[發明專利]適用于助聽器的語音信號轉換系統及語音信號處理方法

在審

• 申請號: 202110445602.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113038350A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 蘭玉燕;王昂;周維新;楊洋
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能集成電路設計技術研究所有限公司
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 朱曉林

1.一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其包括集成于所述助聽器中的語音采集模塊，所述語音采集模塊用于拾取連續的模擬語音信號，其特征在于，其還包括集成于所述助聽器中并與所述語音采集模塊順次連接的語音采集模塊、抗混疊濾波模塊、可編程增益放大模塊、帶偏移補償的模數轉換模塊、數字音頻信號處理模塊、語音輸出模塊；

所述抗混疊濾波模塊包括模擬低通濾波器，用于移除采集到的所述模擬語音信號中的高頻諧波成分；

所述可編程增益放大器模塊用于對所述抗混疊濾波器輸出的語音信號的動態范圍進行調整，獲取調整語音信號；

所述帶偏移補償的模數轉換模塊用于對所述調整語音信號進行模數轉換，獲取數字語音信號；

所述數字音頻信號處理模塊用于對所述數字語音信號進行聽力補償處理和數字信號算法處理，獲取離散數字信號序列；

所述語音輸出模塊用于對所述離散數字信號序列進行數模轉換并輸出模擬音頻信號。

2.根據權利要求1所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述語音采集模塊包括麥克風，所述麥克風用于拾取連續的所述模擬語音信號，并將所述模擬語音信號轉換為電壓信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述語音輸出模塊包括數模轉換器和揚聲器，所述數模轉換器用于將所述離散數字信號序列轉換為所述模擬音頻信號，并通過所述揚聲器將所述模擬音頻信號輸出。

4.根據權利要求3所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述帶偏移補償的模數轉換模塊包括二階三位Sigma Delta調制模塊、偏移補償模塊、降采樣濾波模塊；

所述二階三位Sigma Delta調制模塊采用過采樣和量化噪聲方法對所述調整語音信號進行整形，并輸出高過采樣比信號，所述過采樣為128倍過采樣，所述帶偏移補償的模數轉換模塊輸出的所述數字語音信號用三位補碼表示；

所述偏移補償模塊用于對所述二階三位Sigma Delta調制模塊的編碼產生的偏移進行補償，獲取補償信號；

所述降采樣濾波模塊用于對所述補償信號進行降采樣、濾波，獲取所述離散數字音頻信號序列。

5.根據權利要求4所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述二階三位Sigma Delta調制模塊包括二階環路積分濾波器、八電平量化器、三位DAC，8-3編碼器；所述三位DAC的輸入端與所述八電平量化器的輸出端連接，所述三位DAC的輸出端與所述二階環路積分濾波器的輸出端連接，所述8-3編碼器的輸入端與所述八電平量化器的輸出端連接；

所述二階環路積分濾波器包括低通濾波器和高通濾波器，所述低通濾波器、高通濾波器分別用于對所述調整語音信號進行低通濾波、調整量化噪聲進行高通濾波，獲取濾波信號；

所述八電平量化器包括七個比較器，所述比較器用于將所述濾波信號量化為離散電壓信號，所述濾波信號為處于負參考電壓和正參考電壓之間的表示音頻信號強度的電壓，所述離散電壓信號用溫度計碼表示；

所述8-3編碼器用于將所述離散電壓信號轉換為由三位二進制數表示的補碼信號，所述二階三位Sigma Delta調制模塊輸出所述補碼信號。

6.根據權利要求5所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述8-3編碼器產生的偏移電平值為-0.5。

7.根據權利要求6所述的一種適用于助聽器的語音信號轉換系統，其特征在于，所述降采樣濾波模塊的輸入為4位帶符號補碼二進制數。