[发明专利]一种人工耳蜗音频实时处理方法

说明书

本发明公开了一种人工耳蜗音频实时处理系统和方法，其中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，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；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。本发明能实时输出、调试及演示DSP的处理结果和过程。

技术领域

本发明属于信号处理领域，特别涉及一种人工耳蜗音频实时处理方法。

背景技术

人工耳蜗主要是帮助重度和极重度耳聋患者重获听力的助听设备，其由体外机言语处理器和体内植入体组成。其中言语处理器通过麦克风采集外部语音信号，然后经过声音预处理和声音编码策略等，将声音信号转换为各个频带的脉冲信号，最后通过射频的方式发射编码好的信号；植入体解码芯片收集到射频信号后，通过植入耳蜗的电极阵列，绕过耳蜗的外毛细胞直接刺激听神经，使患者重获听力。

在人工耳蜗的信号处理系统中，声音预处理及声音编码算法的好坏，直接决定了病人的听声质量，因此，研发和优化更高质量的声音处理算法，是改善人工耳蜗植入者生活质量的主要手段。而目前并没有适用于人工耳蜗的算法研发系统，这也给研发人员的工作带了很多不便之处。因此，推出一款适用于人工耳蜗的算法研发系统，有利于推动相关行业的技术发展，可更好地提升听障人群的生活质量。

现有人工耳蜗言语处理器的算法研发系统，主要依托于PC(personal computer个人电脑)仿真软件，需要将采集好的一段声音信号作为算法的信号输入而导入算法仿真软件，再通过仿真软件整体处理，处理完后才能检测和演示处理结果。此种方法不能及时有效地反应输入信号及周围环境的变化对算法输出的影响，不具有实时性。

同时，在人工耳蜗言语处理器的算法DSP开发实现阶段，无特别方便的DSP算法调试系统。为了调试算法实现的中间过程是否正确，以及检验一些特殊信号的变化过程在DSP中是否与在PC算法仿真阶段一致，通常要将需要观察的信号存储在DSP的内存中导出观察。但由于受其内存存储容量的限制，只能观察有限长度的信号，并且同样不具有实时性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种人工耳蜗音频实时处理方法，能实时输出、调试及演示PC端仿真软件和DSP中算法的处理结果和过程。

为达到上述目的，本发明提供了一种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；

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。

优选地，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。