[发明专利]基于移频处理提高汉语声调识别率的言语处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种基于移频处理提高汉语声调识别率的言语处理方法和系统。

背景技术

对于英文语音识别来说，语音产生过程中的声波的基频信息和周期性信息的贡献较弱，但对于中文的声调识别来讲，基频信息和周期性信息尤其重要。

汉语声调的识别主要是通过感知频域基频(F0)的变化来实现的。其他一些声学特性，在不同声调下也会有所不同，这些声学特征对声调的识别也可能有所帮助。例如，韵母长度：一般来说，第三声的韵母长度是最长的，而第四声是最短的；声音幅度：第三声的峰值幅度较低，而第四声的峰值幅度是最高的；幅度包络和F0轮廓相关性：很多声音的幅度变化包络与基频的变化轮廓有一定程度的相关性。在频域基频(F0)存在的情况下，这些声学特性对声调识别影响很小。因此，基频轮廓为说话人的身份鉴定，韵律辨识和声调识别提供了重要信息。

在人工耳蜗系统中，大量的研究证明，虽然存在较大的个体差异，但植入者的音调(频率)感知随植入电极从蜗尖到蜗底呈从低到高排列，与正常听觉系统中音调感知的部位编码理论相符。传统编码策略在对耳蜗进行电刺激时，电极的选择范围是固定的，导致针对较性差，并不能传递声信号基频变化的信息，功耗高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于移频处理提高汉语声调识别率的言语处理方法和系统，根据输入声信号频率的变化，适当改变刺激电极的整体位置，从而达到提高汉语声调识别的效果。本发明主要针对人工耳蜗，故下面的内容皆以人工耳蜗言语处理为基础。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于移频处理提高汉语声调识别率的人工耳蜗言语处理方法，包括以下步骤：

确定M个可用电极，H个活动电极，固定电极序列中有M-H个电极；

对输入人工耳蜗言语处理器的声信号进行基频提取，得到稳定的参考基频，默认固定电极序列处于蜗底电极至蜗顶电极之间的中间位置，此处为固定电极序列的默认位置；

检测基频变化，以百分数表示；

当H为2时，基频变化高于参考基频的20％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动一位；基频变化低于参考基频的20％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动一位；

当H为4时，基频变化高于参考基频的15％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动一位；高于参考基频的30％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动两位；基频变化低于参考基频的15％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动一位；低于参考基频的30％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动两位；

当H为6时，基频变化高于参考基频的10％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动一位；高于参考基频的20％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动两位；高于参考基频的30％时，将固定电极序列向蜗底电极方向移动三位；基频变化低于参考基频的10％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动一位；基频变化低于参考基频的20％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动两位；基频变化低于参考基频的30％时，将固定电极序列向蜗顶电极方向移动三位；

确定固定电极序列后，选取能量最大的N个通道进行刺激。

优选地，所述进行基频提取，得到稳定的参考基频，为连续提取3帧稳定的基频，确定为参考基频。

优选地，所述检测基频变化后，随基频即时做出相应移动。

优选地，当H为2时，刺激后200ms后，将固定电极序列切换回默认位置。

优选地，当H为4时，刺激后200ms后，将固定电极序列随基频即时做出相应移动。

优选地，当H为6时，刺激后200ms后，将固定电极序列随基频即时做出相应移动。

基于上述目的，本发明还提供了一种基于移频处理提高汉语声调识别率的人工耳蜗言语处理系统，包括：

电极选取单元，用于确定M个可用电极，H个活动电极，固定电极序列中有M-H个电极；

基频提取单元，与所述电极选取单元连接，用于对输入人工耳蜗言语处理器的声信号进行基频提取，得到稳定的参考基频，默认固定电极序列处于蜗底电极至蜗顶电极之间的中间位置，此处为固定电极序列的默认位置；然后检测基频变化，以百分数表示；