[发明专利]电子耳蜗汉语固定电刺激幅度变化模式体外语音处理装置

权利要求书

1、一种电子耳蜗汉语固定电刺激幅度变化模式体外语音处理装置，其特征在于包括：

音频放大采样模块，用于将采集的语音信号转换为数字音频信号；

存储模块，它内部存储有语音信号处理程序；

数字信号处理器，它与音频放大采样模块和存储模块连接，通过运行存储模块内的语音信号处理程序对音频放大采样模块转换后的数字音频信号处理，输出相应的电刺激参数；以及，

信号传输模块，它与数字信号处理器连接，用于将所述电刺激参数传输给配套的电子耳蜗体内部分；

所述语音信号处理程序包括：

预处理单元，用于对音频放大采样模块转换后的数字音频信号进行采样、分帧；

端点检测单元，用于从预处理后的每帧信号中获取语音段；

语音识别单元，用于对语音段识别；以及，

特征编码单元，用于对语音识别的结果进行电刺激编码，它具有：

固定电刺激幅度变化模式库，它内部存储有与包含声调信息的所有汉语标准音节一一对应的固定电刺激幅度变化模式；以及，

刺激模式选择调整模块，它根据语音识别单元对语音段的识别结果，从固定电刺激模式库中选出对应的电刺激幅度变化模式，并分别根据语音识别结果的声母发声频率、声调信息、音长信息对电极通道选择模式、刺激速率变化模式、刺激时间进行调整，最终生成对应各个刺激电极的完整电刺激参数。

2、根据权利要求1所述的体外语音处理装置，其特征在于：所述端点检测单元采用基于倒谱距离门限的端点检测算法。

3、根据权利要求1所述的体外语音处理装置，其特征在于：所述语音识别单元采用基于隐马尔可夫模型的非特定人、中等词汇量的连续语音识别算法。

4、根据权利要求3所述的体外语音处理装置，其特征在于所述语音识别单元包含：

语音特征提取模块，该模块用于从语音段中提取MFCC和一阶差分MFCC作为该语音段的特征向量；

矢量量化模块，该模块根据由语音库训练得出的码本将从语音段提取的特征向量做一次矢量量化；

匹配计算模块，该模块根据由语音库训练得出的词条模型对量化后的特征向量进行匹配计算，得出初步的语音识别结果；以及，

语音理解及调整模块，该模块根据语义对识别结果进行调整，得出最终识别结果。    

5、根据权利要求1-4任一项所述的体外语音处理装置，其特征在于：所述数字信号处理器采用TI公司TMS320VC5509A数字信号处理器，音频放大采样模块采用美国楼氏电子公司的微机电式硅微型麦克风SP0103NC3-3以及WM8950音频放大采样滤波芯片，存储模块采用可高速读写的铁电存储器FM25L512，信号传输模块采用AD9833芯片和ADL5530芯片。

6、根据权利要求5所述的体外语音处理装置，其特征在于：还包括有机发光显示器，用于显示各功能模块的状态。

7、根据权利要求5所述的体外语音处理装置，其特征在于：采用基于TPS63000、TPS65120、TPS71733和TPS3103K33DBV的电源管理模块控制三节纽扣电池提供+5V、+3.3V和+12V工作电压。

8、一种电子耳蜗汉语固定电刺激幅度变化模式体外语音处理方法，其特征在于包括以下步骤：

对输入的语音信号进行采样、分帧的预处理步骤；

通过端点检测单元从预处理后的每帧信号中获取语音段的步骤；

通过语音识别单元对获取的语音段进行识别的步骤；和，

根据语音识别结果，从固定电刺激幅度变化模式库选出对应的电刺激幅度变化模式，并分别根据语音识别结果的声母发声频率、声调信息、音长信息对电极通道选择模式、刺激速率变化模式、刺激时间进行调整，生成对应各个刺激电极的完整电刺激参数的步骤，该电刺激参数用于控制电子耳蜗体内部分使配带者感知该语音信号。