[发明专利]一种利用受损听力的听阈进行降噪的方法

摘要

本发明涉及一种利用受损听力的听阈进行降噪的方法，该方法将输入的语音信号分成N个子带信号，并进行听力补偿后，分别对子带信号进行降噪处理，最后，采用加权叠加滤波器组对输入的各路子带信号进行综合处理成一路输出信号。本发明提供了一种根据噪声级和听阈调整参数的广义谱减法，其中，使用先验信噪比代替后验信噪比调整增益函数，能有效地降低降噪产生的“音乐噪声”，本发明的降噪增益函数不仅与信噪比有关而且根据噪声级和患者听阈进行调整，当听阈较高时对噪声的抑制较小，同时减小语音失真；当听阈较低时，增加对噪声的抑制以提高聆听舒适度，对不同的听力损失情况及不同的噪声条件具有针对性，使噪声抑制效果和语音失真度达到相对平衡。

主权项

1.一种利用受损听力的听阈进行降噪的方法，该方法将输入的语音信号分成N个子带信号，并进行听力补偿后，根据听力损失患者的听阈分别对子带信号进行降噪处理，最后，采用加权叠加滤波器组对输入的各路子带信号进行综合处理成一路输出信号；所述的降噪处理的步骤包括：1)信号预处理子步骤：对经听力补偿后的各子带信号分别进行平滑、平均预处理；2)实时噪声估计子步骤：采用实时噪声估计算法，利用信号的时频特点连续更新噪声，估计噪声谱；3)广义谱减参数确定子步骤：利用患者的听阈和步骤2)估计的噪声级计算广义谱减法的参数，以此控制降噪增益的大小，当降噪增益用倍数表示时，其值小于1；当用dB表示时，其值小于零；所述的广义谱减法的降噪增益函数为：其中，|X_k(m)|²和|N_k(m)|²分别经过听力补偿后含噪信号和加性噪声的功率谱估计，m表示离散时间，k表示子带标号；式中，有四个可变参数，α是过减因子，α＞1会增加语音失真；β是最低衰减参数，β越大，残留的背景噪声越大；另外，两个参量γ和δ则决定了从G_k(m)＝1到G_k(m)＝0的过渡过程；设定α＝1，β＝0，参考功率谱减，设定γ＝2，即：其中，γ_k(m)＝|X_k(m)|²/|N_k(m))|²是后验信噪比，δ的值待调整；设定噪声乘以降噪增益函数后低于患者的听阈，临界状态时二者相等：Gk,γk(m)|Nk(m)|=HLk---(3);]]>式中，表示该子带的后验信噪比为γ_k时的降噪增益；用固定值R近似表示纯噪声段后验信噪比的值，1＜R＜1.5，根据上式(2)和(3)，4)先验信噪比估计子步骤：所述的先验信噪比用“decision-directed”方法进行估计；并用先验信噪比代替后验信噪比参与降噪增益函数的计算，降噪增益函数的公式更改为：5)广义谱减降噪子步骤：用步骤4)中计算得到的降噪增益与听力补偿后的含噪信号相乘，得到降噪后的子带信号：Y_k(m)＝X_k(m)×G_k(m)。