[發明專利]一種應用于電子耳蝸的語音處理方法

無效

• 申請號: 200910081610.8
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101645267A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 孟麗;肖靈;崔杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G10L15/00
• 分類號: G10L15/00;G10L21/00;G10L19/00;A61F11/04;A61F2/18
• 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

1.一種應用于電子耳蝸的語音處理方法，包括如下步驟：

1)將通過麥克風采集的語音信號進行預加重處理，預加重處理通過高通濾波器實現，該高通濾波器采用硬件RC濾波器或者數字IIR、FIR濾波器；

2)通過模數轉換器ADC將預加重后的語音信號轉換為數字信號，轉換后的數字信號通過I²S格式或者SPI方式傳輸到主處理芯片；

3)通過FFT方法或者濾波器組的方法將數字信號分為m個頻段，即m個通道，每個通道對應一個頻段，每個頻段對應電極陣列中的一個電極；

4)為得到刺激電極電流幅度，對每個通道進行包絡提取，包絡提取通過希爾伯特變換方法獲得，或者通過對每個通道的語音信號進行全波整流和低通濾波實現；

5)計算每個通道提取的包絡信號的調制深度，即計算包絡信號中最大值和最小值的比值，調制深度應用于檢測輸入信號中是否存在語音信號，以估計輸入信號的信噪比，m個通道得到m個調制深度的值，將m個調制深度值進行由大到小的排序；

6)選擇m個通道中調制深度最大的n個通道，并輸出該n個通道的包絡信號，其中n＜m；

7)采用非線性函數對調制深度最大的n個通道的包絡進行壓縮，使n個通道的動態范圍滿足聾人較窄的電刺激動態范圍；

8)將n個通道壓縮后的包絡幅度值以曼徹斯特編碼形式或者脈寬調制編碼形式進行編碼后，通過ASK調制發射。

2.如權利要求1所述的應用于電子耳蝸的語音處理方法，其特征在于，所述步驟1)中的信號預加重處理采用截止頻率為1.2kHz的高通濾波器實現，

如果采用截止頻率為1.2kHz的1階Butterworth高通濾波器時，其傳遞函數為：

y(n)＝b₀x(n)+b₁x(n-1)+a₁y(n-1)

其中b₀＝0.7736；b₁＝-0.7736；a₁＝-0.5472。

3.如權利要求1所述的應用于電子耳蝸的語音處理方法，其特征在于，所述步驟2)中，所述預加重后的信號通過采樣芯片進行AD轉化，該采樣芯片采用24位立體聲模數轉換芯片CS53L21、或者音頻信號解碼編碼芯片TLV320AIC10。

4.如權利要求1所述的應用于電子耳蝸的語音處理方法，其特征在于，所述步驟3)中，當采用帶通濾波器組的方法將數字信號分為m個通道時，各個通道的中心頻率和截止頻率采用耳蝸恒Q的特性進行劃分，

所述帶通濾波器組采用4階Butterworth數字帶通IIR濾波器或者128階的FIR?帶通濾波器，

采用4階Butterworth數字帶通IIR濾波器時，濾波器組的差分方程為：

采用128階的FIR帶通濾波器時，其差分方程為：

5.如權利要求1所述的應用于電子耳蝸的語音處理方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述包絡提取處理采用每個通道進行全波整流后，通過截止頻率為200Hz、400Hz或者800Hz的低通濾波器實現，

如果采用截止頻率為400Hz的2階Butterworth低通濾波器，差分方程為：

y(n)＝b₀x(n)+b₁(n-1)+b₂x(n-2)+a₁y(n-1)+a₂y(n-2)

其中b₀＝0.0079；b₁＝0.0158；b₂＝0.0079；a₁＝-1.7329；a₂＝0.7646。

6.如權利要求1所述的應用于電子耳蝸的語音處理方法，其特征在于，所述步驟7)中所采用的非線性函數為指數函數或者對數函數，

當采用對數函數時：

y＝Alog₁₀x+B

其中，x是壓縮前各個通道包絡幅度，y是壓縮后輸出；A，B是常數，由電子耳蝸植入者的最小聽閾值THR和最舒適度MCL值得到：

B＝MCL-Alog₁₀x_max。?