[发明专利]一种音频信号的发生装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种音频信号的发生装置及方法。

背景技术

听觉处理包含声响感知以及频率分拣、定位、注意、分析、存储和检索、听觉辨别、理解以及听觉合成和归纳等。有效的听觉处理对于讲话、语言、阅读、书写以及学习和记忆新信息的能力都至关重要。

由于婴儿在子宫中就可以接触到声响和振动，所以很早就能够形成有效的听觉处理。同样，听觉解码问题、听觉时间处理缺陷、听觉记忆困难以及听觉综合问题等听觉处理失调问题也能在婴儿和儿童时期出现。

外耳接收到听觉刺激，或者说声波，并将其输送到耳道，听觉刺激(声波)导致鼓膜发生振动，此时，听觉处理就开始了，这种由空气传播的震动有中耳的三块骨头锤骨、砧骨和镫骨传送到耳蜗的卵圆窗，或者说内耳。中耳的肌肉-鼓张肌和镫骨张肌-附着在锤骨和镫骨上，其固定和保护作用，这些肌肉会对较高的声音做出收缩反应，从而抑制强烈振动的有效传输，起到保护耳蜗的作用。

声能转换为神经活动的过程在耳蜗中发生，耳蜗中的毛细胞刺激脊神经节的神经元，使听觉信息传导到大脑，并最终进入听觉皮层，语言和声音在听觉皮层中被编码、组织、翻译和理解。

因此，需要一种非侵入式的系统来改进和/或增强听觉处理，这里所说的听觉处理依靠神经系统的某些部分，如大脑和听觉处理路径，来修改他们的功能特征对随时对特定的刺激做出反应。满足存在感官缺陷的人或健康人的需求。同时这种系统还需要适合儿童使用，另外，这种听觉增强系统还应不需要专业实施和监督。

发明内容

本发明的目的在于提出一种音频信号的发生装置及方法，能够产生一种基频、音色和强度按照一定规律变化的音响，人耳接收这种音响，能够达到改进人耳听觉能力的目的。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种音频信号的发生装置，其特征在于，包括数字变频音发生器1、按钮2、时钟3、数模转换器4、低通滤波器5、功率放大器6、音量调节电阻7和耳机8，所述按钮2和所述数字变频音发生器1连接，用于向数字变频音发生器1输入工作模式，所述时钟3与所述数字变频音发生器1连接，用于向所述数字变频音发生器1输入时钟信号，所述数字变频音发生器1输出的数字音频信号经过所述数模转换器4转为模拟信号，在经过所述低通滤波器5滤波和所述功率放大器6的放大后由所述耳机8播放，所述音量调节电阻7与所述功率放大器6连接，用于调节放大功率，实现音量调节。

所述数字变频音发生器1进一步包括计时器9、频率存储器10、音色存储器11、响度存储器12、变频器13、波形发生器组14、波形选通器15和乘法器16，所述计时器9与所述时钟3连接，用于接收所述时钟3的时钟信号，并与所述频率存储器10、音色存储器11和响度存储器12分别连接，用于输出数字脉冲信号，所述按钮2分别所述频率存储器10、音色存储器11和响度存储器12连接，所述变频器13一端分别与所述时钟3和所述频率存储器10连接，用于接收指定频率，另一端连接所述波形发生器组14，用于发送输出指定频率的脉冲信号，所述波形选通器15的输入端分别连接所述音色存储器11和波形发生器组14，用于接收波形采样值和波形编号，输出端连接所述乘法器16，所述乘法器16的输入端还与所述响度存储器12连接，用于接收响度值，输出端与所述数模转换器4连接，用于输出数字音频信号。

所述频率存储器10具有8个存储单元，每个存储单元存放对应治疗周期所需要的音响频率序列。

所述音色存储器11具有8个存储单元，每个存储单元存放对应治疗周期所需要的音响的音色序列。

所述响度存储器12具有8个存储单元，每个存储单元存放对应治疗周期所需要的音响响度序列。

所述波形发生器组14为包括不少于1个波形发生器的逻辑器件。

所述波形选通器15是个多路数字信号选通器。

一种音频信号的发生方法，包括以下步骤：

A、对音响中要用到的乐器进行分类和编号，对每个乐器的单周期波形进行采样并存储在波形发生器组；

B、按照预先设定的时间间隔，制作所述波形的频率序列、波形编号序列和响度序列，并分别存储在频率存储器、音色存储器和响度存储器；

C、选定时钟周期，设定计时器的计数值，使得计时器在时钟作用下输出的脉冲周期等于所述预先设定的时间间隔；

D、设计变频器，使得变频器输出的脉冲频率等于频率存储器输出的数值与波形发生器波形序列长度的乘积；