數(shù)字助聽器的響度補償方法研究.pdf

1、聽覺是人們在社會生活中進行交流溝通的最重要途徑，然而隨著工業(yè)化的發(fā)展以及老齡化的加劇，患有聽力損失疾病的人數(shù)在持續(xù)的增加。在現(xiàn)有醫(yī)療水平條件下，通過選配助聽器來改善聽損患者的聽力能力是最方便快捷，同時也是最常用的手段。數(shù)字助聽器的各大關鍵算法中，響度補償算法是最核心的技術，它依據(jù)患者的不同聽損情況獲得滿足他們各自所需要的補償值，實現(xiàn)對原信號的壓縮放大，使得補償后的語音信號聲壓級維持在患者的聽覺動態(tài)范圍內(nèi)，從而讓患者既能聽到未佩戴數(shù)字助聽

2、器時所聽不到的聲音，同時又不會感覺到不舒適。
　　本文重點研究了應用于數(shù)字助聽器的語音信號響度補償算法，在總結(jié)前人工作和已有算法的基礎上，結(jié)合人耳的聽覺特性，提出了一種更加符合患者實際需求的響度補償算法，取得了一些研究成果，主要研究工作如下:
　　1.研究了數(shù)字助聽器的基本工作原理，聽覺的產(chǎn)生機制以及聽力損失的產(chǎn)生原因，并對常用的聽力測試方法以及聽力治療的相關策略進行了歸納總結(jié)。
　　2.研究了數(shù)字助聽器中的響度補償技

3、術基本原理，并對寬動態(tài)壓縮、移頻壓縮以及多通道補償這三種常見的響度補償算法進行了詳細的研究，包括其各自的算法原理、算法流程以及具體的數(shù)學實現(xiàn)過程，并對比分析了三種算法各自的優(yōu)缺點。
　　3.提出了一種基于Gammatone濾波器的多通道濾波器組設計算法。通過研究人耳的聽覺特性，從耳蝸基底膜的頻率選擇特性出發(fā)，引出用于模擬人耳耳蝸的Gammatone聽覺濾波器，隨后在對多通道濾波器組研究的基礎上，提出了一種基于Gammatone濾波

4、器的非等寬濾波器組的設計方法，將100Hz～8000Hz的常用頻率段分成不同帶寬大小的16個頻段，以更好的滿足人耳的聽覺特性。仿真實驗表明了該改進算法可以用作數(shù)字助聽器中的多通道響度補償濾波器組設計。
　　4.提出了一種基于聲壓級分段的多通道響度補償算法。研究了聲壓級的測量方法，對于計算得到的聲壓級結(jié)果與實際測得的聲壓級值的不同進行了統(tǒng)計修正，獲得了更加準確的計算結(jié)果。隨后針對傳統(tǒng)低、中、高三段補償?shù)牟蛔?，在對各種驗配處方公式進行

5、研究的基礎上，提出了一種基于聲壓級分段的多通道響度補償算法，將0dB SPL～120dB SPL的聲壓級等分成八段，每段根據(jù)患者的實際需要進行不一樣的補償，以提高患者的言語辨識率以及舒適度。仿真結(jié)果證明了該改進算法的可行性和有效性。
　　5.設計實現(xiàn)了一種基于嵌入式開發(fā)平臺的數(shù)字助聽器系統(tǒng)。在實際應用中，聲學環(huán)境復雜多變，為了驗證前述所提出的多通道響度補償算法的實時性和有效性，通過搭建嵌入式平臺，選用本實驗室所研制的YT360A悅