人工耳蜗是目前唯一能使重度耳聋者重获听力的医学假体，随着集成电路和语音处理技术的飞速发展，人工耳蜗的性能也在逐步提高和完善，为耳聋患者获得更多质量更好的听觉感受提供了可能。人工耳蜗是将语音信号通过体外语音处理器编码后发送脉冲到耳蜗内的植入电极，通过电刺激听神经代替耳聋者受损的毛细胞产生听觉。关于人工耳蜗的研究国外已经有较为成熟的理论基础和临床经验，近年来随着经济发展我国听障人士也开始受益于人工耳蜗对听力的帮助。然而国外的研究经验和成果对我国人工耳蜗的发展并不完全适用，汉语的声调特性对语义的影响至关重要，这使得在我国人工耳蜗在编码处理上的难度要远大于西方发达国家。而在人工耳蜗植入者的日常生活中，除了人工耳蜗本身性能之外，影响语音感知能力另外一个不可避免的干扰便是噪声。因此研究人工耳蜗患者的汉语可懂度的影响因素和患者的发声能力对于人工耳蜗在我国的发展和改进有重要的指导意义。本文对我国人工耳蜗植入者的汉语声调识别能力和发声能力进行了分析研究，这对改进人工耳蜗性能及提高植入者生活质量具有较大参考价值。论文对汉语语音、声调识别及发声能力的影响因素进行了分析，并对包含大量声调信息的基频提取方法做出改进，以更好的得到和分析人工耳蜗植入的声调认知能力。首先对噪声环境下人工耳蜗语音可懂度的影响因素进行了仿真实验，将语音信号进行人工耳蜗编码仿真处理后再合成，采用正常听力被试者进行测听。在不同的信噪比和刺激衰减速率下，本次实验研究分析了刺激扩散衰减速率对噪声环境下语音可懂度以及声调识别的影响。其次，对语音信号的基频提取方法进行改进，将包含大量声调信息的基频检测作为判别声调特征的主要手段。本文在经典的基频提取方法的基础上，提出了两种改进的基音周期检测方法：第一种方法结合平均能量幅度差函数（AMDF）和自相关函数（ACF）使基频周期处的峰值点更为突出尖锐，提高了基频检测的抗噪性；第二种方法通过线性残差（LPC）系数构成的逆滤波器对语音信号的逆滤波去除声道响应和噪声干扰，再对残差信号进行倒谱法检测语音周期。最后对人工耳蜗植入儿童的声调发声能力进行了客观评估，评价标准为语音质量评估算法（PESQ）的得分和发声材料的基频特征。通过人工耳蜗植入儿童发声录音实验的数据处理，对四个声调发声的语音质量及各自的基频特点和常见错误进行了的分析。