基于dsp的數(shù)字助聽器開拓

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1、基于DSP的數(shù)字助聽器開拓

2、第1典型的模擬助聽器由具有非線性輸入/輸出功能以及頻率相關(guān)增益的放大器所組成。但是，與數(shù)字處理相比，這種模擬處理的缺點在于其依賴定制電路、不具備可編程性且成本較高。相比于同類模擬器件，近來的數(shù)字器件已經(jīng)在器件成本和功耗方面有所改進。數(shù)字器件具有的最大優(yōu)點是其處理功率和可編程性的改善，它使得設(shè)計能夠針對特定的聽力受損情況和環(huán)境對助聽器進行客戶化設(shè)計?？梢圆捎幂^為復(fù)雜的處理方法(而非簡單的聲音放大和可調(diào)頻率補償)來使傳送到受損人耳的聲音質(zhì)量有所改善。但是，這種方案的實現(xiàn)需要仰仗DSP所具有的復(fù)雜處理能力。2、聽力損

3、失的分類與解決聽力損失通?？煞譃閮深悾杭磦鲗?dǎo)型聽力損失和感覺神經(jīng)型聽力損失(SNHL)。當(dāng)通過患者外耳或中耳的聲音傳送異常時會發(fā)生傳導(dǎo)型聽力損失，而SNHL則發(fā)生在耳蝸中的感覺細胞或聽覺系統(tǒng)中更高級的神經(jīng)機理出現(xiàn)故障的場合。2.1傳導(dǎo)型聽力損失的解決-聲音進行放大傳導(dǎo)型聽力損失當(dāng)發(fā)生傳導(dǎo)型聽力損失時，聲音不能通過中耳或外耳的進行正確的傳導(dǎo)。由于聲音衰減主要是因傳導(dǎo)損失所致，因此對聲音進行放大是恢復(fù)接近正常聽力所必不可少的。傳統(tǒng)的模擬助聽器無需特殊的信號處理就能發(fā)揮很好的作用。但是，在那些具有某種程度的聽力障礙的患者中，只有5%是純粹由傳導(dǎo)

4、型聽力損失所造成的。2.2感覺神經(jīng)型聽力損失(SNHL)的解決SNHL包括因器官老化而引起的聽力損失、噪聲引發(fā)的聽力損失以及由損害聽力系統(tǒng)的藥物所導(dǎo)致的聽力損失。多數(shù)類型的SNHL似乎是由耳蝸功能失效引起的。SNHL被認為是由于內(nèi)耳絨毛細胞和/或外耳絨毛細胞受損引起的。但是潛在的生理學(xué)病因是復(fù)雜的，不同的人將表現(xiàn)出不同的病狀，這意味著聽力圖相同的患者其聽力損失情況未必相同。而且，在不同的頻率范圍內(nèi)，患者聽力受損的情形甚至也有可能存在差異。SNHL的影響通常會導(dǎo)致某些頻率范圍內(nèi)的輸入信號缺損、靈敏度嚴重不足以及聽覺濾波器濾波范圍變大等問題。

5、這些影響反過來又會大大影響患者對聲音的感覺。與聽力正常的人相比，SNHL患者最有可能遇到的問題就是需要加大音量(即患者的舒適聆聽電平范圍與正常值相比受到壓縮)以及頻率分辨率降低。聲音感覺方面的這些改變會顯著影響聽者對語音的理解能力。由于SNHL不僅僅是聲音傳輸?shù)膯栴}，而實際上是聲音處理的問題，因此這種損失不大可能通過簡單的放大來彌補-把失真的聲音放大并不會使其變得更加清晰。所以，幫助SNHL患者的一種有效途徑或許是通過信號的預(yù)處理來對合成音調(diào)頻譜進行改善的方法來補償聽力損失。不同表現(xiàn)形式的SNHL不大可能采用一種相同的最佳處理方法來補救。

6、對聲音進行處理能夠使語音變得更加清晰。但是，最佳處理算法會因人而異，而且，即使是同一個人，由于所處聆聽環(huán)境(比如既有安靜的房間也有噪雜的運動場)的不同，處理算法甚至也有可能改變。要想適應(yīng)這些差異，關(guān)鍵在于助聽器的靈活性。2.3傳統(tǒng)助聽器組成及功能傳統(tǒng)助聽器一直采用的是裝在與最終用戶相配的定制耳模內(nèi)的放大器。助聽器系統(tǒng)包括傳聲器、放大器、鋅-空氣電池和接收器/揚聲器。大多數(shù)此類放大器均采用了某種用于對增大的音量進行補償?shù)膲嚎s函數(shù)(基本上是非線性輸入/輸出關(guān)系)。此外，不同頻段中的增益是可以調(diào)節(jié)的，且頻段的數(shù)量各不相同，但通常為兩個或三個。很

7、多最新型的助聽器具有數(shù)字可編程性，這意味著盡管它們采用模擬信號處理，但其處理則受控于可由聽覺病矯治專家進行調(diào)節(jié)的數(shù)字參數(shù)。此外，一些模擬助聽器具有幾套“程序”(即幾組參數(shù))，以適應(yīng)不同的聆聽環(huán)境。3、基于DSP的數(shù)字助聽器3.1先述用ASIC(專用集成電路)制作的數(shù)字助聽器市面上的一些數(shù)字助聽器是具有可編程系數(shù)的ASIC。這些ASIC能夠提供典型模擬器件所無法提供的幾套算法和多個頻段。例如，數(shù)字助聽器具有以下功能組合：2-14個具有可調(diào)交*頻率的頻段、傳聲器、用于定向聆聽的對偶傳聲器、背景噪聲抑制、自動增益控制(AGC)、語音增強、反饋抑

8、制和高響度保護?？傊瑪?shù)字助聽器能夠處理的數(shù)量是令人吃驚的，尤其在與模擬助聽器所采用的傳統(tǒng)處理相比較時更是如此。3.2基于DSP的數(shù)字助聽器組成與功能基于DSP的助聽器能夠?qū)崿F(xiàn)軟件控制功能的擴展，從而包括頻率整形、反饋抑制、噪聲抑制、雙耳處理、耳廓和耳道濾波、混響抑制并備有用于接收來自數(shù)字、電視機或其他音頻設(shè)備的直接數(shù)字輸入的接口?？删幊藾SP還意味著無需改變硬件即可對助聽器的算法及特性進行客戶化設(shè)計或變更。助聽器從業(yè)人員可以采用可行的算法來進行近乎實時的成本效益型試驗。甚至還有可能具備可由用戶選擇的程序，以便在惡劣的聆聽場合切換到精細處

9、理的聲音，或在安靜環(huán)境下切換回傳統(tǒng)的、失真較低的聲音。3.21DSP的數(shù)字助聽器組成與技術(shù)支持500)this.style.ouseg(this)">DSP的數(shù)字助聽器組成方框如圖1所示,它顯