[0027] 本發(fā)明采用自適應(yīng)濾波算法,系統(tǒng)在濾波的過程中可以根據(jù)當(dāng)前的濾波結(jié)果修正 濾波器參數(shù),以達(dá)到最優(yōu)的濾波效果。在音頻信號處理平臺上變換自適應(yīng)濾波的收斂判別 條件,便于實時實現(xiàn)。
[0028] 本發(fā)明中采用移頻壓縮算法實現(xiàn)聲音信號頻率的迀移,是通過選擇的方式來處理 語音信號的一種壓縮技術(shù),先對言語的聲學(xué)特性進(jìn)行判斷,然后選定需要壓縮頻率的聲音 信號部分,并將之壓縮移動向臨近的低頻區(qū)域,而經(jīng)過分析被認(rèn)為不需要壓縮的語音信號 則維持不變。
[0029] 本發(fā)明的左右耳差頻算法采用SOLA-FS方法,它是一種時域抽取或內(nèi)插的方法。 該方法首先利用改變采樣率的方法改變頻率,然后再利用SOLA-FS方法完成時長規(guī)整。
[0030] 本發(fā)明中,情緒障礙調(diào)節(jié)模式訓(xùn)練時長共20分鐘,共分為4段:第一段為5分鐘左 右聲道均為高通250Hz的濾波處理;第二段為5分鐘左右聲道均為高通750Hz的濾波處理; 第三段為5分鐘左右聲道均為帶通1000?2000Hz的濾波處理;第四段為5分鐘左右聲道 均為高通750Hz的濾波處理。
[0031] 本發(fā)明中,雙耳平衡訓(xùn)練模式訓(xùn)練時間共30分鐘,共分為4段。第一段為5分鐘 左右聲道原聲播放;第二段為10分鐘左右聲道均為帶通1000?4000Hz的濾波處理;第三 段為5分鐘左右聲道原聲播放;第四段為10分鐘左右聲道均為帶通1000?4000Hz的濾波 處理。
[0032] 本發(fā)明中,濾波復(fù)合感知模式訓(xùn)練時間共30分鐘,共分為5段。第一段為6分鐘 左右聲道均為帶通250?750Hz的濾波處理;第二段為6分鐘左右聲道均為帶通1000? 2000Hz的濾波處理;第三段為6分鐘左右聲道均為帶通2000?3000Hz的濾波處理;第四 段為6分鐘左右聲道均為帶通3000?4000Hz的濾波處理;第五段為6分鐘左右聲道的原 聲播放。
[0033] 聽覺過敏治療模式訓(xùn)練時間共30分鐘,共分為6段;第一段為5分鐘左右聲道均 為低通500Hz的濾波處理;第二段為5分鐘左右聲道均為低通1000Hz的濾波處理;第三段 為5分鐘左右聲道均為低通1500Hz的濾波處理;第四段為5分鐘左右聲道均為低通3000Hz 的濾波處理;第五段為5分鐘左右聲道均為低通4000Hz的濾波處理;第6段為5分鐘左右 聲道的原聲播放。
[0034] 本發(fā)明中,自定義模式中可根據(jù)用戶自身具體情況設(shè)定移頻范圍,對用戶進(jìn)行聲 音信號分辨能力的訓(xùn)練;可根據(jù)需要誘導(dǎo)的腦電波范圍,設(shè)定雙耳差頻具體數(shù)值進(jìn)行情緒 誘導(dǎo)。也可將音樂治療,濾波治療,移頻治療和雙耳差頻腦電波誘導(dǎo)訓(xùn)練相結(jié)合進(jìn)行特定的 訓(xùn)練。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明基于數(shù)字信號處理系統(tǒng)(DSP)的聽覺統(tǒng)合訓(xùn)練器硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0036] 圖2為本發(fā)明中數(shù)字信號處理系統(tǒng)DSP外部存儲空間映射體系。
[0037] 圖3為本發(fā)明中異步存儲器FLASH與TMS320VC5509A硬件連接圖。
[0038] 圖4為本發(fā)明中同步動態(tài)存儲器SDRAM與TMS320VC5509A硬件連接圖。
[0039] 圖5為本發(fā)明中音頻處理模塊與TMS320VC5509A硬件連接圖。
[0040] 圖6為本發(fā)明外接音頻輸入設(shè)備時工作流程圖。
[0041]圖7為本發(fā)明直接讀取音頻存儲模塊中SD卡音頻文件時工作流程圖。
[0042] 圖8為本發(fā)明中所用自適應(yīng)濾波器原理圖。
[0043] 圖9為本發(fā)明中所用SOLA-FS算法示意圖;其中,圖9(a)圖為/ J /和/s/的原 始頻譜包絡(luò)圖;圖9(b)為利用比例移頻壓縮技術(shù)將/丨/和/s/的頻率壓縮到耳聾患者的 聽力頻段內(nèi)的頻譜圖。
[0044] 圖10為本發(fā)明中所用的移頻壓縮算法流程圖。
[0045] 圖11為本發(fā)明中移頻壓縮算法原理示意圖。
【具體實施方式】
[0046] 結(jié)合以下具體實施例和附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施本發(fā)明的過程、 條件、實驗方法等,除以下專門提及的內(nèi)容之外,均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識,本發(fā) 明沒有特別限制內(nèi)容。
[0047] 圖1中,1-核心處理單元,2-外設(shè)單元,3-數(shù)字信號處理器TMS5509A最小系統(tǒng), 4_存儲器,5-緩存器,6-電源模塊,7-音頻存儲模塊,8-按鍵控制輸入模塊,9-LED液晶顯 示模塊,10-復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD),11-音頻處理模塊。
