[发明专利]一种自适应的听力补偿方法

说明书

本发明公开了一种自适应的听力补偿方法，本发明包括以下步骤：首先利用gammatone滤波器组对输入信号进行多通道分解，然后根据通道内信号的动态范围以及听损患者的听觉范围确定补偿方法，若通道信号经线性增益处理后仍在患者的听觉范围内则使用线性放大进行听力补偿以减小畸变，否则使用动态范围压缩进行补偿以增加可听度。另外，为减小动态范围压缩带来的信号畸变，提高噪声环境下输出信号的信噪比，采用自适应压缩方法进行听力补偿，使压缩比尽量接近于1。本发明相比已有的听力补偿方法，本发明补偿后的语音可懂度更高，具有很强的实用性。

技术领域

本发明属于语音信号处理领域，具体涉及一种自适应的听力补偿方法。

背景技术

听力补偿是助听器信号处理算法中的关键算法之一，算法的优劣直接影响着助听器的性能。听力补偿即对输入的声音信号进行放大，使听损患者感受到的响度和正常听力者感受到的响度相同。早期的助听器皆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，若输出声压级超过不适阈，则通过削峰来限制最大输出。常用的线性放大公式有Berger法则、POGO、Libby步骤、NAL-R等。线性放大的优点是对于中等声压级的输入信号，线性放大可以提供合适的增益，信号无畸变，语音质量好，可懂度高。线性放大的缺点是对于低声压级输入信号，线性放大可以提供的增益不足；但是对于高声压级输入信号，由于线性放大提供了过多的增益，患者常觉得不适。当今，几乎所有的助听器皆采用非线性放大技术即宽动态范围压缩(wide dynamic range compression,WDRC)对声音信号进行放大，WDRC技术对低声压级输入信号使用较大的增益使得听损患者能够听到声音，对高声压级输入信号使用较小的增益以避免患者感觉不适。常用的非线性放大公式有FIG.6、IHAFF、DSL、NAL-NL1等。WDRC的优点是对于不同声压级的输入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，从而影响了语音的可懂度。

在本发明之前，国内外针对自适应听力补偿的的研究较少，2005年，PeterJ.Blamey提出了自适应动态范围优化方法，该方法利用统计分析选择通道内输入信号信息最丰富的部分，然后利用模糊规则控制通道内的增益。该研究仍然是在非线性放大的基础上进行自适应调整增益，存在语音畸变现象。此后，该课题组成员对该算法进一步研究，将其用于助听器、人工耳蜗，研究结果显示在噪声环境下该方法没有取得令人满意的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，设计一种自适应的听力补偿方法，在保证信号可听的条件下增加其可懂度。

本发明的技术方案是：

一种自适应的听力补偿方法，所述方法包括以下步骤：

S1：对输入语音信号进行预处理；

S2：对预处理的语音进行判决，以确定补偿方法；

S3：根据判决结果进行听力补偿；

进一步的，所述步骤S1中对输入语音信号进行预处理通过如下步骤完成：

(S1a)将语音信号通过16通道的gammatone滤波器组，得到分解后的通道信号；

(S1b)利用希尔伯特变换求取通道信号的包络；

进一步的，所述步骤S2的对预处理的语音进行判决通过如下步骤完成：

(S2a)求解16个通道中第5-10通道信号的最大声压级MaxSPL、最小声压级MinSPL以及平均声压级AveSPL；