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本文在学习国外当前先进技术的基础上,对数字助听器的软硬件开发进行了深入的探索,并结合听觉生理学和语音信号处理技术,讨论一种基于TI公司DSP TMS320VC5416数字助听器关键技术的设计思路和实现方法。 本文介绍的数字助听器系统之设计包括硬件电路和算法研究,硬件上主要由核心处理芯片TMS320VC5416和模拟接口芯片TLV320AIC23B两部分构成,系统的主要功能均在DSP中完成,硬件电路设计相对比较简单。本文重点在于助听器语音信号处理算法的研究,系统能够实现依频域宽动态压缩,移频压缩和自适应噪声消除等功能。首先分析目前数字助听器应用的数字信号处理算法,针对传统多频段压缩放大方法存在的不足,提出依频域的宽动态压缩算法。该算法灵活的实现患者在不同频段需要不同增益补偿的功能,在对不同频率成分进行非线性压缩放大的同时,尽可能保留较多的基本频谱特征信息。同时本文还专门针对重度听力障碍患者听力学特征所提出移频压缩方案,将语音频谱从高频部分按比例搬移到低频,保证语音频谱适应患者残留的动态范围而保持频谱的相对特征不变。此外本文还设计一种语音信号自适应噪声消除算法,利用LMS自适应算法的特点抑制语音信号中的宽带噪声信号,提高信噪比。系统所有的算法的目的都是避免语音失真,提高舒适感。而后本文还利用MATLAB软件仿真实现所有算法,对比实验结果,进一步确认算法的可行性。 最终,算法的设计方案被移植到DSP语音实验平台上,在CCS强大的编译环境中,采用C和汇编语言联合编译的方式实现所有的算法,并调试成功,通过对比实验结果,取得符合理论推算的结果,从而验证了系统的可操作性。本系统可根据患者的听力测试结果任意调节频响参数,满足临床听障患者对听力进行补偿的要求,也为进一步研究助听器高级算法搭建了较好的实验平台。