一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法技术

本发明专利技术提供了一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，包括如下步骤：构建虚拟空间音频；所述虚拟空间音频中包括目标声和掩蔽声；调整骨导设备在同一虚拟空间音频下的骨导刺激感知响度至与气导设备等响度；在所述虚拟空间音频下执行言语识别阈值测试，计算开始产生空间去掩蔽的目标声和掩蔽声的空间分离角度；向预设空间分离角度阈值以上的空间分离角度方向执行波束入射干扰，本发明专利技术增加了GSC波束形成算法进行调控，对空间去掩蔽能力差的听者增加波束形成算法；在增加听者使用助听器的言语识别能力的同时，根据测得的开始产生空间去掩蔽的分离角度进行调控，可以最小化算法的复杂度，增加助听器的实用性。增加助听器的实用性。增加助听器的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法


[0001]本专利技术属于助听器
，特别涉及一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法。

技术介绍

[0002]目前，普遍认为声音感知路径分为两条：气导和骨导。与气导不同，在骨导中，声波无需经过外耳道和中耳。因此，佩戴骨导设备时，不会堵塞耳道，这一特性使骨传导技术在听力保护和通信领域的应用日益广泛。但是，由于骨导设备经颅衰减相较于气导耳机小得多，因此骨导设备的空间声重放效果比不上气导。
[0003]由于目标声音和掩蔽声音之间存在空间分离，而空间上的分离导致了掩蔽释放，从而提高了语音的可理解性，这种空间上的益处通常被称为空间去掩蔽SRM。空间去掩蔽量化为掩蔽声音与目标声音在相同位置和空间分离下的言语识别阈值的差异，其中言语识别阈值SRT通常用获得50％言语正确率时的信噪比来表示。通常空间去掩蔽能力包含两个方面。第一个方面开始产生SRM时目标声音与掩蔽声音的空间分离角度。第二个方面涉及目标声音与掩蔽声音在不同空间分离角度产生的SRM的大小。本专利技术主要聚焦于空间去掩蔽能力的第一个方面，即考虑开始产生SRM时目标声音与掩蔽声音的空间分离角度，使用波束形成算法提高未产生空间去掩蔽的方位角度范围内的语音可懂度。
[0004]目前，大部分的空间去掩蔽实验，尤其是骨导设备的空间去掩蔽测量，是在消声室或具有适当声学处理的听音室中测得听者的空间去掩蔽能力。目前，听者根据自身听力结果选择助听器或者使用统一的助听器。然而，听者的空间去掩蔽能力各有不同，空间去掩蔽能力较差的听者在目标声音与掩蔽声音的空间分离角度较大时才产生空间去掩蔽，这导致听者在目标声音与掩蔽声音空间分离能力角度较小时的言语识别能力较差。听者选择统一的助听器可能与自身的言语识别能力不匹配，导致听者即使佩戴助听器后听力能力的提升效果仍不显著。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，包括如下步骤：
[0006]S1、构建虚拟空间音频；所述虚拟空间音频中包括目标声和掩蔽声；
[0007]S2、调整骨导设备在同一虚拟空间音频下的骨导刺激感知响度至与气导设备等响度；
[0008]S3、在所述虚拟空间音频下执行言语识别阈值测试，计算开始产生空间去掩蔽的目标声和掩蔽声的空间分离角度；
[0009]S4、向预设空间分离角度阈值以上的空间分离角度方向执行波束入射干扰。
[0010]进一步地，所述虚拟空间音频中，所述目标声和掩蔽声包括如下设置：
[0011]目标声与掩蔽声均在0
°
；
[0012]目标声在0
°
而掩蔽声分别在5
°
、10
°
、15
°
、30
°
、45
°
、60
°
、75
°
、90
°
、105
°
、120
°
、135
°
、150
°
、165
°
、180
°
；
[0013]所述0
°
为以受试者为参考系，所述受试者前方水平面的正右侧。
[0014]进一步地，所述S3中，所述言语识别阈值测试包括以下步骤：
[0015]S101.在每次测试开始时，将掩蔽声水平固定在第一数值，信掩比设置为第二数值；
[0016]S102.试验期间每组N个句子的呈现过程中自适应调整目标声水平，受试者根据播放的语音进行复述；
[0017]S103.对每个受试者每个空间条件在N个句子中取最后n个句子的信掩比的算术平均值为SRT。
[0018]进一步地，所述S102中，所述自适应调整为：设一个复述正确率阈值，高于所述预设正确率阈值的实验会导致目标声水平降低，反之则会导致目标声水平增加，且目标声步长在目标声水平一次降低和一次增加后减小。
[0019]进一步地，所述目标声水平执行多次逆转，所述逆转为所述目标声水平按顺序一次降低一次增加；每执行一次逆转，下一次逆转时目标声水平减半。
[0020]进一步地，所述S3中，所述空间去掩蔽测量方法具体为：测量目标声音与掩蔽声音同向方位和空间分离的言语识别阈值SRT
