[发明专利]一种带有汉语音调增强方法的数字助听器

说明书

技术领域

本发明所述的的汉语音调增强方法属于数字语音信号处理技术领域，它针对中文声调语音的特征对中文声调进行相应的数字信号处理，适用于数字式的助听器。

背景技术

听力损失最直接简易的干预方法就是佩戴助听器。感音神经性听力损失的一个重要的后果是会带来听觉动态范围的降低。具备了现代数字压缩技术的助听器能将全听阈的听觉动态范围压缩到有限的听损患者的听觉范围内。但是这种方法的缺点是，压缩算法会削弱声音信号的幅度差，这种信号幅度信息的损失，会使声音信号的可懂度下降，造成听障患者更加听不清。

    目前数字助听器的主要关键技术仍主要由西方各国所持，其信号处理方法主要为西方用户开发，并不完全符合中文的特征。在一定程度上影响了助听器的助听效果。某些已经开发的助听器用声调增强方法，在确定了元音端后，使用改变增益的方法来对中文效果进行增强。但是，这种增益的改变的效果会被压缩算法部分的削弱。

汉语是一种声调语言，音相同但声调不同的字很多。普通话中元音部分通过基音周期的改变来形成四种特有的声调。有实验证明。强化汉语信号的声调特征有利于提高中文言语的分辨率。              

发明内容

本发明的目的是设计出一种带有汉语音调增强方法的数字助听器。

本发明要解决的是现有现代数字助听器大多以西方拉丁语系的发音特征为基础进行研究的现状，不符合中文发声特性的问题。

本发明的技术方案是：它包括包括音频接收装置、A/D转换器、分帧器、元音端点检测器、参数提取器、声调强化器、合成器、助听器算法单元、D/A转换器和音频输出装置，所述的A/D转换器与音频接收装置连接，所述的分帧器与A/D转换器连接，所述的参数提取器与分帧器连接，所述的声调强化器与参数提取器连接，所述的合成器与声调强化器连接，所述的助听器算法单元与合成器连接，所述的D/A转换器与助听器算法单元连接，所述的音频输出装置与D/A转换器连接，所述的分帧器和参数提取器之间连接有元音端点检测器。

一种带有汉语音调增强方法的数字助听器的增强方法，其特征在于包括如下步骤：

a）含有一音频接收装置用于接收声信号；

b）含有A/D转换器，与音频接收装置连接，将步骤a音频接收装置接收的声信号转化为时域数字输入信号；

c）含有一分帧器，与A/D转换器连接，对步骤b中的时域数字输入信号进行时间上的分帧，得到分帧信号；

d）含有一元音端点检测器，与分帧器连接，对步骤c中得到的分帧信号进行是否是元音的判断；若是元音时，进行后续的步骤；若不是元音时，则不进行后续的步骤；

e）含有一参数提取器，与分帧器连接，对步骤c得到的分帧信号进行分析，得到基音周期和参数。

f）含有一声调强化器，与参数提取器连接，对步骤e中得到的语音帧信号的基音周期进行强化，得到新基因周期。

g）含有一合成器，与声调强化器连接，对步骤f中得到的新基音周期和步骤e中的参数进行合成，得到强化声调后的语音输出。

h）含有一助听器算法单元，与合成器连接，对步骤g中得到强化声调后的语音输出，计算出补偿后的信号。

i）含有一D/A转换器，与助听器算法单元连接，对步骤h中计算出补偿后的信号转化为声信号，然后通过一音频输出装置输出。

所述分帧器将时域数字输入信号分为重叠或不重叠的分帧信号。

所述元音端点检测器的工作过程是：元音端点检测器对输入的分帧信号是否是元音进行判断。仅在分帧信号被判断为元音时，进行后续的运算。

所述参数提取器采用了语音合成的技术，用基音同步分析的方法从分帧信号中提取出基音周期。

所述声调强化器根据基音周期的变化规律，通过扩大频率差的方法，计算出增强后的新基音周期。

所述合成器也使用了语音合成的技术，利用新基音周期和其他参数，生成强化声调后的语音输出。

所述助听器算法单元，使用了验配公式确定增益，对接收的强化声调后的语音输出进行放大，得到补偿后的信号。。

本发明的有益效果为：本发明通过放大基音周期的变化，进而放大语音的声调特征，将这一算法技术运用于数字助听器，能有效的提高使用者中文语音的识别率，使用户对中文获得较好的助听效果。本发明另辟蹊径，根据中文普通话的语音语调特点，提出一种用于数字助听器的中文声调增强方法，用数字助听器内部的芯片对中文声调信号进行强化，从而提高听损患者对中文语音的识别率。

附图说明