數(shù)字助聽器的降噪方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、聽覺是人類與周圍環(huán)境交流溝通的重要環(huán)節(jié),近年來受環(huán)境等因素的影響,聽力損失患者的數(shù)量不斷增加,已經(jīng)嚴重阻礙了全民健康水平的提高以及社會的發(fā)展。對于聽力損失患者而言,佩戴助聽器是最好的解決辦法。與聽力正常的人相比,由于聽覺器官受損,言語辨識能力下降,聽力損失患者在噪聲環(huán)境中的語音理解能力更低。利用降噪技術(shù),可以減小噪聲對聽力患者的影響,提高患者在噪聲中的語音理解能力。因此,降噪是數(shù)字助聽器中必不可少的重要組成部分,對提高數(shù)字助聽器的性能具

2、有重要意義。在國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金資助下,本文重點研究了應(yīng)用于數(shù)字助聽器的降噪方法,本文主要工作分為以下幾個部分:
  (1)研究了基于VAD(voice activity detection)的噪聲功率譜估計方法和基于連續(xù)更新噪聲譜的估計方法。在VAD方法中重點研究了基于改進譜熵的VAD方法,在連續(xù)更新噪聲譜估計方法中研究了MS(minimum statistics)和MCRA(minima-controlled

3、 recursive-averaging)估計方法,對這三種噪聲功率譜估計方法進行了詳細地分析,并進行仿真實驗對比,實驗結(jié)果表明,MCRA方法能夠更準確地估計噪聲功率譜。
  (2)研究了一種應(yīng)用于數(shù)字助聽器中的聽覺掩蔽降噪方法。對聽覺掩蔽效應(yīng)和基于感知濾波器的降噪方法進行了分析,針對傳統(tǒng)的感知濾波器方法會出現(xiàn)被掩蔽音在感知濾波后變?yōu)榭陕勗肼暤?maskee-to-audible-noise,MAN)問題,本文研究了一種改進的感知

4、濾波器方法,通過增加一個權(quán)重因子,僅對會發(fā)生MAN問題的噪聲進行再降噪處理,在消除MAN問題的同時避免帶來較大的語音失真。為了提高計算掩蔽閾值的準確度,本文采用維納濾波法替代譜減法來粗估計純凈語音短時譜。仿真實驗結(jié)果表明,改進感知濾波器方法能夠有效地消除殘留噪聲,降低噪聲對語音的干擾,使得處理后的語音質(zhì)量有所提高。
  (3)對基于方向性麥克風(fēng)的降噪方法進行了研究,重點研究了一階自適應(yīng)方向性麥克風(fēng)和二階自適應(yīng)方向性麥克風(fēng),針對二階

5、方向性麥克風(fēng)在低頻段嚴重的白噪聲增益問題,通過結(jié)合一階和二階方向性麥克風(fēng)的優(yōu)點,研究了改進的混合自適應(yīng)方向性麥克風(fēng)降噪方法,在頻率小于1000Hz的低頻處采用一階方向性麥克風(fēng)以避免較大的麥克風(fēng)噪聲,在頻率大于1000Hz的高頻處采用二階方向性麥克風(fēng)來獲得較高的方向性指數(shù),并進行了仿真實驗,結(jié)果表明,混合方向性麥克風(fēng)降噪方法在客觀評價標準和主觀感受上都有了明顯的提高。
  (4)數(shù)字助聽器降噪方法的硬件平臺實現(xiàn)。在理論研究的基礎(chǔ)上,

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