[發(fā)明專利]一種帶有漢語音調(diào)增強方法的數(shù)字助聽器

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• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104093111A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳友元;黃松華;馮海泓;曾凡鑌
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興益爾電子科技有限公司
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 沈志良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明所述的的漢語音調(diào)增強方法屬于數(shù)字語音信號處理技術(shù)領(lǐng)域，它針對中文聲調(diào)語音的特征對中文聲調(diào)進行相應(yīng)的數(shù)字信號處理，適用于數(shù)字式的助聽器。

背景技術(shù)

聽力損失最直接簡易的干預(yù)方法就是佩戴助聽器。感音神經(jīng)性聽力損失的一個重要的后果是會帶來聽覺動態(tài)范圍的降低。具備了現(xiàn)代數(shù)字壓縮技術(shù)的助聽器能將全聽閾的聽覺動態(tài)范圍壓縮到有限的聽損患者的聽覺范圍內(nèi)。但是這種方法的缺點是，壓縮算法會削弱聲音信號的幅度差，這種信號幅度信息的損失，會使聲音信號的可懂度下降，造成聽障患者更加聽不清。

????目前數(shù)字助聽器的主要關(guān)鍵技術(shù)仍主要由西方各國所持，其信號處理方法主要為西方用戶開發(fā)，并不完全符合中文的特征。在一定程度上影響了助聽器的助聽效果。某些已經(jīng)開發(fā)的助聽器用聲調(diào)增強方法，在確定了元音端后，使用改變增益的方法來對中文效果進行增強。但是，這種增益的改變的效果會被壓縮算法部分的削弱。

漢語是一種聲調(diào)語言，音相同但聲調(diào)不同的字很多。普通話中元音部分通過基音周期的改變來形成四種特有的聲調(diào)。有實驗證明。強化漢語信號的聲調(diào)特征有利于提高中文言語的分辨率。??????????????

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計出一種帶有漢語音調(diào)增強方法的數(shù)字助聽器。

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有現(xiàn)代數(shù)字助聽器大多以西方拉丁語系的發(fā)音特征為基礎(chǔ)進行研究的現(xiàn)狀，不符合中文發(fā)聲特性的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：它包括包括音頻接收裝置、A/D轉(zhuǎn)換器、分幀器、元音端點檢測器、參數(shù)提取器、聲調(diào)強化器、合成器、助聽器算法單元、D/A轉(zhuǎn)換器和音頻輸出裝置，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與音頻接收裝置連接，所述的分幀器與A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的參數(shù)提取器與分幀器連接，所述的聲調(diào)強化器與參數(shù)提取器連接，所述的合成器與聲調(diào)強化器連接，所述的助聽器算法單元與合成器連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換器與助聽器算法單元連接，所述的音頻輸出裝置與D/A轉(zhuǎn)換器連接，所述的分幀器和參數(shù)提取器之間連接有元音端點檢測器。

一種帶有漢語音調(diào)增強方法的數(shù)字助聽器的增強方法，其特征在于包括如下步驟：

a）含有一音頻接收裝置用于接收聲信號；

b）含有A/D轉(zhuǎn)換器，與音頻接收裝置連接，將步驟a音頻接收裝置接收的聲信號轉(zhuǎn)化為時域數(shù)字輸入信號；

c）含有一分幀器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接，對步驟b中的時域數(shù)字輸入信號進行時間上的分幀，得到分幀信號；

d）含有一元音端點檢測器，與分幀器連接，對步驟c中得到的分幀信號進行是否是元音的判斷；若是元音時，進行后續(xù)的步驟；若不是元音時，則不進行后續(xù)的步驟；

e）含有一參數(shù)提取器，與分幀器連接，對步驟c得到的分幀信號進行分析，得到基音周期和參數(shù)。

f）含有一聲調(diào)強化器，與參數(shù)提取器連接，對步驟e中得到的語音幀信號的基音周期進行強化，得到新基因周期。

g）含有一合成器，與聲調(diào)強化器連接，對步驟f中得到的新基音周期和步驟e中的參數(shù)進行合成，得到強化聲調(diào)后的語音輸出。

h）含有一助聽器算法單元，與合成器連接，對步驟g中得到強化聲調(diào)后的語音輸出，計算出補償后的信號。

i）含有一D/A轉(zhuǎn)換器，與助聽器算法單元連接，對步驟h中計算出補償后的信號轉(zhuǎn)化為聲信號，然后通過一音頻輸出裝置輸出。

所述分幀器將時域數(shù)字輸入信號分為重疊或不重疊的分幀信號。

所述元音端點檢測器的工作過程是：元音端點檢測器對輸入的分幀信號是否是元音進行判斷。僅在分幀信號被判斷為元音時，進行后續(xù)的運算。

所述參數(shù)提取器采用了語音合成的技術(shù)，用基音同步分析的方法從分幀信號中提取出基音周期。

所述聲調(diào)強化器根據(jù)基音周期的變化規(guī)律，通過擴大頻率差的方法，計算出增強后的新基音周期。

所述合成器也使用了語音合成的技術(shù)，利用新基音周期和其他參數(shù)，生成強化聲調(diào)后的語音輸出。

所述助聽器算法單元，使用了驗配公式確定增益，對接收的強化聲調(diào)后的語音輸出進行放大，得到補償后的信號。。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過放大基音周期的變化，進而放大語音的聲調(diào)特征，將這一算法技術(shù)運用于數(shù)字助聽器，能有效的提高使用者中文語音的識別率，使用戶對中文獲得較好的助聽效果。本發(fā)明另辟蹊徑，根據(jù)中文普通話的語音語調(diào)特點，提出一種用于數(shù)字助聽器的中文聲調(diào)增強方法，用數(shù)字助聽器內(nèi)部的芯片對中文聲調(diào)信號進行強化，從而提高聽損患者對中文語音的識別率。

附圖說明