基于MARS的助听器语音质量评价方法研究

发布时间：2020-11-13 21:24

　　 随着老龄化社会的到来,听障人群数量越来越多。助听器作为改善听力的主要设备,其语音质量直接关系到听障患者的健康,因此准确合理地对助听器语音质量进行客观评价至关重要。如何依据医疗中积累的大数据,获取有效客观评价信息,具有重要的理论和实际价值。本课题提出了一种基于多元自适应回归样条法(Multivariate adaptive regression spline,MARS)的语音质量客观评价方法,并在此算法的基础上进行改进;设计聚类分析模型,基于MATLAB语言设计助听器语音质量客观评价平台;并通过仿真实验证明,本文所提出的MARS算法及改进的算法可以对助听器语音质量进行评价,改进的算法更准确。论文的主要研究工作如下:(1)搭建了助听器客观评估系统的测试平台,利用该平台建立助听器语音数据库。在时域和频域内研究语音信号的特征参数,设计并实现了助听器特征参数的提取。(2)提出采用MARS算法实现助听器的客观评估。该方法首先针对特征进行优选,然后建立助听器客观评价模型,给出客观评分。并提出一种考虑容错误差的算法准确率评价指标r,将其用于算法的效果验证,算法验证综合考虑其他三个指标,结果表明算法有效。(3)针对传统的近邻传播聚类算法(AP)进行改进,提出了一种新的聚类算法—基于密度路径的半监督AP聚类算法(SMAP)。该算法首先对未知的样本数据进行半监督指导,其次基于密度路径,对传统的AP相似度“欧氏距离”进行改进,得出聚类模型。并通过分析实验仿真结果,总结算法性能评价指标,验证改进的算法有效可行,且准确度高。(4)在聚类分析的基础上,提出了一种基于MARS算法改进的助听器语音质量客观评价方法—SPMARS算法。该算法首先将语音数据聚类分成不同的类别,然后对不同类别数据分别进行MARS客观评价。通过仿真实验及算法评价指标,对改进算法进行验证,证实该算法可以准确地评价助听器语音质量。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN912.3;TH785
【部分图文】：

助听器作为听力患者与外界进行沟通的首选工具，其语音质量关系着患者??的身心健康，因此合理的评价助听器的语音质量，变的尤为重要。目前，关于??助听器语音质量方面的评价，主要是主观评价法和客观评价法两种。主观评价??方法在评价的时候，具有说服力，但是其存在费时费力等其他缺点，因此众多??专家学者将着力点落到了客观评价方法。本文基于此种情况，针对助听器的语??音质量客观评价，设计出了一套实验评价系统。??２．２客观评价系统构成??助听器的客观评价系统是基于中国计量科学研究院声学所全消声室的条件??下完成的，通过搭建实验系统，利用仿真人耳，真实的还原助听器使用环境，??利用各种软件，建立语音库，模拟助听器的使用，获得语音文件，通过建立的??评价系统进行语音质量评价，从而行成一套完整的语音质量评价方案。??２．２．１系统组成框架??２－１。??

２．２．３音频采集部分??本文所采用的音频采集系统是根据国际电工技术委员会标准ＩＥＣ６０１１８－８［２５１??设计的，如图２－２所示，该系统由全消声室、处理室、声源阵列、声源、数字??均衡器、计算机、Ｐｕｌｓｅ多功能分析仪、仿真人头及助听器组成。??＆麵?消声卜３??输入端?｜?Ｐｕｌ二多功能?卜＇??土??——分析仪￣－Ｉ?－?．？］?ｔｏ?｜仿＾人头｜?￣??计算机?????Ｖ－．?ｌｉｆｔ?ＴＯ＂！?Ｕ／????＾?输出端?＼?／??！?＼?ｖ?ｙ??数字均衡器??—；—Ｉ?圆形，源阵列??图２－２音频采集系统??全消声室是低噪声环境，用于保证实验测试过程中具有很低的背景噪声，??它可以提供２００Ｈｚ？８０００Ｈｚ的基本自由场环境［２６－２７］，其中心是一个圆形声源阵??８??

