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哈尔滨工程大学学报 2012年第1期33卷 106-111页

作者：于增辉黑勇薛金勇于伽陈黎明周玉梅中国科学院微电子研究所专用集成电路与系统研究室北京100029

多通道宽动态范围压缩(WDRC)是数字助听器听力补偿的常用算法,其增益计算涉及较多非线性运算(对数、指数),硬件实现功耗较大.为解决该问题,根据增益计算中声压级(SPL)检测的特点,提出一种基于查表法的多通道WDRC低功耗硬件实现方法,将... 详细信息

多通道宽动态范围压缩(WDRC)是数字助听器听力补偿的常用算法,其增益计算涉及较多非线性运算(对数、指数),硬件实现功耗较大.为解决该问题,根据增益计算中声压级(SPL)检测的特点,提出一种基于查表法的多通道WDRC低功耗硬件实现方法,将信号的平均能量直接映射为线性刻度的增益,完全避免了非线性运算.并且,该方法采用合适的表格区间划分达到较小的误差;对查表结果进行递归平滑,抑制增益波动的同时,可灵活调整启动时间和释放时间.仿真表明,该方法得到的增益与直接计算的结果比较吻合,且波动较小.此外,因无需对I/O曲线作分段线性的约束,使该方法具有较大的配置灵活性.在SMIC的0.13μm工艺条件下,基于该方法完成了32通道WDRC的VLSI设计并流片.实测结果表明,该设计的功耗仅为19.2μW.

关键词：数字助听器多通道宽动态范围压缩低功耗硬件实现 VLSI

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多通道宽动态范围压缩算法研究及DSP实现

多通道宽动态范围压缩算法研究及DSP实现

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作者：徐晓亮集美大学

学位级别：硕士

船员由于其自身职业原因,需要长期在充满噪音的船舱中工作和生活,随着耳朵长期接触噪声及海浪过强噪声水平的增加,自身生理的耳朵听力损失将逐渐影响其语言频率,从而出现噪声性耳聋,这都会增加船员患噪声性听力损失的机率。为保护船员... 详细信息

船员由于其自身职业原因,需要长期在充满噪音的船舱中工作和生活,随着耳朵长期接触噪声及海浪过强噪声水平的增加,自身生理的耳朵听力损失将逐渐影响其语言频率,从而出现噪声性耳聋,这都会增加船员患噪声性听力损失的机率。为保护船员的听觉系统并降低听力损失的几率,可采用数字助听器改善这类现象,它还可用于处理普通人群的听力障碍问题。伴随着我国老龄化比例的加快,越来越多的老人需要助听器改善听力问题,但基于我国自助研发的助听器算法非常少,这是一个亟待解决的问题。本文主要研究了数字助听器中的宽动态范围压缩算法,将宽动态范围算法应用在航海噪声环境下,可用于听力保护和听力补偿,对改善船员听力损失有重要的应用价值。本文介绍多通道宽动态范围压缩算法原理,该算法在每个通道内独立的进行动态压缩处理,可满足不同频段的听力损失患者实现对应的增益补偿需求。此外,根据助听器系统最大延时不超过10ms的经验指标,本文提出了基于时变滤波器的实时WDRC算法,根据信号处理理论中频域乘积等同于时域卷积这一特性,该算法使用频率采样法将增益值作为FIR滤波器的频率响应值设计出相应的滤波器,然后在时域上实现信号处理。实验结果表明,该方案并未产生信号谐波过大等方面失真,同时将算法延时与系统理论统延时分别降低了50%和33.33%,大大提升了系统的工作性能。本文还分析了启动和释放时间参数的不同导致压缩信号失真的影响,针对此问题,本文提出了自适应时间参数的多通道宽动态范围压缩算法,对自适应时间参数的多通道宽动态范围压缩算法做仿真实验与听音实验后,结果表明改进后的算法能有效地提高助听器的言语理解度。本文是在On Semiconductor公司的Ezairo 7100 DSP平台上实现了本算法。实时实现过程中通过对增益公式的量化处理使得整个算法的运行效率提高约56%。最后采用Frye FONIX8000专业仪器及测试软件对该算法的助听器进行了测试。检测结果表明,在500 80(Hz,Hz,)0 1600Hz处的特征频率点失真度均低于1%。实验结果与预期指标基本吻合,表明本文的算法具有一定的现实应用价值。

关键词：宽动态范围压缩自适应时间参数时变滤波器 Ezairo7100

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自适应动态范围优化技术临床应用效果探讨

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听力学及言语疾病杂志 2008年第6期16卷 506-508页

作者：胡旭君史靓金冬冬徐怡萍 Nanhan Xiong Sam Mok 浙江中医药大学听力与言语科学院杭州310053 Sound Design Technologies．Ltd．

目的比较宽动态范围压缩线路（wided ynamic range compression，WDRC）助听器和自适应动态范围优化线路（adaptive dynamic range optimization，ADRO）助听器的助听性能。方法选择具有2年以上WDRC线路助听器配戴史的中重度感音神经性... 详细信息

目的比较宽动态范围压缩线路（wided ynamic range compression，WDRC）助听器和自适应动态范围优化线路（adaptive dynamic range optimization，ADRO）助听器的助听性能。方法选择具有2年以上WDRC线路助听器配戴史的中重度感音神经性听力损失青年人9名（13耳），分别配戴WDRC线路助听器和ADRO线路助听器，经8周适应期后，通过问卷调查和言语识别率测试对不同压缩线路助听器的助听效果进行评估。结果问卷调查结果显示，受试者配戴WDRC线路助听器在适宜交谈的安静环境（EC）、具有背景噪声的环境（BN）、存在回响和混响的环境（RV）、令人厌恶的或突然的声音（AV）的聆听困难度（不适度）的得分分别为20．2％、33．5％、45．6％、38．9％；配戴ADRO线路助听器在EC、BN、RV、AV的聆听困难度（不适度）的得分分别为17．9％、35．4％、53．6％、46．9％。言语识别率测试结果则显示，无论是处于安静环境或噪声环境，针对不同强度的声音信号，受试者配戴ADRO线路助听器所记录的言语识别率较配戴WDRC线路助听器所记录的言语识别率平均可提高8％～10％（P值均〈0．05）。结论自适应动态范围优化线路助听器的助听性能优于宽动态范围压缩线路助听器。

关键词：助听器自适应动态范围优化宽动态范围压缩言语识别率

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基于WDRC的听力损伤补偿算法研究

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电声技术 2013年第11期37卷 45-49页

作者：杨博刘润生张国防北京交通大学电子信息工程学院北京100044 清华大学电子工程系北京100084

研究了基于宽动态范围压缩(Wide Dynamic Range Compression,WDRC)的听力损伤补偿算法。该算法简单实用,适合在DSP上实现,是目前大多数数字助听器中最核心的信号处理算法。在频率分析的基础上,根据信号的能量、变化速率等特征计算增益... 详细信息

研究了基于宽动态范围压缩(Wide Dynamic Range Compression,WDRC)的听力损伤补偿算法。该算法简单实用,适合在DSP上实现,是目前大多数数字助听器中最核心的信号处理算法。在频率分析的基础上,根据信号的能量、变化速率等特征计算增益。并通过频响整形及最大输出限制算法完善增益。最后借助DSP实验平台实现算法并进行测试。测试结果表明,在满足失真度要求及频响曲线要求的情况下,该信号处理方法可以将声音信号压缩到理想的动态范围内。

关键词：听力损伤补偿宽动态范围压缩最大输出限制

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