者处于安静状态、 必要时应用麻醉剂如水合氯醛（0.5 －1.0ml/kg），减少脑电干扰。
六、MSSR的临床应用特点
• 客观性 • 具有频率选择性 • 最大声输出高 • 不受睡眠和镇静药物的影响 • 快速简便
七、MSSR的临床应用
(一）测定不同频率的听阈
1. MSSR的阈值与行为测听阈值的相关 性，故可用之估计行为听阈
MMSR与行为测听听阈之差
观察对象 正常儿童Lins (1996) 听力损失儿童Lins (1996) 无ABR反应的 中重度 及以 上 听 力 损 失 儿 童 Rickards （1998） 正常成人Lins (1996) 正常成人10人Picton (1998) 佩戴助听器者Picton (1998) 500 34±13 9±9 6.3±7.1 1000 20±10 13±12 4.1±6.4 2000 18±8 11±10 3.1±6.4 4000 24±10 12±13 5.6±6.6
声刺激能使有听力损失患者的反应振幅快速升 高（重震现象），但该解释只适合于耳蜗病变 的患者。 ★可能的原因之二：在有听力损失时，非线性布 朗运动引起的随机共振比正常时强烈。 ★可能的原因之三：纯音测听中有听力中枢的时 间整合（temporal integral)所以阈值低,而 MSSR则不能完全反映中枢的时间整合作用,换 句话说与中枢时间整合作用可能关系不大。
一、简
介
• MSSR是由多个频率持续的或者说是稳态的声音 刺激信号诱发(或触发）而产生的大脑反应 • 最初的听觉稳态反应是Galambos等首先记录到 的。当时他采用的是40 Hz的刺激重复率的短 音或过滤短声，在颅顶记录到了一个明显的具 有40 Hz频率特性的反应，即临床上常用的 40Hz相关电位 • 40Hz相关电位的优点：具有频率特性；波形易 于辨认。缺点：易受睡眠、麻醉等因素的影响； 难以在婴幼儿记录到良好的波形
（三）快速傅立叶变换原理
如果多个不同频率的声信号用不同 的刺激重复率给出，根据快速傅立 叶变换原理（ fast Flourier’ transformation,FFT），借助计算 机技术可同时得出多个频率的听觉 反应。
多频稳态诱发反应示意图
1. 2. 3. 4. 5. 6.
a.
b.
c.
a.1、a.2、 a.3、 a.4分别为500（75）、1000（80）、2000（85）及4000（90）Hz声音 信号（括号内为调制频率）；a.5示合成后的声学波形；a.6示合成后的频谱；b.合成 声波在耳蜗基底膜上兴奋的相应部位；c.大脑皮层记录到的经过FFT转换后的多频稳 态反应。
0.69
0.75
0.81
0.71ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常成人及新生儿MSSR听阈 (dB SPL)
观察对象 正常成人 （Lins1996） 正常成人 (Picton1998) 正常新生儿 （Rickards 1994） 正常新生儿 （Lins1996） 500 1000 2000 4000 39±10 29±12 29±11 31±15 37± 10 41 32± 15 24 30± 7 30± 7 35
单一声刺激的反应有无根据的是相位相关 性，采用的统计量为相关性平方数（ magnitude of squared coherence）， 检验方法HT2检验（Hotelling T2） 循环T2（circle T2）检验 F检验或隐含周期性F检验（test for hidden periodicity）
(1).从MSSR测试所得到的预测听力图与行 为测听有一定的可比性。由裸耳得到的 MSSR听阈与行为测听听阈相关系数介于 0.72～0.98之间 (2).通常由MSSR得出的听阈比纯音行为测 听听阈高，其差值在10 到 20 dB 之间。
1.MSSR的阈值与行为测听阈值间的差 异与频率有关：差异随频率增高而 缩小 2.MSSR的阈值与行为测听阈值间的差 异与听力损失程度有关：听力损失 越重MSSR与纯音听阈的差值越小， 用MSSR估计纯音听阈的准确性越高 3.与年龄有关：新生儿的MSSR阈值较 成人高。
