【摘要】：隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,今天的高端數(shù)字助聽器有著強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力,特別是近十幾年來(lái)步入數(shù)字化時(shí)代后,數(shù)字助聽器的優(yōu)勢(shì)更加明顯,低噪聲、節(jié)能、小型化和可調(diào)性強(qiáng)等特點(diǎn)都是模擬助聽器不可取代的,成為聽力患者的希望。數(shù)字助聽器的發(fā)展主要包括兩個(gè)方面,即算法研究和外形設(shè)計(jì)。前者的問(wèn)題在于如何設(shè)計(jì)算法使聽障者聽覺(jué)舒適,同時(shí)提高對(duì)語(yǔ)音的敏感性。這些算法主要包括語(yǔ)音增強(qiáng)、寬動(dòng)態(tài)壓縮、移頻技術(shù)和自動(dòng)增益控制等數(shù)字處理方法。外形設(shè)計(jì)方面則要美觀大方,佩戴舒適,盡量減小助聽器的重量和體積。以上兩個(gè)方面就是影響數(shù)字助聽器發(fā)展的重要因素,也是未來(lái)助聽器發(fā)展的研究方向。本論文主要的研究?jī)?nèi)容是數(shù)字助聽器語(yǔ)音增強(qiáng)算法,在對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音增強(qiáng)算法的深入理解上,本文設(shè)計(jì)了一種基于維納濾波的Mel頻率語(yǔ)音增強(qiáng)算法,設(shè)計(jì)算法各部分處理模塊,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音增強(qiáng)功能。論文中設(shè)計(jì)了一種計(jì)算量小、估計(jì)準(zhǔn)確的VAD語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)算法。只有VAD算法高速有效,才能提高整個(gè)語(yǔ)音增強(qiáng)算法的效果。為了提高語(yǔ)音信號(hào)輸出信噪比,本文設(shè)計(jì)了一種基于先驗(yàn)信噪比增益因子的數(shù)字處理方法。目的是在保證語(yǔ)音質(zhì)量的同時(shí),減少殘留噪聲,使輸出的語(yǔ)音信號(hào)信噪比進(jìn)一步提高。在算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后,本文對(duì)不同種類的算法進(jìn)行了充分的驗(yàn)證,并深入的分析了每種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。傳統(tǒng)算法的主要問(wèn)題是處理后語(yǔ)音質(zhì)量偏低,語(yǔ)音損失嚴(yán)重,產(chǎn)生明顯的音樂(lè)噪聲,或者是計(jì)算量偏大不適合數(shù)字助聽器使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分說(shuō)明,本文所設(shè)計(jì)的語(yǔ)音增強(qiáng)算法,在保證語(yǔ)音質(zhì)量的同時(shí),輸出信噪比明顯高于其他種類算法,在計(jì)算量方面,本文所設(shè)計(jì)的增強(qiáng)算法計(jì)算量少,更加適用于數(shù)字助聽器的使用。最后,將本文設(shè)計(jì)的算法成功的在基于TMS320VC5509數(shù)字助聽器開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)流程和軟件實(shí)現(xiàn),詳細(xì)分析了內(nèi)部的基本運(yùn)算和對(duì)算法進(jìn)行定點(diǎn)化處理,討論了算法中的問(wèn)題和對(duì)程序加以優(yōu)化。通過(guò)仿真器驗(yàn)證,算法處理的效果良好。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文噪聲衰減首次出現(xiàn)在 Widex 的 SensoTM 數(shù)字助聽器當(dāng)中，它是基于[9-13]。相比于模擬電路完成的噪聲衰減，DSP 功能更加靈活，因?yàn)樗档牟僮�，然而因�(yàn)?DSP 算法不夠完善，從帶噪語(yǔ)音中完全消除背較困難[14-17]。助聽器發(fā)展到了今天，外觀上有著多種多樣的形式，耳內(nèi)式、耳背式滿足了不同用戶的需求。人們更容易接受體積小功能全的助聽器，佩然有了進(jìn)一步提升[18]。圖 1-3 為一些市場(chǎng)上常見(jiàn)的助聽器外觀。

圖 2-1 男性語(yǔ)音的 LPC 語(yǔ)譜圖發(fā)出周期性聲源時(shí)，，聲道并不是一個(gè)均勻的聲管，口腔的內(nèi)同的收縮，從而改變了口腔的大小，共振頻率也會(huì)隨之改變。個(gè)時(shí)變的共鳴腔，共振頻率隨口腔形狀改變，產(chǎn)生不同的聲圖分析是語(yǔ)音分析的重要工具，是語(yǔ)音功率大小隨時(shí)間 t 變化的圖換常用于語(yǔ)譜圖分析[23-24]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN912.35

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2585881