[發明專利]基于頻率壓縮搬移的數字助聽器響度補償方法

有效

• 申請號: 201210122876.4
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102638755A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張寶琳;張玲華
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00;G10L21/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 艾中蘭

技術領域

本發明涉及響度補償技術，特別涉及基于頻率壓縮搬移的數字助聽器響度補償方法，屬于語音信號處理技術領域。

背景技術

數字助聽器在近十年來取得了不斷的發展，尤其是現代數字信號處理技術的應用，為助聽器的飛速發展提供了強大的技術支持。在方向性技術、語音增強、響度補償、反饋抑制等方面都取得了巨大的進步，為很多的聽障人士的聽力康復做出了很大的貢獻。

雖然數字助聽器在過去的十年里取得了巨大的進步，但調查發現，只有30%的助聽器使用者對所配戴的助聽器表示滿意，許多的配戴者表示有不舒適的感覺。其中響度補償技術就是影響該問題的關鍵性因素之一。

響度補償技術是數字助聽器中的關鍵技術之一。對語音信號進行響度補償也是數字助聽器的首要任務之一。響度補償就是將說話者的語音在進入聽障人士耳朵之前進行增益放大，使得說話者的聲音強度能夠達到聽障人士的聽閾，讓他們聽到說話者發出的聲音。

響度補償的目標是在保證聽障人士能聽到說話者的聲音的前提下，盡可能使增益后的語音保持其個性特征，提高對語音信號的聽辨率并使聽障人士感到舒適。

響度補償的實現與其他的技術最大不同之處在于，響度補償具有個性化特征。這是因為每個患者的情況是不同的，每個人在各個頻段上的衰減也是不同的。所以，要根據患者的具體情況進行具體分析，然后才能確定增益系數。最后根據獲得的增益系數對每個頻段進行聲強的增益，產生補償后的語音。

響度補償的核心任務就是對說話者的聲音進行增益，經過近十幾年的研究，取得了許多的研究成果。目前，對響度補償的研究大多集中在對頻帶劃分的研究上，主要有等頻帶劃分的方法（1、Lars?S?N,?Jens?S.?Designing?asynchronous?circuits?for?low?power:?An?IFIR?filter?bank?for?a?digital?hearing?aid[J].?Proceedings?of?the?IEEE,1999,87(?2)?:?268-?281.），非等寬多通道頻帶劃分的方法（1、Wang?Qingyun,?Zhao?li,?Qiao?jie,?Zou?Cairong.?Sub-band?Loudness?Compensation?for?Hearing?Aid?Based?on?Human?Auditory[J].?Journal?of?applied?sciences-electronics?and?Information?Engineering.2008,26(6):580-584.）以及在Bark域的分割子帶頻率間隔非等寬多通道劃分的方法（1、Wang?Qingyun，Zhao?Li，Zhao?Liye，etal.?A?multichannel?loudness?compensation?method?for?digital?hearing?aids[J].?Journal?of?Electronics?&Information?Technology,2009,31(4):832-?835.）。這些方法雖然在頻帶劃分上有了一定程度的改進，但是對于核心的增益算法無一不是采用“小衰減，小增益；大衰減，大增益”的方式。雖然每個聽障患者在每個頻段內的衰減各不相同，但幾乎所有的聽障人士在4000Hz以上的頻段聽力損失會急劇增加，甚至超過60dB。有研究表明，當聽力損失超過60dB時，高的增益不但對聽障人士的言語辨別力沒有作用，反而有負面作用（1、?Miller-Hansen,?Denise?R.?Evaluating?the?Benefit?of?Speech?Recoding?Hearing?Aids?in?Children.?[J].?American?Journal?of?Audiology,?2003,?Dec,?39-44.??2、Hogan?CA?&?Turner?CW.?High-frequency?audibility:?Benefits?for?hearing-impaired?listeners.?[J].?JASA?,?1998,?104:?432~441）。所以這種“小衰減，小增益；大衰減，大增益”增益方式以及全頻段劃分是不符合實際聽障患者的情況的。因此傳統的響度補償做法必然會導致助聽器配戴者產生不舒適的感覺，也會導致言語聽辨率的降低。同時這也是引起助聽器配戴者感到不舒適的一個重要原因。

發明內容