汉语数字助听器语音增强技术研究

"该文档是关于汉语数字助听器语音处理算法的研究，主要涉及数字助听器的基本概念、结构特点，以及关键的语音处理技术，包括麦克风阵列的空间声源定位、自适应波束形成和分频段响度补偿。此外，还探讨了针对重度听损患者的语音移频算法和多通道语音补偿方案。" 本文首先定义了数字助听器，它是利用现代数字技术处理声音，以帮助听力受损者改善听力的设备。数字助听器由多个组件构成，包括麦克风、处理器和扬声器等，其特点是能够根据用户的具体听力损失情况进行定制化的声音增强。文章详细阐述了助听器中的关键技术： 1. 麦克风阵列声源定位：通过布置多个麦克风，利用信号到达不同麦克风的时间差和强度差来确定声源的位置。在远场源二维定位中，MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）算法被提及，这是一种用于估计信号方向的优化方法。 2. 自适应波束形成算法：主要包含GSC（Generalized Sidelobe Canceller）和DBBF（Differential Beamforming with Blind Beamformer）两种。GSC结构通过消除侧瓣噪声，提高目标语音的信噪比；DBBF则在不知道干扰源方向的情况下，利用自适应滤波器实现对目标信号的增强。 3. 分频段响度补偿：考虑到人耳对不同频率的声音敏感度不同，助听器会进行分频段处理，调整声音的响度，以匹配听损患者的残余听力特性。这里提到了非等宽分析和八通道响度补偿模型。 4. 语音补偿策略：对于重度听损患者，可能需要采用语音移频技术，即将高频部分的语音信号转移到听力较好的低频区域，使患者能更好地理解和识别语音。移频算法的基本原理和结构也在文中进行了介绍。 该研究深入探讨了数字助听器中的关键技术，并针对汉语环境进行了优化，旨在提升助听器的语音处理能力和用户体验。这些技术的发展对于改善听损人群的生活质量和社交能力具有重要意义。同时，随着老龄化社会的到来，助听器技术的进步将对公共卫生领域产生深远影响。