为什么婴幼儿MSSR阈值高？
在婴幼儿MSSR的反应波形幅度小（可能与
听觉通路中突触连接的发育尚未成熟有关）， 故得出的听阈较成人为高。这与小儿ABR阈值 高相似。
行为测听听阈和多频稳态反应听阈图
○示行为测听听阈；●示MSSR听阈。a.中、重度听力损失患 者的行为听阈与MSSR听阈。b.极重度听力损失患者的行为听 阈与MSSR听阈。
为什么听力损失越重MSSR与纯音听阈的 差值越小，用MSSR估计纯音听阈的准确 性越高? 在听力正常和轻度听力损失者，纯音 测听和MSSR所测听阈的阈值差在20dB以 内；对于中度听力损失者，二者之差在 10dB以内；而对于重度到极重度听力损 失者，二者所测的阈值差异小于5dB。
★可能的原因之一：与听力正常人相比，较高的
三、MSSR的发生源
• 不定。 • 中枢：Kuvada和Aoyagi将MSSR的神经元分 为两类，一是调制频率低于60Hz的神经元， 反应幅度清醒时高，睡眠时低；潜伏期与皮 层神经元相似，故推断可能来源于皮层；二 是调制频率高于60Hz的神经元，反应幅度睡 眠时高，清醒时低；潜伏期与下丘神经元相 似，故推断可能来源于中脑。 • 周边：基于“共振理论”认为40Hz可能来源 于周边，MSSR也是一样。
为什么低频时二者相关性较差?
★ 环境噪声多为低频；
★ 高频对低频的反应有抑制作用；
★ 低频处刺激信号旁带的带宽相对较大；
★ 低频声的瞬态特性差，引出的神经反 应同步性差，产生的反应振幅小。
★“随机共振”不均衡
★新近研究证明，毛细胞的静纤毛在静态时存
在“布朗运动”。这种布朗运动是随机无规 则的噪声。 ★具有非线性特点的耳蜗及其毛细胞在这种布 朗运动下易产生“随机共振”（ stochastic resonance SR），使传入信号的信噪比加大。 ★耳蜗基底圈的这种随机共振效应可能比顶圈 的大。该推论有待于实验证实。
四、MSSR检测的基本原理
（一）锁相现象
• 如果不给测试者测试信号或信号低于其听 阈，计算机得到的EEG信号反映在图中线 段分布是随机的，即图中线段的长度和方 向分布均匀； • 如果给出一高于听阈的一特定频率稳态刺 激信号，图中将出现“成簇”的矢量线段， 即线段相对集中于某一区域，即出现锁相 现象（Phase Lock）。
★长期以来用ABR的方法估计小儿听阈
优点：客观，能反映整个听觉通路的 功能状态。 缺点：用时长，难以在一次测试中得 出准确听阈；频率特性差；短纯音ABR 虽然有频率特性但波形判定困难；输 出声强度较低。
• 近来研究者发现这种稳态反应在相当大 的频率范围内均存在，且当刺激重复率 大于 70Hz时，睡眠、麻醉等因素对反应 几乎无影响，可应用于婴幼儿乃至新生 儿。
二、MSSR的发生原理
MSSR的发生原理目前还只是假说。
一、在适宜的周期性刺激输入的情况下对神经系 统 及 其 网 络 的 固 有 节 律 产 生 谐 振 （ tuned oscillator），听觉稳态电位则被认为是该谐 振器在不同激活状态下的输出； 二、是单个短声诱发的听性中潜伏期反应 （Auditory middle latency response, AMLR ）在一定调制频率的稳态刺激过程中线性相加 的结果。
45±13 29±10 26±8
29±10
*注意：
许多作者将行为测听中HL与MSSR 测试中应用的nHL简单地对应比较，这 是不科学的。因为HL是国际标准，nHL 是各实验室自己建立的正常标准。比 较好的做法是，找出二者之间的生理 修正值，再行比较。
(二)验配助听器及助听器效果判定
★听力是儿童言语及认知能力得以发展的必需条 件，婴幼儿早期是学习语言的关键时期。
11±15 21±9 17±8
14±8 26±13 13±8
9±8 18±13 14±8
10±10 20±10 17±13
行为听阈与MSSR听阈间的相关系数
