專利名稱：用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，屬于電子信息技術(shù)和醫(yī)療器械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)上把聽(tīng)閾在90分貝以上的患者統(tǒng)稱為全聾，大部分患者全聾的原因是由于毛細(xì)胞的損失而不是聽(tīng)神經(jīng)的功能衰退。殘留聽(tīng)神經(jīng)的存在，為人工耳蝸技術(shù)用電流直接刺激聽(tīng)神經(jīng)奠定了基礎(chǔ)。人工耳蝸系統(tǒng)是用于治療傳感性耳聾的一種醫(yī)療電子儀器，其功能是代替患者完成聲一電轉(zhuǎn)換，用攜帶了聲音信息的電脈沖直接刺激患者的聽(tīng)神經(jīng)，令患者產(chǎn)生與原聲音頻率基本一致的聲音感覺(jué)，從而達(dá)到使患者恢復(fù)聽(tīng)力的目的。當(dāng)前人工耳蝸系統(tǒng)的語(yǔ)音處理器普遍采用頻率分解算法，依靠專用濾波器芯片或模擬電路完成分解濾波器組的功能，由此造成語(yǔ)音處理器功能簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、集成度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述背景技術(shù)中所提到的不足，為數(shù)字式多通道人工耳蝸系統(tǒng)提供一種低功耗，體積小，重量輕，同時(shí)裝載多種語(yǔ)音處理算法，并通過(guò)遠(yuǎn)程在線編程隨時(shí)加入新的語(yǔ)音處理算法的體外便攜設(shè)備。
本發(fā)明提出的用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，包括(1)由兩個(gè)麥克風(fēng)組成的語(yǔ)音采集電路，用于采集兩路語(yǔ)音或一路語(yǔ)音和一路噪聲信號(hào)；(2)自動(dòng)增益控制電路，用于調(diào)整上述語(yǔ)音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；(3)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將上述語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將調(diào)制信號(hào)數(shù)字化后反饋給數(shù)字信號(hào)處理器；(4)數(shù)字信號(hào)處理器，用于將上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生編碼后的調(diào)制信號(hào)；(5)調(diào)制器，用于將上述調(diào)制信號(hào)調(diào)制到設(shè)定的載頻信號(hào)上，并進(jìn)行功率放大；(6)比較器，用于將調(diào)制器輸出的信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后反饋給信號(hào)處理器；(7)計(jì)算機(jī)接口電路，用于該語(yǔ)音處理器與計(jì)算機(jī)的連接。
(8)不揮發(fā)存儲(chǔ)器，與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理器的程序和語(yǔ)音處理器使用者的參數(shù)。
本發(fā)明提出的用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，采用單片數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音處理器，采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析和處理，既降低了電路的復(fù)雜度，又提高了系統(tǒng)的性能。語(yǔ)音處理器使用不揮發(fā)存儲(chǔ)器保存程序和患者參數(shù)，使語(yǔ)音處理器具有遠(yuǎn)程更新升級(jí)能力。


圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的語(yǔ)音處理器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是語(yǔ)音處理器功能擴(kuò)展示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括由兩個(gè)麥克風(fēng)組成的語(yǔ)音采集電路，用于采集兩路語(yǔ)音或一路語(yǔ)音和一路噪聲信號(hào)；自動(dòng)增益控制電路，用于調(diào)整上述語(yǔ)音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將上述語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將調(diào)制信號(hào)數(shù)字化后反饋給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器，用于將上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生編碼后的調(diào)制信號(hào)；調(diào)制器，用于將上述調(diào)制信號(hào)調(diào)制到設(shè)定的載頻信號(hào)上，并進(jìn)行功率放大；比較器，用于將調(diào)制器輸出的信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后反饋給信號(hào)處理器；計(jì)算機(jī)接口電路，用于該語(yǔ)音處理器與計(jì)算機(jī)的連接。不揮發(fā)存儲(chǔ)器，與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理器的程序和語(yǔ)音處理器使用者的參數(shù)。
本發(fā)明提出的語(yǔ)音處理器的工作原理是，語(yǔ)音處理器先進(jìn)行語(yǔ)音采集，并把采集到的語(yǔ)音模擬信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)A/D變換后把信號(hào)送入數(shù)字信號(hào)處理器(以下簡(jiǎn)稱DSP)芯片中進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，DSP用到的語(yǔ)音處理算法等程序由計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232接口電路輸入，處理好的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制電路調(diào)制到天線輸出。使用者可將本語(yǔ)音處理器隨身攜帶，置于使用者身體的任意部位，信號(hào)輸出用天線與語(yǔ)音處理器中的調(diào)制器通過(guò)信號(hào)線相連，并置于使用者的耳旁，該天線與人體內(nèi)接收電路天線相耦合，將能量和信號(hào)反射給使用者的體內(nèi)電路。
