【摘要】：聽(tīng)力障礙影響人們的正常生活。長(zhǎng)期的聽(tīng)力障礙不僅影響人們的日常交流,還會(huì)誘發(fā)心理疾病,佩戴數(shù)字助聽(tīng)器可有效提高聽(tīng)障患者的聽(tīng)力水平。語(yǔ)音增強(qiáng)和頻響補(bǔ)償是數(shù)字助聽(tīng)器中兩個(gè)重要的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),直接影響著數(shù)字助聽(tīng)器的性能。此外,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展為算法的實(shí)現(xiàn)提供了良好的平臺(tái),因此,本文主要是在噪聲環(huán)境下對(duì)頻響補(bǔ)償算法進(jìn)行改進(jìn)以及將改進(jìn)的算法在DSP硬件平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。本文的研究工作主要包括以下兩個(gè)部分:第一,噪聲的存在嚴(yán)重降低了數(shù)字助聽(tīng)器中頻響補(bǔ)償效果,為了提高頻響補(bǔ)償后的語(yǔ)音識(shí)別率,本文在頻響補(bǔ)償之前采用二值掩蔽語(yǔ)音增強(qiáng)算法進(jìn)行去噪。該算法首先利用最小控制遞歸平均算法對(duì)含噪語(yǔ)音進(jìn)行噪聲估計(jì),然后對(duì)含噪語(yǔ)音進(jìn)行維納濾波,初步去除噪聲,最后,采用Gammatone濾波器對(duì)初步增強(qiáng)語(yǔ)音進(jìn)行子帶分解并在每個(gè)子帶內(nèi)進(jìn)行二值掩蔽,有效地去除了噪聲,減小了語(yǔ)音失真。第二,針對(duì)數(shù)字助聽(tīng)器在噪聲環(huán)境下語(yǔ)音可懂度的提高達(dá)不到聽(tīng)障患者需求的問(wèn)題,本文提出了一種噪聲環(huán)境下基于信噪比的多通道自適應(yīng)頻響補(bǔ)償算法。該算法首先計(jì)算經(jīng)二值掩蔽增強(qiáng)后語(yǔ)音的子帶信噪比以及頻響補(bǔ)償增益,然后利用線性放大和寬動(dòng)態(tài)壓縮在不同信噪比下的補(bǔ)償優(yōu)勢(shì),根據(jù)子帶的信噪比以及聽(tīng)障患者的聽(tīng)力曲線對(duì)目標(biāo)語(yǔ)音進(jìn)行自適應(yīng)頻響補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)表明,本文算法在頻響補(bǔ)償時(shí)將噪聲考慮在內(nèi),保護(hù)了語(yǔ)音的共振峰結(jié)構(gòu)和譜包絡(luò),使語(yǔ)音的聲壓級(jí)在聽(tīng)障患者的聽(tīng)力舒適閾內(nèi)得到了較多的補(bǔ)償。第三,將本文算法移植到基于TMS320C6416 DSP芯片的開(kāi)發(fā)板上,通過(guò)硬件系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間的連接方式以及系統(tǒng)中主要模塊的初始化配置對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)測(cè)試表明,本文文算法能夠在DSP系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)現(xiàn),且系統(tǒng)處理后的語(yǔ)音滿足聽(tīng)障患者在噪聲環(huán)境下的聽(tīng)力需求。
【圖文】：

elseBM(k)sd0(2-1LC 為閾值，E (k)s為維納濾波后的語(yǔ)音能量，由式(2-18)計(jì)算得到，E (d的能量，噪聲能量由 2.1 節(jié)中的噪聲估計(jì)方法獲得。 NnEkukn12()(,)(2-1蔽增強(qiáng)語(yǔ)音的表達(dá)式為：d ( k,n) u(k,n) BM(k)(2-1給出了含噪語(yǔ)音的二值掩蔽圖，圖中黑色是被掩蔽的部分，而白色是部分，圖中的白色部分對(duì)目標(biāo)語(yǔ)音的頻譜輪廓進(jìn)行了很好的描述，大被去除。因此，本文在每個(gè)子帶內(nèi)進(jìn)行的二值掩蔽，，很好地去除了噪續(xù)頻響補(bǔ)償?shù)囊�。二值掩蔽圖5000

3 章 改進(jìn)的噪聲環(huán)境下多通道自適應(yīng)頻響補(bǔ)償算響補(bǔ)償是數(shù)字助聽(tīng)器中的核心技術(shù)，噪聲的存在降低了頻響補(bǔ)償生活中的語(yǔ)音都含有各種各樣的噪聲，且噪聲非均勻分布在目標(biāo)字助聽(tīng)器中的頻響補(bǔ)償算法大都忽略了這一問(wèn)題，導(dǎo)致了補(bǔ)償后高不大。于以上問(wèn)題，本章提出了一種噪聲環(huán)境下基于信噪比的多通道自法，該算法在頻響補(bǔ)償之前加入了二值掩蔽語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)，但是語(yǔ)音，去噪后的語(yǔ)音中仍有少量噪聲殘留。因此本文利用不同補(bǔ)噪比下的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)患者的聽(tīng)力情況和增強(qiáng)語(yǔ)音的信噪比自適應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法不僅能夠去除噪聲以降低噪聲對(duì)頻響補(bǔ)而且對(duì)患者損失的聽(tīng)力進(jìn)行了有效補(bǔ)償，使言語(yǔ)可懂度以及舒適耳聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN912.3;TH77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711370