[發明專利]一種基于頻率調制信息的人工耳蝸語音處理方法及處理器

有效

• 申請號: 200810239725.0
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101642399A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 楊琳;張建平;顏永紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京中科信利技術有限公司
• 主分類號: A61F11/04
• 分類號: A61F11/04;G10L21/02
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊小蓉

1.一種基于頻率調制信息的人工耳蝸語音處理方法，包括如下步驟：

1)將語音信號進行預加重之后，經過一組分析濾波器組分解為幾個子頻帶；

2)提取各個子帶信號的時域包絡信息，采用希爾伯特變換的方法提取低頻部分的頻率調制信息，與時域包絡相乘，得到包含頻率調制信息的合成時域包絡，

具體的提取過程包括如下步驟：

a)將子帶信號經過半波整流和低通濾波后，得到一個時域包絡信號；

b)將子帶信號經過希爾伯特變換，得到其對應的解析信號，并求取解析信號的相位部分，得到子帶信號的頻率調制信息；

c)對所述解析信號的相位信息進行求導，移除中心頻率，再經過積分和三角變換后得到在耳聾患者感知范圍內的幾百赫茲的較低頻率的頻率調制信息；

d)將所述步驟a)中得到的包絡與所述步驟c)中得到的頻率調制信息相乘，再經過一個低通濾波器進行頻率限制，得到含有頻率調制信息的子帶時域包絡；

3)利用所述步驟2)得到的各個子帶時域包絡調制脈沖序列，再將各子帶的調制脈沖相加得到最終合成的刺激信號，發送到電極。

2.根據權利要求1所述的基于頻率調制信息的人工耳蝸語音處理方法，其特征在于，所述步驟1)中所述分析濾波器組的中心頻率的選擇采用Greenwood頻率-位置函數，

f＝165.4*(10^0.06×d-0.88)

其中，f表示距離耳蝸基膜底端d毫米處對應的特征頻率。

3.根據權利要求1所述的基于頻率調制信息的人工耳蝸語音處理方法，其特征在于，

所述步驟2)的a)步驟中，通過半波整流和低通濾波提取子帶信號的時域包絡，其中低通濾波器采用的是截止頻率為500Hz的4階Butterworth低通濾波器；

所述步驟2)的b)步驟中，對每個子帶的子帶信號S_i(t)求取希爾伯特變換：

對應的解析信號為：

式中是解析信號的幅度信息，是解析信號的相位信息，包含了子帶信號更多精細的結構信息；

所述步驟2)的c)步驟中的頻率調制g_i(t)，可以通過φ_i(t)求導、并移除對應子帶的中心頻率后計算得出：

gi(t)≈12πd(φi(t))dt-fci]]>

接著，對瞬時頻率在時間軸上求取積分，再經過三角變換，可以得到包含精細結構信息的頻率調制信息：

θi=cos[2π∫τ=0tgi(τ)dτi]]]>

所述步驟2)的d)步驟中，與步驟a)中的普通包絡相結合，得到提取的包含精細結構信息的包絡

A′i(t)=Ai(t)cos[2π∫τ=0tgi(τ)dτ]]]>

最后重構后的子帶信號表示為：

xi(t)≈A′i(t)cos(2πfcit)=Ai(t)cos[2π∫τ=0tgi(τ)dτ]cos(2πfcit).]]>