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数字助听器中的算法概述

    发布时间:2019-02-27 23:21:54   来源:互联网   作者:欧仕达助听器甘肃中心

数字助听器中的算法概述
    在数字助听器的设计中,核心问题之一就是算法设计。不论哪种算法,针对于助听器算法设计的目的有两个:一个是听觉的最舒适性,一个是最高的语言理解率。这两点在算法处理时常常是一对互相矛盾的需求。要达到听觉的舒适性,无疑要加大噪声的降低程度,反之也一样。但就目前的研究水平,可以说没有哪一种算法是能单纯的消除噪声而不伤及语音本身。如果在消噪同时语音有部分被破坏,就会引起语言理解率的下降。
所以算法的设计要在这两个目标之间寻求一种平衡。同时,考虑到助听器的实用性,设计一种算法要能符合当前科技水平的硬件条件和消费者能承受的价格条件。这就要求算法本身不能纯粹追求效果,而要尽可能做到小的计算量、存储量以及能实时处理的要求。
    对于数字助听器来说最常用的三种算法是:语音增强,频响补偿以及移频技术。
    语音增强也就是把带噪的原始信号进行处理,使其中有用的语音信号增大,同时尽量减小噪声信号。语音系统中噪声的干扰是难免的,对噪声进行抑制的语音增强技术也就成为助听器中最基本的功能,也是最复杂、最重要的功能,它直接影响使用者的舒适度和言语理解度。
    频响补偿。前面我们讲过人耳听觉特性中有听阈和痛阈,对于听力损失患者来说,她的听阈有所上升,痛阈有所下降。这就导致患者的听觉动态范围较正常人有所压缩(变窄)。对于不同患者来说,其压缩的曲线是不一致的。如果让那些声音损失较大的频段里的声音幅度提高的程度更大一些,同时减小某些幅度太大、触及痛阈的声音幅度,就会在补偿高频听力的同时还能减轻患者的不适和痛苦,这就是我们所说的频响补偿。
    移频技术。对某些重度听力损失的患者较多出现的一种情况是,在不同程度的高频范围内听力已基本完全丧失。在这种情况下,即使进行频响补偿,其效果也不太起作用,而伴随出现的干扰甚至会对患者有负作用。如果把原来的频带较宽的声音按照频率能压缩到患者残余听力范围内,再使用频响补偿就会解决这个问题,这种变化声音频率的技术称为移频技术。假设一个听损患者的听力在1200Hz以上基本完全损失,那么一个正常的上限为2400Hz的信号就要被压缩才能使听损患者听到。如图24所示(其中横坐标为频率,纵坐标为幅度),上面为频移前的曲线图,下面为频移压缩后的曲线图。可以
看出,经变换后把原始声音完全移动压缩到了患者听力范围内。

    除了上面常用的三种技术外,目前,助听器的发展也有了新技术。例如动态声景自适应技术、自然方向性技术、智能优化系统以及Warp技术、蓝牙耳机和充电器、中文语音处理技术、3D声景技术等。随着电子技术的进步、医学上的新发现以及人们对助听器要求的提高,在未来,会有更多新技术应用在助听器中。

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