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基于听觉掩蔽效应的数字助听器关键技术的研究

作　者: 戚恋
导　师: 张玲华
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 语音增强听觉掩蔽数字助听器
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

随着耳聋问题成为一个世界性的问题,助听器的发展越来越受到人们的重视。数字助听器的核心是信号处理技术,助听器性能的优劣很大程度上取决于信号处理算法的好坏。因此研究数字助听器中的关键技术具有重要的理论意义和应用价值。本文主要研究基于听觉掩蔽效应的语音增强算法,论文的主要工作包括:1.对数字助听器中的几个核心技术做了研究,包括:语音增强技术、宽动态压缩技术、移频压缩技术和回声反馈消除技术。从原理和实现流程出发,对它们进行了分析讨论。2.重点对语音增强技术做了分析研究。针对基本谱减法会产生大量“音乐噪声”的问题,本文着重分析了人耳的听觉掩蔽特性,并深入研究了基于听觉掩蔽效应的语音增强算法。为使处理后的语音具有更好的清晰度和听觉感受,对传统的听觉掩蔽增强算法进行了改进。一方面,通过分析研究影响增益函数的可能因素,将增益函数的平滑指数由固定值改进为根据掩蔽阈值进行动态自适应调整;另一方面,再增加一个感知滤波器进行进一步的后续处理。3.对基本谱减法、基于听觉掩蔽效应的语音增强算法以及提出的改进算法进行了性能评价。通过仿真实现了相应的算法,并分别从主观和客观两个方面将改进算法和其他算法进行了比较。实验结果表明,本文提出的改进算法能够改善语音增强的效果,降低噪声对语音的干扰,使得处理后的语音质量有所提高。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究的背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究历史和现状  9-11
    1.2.1 数字助听器  9-10
    1.2.2 语音增强技术  10-11
  1.3 本文研究的主要内容  11-13
第二章语音信号处理基础理论  13-18
  2.1 语音的产生机理  13-14
  2.2 语音的基本特性  14-15
  2.3 噪声的基本特性  15-16
  2.4 信号预处理  16-17
  2.5 本章小结  17-18
第三章数字助听器中的关键技术  18-33
  3.1 语音增强技术  18-22
  3.2 宽动态压缩技术  22-26
  3.3 移频压缩技术  26-31
  3.4 回声反馈消除技术  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章基于听觉掩蔽效应的语音增强算法  33-51
  4.1 人耳的听觉特性  33-39
    4.1.1 听觉系统的构造  33-34
    4.1.2 听觉感知特性  34-35
    4.1.3 听觉掩蔽效应  35-39
  4.2 基本谱减法  39-42
    4.2.1 基本谱减法的原理  39-41
    4.2.2 基本谱减法的缺点  41-42
  4.3 基于听觉掩蔽效应的增强算法  42-46
    4.3.1 掩蔽阈值的计算  42-45
    4.3.2 谱减参数的调节  45-46
  4.4 基于听觉掩蔽增强的改进算法  46-49
    4.4.1 对参数的改进  46-48
    4.4.2 感知滤波器  48-49
  4.5 算法步骤  49-50
  4.6 本章小结  50-51
第五章仿真实现与性能评价  51-59
  5.1 仿真结果与分析  51-53
  5.2 性能评价  53-58
    5.2.1 主观评价方法  54-55
    5.2.2 客观评价方法  55-58
  5.3 本章小结  58-59
第六章总结和展望  59-61
  6.1 工作总结  59
  6.2 研究展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66

基于听觉掩蔽效应的数字助听器关键技术的研究

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