基于多通道响度补偿和语音控制的助听器系统研究

发布时间：2017-09-19 16:00

  本文关键词：基于多通道响度补偿和语音控制的助听器系统研究

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【摘要】：近年来,我国进入人口老龄化迅速发展时期,老年人口呈现总量扩张、增量提速的发展态势。面对日益加剧的人口老龄化现象,长远的计划安排和积极的战略应对是必不可少的。在老年人中,听力损失患病率非常高,是仅次于关节炎和高血压的常见慢性疾病,并随着年龄增长发病率逐渐升高。因此在积极应对人口老龄化,大力发展老龄服务事业和产业的过程中,老年人的听力损失是一项值得引起我们重点关注的问题。听觉器官老化属于自然规律,目前并无逆转此过程的方法。从医学的角度讲,对于大多数老年听力损失患者,现今最有效、最安全的治疗方法是佩戴合适的助听器,以提高和改善他们的听力状况。本文核心研究内容是数字助听器的设计和实现,考虑到老年人在听力损失的同时,行动和操作方面也会多有不便,因此本文将助听器辅以语音控制功能设计成为一个助听器系统,将助听器与移动端应用以及家居控制结合,使用者在改善自身听力的同时,可以通过语音命令控制移动端和家居设备。本文最终实现了一个基于多通道响度补偿算法和语音控制技术的助听器系统,以此改善老年听力损失患者的听力健康和生活质量。数字助听器中最基本也是最核心的部分是各种语音信号处理技术的应用,包括响度补偿、语音增强、声反馈消除、声源定位以及移频压缩等,本文从中选择了一种多通道响度补偿方法,对其进行了研究、分析、算法设计与实现,并在Matlab中完成仿真验证。本文将助听器系统划分为数字助听器、移动端应用以及家居控制三个子系统,实际设计时将其细分为助听器模块、蓝牙模块、移动端模块以及家居控制模块等四个模块。根据划分的模块,依次对各部分完成了具体的软硬件设计和实现,测试后表现出良好的性能,达到本文的基本目标与要求。文章对现有助听器系统常见的几个缺陷做了改进和优化,力求让老年听力损失患者佩戴体验达到最优化。通过佩戴该助听器系统,老年听力损失患者不仅在听力方面可以得到改善,同时可以通过语音控制技术完成语音接打电话、语音收发短信、语音操控移动端应用以及语音控制家居灯具和更多的联网设备等,该系统在一定程度上对老年听力损失患者提高其生活质量起到辅助作用。
【关键词】：多通道响度补偿 数字助听器 语音控制 移动应用 家居控制
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 研究背景及意义16-18
• 1.1.1 人口老龄化16-17
• 1.1.2 老年性听力损失17
• 1.1.3 助听器研究意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-19
• 1.3 研究内容与目标19-20
• 1.4 论文组织结构20-22
• 第二章 多通道响度补偿算法分析与实现22-32
• 2.1 响度补偿基本原理22-25
• 2.2 多通道响度补偿算法的分析25-28
• 2.3 多通道响度补偿算法的实现28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 系统的硬件设计与实现32-54
• 3.1 系统的总体架构32-33
• 3.2 助听器模块33-45
• 3.2.1 语音输入33-36
• 3.2.2 音频编解码器36-39
• 3.2.3 DSP处理器39-44
• 3.2.4 语音输出44-45
• 3.3 蓝牙模块45-48
• 3.3.1 CSR864545-47
• 3.3.2 天线部分47-48
• 3.4 家居控制模块48-50
• 3.5 电源模块50-51
• 3.6 本章小结51-54
• 第四章 系统的软件设计与实现54-68
• 4.1 助听器模块54-61
• 4.1.1 C5509A初始化55-58
• 4.1.2 AIC23B参数配置58-59
• 4.1.3 语音信号处理59-61
• 4.2 蓝牙模块61-62
• 4.3 家居控制模块62-63
• 4.4 移动端模块63-66
• 4.5 本章小结66-68
• 第五章 系统测试68-72
• 5.1 系统测试方案68
• 5.2 系统测试验证与分析68-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第六章 结论72-74
• 6.1 主要完成的工作72
• 6.2 尚存在的问题72-74
• 参考文献74-76
• 致谢76-78
• 作者简介78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 熊伟;曾庆宁;张义敏;;基于logMMSE的宽动态压缩数字式助听器算法[J];桂林电子科技大学学报;2014年05期

2 张中华;王平;刘庭惠;邓莹莹;张松志;林春海;;家庭护理干预对提高老年性耳聋病人生活质量的影响[J];护理研究;2013年12期

3 张宝琳;张玲华;林志敏;;基于多分辨率小波阈值去噪的响度补偿方法[J];计算机技术与发展;2012年12期

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5 王青云;赵力;赵立业;邹采荣;;一种数字助听器多通道响度补偿方法[J];电子与信息学报;2009年04期

6 陈朝阳;马中华;杜勇;杨光松;;蓝牙微带贴片天线的设计分析[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年01期

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本文编号：882539