[發明專利]一種數字助聽器非等寬子帶自動增益控制方法

無效

• 申請號: 201110372732.X
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102984634A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王青云;包永強;宗慧
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00;H04R3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種聲信號的自動增益控制方法，特別涉及數字助聽器系統中的非等寬子帶自動增益控制方法。

背景技術

自動增益控制(Automatic?Gain?Control，AGC)是使放大電路的增益自動地隨信號強度而調整的控制方法。自動增益控制是一個閉環系統，分成增益受控前向放大單元和增益控制單元兩部分。增益受控前向放大單元的前向增益A由增益控制單元調節。增益控制單元根據輸入信號強度計算增益，當信號強度超過閾值時減小前向放大單元的前向增益A。自動增益控制的目的是當放大電路輸入突然增大時，通過減小增益的方法使放大電路輸出不超過閾值，起到保護作用。

助聽器中的自動增益控制功能非常重要。助聽器的主要功能是對接收的聲音信號放大，補償聽力損失患者損失的聲信號能量，提高聽損患者的言語辨識率。由于佩戴者可能在室內或室外復雜的環境中使用助聽器，突如其來的強噪聲，如：炸雷、撞門、鑼鼓聲，都可能給助聽器硬件及佩戴者的殘余聽力帶來重大損傷。

傳統的模擬助聽器及數字助聽器自動增益控制系統根據聲音信號在整個通帶內的聲壓級進行增益控制。當聲壓級高于或接近助聽器佩戴者的痛閾時，通過模擬電路對聲音波形進行削峰處理或者降低增益，目的是降低輸出聲音信號強度，保護用戶的殘余聽力。如果佩戴者在嘈雜的環境中使用助聽器，傳統的自動增益控制方法在抑制噪聲的同時，對有用聲音信號(例如語音信號)造成較大損失，使用戶對含噪語音的理解度降低。因此，傳統的自動增益控制方法只能控制輸出信號的聲壓級，并不能起到抑制噪聲、提高信噪比的作用。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述缺陷，針對數字助聽器應用，設計實現一種新的非等寬子帶自動增益控制方法。該方法根據人耳的聽覺特征，將輸入聲音信號劃分成多個非等寬的子帶信號，在各子帶內計算信號的聲壓級，并根據該聲壓級對子帶增益進行控制。當噪聲和語音信號不在同一個子帶時，該方法可以在降低噪聲增益的同時保留有用語音信號，在抑制噪聲的同時提高信噪比。

本發明的技術方案是：

一種數字助聽器非等寬子帶自動增益控制方法，其主要技術步驟如下：

(1)根據助聽器采樣頻率和人耳聽覺特征確定非等寬子帶數目L和各子帶帶寬，子帶帶寬根據人耳的耳蝸濾波器特性進行分割，對人耳敏感頻段的信號劃分為較細的子帶，而對人耳不敏感頻段的信號劃分為較粗的子帶；

(2)根據子帶數目和帶寬確定分析濾波器組H₀(z)，H₁(z)，...，H_L-1(z)和綜合濾波器組G₀(z)，G₁(z)，...，G_L-1(z)的系數h_l和g_l，其中l＝0，1，…，L-1；

(3)對輸入數字聲音信號x(n)進行分段處理；

(4)對每個分段聲音信號，使用分析濾波器組H₀(z)，H₁(z)，...，H_L-1(z)進行濾波，得到各子帶內信號x₀(n)，x₁(n)，...，x_L-1(n)；

(5)計算各子帶內的輸入信號x₀(n)，x₁(n)，...，x_L-1(n)聲壓級，計算公式為

SPL=10·log10(p2p02)=20·log10(pp0)]]>(式1)