观察对象 听力损失儿童 （Lins1996） 5例正常，16例感音神经 性聋患者（Picton 2002） 31听力损失患者和14例正 常成人 （Dimitrijevec2002） 助听后（Picton 1998） 500Hz 0.72 0.86 0.85 1000Hz 0.70 0.94 0.94 2000Hz 0.76 0.96 0.95 4000Hz 0.91 0.98 0.95
MSSR 与短纯音 ABR 听阈的比较(dB)（已换算成 nHL)
降噪方法
• 消除干扰：
1.测试环境（屏蔽；接好地线；记录系统单端接 地；远离干扰源；尽量缩短输入电极线，最好使 之屏蔽，电极线之间应互相平行；插头插座接触 良好等）
• 增加叠加次数：当刺激强度接近阈值时反应往
往不稳定，这时需要增加叠加次数降噪，直到增 加次数噪声不再降低为止。
2.极间电阻：幼儿最好小于5kΩ，成 人应小于2 kΩ。
• 有锁相现象存在说明存在着大脑对 这一调制测试信号的反应。
• 有无锁相现象要通过计算机经统计 学检验判定
• 刺激所引出的反应是脑电图上的变 化，它的参数是反应幅度和相位， 用矢量视图（极坐标）表示。 • 每一个脑电图（EEG）样本的线段长 短代表EEG电位的大小或振幅；其角 度代表EEG的相位(即与所给调制信 号间的时间延迟。)
稳态诱发电位矢量线段视图
a.示EEG样本无测试信号或信号低于听阈时得到的 矢量线段：矢量线段长短不等，相位随机分布。 b.调制信号诱发产生了稳态诱发电位，矢量线段成 簇出现，存在着锁相现象。
（二）MSSR检测的统计学方法
多个调制信号同时给出时，要判断各个相应 频率有无反映，所用的统计量是信噪比。即 特定频率的反应振幅与其他频率的反应（噪 声）之间有无统计学差异。
3.受试者状态：受试者处于安静状态、 必要时应用麻醉剂如水合氯醛（0.5 －1.0ml/kg），减少脑电干扰。
六、MSSR的临床应用特点
• 客观性 • 具有频率选择性 • 最大声输出高 • 不受睡眠和镇静药物的影响 • 快速简便
七、MSSR的临床应用
(一）测定不同频率的听阈
1. MSSR的阈值与行为测听阈值的相关 性，故可用之估计行为听阈
MMSR与行为测听听阈之差
观察对象 正常儿童Lins (1996) 听力损失儿童Lins (1996) 无ABR反应的 中重度 及以 上 听 力 损 失 儿 童 Rickards （1998） 正常成人Lins (1996) 正常成人10人Picton (1998) 佩戴助听器者Picton (1998) 500 34±13 9±9 6.3±7.1 1000 20±10 13±12 4.1±6.4 2000 18±8 11±10 3.1±6.4 4000 24±10 12±13 5.6±6.6
声刺激能使有听力损失患者的反应振幅快速升 高（重震现象），但该解释只适合于耳蜗病变 的患者。 ★可能的原因之二：在有听力损失时，非线性布 朗运动引起的随机共振比正常时强烈。 ★可能的原因之三：纯音测听中有听力中枢的时 间整合（temporal integral)所以阈值低,而 MSSR则不能完全反映中枢的时间整合作用,换 句话说与中枢时间整合作用可能关系不大。
一、简
介
• MSSR是由多个频率持续的或者说是稳态的声音 刺激信号诱发(或触发）而产生的大脑反应 • 最初的听觉稳态反应是Galambos等首先记录到 的。当时他采用的是40 Hz的刺激重复率的短 音或过滤短声，在颅顶记录到了一个明显的具 有40 Hz频率特性的反应，即临床上常用的 40Hz相关电位 • 40Hz相关电位的优点：具有频率特性；波形易 于辨认。缺点：易受睡眠、麻醉等因素的影响； 难以在婴幼儿记录到良好的波形
（三）快速傅立叶变换原理
如果多个不同频率的声信号用不同 的刺激重复率给出，根据快速傅立 叶变换原理（ fast Flourier’ transformation,FFT），借助计算 机技术可同时得出多个频率的听觉 反应。
多频稳态诱发反应示意图
1. 2. 3. 4. 5. 6.
a.
b.
c.