同向
、SRT
分离
，通过测量的言语识别阈值，计算得到空间去掩蔽数值SRM＝SRT
同向
‑
SRT
分离
。
[0021]进一步地，所述S4中，执行波束干扰入射时，通过广义旁瓣消除算法、最小方差无失真响应或线性约束最小方差算法。
[0022]进一步地，所述执行波束干扰入射时，通过广义旁瓣消除算法的具体步骤为：GSC波束形成的结构包括三个部分：固定波束形成器、阻塞矩阵和自适应噪声相消器，麦克风阵列采集的多通道带噪信号先通过上支路的固定波束形成器和下支路的阻塞矩阵，固定波束形成器输出得到期望信号和部分残留噪声，阻塞矩阵阻塞期望信号得到参考噪声；上支路和下支路的输出分别输入自适应噪声相消器，对上支路的残留噪声进行进一步消除，从而得到增强后的信号；GSC将权重矢量分解为自适应权重和非自适应权重两个部分，其中自适应权重位于约束空间的正交空间中，非自适应权重位于约束子空间中，GSC主要由主路和辅路两部分组成，目标信号从主路通过，噪声和干扰从辅路通过，权矢量可表示为
[0023]w＝w
q
‑
Bw
a
[0024]其中，w
q
＝(CC
H
)
‑1Cf为非自适应权重，f表示P*1维的约束矢量，约束子空间由M*P维的约束矩阵C表示，其中麦克风数量M需要小于线性约束条件P的个数；w
a
＝(B
H
R
x
B)
‑1B
H
R
x
w
q
为自适应权重；最小方差子空间由M*(M
‑
P)维的阻塞矩阵B表示，阻塞矩阵B的作用就是保证目标信号不进入辅路，阻塞矩阵的输出希望只有噪声通过，组成B的列矢量处于约束子空间的正交互补空间中，由于约束矩阵和阻塞矩阵是相互正交的，所以满足B
H
C＝0，阻塞矩阵被用来阻塞期望语音信号，令主路输出阻塞矩阵投影后的输出为z＝B
H
x，那么自适应的权矢量可以表示为w
a
是保证主辅路均方误差最小的维纳解，其中R
z
＝B
H
RB是z的协方差矩阵，p
z
＝B
H
Rw
q
是z和y
c
的互相关矢量。
[0025]本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
[0026]1.该基于空间去掩蔽的助听器拾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、构建虚拟空间音频；所述虚拟空间音频中包括目标声和掩蔽声；S2、调整骨导设备在同一虚拟空间音频下的骨导刺激感知响度至与气导设备等响度；S3、在所述虚拟空间音频下执行言语识别阈值测试，计算开始产生空间去掩蔽的目标声和掩蔽声的空间分离角度；S4、向预设空间分离角度阈值以上的空间分离角度方向执行波束入射干扰。2.根据权利要求1所述的基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，其特征在于，所述虚拟空间音频中，所述目标声和掩蔽声包括如下设置：目标声与掩蔽声均在0
°
；目标声在0
°
而掩蔽声分别在5
°
、10
°
、15
°
、30
°
、45
°
、60
°
、75
°
、90
°
、105
°
、120
°
、135
°
、150
°
、165
°
、180
°
；所述0
°
为以受试者为参考系，所述受试者前方水平面的正右侧。3.根据权利要求1所述的基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，其特征在于，所述S3中，所述言语识别阈值测试包括以下步骤：S101.在每次测试开始时，将掩蔽声水平固定在第一数值，信掩比设置为第二数值；S102.试验期间每组N个句子的呈现过程中自适应调整目标声水平，受试者根据播放的语音进行复述；S103.对每个受试者每个空间条件在N个句子中取最后n个句子的信掩比的算术平均值为SRT。4.根据权利要求3所述的基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，其特征在于，所述S102中，所述自适应调整为：设一个复述正确率阈值，高于所述预设正确率阈值的实验会导致目标声水平降低，反之则会导致目标声水平增加，且目标声步长在目标声水平一次降低和一次增加后减小。5.根据权利要求4所述的基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法,其特征在于，所述目标声水平执行多次逆转，所述逆转为所述目标声水平按顺序一次降低一次增加；每执行一次逆转，下一次逆转时目标声水平减半。6.根据权利要求1或3所述的基于空间去掩蔽的助听器拾音调控方法，其特征在于，所述S3中，所述空间去掩蔽测量方法具体为：测量目标声音与掩蔽声音同向方位和空间分离的言语识别阈值SRT
同向
、SRT
分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，谢思佳，王小亚，桑晋秋，郑成诗，李晓东，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：