[发明专利]一种数字助听器非等宽子带自动增益控制方法

摘要

本发明提出了一种数字助听器非等宽子带自动增益控制方法。其具体方法是根据人耳听觉特性设计非等宽分析和滤波器组；对输入声音信号分段处理；对每个分段声音信号使用分析滤波器组滤波，得到各子带信号；计算各子带内的输入信号声压级；根据子带信号声压级进行子带自动增益调节；最后使用综合滤波器组将调节后的子带信号进行综合，得到系统输出信号。本发明通过子带滤波器组分离出噪声和语音信号，从而分别控制噪声频段和语音信号的增益，起到了一定的抑制噪声、提高信噪比的作用。相比较传统的等宽的子带滤波器组分割方法，本发明使用的非等宽滤波器组子带分割方法更符合人耳的听觉特征，在取得同等效果的前提下，所需要划分的子带数目减少，计算量减少。此外，本发明完全由软件程序实现，不需要附加额外的硬件电路，节约了产品的成本、重量和体积。

主权项

一种数字助听器非等宽子带自动增益控制方法，其特征是将输入声音信号划分成多个非等宽子带信号，在各子带内分别进行自动增益控制，其主要步骤为：(1)根据助听器采样频率和人耳听觉特征确定非等宽子带数目L和各子带带宽，子带带宽根据人耳的耳蜗滤波器特性进行分割，对人耳敏感频段的信号划分为较细的子带，而对人耳不敏感频段的信号划分为较粗的子带；(2)根据子带数目和带宽确定分析滤波器组H0(z)，H1(z)，...，HL‑1(z)和综合滤波器组G0(z)，G1(z)，...，GL‑1(z)的系数hl和gl，其中l＝0，1，…，L‑1；(3)对输入数字声音信号x(n)进行分段处理；(4)对每个分段声音信号，使用分析滤波器组H0(z)，H1(z)，...，HL‑1(z)进行滤波，得到各子带内信号x0(n)，x1(n)，...，xL‑1(n)；(5)计算各子带内的输入信号x0(n)，x1(n)，...，xL‑1(n)声压级，计算公式为 SPL = 10 · log 10 ( p 2 p 0 2 ) = 20 · log 10 ( p p 0 ) , 其中p为声压，p0为基准声压，其值为p0＝20μPa；(6)根据各子带输入信号声压级确定增益A0，A1，...，AL‑1，当声压级未达到患者痛阈时，不改变系统原先确定的前向增益，当声压级达到或超过患者痛阈时，降低增益使输出信号声压级控制在患者痛阈之下，经过增益调节后得到各子带输出信号y0(n)，y1(n)，...，yL‑1(n)，其中患者痛阈通过听力测试取得；(7)使用综合滤波器组G0(z)，G1(z)，...，GL‑1(z)对信号y0(n)，y1(n)，...，yL‑1(n)进行综合，得到系统输出信号y(n)；(8)返回步骤(3)，进行下一分段声音信号处理，直至声音信号结束。