数字助听器中回声消除算法的研究

发布时间：2017-12-07 04:29

  本文关键词：数字助听器中回声消除算法的研究

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【摘要】：数字助听器是一种最常用、最有效的补偿听力损失的医疗设备。但长期以来,回声现象都是助听器使用者抱怨最多的问题,因此如何消除回声一直是数字助听器技术中一项具有挑战性的关键工作。助听器中不可避免的声学回声路径的存在是产生回声的本质原因,因此自适应滤波器法是目前数字助听器中最常用的回声消除方法,它通过不断调整滤波器的权值来对实时变化的回声路径进行自适应建模,以获取回声路径的参数,进而产生回声的估计信号,并将其从助听器输出中减去,从而有效地消除因回声产生的啸叫,极大地改善助听器输出声音的品质。本文在深入研究数字助听器中产生回声的过程、回声消除的原理以及自适应滤波相关理论的基础之上,重点讨论了基于最小均方准则和基于仿射投影准则这两类自适应回声消除算法。对最小均方(LMS,Least Mean Square)算法、归一化最小均方(NLMS,Normalized Least Mean Square)算法、泄漏式归一化最小均方(LNLMS,Leaky Normalized Least Mean Square)算法、比例归一化最小均方(PNLMS,Proportionate Normalized Least Mean Square)算法、分段式比例归一化最小均方(SPNLMS,Proportionate Normalized Least Mean Square)算法、延迟最小均方(DLMS,Delay Least Mean Square)算法、成比例仿射投影算法(Proportionate Affine ProjectionAlgorithm,PAPA)、改进的比例仿射投影算法(Improved Proportionate Affine Projection Algorithm,IPAPA)、凸组合 IPAPA 算法(Combined IPAPA,CIPAPA)进行了复杂度、收敛速度、稳态误差、跟踪性能等方面深入全面的对比、分析和讨论。最后,采用美国MT(麻省理工学院)多媒体实验室建立的数据库对回声路径进行模拟,针对真实的语音信号,实现了相应的数字助听器回声消除软件仿真平台,该平台可选择不同的背景环境、可设置信噪比、可通过友好的交互界面验证和了解不同算法的有效性和可靠性。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R764.5;TN713

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本文编号：1261173