數(shù)字助聽器的算法研究及DSP實現(xiàn).pdf

1、中圖分類號：T N 2 1 5 ：T N 4 3 2U D C ：6 2 1 ．3 8學(xué)校代碼：1 0 0 0 4密級：公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)字助聽器的算法研究及D S P 實現(xiàn)T h e R e s e a r c h o f A l g o r i t h m so f D i g i t a lH e a r i n gA i d sa n d I m p l e m e n t a t i o n o nD S P作者姓

2、名：楊博導(dǎo)師姓名：駱麗學(xué)位類別：工學(xué)學(xué) 號：1 0 1 2 0 0 4 3職 稱：教授學(xué)位級別：碩士學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué) 研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)北京交通大學(xué)2 0 1 3 年4 月中文摘要中文摘要隨著人們生活水平的不斷提高，聽力障礙者對于助聽器的要求也越來越高。數(shù)字助聽器憑借其出色的信號處理算法及功能靈活性逐步取代了傳統(tǒng)的模擬助聽器。在我國，數(shù)字助聽器的消費潛力巨大，但算法的國產(chǎn)率很低。本文研究了數(shù)字助聽器中的最核心的兩種算

3、法，包括動態(tài)范圍壓縮算法及噪聲抑制算法。本文的研究在運用前人經(jīng)典的理論同時，結(jié)合自己一些新的觀點與實踐經(jīng)驗，提出了自己的實現(xiàn)方案，并取得了理想的實驗結(jié)果。動態(tài)范圍壓縮算法研究中，本文采用了寬動態(tài)范圍壓縮( W i d eD y n a m i cR a n g e C o m p r e s s i o n ，W D R C ) 和根據(jù)輸出的自動增益控制( A u t o m a t i c G a i n C o n t r o la

4、 c c o r d i n gt oO u t p u t ，A G C O ) 相結(jié)合的方法，在頻率分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)信號的能量，變化速率等特征計算增益。并通過頻響整形及最大輸出限制算法完善增益。該算法簡單實用，適合在D S P 上實時實現(xiàn)。測試結(jié)果表明，在滿足失真度要求及頻響曲線要求的情況下，該信號處理方法可以將聲音信號壓縮到理想的動態(tài)范圍內(nèi)。噪聲抑制算法中，本文采用了基于麥克風(fēng)陣列的噪聲抑制算法，使用雙麥克風(fēng)方案進行噪聲抑制。陔

5、方案中，我們結(jié)合了波束形成、計算聽覺場景分析及聽覺掩蔽效應(yīng)的原理，首先通過波束形成提取參考目標(biāo)語音和參考噪聲，然后由計算聽覺場景分析原理計算每個時頻單元的增益，最后依靠聽覺掩蔽效應(yīng)的原理達到噪聲抑制的目的。實驗結(jié)果表明，對于不同的噪聲類型，該方案的效果均要優(yōu)于傳統(tǒng)的單麥克風(fēng)降噪方案。本文所研究的算法都在O nS e m i c o n d u c t o r 公司的B e l a S i g n a 3 0 0D S P 平臺上進行了實