[发明专利]全数字助听器的基于WOLA滤波器组的信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全数字助听器的信号处理方法，特别涉及一种全数字助听器的基于WOLA滤波器组的信号处理方法。

背景技术

随着中国社会的不断老龄化以及生活质量得到不断改善后人们对耳聋问题的日益关注，助听器的发展和使用逐渐受到人们的重视。调查表明，世界上每10个人就有1人有听力损失，他们均能够通过使用助听器获益。但听力障碍患者病因各异，听力损失情况存在较大差异，使得每位患者对于助听器有着不同的要求。传统助听器由于其线路功能的局限性，往往仅仅在时域或者频域对语音信号进行处理，无法满足患者的要求。而且，传统助听器存在信号高放大时容易产生啸叫、高频信号失真严重，子带能量补偿范围过低的问题，因此，如何改善现有助听器的语音处理能力，以便提高听力障碍人士的生活质量，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗，低延时和高精度的全数字助听器的基于WOLA滤波器组的信号处理方法，以克服现有数字助听器高放大时产生啸叫、高频信号失真严重，子带能量补偿范围过低的问题。

为了达到上述目的及其他目的，本发明的全数字助听器的基于WOLA滤波器组的信号处理方法，包括步骤：1)在时域采用预设的算法对麦克风接入的输入信号以预设的采样频率采样及分块后进行自适应滤波；2)对经过自适应滤波的信号进行串并转换、加分析窗处理及离散傅立叶变换以分离出各个频率子带；3)根据预设的声压输入增益曲线计算目标增益，并将所计算出的目标增益通过一阶IIR滤波器以获得实时动态增益，并根据所述实时动态增益对各个频率子带信号进行压缩；以及4)对经过压缩的信号进行频域到时域的转换，再对获得的时域信号进行综合窗处理及并串转换，以形成串行信号作为输出，其中，分析窗和综合窗的长度都预先设定。

其中，预设的算法可为LMS、NLMS、FXLMS、FXLMS算法中的一种，所述算法的过程可包括：x_c(n)＝w^T(n)y(n)、e(n)＝x(n)-x_c(n)、w(n+1)＝w(n)+2μe(n)y(n)，其中，x_c(n)是经过自适应滤波器估计出的反馈信号，w(n)是由FIR滤波器在时刻n的权系数构造出来的列矢量，y(n)是输出量经过延时构造出来的列矢量，x(n)是时刻n的混有反馈的输入信号，残差信号e(n)代表去除了估计出的反馈信号后的输入信号，μ是自适应参数，它决定了自适应滤波的收敛速度和算法的稳定性，对于LMS算法，采用预设的固定自适应参数；对于NLMS算法，采用可变自适应参数，即采用的自适应参数，其中，α为控制收敛速度的常数，和分别为残差信号和估计反馈信号的功率；对于FXLMS或NFXLMS算法，则还包括在主路径和第二路径上引入滤波器(即FIR)。

较佳的，在进行加分析窗处理时，存于当前输入缓冲区的数据与存入历史缓存区的数据进行加窗处理后，直接将当前输入缓冲区标记为历史缓存区，而将历史缓存区标记为当前输入缓存区，以使当前输入缓冲区和历史缓存区构成一组乒乓缓冲区。

其中，进行加分析窗的处理过程可为：首先构造汉宁窗函数，即接着再构造平方根汉宁窗函数，