[发明专利]面向助听器的自适应多通道响度补偿方法及助听器芯片

说明书

本发明公开一种面向助听器的自适应多通道响度补偿方法及助听器芯片，包括：获取输入信号并进行AD转换得到数字信号，进行分帧得到语音信号；对语音信号均进行滤波变换，得到多个通道信号，并将所有通道信号根据可听范围分为第一通道组合与第二通道组合；对第一通道组合中的各通道信号均进行分段线性增益；对第二通道组合中的各通道信号均进行非线性增益；将增益补偿后的第一通道组合中的各通道信号与增益补偿后的第二通道组合中的各通道信号进行合成，得到增益补偿后的语音信号并输出。首先对信号进行多通道分解，后将通道分成两组，可听范围较小的通道组合，进行分段线性增益，而另一通道组合，进行非线性增益，有效提升了增益补偿后的语音质量。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术领域，具体是一种面向助听器的自适应多通道响度补偿方法及助听器芯片。

背景技术

听觉是人类的重要感觉之一，是与周围交流与沟通的重要环节，其重要性丝毫不亚于视觉。近年来由于全球噪音污染以及世界人口结构的老龄化使得全球听力损失的人口日益增多。几个世纪以来，科学家们正不断的采用各种手段来帮助听力障碍患者提高听力，在没有重大医疗突破之前，佩戴助听器是补偿听力损失患者最常用的方法之一。

随着DSP技术的发展，上世纪90年代助听器从模拟式发展到数字式，其中具有代表性的是从单通道到多通道的扩展：一方面，大多数听力损失具有很强的频率相关性；另一方面，输入信号在不同频带具有不同特点，这就要求助听器能对不同频率的信号进行有针对性的处理，以提高听力补偿效果。

响度补偿是数字助听器算法中最关键的内容之一。它的主要作用是对声音的响度进行增益补偿，以提高患者对语言的理解度。响度补偿与声音强度、频率和响度等诸多因素有关。由于针对不同的听力受损患者可能需要不同的补偿方案，这就使得补偿方法变得复杂。借助于数字信号处理这种软件的实现方法，使得针对不同患者实现个性化配置方案成为了可能。数字助听器为响度补偿提供了很大的便利性和灵活性。

早期的助听器采用线性放大技术对信号进行放大，线性放大对不同声压级的信号使用同样的增益。线性放大对于中等声压级的输入信号效果较好，可以提供合适的增益，但是对于低声压级或高声压级输入信号，提供的增益并不合适，补偿效果较差。

当今，几乎所有的助听器皆采用宽动态范围压缩(wide dynamic rangecompression，WDRC)技术对声音信号进行放大。WDRC技术对低声压级输入信号给予较大的增益使得声音可听，对高声压级输入信号使用较小的增益以避免声音听起来不适。WDRC的优点是对于不同声压级的信号给予不同的增益，使得低声压级信号可听，高声压级信号不吵。但WDRC技术使得信号可听的同时也带来了信号的畸变，当输入信号声压级在某些范围时，WDRC补偿后信号的语音质量甚至低于线性补偿得到的结果。

发明内容

本发明针对现有的响度补偿方法的不足，本发明提出一种面向助听器的自适应多通道响度补偿方法及助听器芯片，有效的提升了增益补偿后的语音质量。

为实现上述目的，本发明提供一种面向助听器的自适应多通道响度补偿方法，包括如下步骤：

步骤1，获取数字助听器麦克风的输入信号并对其进行AD转换得到数字信号，将转换后的数字信号进行分帧得到语音信号；

步骤2，对语音信号均进行滤波变换，得到多个通道信号，并将所有通道信号根据可听范围分为第一通道组合与第二通道组合，其中，第二通道组合中通道信号的可听范围远大于第一通道组合中通道信号的可听范围；

步骤3，对第一通道组合中的各通道信号均进行分段线性增益，得到增益补偿后的第一通道组合；

步骤4，对第二通道组合中的各通道信号均进行非线性增益，得到增益补偿后的第二通道组合；

步骤5，将增益补偿后的第一通道组合中的各通道信号与增益补偿后的第二通道组合中的各通道信号进行合成，得到增益补偿后的语音信号并输出。