数字助听器算法研究

• 作 者: 熊伟
• 机 构: 桂林电子科技大学
• 出 处: 桂林电子科技大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 数字助听器 语音增强 logMMSE估计法 广义旁瓣抵消 相干滤波器

助听器是一种能有效改善听力障碍患者听力水平的医疗器械。传统助听器主要采用模拟方法处理,对语音可懂度和舒适度的贡献不理想。近年来,随着语音信号处理方法的快速发展及成熟应用,数字助听器中响度补偿和语音增强算法得到广泛关注。　　本文首先根据听障患者听力曲线研究了宽动态响度补偿和移频压缩算法,针对移频压缩算法中语音变调的缺点,又考虑共振峰对语音可懂度的重要性,提出了改进的共振峰宽动态响度补偿算法,有效抑制了共振峰变形,减小了语音失真。　　数字助听器不仅要考虑听障患者听力特性进行频响补偿,还要将背景噪声给抑制掉。本文研究了单麦克风数字助听器算法中的多带谱减法、基于先验信噪比的维纳滤波、logMMSE估计法。通过研究对比,在单麦克风数字助听器算法中 logMMSE估计的噪声抑制效果比较好。　　阵列麦克风语音增强算法结合时域、频域、空域信息比单麦克风效果更好。考虑运算能力、助听器空间和成本问题,本文选择二元阵。具体研究了基于二元阵的几种波束形成算法、GSC算法及维纳后滤波法,实验表明基于相干滤波器的GSC算法能更好的消除相干噪声和非相干噪声,有效抑制混响。　　通过对二元阵的语音信号进行基于相干滤波器的GSC算法作用能有效抑制背景噪声,再进行结合听障患者听力曲线的基于共振峰的宽动态响度补偿,形成较好的数字助听器算法,很好地提高了语音的清晰度和舒适度。