基于老年人听觉特性的数字助听器算法研究

发布时间：2020-04-08 22:35

【摘要】：目前全世界有数亿听力损失患者,其中有很大一部分是老年人。听力损失带来的言语识别能力下降不仅影响老年人的言语交流,甚至会影响身心健康。使用数字助听器可以有效改善听力损失患者的听力状况,显著提高言语识别能力。本文对数字助听器中的噪声抑制算法进行了研究和改进,将老年人听觉掩蔽效应和闻阈特性引入谱减降噪算法中,以达到降低音乐噪声和其它杂音影响,改善主观听感的效果。仿真分析和主观听音实验的结果表明,降噪算法能有效地降低噪声水平,提高语音的信噪比。虽然引入掩蔽效应而人为保留的一部分背景噪声会使得降噪带来的信噪比提高量减小,但能够得到主观听感的提升。本文还设计了基于长时共振峰分布的多通道响度补偿算法。传统多通道响度补偿器的滤波器分频是固定的,当语音的共振峰频率出现在分频点附近时共振峰结构有可能会被破坏。本文在传统多通道响度补偿算法的基础上引入长时共振峰分布测量法,利用一段长时语音统计得出共振峰的分布规律,根据共振峰的统计分布带而调整滤波器分频点。仿真客观分析和主观听音实验的结果表明,改进的多通道响度补偿算法能有效减少滤波器组分频对语音的共振峰结构的破坏,同时避免逐帧检测共振峰和逐帧切换滤波器分频所带来的巨大计算量和音色跳变风险。本文算法的实际效果经过仿真客观分析和心理声学主观听音实验的验证,结果表明在一定的噪声类型和信噪比条件下,本文的改进算法能够改善语音主观听感,结果经方差分析具有显著性。
【图文】：

纯音掩蔽曲线

带序号 中心频率/Hz 频率范围/Hz 带序号 中心频率/Hz 频率范围/H1 50 0~100 14 2150 2000~23202 150 100~200 15 2500 2320~27003 250 200~300 16 2900 2700~31504 350 300~400 17 3400 3150~37005 450 400~510 18 4000 3700~44006 570 510~630 19 4800 4400~53007 700 630~770 20 5800 5300~64008 840 770~920 21 7000 6400~77009 1000 920~1080 22 8500 7700~950010 1170 1080~1270 23 10500 9500~120011 1370 1270~1480 24 13500 12000~155012 1600 1480~1720 25 19500 15500~13 1850 1720~2000 — — —在定义了临界带（Bark 域）后，以临界带为单位作出的掩蔽曲线如图 2-2。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH785.1;TN912.3

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 赵力;张昕然;梁瑞宇;王青云;;数字助听器若干关键算法研究现状综述[J];数据采集与处理;2015年02期

2 曹洪林;孔江平;;长时共振峰分布特征在声纹鉴定中的应用[J];中国司法鉴定;2013年01期

3 肖锋;谢志文;;老年人掩蔽效应的研究[J];电声技术;2012年08期

4 赵毅;尹雪飞;陈克安;;一种基于共振峰提取的多通道响度补偿算法[J];信号处理;2012年03期

5 于丽玫;孙喜斌;魏志云;王琦;曲成毅;;全国老年听力残疾人群现状调查研究[J];中国听力语言康复科学杂志;2008年03期

6 David JIANG;邹凌;;老年听力损失现状和干预策略[J];中国听力语言康复科学杂志;2006年01期

7 肖宪波,王宁宇,胡广书;数字助听器中若干主要算法的发展和现状[J];生物医学工程学杂志;2004年04期

相关博士学位论文 前1条

1 谢志文;心理声学掩蔽效应的研究[D];华南理工大学;2005年

相关硕士学位论文 前1条

1 肖锋;中国人群掩蔽效应的研究[D];华南理工大学;2012年

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本文编号：2619905