語(yǔ)音處理器采用全3.6伏電源設(shè)計(jì)，用一塊3.6伏的鋰充電電池或三節(jié)鎳氫電池供電，使用低壓差線性穩(wěn)壓器輸出3.3V和1.8V工作電壓。
本發(fā)明的語(yǔ)音處理器的一個(gè)實(shí)施例中，麥克風(fēng)的型號(hào)是EM-100B，自動(dòng)增益控制電路的型號(hào)是MAX4252，A/D轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為MAX987，比較器的型號(hào)為74HC00。監(jiān)測(cè)調(diào)制電路的輸出電壓，控制發(fā)射功率和反向數(shù)據(jù)的測(cè)量。語(yǔ)音處理器的計(jì)算機(jī)接口采用RS-232接口，通過(guò)計(jì)算機(jī)接口完成語(yǔ)音處理算法的更新和設(shè)置患者刺激參數(shù)。采用型號(hào)為SST29LE020的不揮發(fā)存儲(chǔ)器，同時(shí)保存監(jiān)控程序、若干種語(yǔ)音處理算法程序和患者參數(shù)。語(yǔ)音處理器的語(yǔ)音處理程序和患者刺激參數(shù)的更新都是通過(guò)計(jì)算機(jī)接口在線編程實(shí)現(xiàn)。本語(yǔ)音處理器中的數(shù)字信號(hào)處理器采用體積小、低電壓、功耗低、運(yùn)算能力強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理器，型號(hào)為ADSP218X，在其內(nèi)部完成對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)濾波，提取諧振點(diǎn)，頻率分解和刺激編碼。
圖2說(shuō)明了程序在數(shù)字信號(hào)處理器和不揮發(fā)存儲(chǔ)器中的分布結(jié)構(gòu)。在不揮發(fā)存儲(chǔ)器中的程序包括監(jiān)控程序，語(yǔ)音處理算法程序和患者參數(shù)。監(jiān)控程序由編程器寫(xiě)入，若干種語(yǔ)音處理算法程序和患者參數(shù)隨后通過(guò)在線編程方式寫(xiě)入。監(jiān)控程序包括不揮發(fā)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)程序和命令解釋程序。系統(tǒng)上電復(fù)位后數(shù)字信號(hào)處理器首先調(diào)入并運(yùn)行監(jiān)控程序，監(jiān)控程序在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)如果沒(méi)有檢測(cè)到計(jì)算機(jī)更新語(yǔ)音處理算法程序或患者參數(shù)的指令，就直接調(diào)入并執(zhí)行原來(lái)的語(yǔ)音處理算法程序。否則命令解釋程序分析計(jì)算機(jī)通過(guò)串口傳送的指令和數(shù)據(jù)，通過(guò)不揮發(fā)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)程序?qū)懭牖蚋抡Z(yǔ)音處理算法程序和患者參數(shù)，并執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，其特征在于該語(yǔ)音處理器包括(1)由兩個(gè)麥克風(fēng)組成的語(yǔ)音采集電路，用于采集兩路語(yǔ)音或一路語(yǔ)音和一路噪聲信號(hào)；(2)自動(dòng)增益控制電路，用于調(diào)整上述語(yǔ)音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；(3)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將上述語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將調(diào)制信號(hào)數(shù)字化后反饋給數(shù)字信號(hào)處理器；(4)數(shù)字信號(hào)處理器，用于將上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生編碼后的調(diào)制信號(hào)；(5)調(diào)制器，用于將上述調(diào)制信號(hào)調(diào)制到設(shè)定的載頻信號(hào)上，并進(jìn)行功率放大；(6)比較器，用于將調(diào)制器輸出的信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后反饋給信號(hào)處理器；(7)計(jì)算機(jī)接口電路，用于該語(yǔ)音處理器與計(jì)算機(jī)的連接；(8)不揮發(fā)存儲(chǔ)器，與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理器的程序和語(yǔ)音處理器使用者的參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于人工耳蝸的數(shù)字式多通道語(yǔ)音處理器，屬于電子信息技術(shù)和醫(yī)療器械領(lǐng)域。該語(yǔ)音處理器包括語(yǔ)音采集電路；自動(dòng)增益控制電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將調(diào)制信號(hào)數(shù)字化后反饋給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器，用于將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生編碼后的調(diào)制信號(hào)；調(diào)制器，用于將調(diào)制信號(hào)調(diào)制到設(shè)定的載頻信號(hào)上，并進(jìn)行功率放大；比較器，用于將調(diào)制器輸出的信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后反饋給信號(hào)處理器；計(jì)算機(jī)接口電路，用于該語(yǔ)音處理器與計(jì)算機(jī)的連接；不揮發(fā)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理器的程序和語(yǔ)音處理器使用者的參數(shù)。本發(fā)明的語(yǔ)音處理器，降低了電路的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)的性能，而且具有遠(yuǎn)程更新升級(jí)能力。
文檔編號(hào)H04R25/02GK1561143SQ200410007529
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者梁華偉 申請(qǐng)人:梁華偉