数字助听器关键技术的研究与实现
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔杰 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-13 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 声学研究所 |
| 关键词 | 数字助听器 多通道处理 原型滤波器设计 降噪 听阈 DSP实现 |
| 其他题名 | Study and Realization of Key Technologies in Digital Hearing Aid |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 中文摘要 | 听力损失是一种最常见的感官缺陷，而数字助听器是目前对听力损失进行补偿的有效手段。信号处理技术是数字助听器的核心，关键技术包括多通道处理、降噪、指向性传声器、反馈抑制等，本文主要对多通道处理及降噪技术进行研究，并且采用一种并行处理芯片实现了提出的算法及一个完整的数字助听器系统。由于数字助听器体积小、功耗低、延时短的要求，本文在研究其语音信号处理技术时兼顾了性能和复杂度、延时等因素。 本文采用DFT调制滤波器组的加权叠接相加（Weighted Overlap-add,WOLA）结构实现语音信号分通道。研究了其原型滤波器的设计，提出一种改进的基于Kaiser窗函数的原型滤波器设计方法：首先结合数字助听器中子带分布情况，对子带混迭和输出混迭的约束，以及窗函数滤波器设计法的特点，推导了分析和综合原型滤波器长度；再以系统幅度失真作为目标函数对截止频率进行优化。该方法避免了因为长度选择不合理造成的滤波器组性能下降；放宽了对分析和综合原型滤波器的限制；保证了滤波器组的线性相位。仿真实验验证了该方法的有效性，讨论了主要参数对滤波器组性能的影响。 在降噪技术方面，本文针对数字助听器的特殊使用群体，提出了一种根据噪声级和听阈调整参数的多通道广义谱减算法。该算法对子带信号进行预处理，减小功率谱估计的方差；采用调制检测和实时噪声估计相结合的噪声估计；利用先验信噪比进行增益调整，有效降低残留的“音乐噪声”；根据噪声级和患者的听阈调整广义谱减算法的 参数，使降噪后的噪声级低于患者的听阈。利用语谱图和语言可懂度指数（Speech Intelligibility Index，SII）客观评价指标对降噪算法进行评估，证明了该算法的有效性。该算法对听力损失及噪声水平具有针对性，在保证聆听舒适度的同时减小语音失真。 最后，本文采用一种并行处理芯片，实现了提出的算法及一个完整的数字助听器系统。研究了算法的各个处理模块在并行芯片上的分配，使芯片两个处理核的任务基本平衡，优化数字助听器系统，提高处理效率。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 118 |
| 源URL | [http://159.226.59.140/handle/311008/496]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔杰. 数字助听器关键技术的研究与实现[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：声学研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。