數(shù)字助聽器回波抵消算法研究.pdf

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、人口老齡化等因素的影響聽力損失患者的數(shù)量不斷增加，嚴(yán)重阻礙了全民健康水平的提高以及社會的發(fā)展?，F(xiàn)階段，數(shù)字助聽器是患者補償聽力損失的最主要手段，但回聲問題嚴(yán)重影響數(shù)字助聽器的實際使用效果。本文以數(shù)字助聽器中的回波抵消算法為主要研究內(nèi)容，在深入理解和研究前人算法原理的基礎(chǔ)上，提出一種變步長系數(shù)比例自適應(yīng)NLMS(VSS-IPNLMS)算法以及一種改進的頻域嘯叫檢測和抑制算法。本文的主要

2、工作包括:
　　1、深入研究了自適應(yīng)濾波原理，重點研究了兩種應(yīng)用最廣泛的自適應(yīng)算法最小均方誤差(LMS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法，并通過仿真實驗和算法計算量分析對比兩種算法的優(yōu)缺點以及應(yīng)用在數(shù)字助聽器中的可行性。
　　2、提出一種基于狀態(tài)分類的VSS-IPNLMS算法。由于助聽器中的回波路徑具有稀疏特性，改進型系數(shù)比例自適應(yīng)NLMS算法通過合理設(shè)置系數(shù)控制矩陣為自適應(yīng)濾波器各抽頭設(shè)置不同的步長來加快算法的收斂速度。本

3、文將IPNLMS算法用于數(shù)字助聽器回波抵消算法中，并根據(jù)自適應(yīng)濾波器系數(shù)能量的變化情況將自適應(yīng)濾波器分為收斂態(tài)、過渡態(tài)和穩(wěn)態(tài)。自適應(yīng)濾波器在收斂態(tài)和穩(wěn)態(tài)采用普通的IPNLMS算法，過渡態(tài)時使用變步長的IPNLMS算法，將自適應(yīng)濾波器短時系數(shù)能量與長時系數(shù)能量差的歸一化值用于IPNLMS算法的全局步長控制。系統(tǒng)辨別實驗以及助聽器模型仿真實驗表明，本文算法比NLMS算法以及IPNLMS算法性能更優(yōu)。
　　3、提出一種改進型頻域嘯叫檢測

4、與抑制算法。從嘯叫產(chǎn)生機制出發(fā)，在充分理解研究頻域和時域嘯叫檢測算法的基礎(chǔ)上，提出峰值與鄰域均值能量比和延續(xù)幀數(shù)相結(jié)合的頻域嘯叫檢測算法，同時采用利用頻譜細(xì)化算法進行嘯叫頻率的精確計算，嘯叫頻點確定后，利用生成的二階陷波器進行嘯叫抑制。仿真實驗表明，本文算法相比一般頻域嘯叫檢測算法和時域嘯叫檢測算法具有更好的精確度和健壯性。在自適應(yīng)濾波算法與本文嘯叫檢測與抑制算法結(jié)合的實驗中，算法收斂過程中產(chǎn)生的嘯叫被有效抑制。
　　4、數(shù)字助聽