[0048] 圖1顯示的是基于數(shù)字信號處理系統(tǒng)(DSP)的聽覺統(tǒng)合訓(xùn)練器構(gòu)成圖。其中包括 核心處理單元1和外設(shè)單元2。
[0049] 核心處理單元1包括德州儀器的TMS320VC5509A的DSP最小系統(tǒng)3,存儲器4和緩 存器5。存儲器4為擴展的閃存,緩存器5為擴展的SDRAM。核心處理單元1主要進(jìn)行聲音 信號的實時處理,包括原聲播放,可用于音樂治療;低通濾波,可用于助聽模擬治療;高通 濾波,可用于高頻治療,進(jìn)行高頻誘導(dǎo)、高頻諧波刺激;帶通濾波,可用于濾波復(fù)合治療;帶 阻濾波用于吸頻治療,濾除敏感頻段治療(固定頻點);移頻運算,用于提高用戶聽覺分辨 能力;生成差頻腦電波誘導(dǎo)信號,并且內(nèi)設(shè)有四種預(yù)設(shè)模式和自定義模式供用戶自主選擇。
[0050] 其中TMS5509A的最小系統(tǒng)3相當(dāng)于整個系統(tǒng)的CPU,進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)的計算。 5509A屬于非ROM類芯片,要獨立工作必須外擴異步存儲器FLASH作為程序固化空間。同 時,在片外擴展同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM作為系統(tǒng)程序運行空間。
[0051] 其中外部存儲空間映射體系如圖3所示。其中存儲器4采用IM的芯片AM29LV800。 這是一片512KX 16bit的異步存儲器,其地址線為19位,以"字"訪問。但PGE封裝的5509A 只有14根地址線,而且以"字節(jié)"訪問。故5509A的最低位地址線AO被懸空,將A[1 : 13] 與存儲器4的A[0 : 12]相連,而存儲器4的高位地址線A[13 : 18]被連接到復(fù)雜可編程 邏輯器件(CPLD) 10,如圖4所示。這樣每次存儲器4中的數(shù)據(jù)只有8KX 16bit被映射到CFl 空間中。系統(tǒng)通過CPLD的高位地址線來決定某部分被映射至CFl空間,如圖3所示。
[0052] 其中緩存器5采用8M的芯片HY57V641620FTP,這是一片4MX 16bit,占據(jù)2個 CE空間,如圖3所示,為同步動態(tài)存儲器。通過EMIF(外部存儲器接口 External Memory Interface)與5509A相連接,如圖4。
[0053] 外設(shè)單元2包括電源模塊6,音頻存儲模塊7,按鍵控制模塊8, LED液晶顯示模塊 9,復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD) 10和音頻處理模塊11。
[0054] 其中電源模塊6,其與所述核心處理單元連接,連接12V穩(wěn)壓直流電源,輸出3. 3V 和I. 6V穩(wěn)壓直流電提供整個系統(tǒng)的用電來源。
[0055] 其中音頻存儲模塊7,其與所述核心處理單元連接,存儲訓(xùn)練所用到的音樂素材, 由核心處理單元直接讀取進(jìn)行信號的實時處理。
[0056] 其中按鍵控制模塊8,通過復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD) 10與所述核心處理單元連 接,由"返回"、"向后"、"向前"、"確認(rèn)"和"重設(shè)"5個按鍵構(gòu)成,供用戶進(jìn)行設(shè)備的控制操 作。"返回"鍵用于返回上級菜單,"向后"、"向前"鍵用于同級菜單的選擇,"確認(rèn)"鍵用于進(jìn) 入下級菜單,"重設(shè)"鍵用于訓(xùn)練時,可以終止訓(xùn)練,并返回到上級菜單。
[0057] 其中顯示模塊9,通過復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD) 10與所述核心處理單元連接, 為LED液晶屏,顯示系統(tǒng)菜單,指導(dǎo)使用者進(jìn)行設(shè)備的控制操作。
[0058] 其中復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD) 10與TMS320VC5509A相連,用于擴展 TMS320VC5509A 的數(shù)據(jù)接口。
[0059] 其中音頻處理模塊11,其與所述核心處理單元連接,其中輸入端口 Line in可接 入訓(xùn)練素材播放器,如MP3等,音頻處理模塊對輸入的模擬聲音信號進(jìn)行A/D (模擬向數(shù)字) 轉(zhuǎn)換,再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳輸給核心處理單元,信號的實時處理后再由音頻處理模塊 對處理后的數(shù)字信號進(jìn)行D/A(向模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換。輸出端口輸出處理過的聲音,可以直接 連接耳機、音箱等放音設(shè)備;也可接入無線傳輸模塊,如