论文部分内容阅读
解决耳聋患者听觉问题已是当今世界的一大难题,传统的方法有佩戴助听器和植入电子耳蜗,但二者都有明显的缺陷:前者将声音信号简单的放大,只适用于轻度耳聋患者,依赖于残余听觉神经;后者也要利用人的听觉神经,并且其植入手术复杂,造价过高,不适于广泛的推广。而皮肤听声器完全不依赖于残余听觉神经,仅依靠皮肤感受电刺激,然后将电流信号传递给大脑,使佩戴者能通过皮肤感受到外界的声音。但是由于目前研制的变压式皮肤听声器是单通道的,聋人佩戴皮肤听声器后能够感知声音,但不能够很好的理解语意,即其语音辨析能力不理想。
为使皮肤听声器能够辨析简单语音,本文主要进行了两个方面的研究:首先应用时频分布理论,比较分析语音信号语谱图提供的时域和频域信息,总结出汉语语音关键频率的大致分布情况,并以此为基础,为后续皮肤听声器辨析语音提供理论依据;其次将语音识别技术应用于皮肤听声器,并设计了皮肤听声器系统,该系统能够辨析简单的语音。
本系统以MATLAB软件为平台,主要功能有录制语音、播放语音、预处理、分段滤波、特征提取和辨析语音。根据系统主要功能,将其分为三个模块:采集模块、处理模块和辨析模块。采集模块将语音录制成WAVE文件,然后播放语音,得到其波形图和语谱图;处理模块对语音信号进行预处理,然后分段滤波,将信号通过滤波器组分成M个子带,每个子带通过电极片将电刺激传递给皮肤,接下来提取语音的MFCC参数作为特征参数;辨析模块将待测语音信号的特征参数与数据库中参考模板的特征参数进行模式匹配,找出相似度最高的参考模板所对应的发音,即为所要辨析的结果,然后将辨析结果输出。
以“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十个语音为例,进行仿真实验,仿真结果表明每个语音都得到了较为准确的辨析,说明本系统能够辨析简单语音,基本完成皮肤听声器辨析语音的任务.