[发明专利]一种人工耳蜗音频实时处理方法

权利要求书

1.一种人工耳蜗音频实时处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

声音信号采集单元采集声音信号后，经模数转换模块转换为数字信号，输出给DSP处理单元；

经DSP处理单元处理后传输给DSP信号输出单元，将需要调试的数据进行提取和检测，通过DSP到PC数据转换单元传输到PC端，具体为设置数据传输转换I2S转USB硬件模块为主芯片，数据传输转换为I2S转USB，DSP为从芯片，同时，在PC端设置录音设备相应的数据传输位宽和采样率，互联其相关接口信号，为防止出现PC读取USB数据的速率低于I2S传输速率导致写满丢失数据的问题，在I2S端设置相应存储深度的缓存I2S数据；

物理设备USB接口传输的并行数据流先被放在缓存中，并设置其缓存的数据量的大小，然后，将缓存中的数据构成队列，并通过设置队列大小来改变其缓存容量，在PC端进行连续分帧采样采集所需要的时间长度的数据；

进行语音算法处理后，进行算法调试，具体为PC端通过调用相关函数来分别实现语音信号的采集、语音算法处理和处理结果音效的实时同步播放的并行操作，其具体的并行流水执行流程为：分帧采集当前音节片段，同时进行上一音节片段采集的语音信号的语音算法处理，并同时并行执行上上一音节片段采集的语音信号经语音算法处理后的结果播放展示；

上述方法应用于的人工耳蜗音频实时处理系统包括声音信号采集单元、DSP处理单元、DSP信号输出单元、DSP到PC数据转换单元、PC端信号实时采集单元、PC端实时处理单元和PC端实时调试单元，其中，

所述声音信号采集单元与所述DSP处理单元连接，包括采集模块和模数转换模块，采集模块对外界的声音进行采集后，经模数转换模块输出数字信号，具体为使用双麦克风阵列采集外部环境声音信号，其双麦克风位置呈现一前一后的相对关系，采集模块的双麦克风阵列将音频声信号采集后经声电转换为模拟电信号，然后通过模数转换模块进行量化采样为数字信号，作为整个系统的输入信号；

所述DSP处理单元与所述DSP信号输出单元连接，至少包括快速傅里叶变换模块，分频处理模块和包络提取模块，将处理后的信号缓存至所述DSP信号输出单元，DSP信号输出单元以串行I2S格式进行输出；

所述DSP到PC数据转换单元的输入与所述DSP信号输出单元的输出连接，输出与所述PC端信号实时采集单元连接，至少包括I2S转USB硬件模块；

所述PC端信号实时采集单元、所述PC端实时处理单元与PC端实时调试单元依次连接，其中PC端信号实时采集单元至少包括连续分帧采样模块，采集语音信号的音节片段输出给PC端实时处理单元进行语音算法处理，处理后由PC端实时调试单元进行实时调试；

还包括DSP演示单元，与所述DSP信号输出单元连接，对缓存在DSP信号输出单元中的声音信号进行同步演示；

还包括PC端实时演示单元，与所述PC端实时处理单元连接，将实时处理的结果或处理的中间过程同步演示；

环境声音信号经声音信号采集单元采集传输到DSP中，在DSP中可经过DSP处理单元处理，或直接将原始声音信号传输到DSP信号输出单元，在DSP信号输出单元中，可将信号直接以音频或电刺激的形式进行输出演示，或者将信号传递给DSP到PC数据转换单元，再由PC端信号实时采集单元50进行采集，采集到的信号若是DSP算法处理的中间变量或数据，则可在PC端进行实时的算法调试工作；若是采集的为原始声音信号，则可在PC端实时处理单元进行仿真处理，并对处理过程中的数据及变量进行调试检验，或者将处理好的数据进行输出演示；

所述PC端信号实时采集单元包括依次连接的USB模块、缓存模块和PC分帧采集模块，所述USB模块将传输过来的并行数据流放入缓存模块，将缓存模块中的数据构成队列，队列长短设置决定缓存模块的缓存容量，最后由PC分帧采样模块进行采集。