數(shù)字助聽器的響度補(bǔ)償方法研究.pdf

1、聽覺是人們在社會生活中進(jìn)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(shí)也是最常用的手段。數(shù)字助聽器的各大關(guān)鍵算法中，響度補(bǔ)償算法是最核心的技術(shù)，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(bǔ)償值，實(shí)現(xiàn)對原信號的壓縮放大，使得補(bǔ)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(shí)所聽不到的聲音，同時(shí)又不會感覺到不舒適。
　　本文重點(diǎn)研究了應(yīng)用于數(shù)字助聽器的語音信號響度補(bǔ)償算法，在總結(jié)前人工作和已有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合人耳的聽覺特性，提出了一種更加符合患者實(shí)際需求的響度補(bǔ)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(jī)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(guān)策略進(jìn)行了歸納總結(jié)。
　　2.研究了數(shù)字助聽器中的響度補(bǔ)償技

3、術(shù)基本原理，并對寬動態(tài)壓縮、移頻壓縮以及多通道補(bǔ)償這三種常見的響度補(bǔ)償算法進(jìn)行了詳細(xì)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(xué)實(shí)現(xiàn)過程，并對比分析了三種算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　3.提出了一種基于Gammatone濾波器的多通道濾波器組設(shè)計(jì)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(chǔ)上，提出了一種基于Gammatone濾波

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

5、研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于聲壓級分段的多通道響度補(bǔ)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(shí)際需要進(jìn)行不一樣的補(bǔ)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(jìn)算法的可行性和有效性。
　　5.設(shè)計(jì)實(shí)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(shí)際應(yīng)用中，聲學(xué)環(huán)境復(fù)雜多變，為了驗(yàn)證前述所提出的多通道響度補(bǔ)償算法的實(shí)時(shí)性和有效性，通過搭建嵌入式平臺，選用本實(shí)驗(yàn)室所研制的YT360A悅