a.1、a.2、 a.3、 a.4分别为500（75）、1000（80）、2000（85）及4000（90）Hz声音 信号（括号内为调制频率）；a.5示合成后的声学波形；a.6示合成后的频谱；b.合成 声波在耳蜗基底膜上兴奋的相应部位；c.大脑皮层记录到的经过FFT转换后的多频稳 态反应。
0.69
0.75
0.81
0.71ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常成人及新生儿MSSR听阈 (dB SPL)
观察对象 正常成人 （Lins1996） 正常成人 (Picton1998) 正常新生儿 （Rickards 1994） 正常新生儿 （Lins1996） 500 1000 2000 4000 39±10 29±12 29±11 31±15 37± 10 41 32± 15 24 30± 7 30± 7 35
单一声刺激的反应有无根据的是相位相关 性，采用的统计量为相关性平方数（ magnitude of squared coherence）， 检验方法HT2检验（Hotelling T2） 循环T2（circle T2）检验 F检验或隐含周期性F检验（test for hidden periodicity）
(1).从MSSR测试所得到的预测听力图与行 为测听有一定的可比性。由裸耳得到的 MSSR听阈与行为测听听阈相关系数介于 0.72～0.98之间 (2).通常由MSSR得出的听阈比纯音行为测 听听阈高，其差值在10 到 20 dB 之间。
1.MSSR的阈值与行为测听阈值间的差 异与频率有关：差异随频率增高而 缩小 2.MSSR的阈值与行为测听阈值间的差 异与听力损失程度有关：听力损失 越重MSSR与纯音听阈的差值越小， 用MSSR估计纯音听阈的准确性越高 3.与年龄有关：新生儿的MSSR阈值较 成人高。
为什么婴幼儿MSSR阈值高？
在婴幼儿MSSR的反应波形幅度小（可能与
听觉通路中突触连接的发育尚未成熟有关）， 故得出的听阈较成人为高。这与小儿ABR阈值 高相似。
行为测听听阈和多频稳态反应听阈图
○示行为测听听阈；●示MSSR听阈。a.中、重度听力损失患 者的行为听阈与MSSR听阈。b.极重度听力损失患者的行为听 阈与MSSR听阈。
为什么听力损失越重MSSR与纯音听阈的 差值越小，用MSSR估计纯音听阈的准确 性越高? 在听力正常和轻度听力损失者，纯音 测听和MSSR所测听阈的阈值差在20dB以 内；对于中度听力损失者，二者之差在 10dB以内；而对于重度到极重度听力损 失者，二者所测的阈值差异小于5dB。
★可能的原因之一：与听力正常人相比，较高的
三、MSSR的发生源
• 不定。 • 中枢：Kuvada和Aoyagi将MSSR的神经元分 为两类，一是调制频率低于60Hz的神经元， 反应幅度清醒时高，睡眠时低；潜伏期与皮 层神经元相似，故推断可能来源于皮层；二 是调制频率高于60Hz的神经元，反应幅度睡 眠时高，清醒时低；潜伏期与下丘神经元相 似，故推断可能来源于中脑。 • 周边：基于“共振理论”认为40Hz可能来源 于周边，MSSR也是一样。
为什么低频时二者相关性较差?
★ 环境噪声多为低频；
★ 高频对低频的反应有抑制作用；
★ 低频处刺激信号旁带的带宽相对较大；
★ 低频声的瞬态特性差，引出的神经反 应同步性差，产生的反应振幅小。
★“随机共振”不均衡
★新近研究证明，毛细胞的静纤毛在静态时存
在“布朗运动”。这种布朗运动是随机无规 则的噪声。 ★具有非线性特点的耳蜗及其毛细胞在这种布 朗运动下易产生“随机共振”（ stochastic resonance SR），使传入信号的信噪比加大。 ★耳蜗基底圈的这种随机共振效应可能比顶圈 的大。该推论有待于实验证实。
四、MSSR检测的基本原理
（一）锁相现象
• 如果不给测试者测试信号或信号低于其听 阈，计算机得到的EEG信号反映在图中线 段分布是随机的，即图中线段的长度和方 向分布均匀； • 如果给出一高于听阈的一特定频率稳态刺 激信号，图中将出现“成簇”的矢量线段， 即线段相对集中于某一区域，即出现锁相 现象（Phase Lock）。