数字助听器信号处理关键技术
作者：邹采荣，梁瑞宇，王青云 著
出版时间： 2016年版
内容简介
《数字助听器信号处理关键技术》详细介绍了数字助听器信号处理的相关理论和涉及的关键算法。主要内容包括：助听器研究基础、助听器多通道响度补偿算法、助听器降噪算法、助听器回波抑制算法、助听器降频算法、助听器方向性技术以及研究展望。
目录
目录
前言
第1章 绪论
1.1 数字助听器研究的背景和意义 1
1.2 数字助听器算法概述 2
1.2.1 多通道响度补偿算法 2
1.2.2 自适应降噪算法 3
1.2.3 回波抑制算法 3
1.2.4 降频算法 3
1.2.5 助听器方向性技术 3
1.2.6 其他算法 4
1.3 国内外研究现状 4
1.4 目前存在的问题 5
1.5 本章小结 6
参考文献 6
第2章 数字助听器研究基础 9
2.1 听力损失疾病及其治疗方法 9
2.1.1 听力损失疾病 9
2.1.2 听力损失与语言理解障碍 10
2.1.3 听力损失治疗方法 14
2.2 听力检测 15
2.2.1 测听基础 15
2.2.2 纯音听阈测试 16
2.3 言语测听 18
2.3.1 言语测听的设备与场地 19
2.3.2 言语信号的校准 20
2.3.3 言语识别阈测听 21
2.3.4 言语识别率测听 22
2.4 数字助听器硬件结构 23
2.5 产品级全数字助听器 24
2.6 汉语助听器语言策略 26
2.6.1 汉语与英语的语言差异对比 26
2.6.2 助听器汉语助听策略及方法 28
2.7 本章小结 29
参考文献 29
第3章 数字助听器响度补偿原理与算法 31
3.1 引言 31
3.2 助听器压缩原理与方法 31
3.2.1 助听器压缩背景与意义 31
3.2.2 助听器压缩基本原理 32
3.2.3 数字助听器压缩方法 43
3.2.4 助听器处方公式 47
3.3 响度补偿原理 51
3.3.1 增益传递函数 51
3.3.2 响度补偿基本方法 52
3.3.3 声压级计算 54
3.3.4 多通道响度补偿算法 55
3.4 符合人耳听觉特性的滤波器组设计 59
3.4.1 人耳听觉特性 59
3.4.2 数字助听器八通道响度补偿模型 60
3.4.3 完美重构分析与综合滤波器组实现 61
3.5 实验与仿真 62
3.5.1 八通道子带滤波器分析与综合测试 62
3.5.2 多通道响度补偿实验 65
3.6 本章小结 72
参考文献 73
第4章 助听器降噪算法 76
4.1 引言 76
4.2 助听器降噪算法概述 77
4.2.1 多通道自适应降噪算法 78
4.2.2 同步检测降噪算法 81
4.2.3 两种降噪算法的联合使用 82
4.2.4 存在的问题 82
4.3 改进的多通道降噪算法 83
4.3.1 多通道滤波器分解 83
4.3.2 谱减法原理 84
4.3.3 维纳滤波算法原理 85
4.3.4 改进的降噪算法 86
4.4 实验结果及分析 87
4.4.1 实验设置 87
4.4.2 算法降噪性能比较 87
4.4.3 算法实时性分析 90
4.5 本章小结 90
参考文献 91
第5章 助听器回波抑制算法 94
5.1 引言 94
5.2 助听器回波抑制算法概述 95
5.2.1 自适应增益衰减法 96
5.2.2 陷波滤波器法 97
5.2.3 自适应滤波器法 97
5.2.4 联合算法 98
5.2.5 挑战和局限 99
5.3 回波抵消算法及其改进 100
5.3.1 助听器回波抵消系统基本模型 100
5.3.2 自适应NLMS算法 102
5.3.3 自适应RLS算法 103
5.3.4 自适应次梯度投影算法 103
5.3.5 加权次梯度投影算法 106
5.4 实验与仿真 108
5.4.1 预滤波单元A(z)对回声估计性能的影响 110
5.4.2 白噪声输入情况下三种算法的失调误差比较 111
5.4.3 语音信号输入时三种算法的失调误差比较 113
5.4.4 白噪声和语音信号输入时的均方误差比较 114
5.4.5 白噪声和语音信号输入时的回声返回损耗增益值 115
5.4.6 次梯度投影算法中参数ρ取值对收敛性能的影响 117
5.4.7 算法复杂性分析 119
5.5 本章小结 120
参考文献 120
第6章 助听器降频算法 124
6.1 引言 124
6.2 降频助听技术概述 125
6.2.1 多通道声码器 126
6.2.2 慢速播放 126
6.2.3 频率转移 127
6.2.4 频率压缩 128
6.2.5 目前存在的问题 128
6.3 自适应慢放移频算法 129
6.3.1 慢放因子的评估 129
6.3.2 噪声下的算法改进 131
6.3.3 算法实现原理 133
6.4 算法性能评估 134
6.4.1 实验设置 134
6.4.2 测试量表的信效度分析 136
6.4.3 汉语识别性能分析 136
6.4.4 含噪声音的识别性能比较 137
6.5 本章小结 139
参考文献 139
第7章 助听器方向性技术 142
7.1 引言 142
7.2 定向麦克风技术 143
7.2.1 一阶定向麦克风 144
7.2.2 自适应定向麦克风 146
7.2.3 二阶定向麦克风 149
7.2.4 麦克风阵列 150
7.3 人耳听觉定位策略及线索 151
7.3.1 人耳听觉定位原理及方法 151
7.3.2 人耳声源定位线索 153
7.4 人耳听觉定位模型 154
7.4.1 听觉外周模型 154
7.4.2 定位特征的计算与选择 155
7.4.3 声源估计方法 156
7.5 实验与仿真 158
7.5.1 实验设置 158
7.5.2 理想情况下的声源方位估计 160
7.5.3 含干扰源情况下的声源方位估计 160
7.5.4 场景实验统计分析 166
7.5.5 语音理解度实验 168
7.6 本章小结 169
参考文献 169
第8章 展望 174
参考文献 176