从而模拟助听器在口常生活中的实际使用环境［２８－Ｍ。??声信号采集单元由仿真人头、助听器和Ｐｕｌｓｅ多功能分析仪组成。实验中??所用的仿真人头选择Ｂ＆Ｋ公司４１２８Ｄ型，如图２－３所示。仿真人头能够较好??地模拟声波经过人类的头部和躯干产生的衍射、反射现象［３Ｑ＿３１］，得到双耳的声??场环绕情况。实验过程中，通过仿真人头，利用Ｐｕｌｓｅ多功能分析仪采集助听??器输出信号，作为最终所用的纯净语音与噪声语音。??Ｉ??图２－３仿真人头??２．２．４评价系统部分??评价部分是软件系统。基于改进的ＭＡＲＳ助听器语音质量评价包含两部分，??聚类分析和预测模型建立。通过音频采集系统，我们可以获得想要的纯净语音??信号和带噪语音信号组合后的语音信号，通过ＰＥＳＱ算法计算得出其主观评分，??接着对带噪语音进行特征提取，将计算的结果与对应的主观评分相结合，作为??需要处理的数据库。首先将实验数据分为两部分
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 宁文锋;张明亮;白衡初;;拉米夫定联合MARS治疗慢性重型乙型肝炎疗效观察[J];南华大学学报(医学版);2007年01期

2 罗红涛;谭家驹;叶一农;刘全妹;龙辉;严海明;;MARS治疗重症恙虫病合并多脏器功能障碍综合征的疗效[J];热带医学杂志;2009年01期

3 胡肖兵,周颖,赵燕芹,廖明儿,何敏茹;MARS治疗慢性重型肝炎并多脏器衰竭疗效观察[J];中国血液净化;2004年06期

4 容烁;韩建荣;;丝状真菌Mars菌落特征初步研究[J];科技情报开发与经济;2008年32期

5 刘珍庆;李伟;;心理护理干预对MARS人工肝治疗慢性肝衰竭效果的影响[J];中国卫生标准管理;2015年24期

6 史晓峰;张玥;张武臣;;MARS人工肝系统治疗急性妊娠脂肪肝14例[J];广东医学;2009年04期

7 沈刘平;杨吉斌;曹铁勇;张雄伟;孙新建;;基于MARS的语音清晰度客观评价[J];数据采集与处理;2008年01期

8 刘海启;欧盟MARS计划简介与我国农业遥感应用思路[J];中国农业资源与区划;1999年03期

9 刘光美;王凤丽;;MARS治疗重型肝炎不良反应43例临床观察及护理[J];齐鲁护理杂志;2009年13期

10 罗红涛;叶一农;刘全妹;龙辉;林小清;严海明;;MARS治疗与血浆置换联合血液透析治疗肝性脑病的观察[J];药品评价;2007年01期

相关博士学位论文 前5条

1 阿永俊;MARS人工肝在重型肝炎和肝脏移植中的临床应用和基础研究[D];昆明医学院;2008年

2 李建州;李氏人工肝（Li-ALS）与分子吸附再循环系统（MARS）治疗急性肝衰竭动物的对比研究[D];浙江大学;2015年

3 黄宏博;基于MARS图的人脸人耳多模态识别研究[D];北京科技大学;2015年

4 何鹏;基于MARS系统的X射线能谱CT研究[D];重庆大学;2013年

5 黄以萍;大鼠上皮性卵巢癌诱发模型的血清蛋白质组学研究[D];复旦大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 任美娜;基于MARS的助听器语音质量评价方法研究[D];华北电力大学(北京);2019年

2 王文钊;球面近场测量位置误差分析及MARS修正方法研究[D];西安电子科技大学;2018年

3 邢丽群;血浆置换和MARS人工肝临床疗效与护理对策构建[D];山东大学;2014年

4 王芳;基于MARS的肝阳化风证的模型研究[D];湖南师范大学;2015年

5 袁素娥;分子吸附再循环系统（MARS）治疗肝衰竭时两种抗凝技术的效果比较[D];中南大学;2010年

6 张亚军;基于MARS的车用锂离子电池荷电状态估计的研究[D];长春工业大学;2015年

7 伍成祥;水稻成熟胚诱导愈伤再生转化体系的建立及核基质附着序列（MARs）介导的转基因表达[D];中国农业科学院;2000年

8 王山山;CT能谱成像并MARs技术去金属伪影的实验研究[D];青岛大学;2011年

9 孙丽华;MARS人工肝治疗重型肝炎的MELD预后分析[D];新疆医科大学;2004年

10 吕新宇;基于GPU运算的MARS框架的分析与研究[D];河南大学;2016年

本文编号：2882668