论文部分内容阅读
听觉系统是人获取外界信息的最主要途径之一,随着社会老龄化的加剧和城市化发展,现实生活中因衰老、噪声和意外等引起的听力障碍发病率不断增加,听觉障碍问题影响很多人的正常生活。皮肤听声技术是将声音信号转变为电信号,经过信号处理的语音辨析,将声音信号转化为对皮肤不同形式刺激的一门技术。聋哑人不需任何手术,通过一定时间的训练即可达到分辨外界不同声音的效果。针对第一代皮肤听声器中模拟电路部分体积大,通道单一,分辨语音能力差的问题,本文探讨并实现了十二通道带通滤波技术,将声音信号划分成十二通道的电极刺激,提高了耳聋患者语音辨析的能力。首先对常用的助听设备进行了介绍,阐述了它们的实现原理,研究现状以及各自的优缺点。其次介绍了傅里叶变换,并分析了傅里叶变换的局限性。在MATLAB环境下实现了语谱图显示,通过语谱图可以明确获取不同时刻不同频率下的能量分布情况。为使皮肤听声器能更好的够辨析语音,提出了将积分变换带通滤波技术应用于皮肤听声器中。在MATLAB GUI环境下设计了语音分析软件,该软件能够读取wav及mp3文件,自动保存成.wav及.mp3格式。实现了对读取文件的播放,暂停及列表显示等功能;对读取文件的时域波形显示,频域分布显示以及频谱图的显示;同时实现了对语音文件十二通道带通滤波的功能;实现了在子菜单中任意步长时的积分变换功能,完成了定位功能。本系统遵循开发设计的基本要求,为数字式皮肤听声器的进一步发展提供了一个有力工具。本文将多通道数字带通滤波技术同语音信号处理理论相结合,提高了数字式皮肤听声器的语音辨析能力。并在MATLAB环境下实现了软件设计,完成了语音播放及语音分析等功能,最后对傅里叶变换做了相应改进,实现了积分变换的频率定位功能。实验结果表明,利用积分变换带通滤波技术,提高了原来皮肤听声器的识别率与分辨率,有效的解决了原来皮肤听声器对语音信号的处理能力局限性等问题,很好完成了我们预期的效果。