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基于听觉感知的电子耳蜗语音信号处理方案

施晓敏  
【摘要】: 电子耳蜗是唯一能恢复全聋人听觉系统的有效装置,其功能是对正常人的外耳、中耳、内耳耳蜗等外周听觉系统生理功能的模仿。在外周听觉系统中,核心部分是内耳的耳蜗。在电子耳蜗系统中,语音信号处理器对语音信号处理的方案是其核心的技术,直接影响电子耳蜗的性能,因此它自然成为人们研究的焦点和热点。 本文主要研究了电子耳蜗系统中的语音信号处理方案,并提出改进的语音信号处理方案。在传统的电子耳蜗语音信号处理方案的基础上,提出听觉感知的思想,同时结合听觉感知的语音信号的基本特征,使仿真后的电子耳蜗语音信号识别性能有了较好的改善。即本文主要工作如下: 1.提出了听觉感知小波变换的思想,采用多分辨率分析的思想,非均匀地划分时-频空间,与耳蜗的频率分析特性很相似。听觉感知域与耳蜗中的基底膜的长度呈线性关系,与声音频率呈近似的对数关系,经过听觉感知的小波变换处理的电子耳蜗语音信号,更加符合人类的听觉系统。 2.研究并讨论了各种电子耳蜗语音信号处理方案,将听觉感知的小波变换的思想应用于电子耳蜗的语音信号处理中,不仅克服以往滤波器组参数调整复杂问题和实现电子耳蜗语音处理的快速数字化计算,而且使电子耳蜗的语音处理更接近于耳蜗的实际生理特性。 3.研究了语音信号的个性特征:基音周期和共振峰。将听觉感知的特征信息应用于听觉感知电子耳蜗语音信号处理方案,保留了语音信号的说话者的个性特征,进一步提高了识别性能。 4.对电子耳蜗语音信号处理方案进行软件仿真,给出了仿真结果和讨论。 本文提出了一个全新的电子耳蜗语音信号处理方案,为研究新的电子耳蜗语音信号处理算法提供了一个平台。


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