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实时多通道数字助听器降噪算法
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TN912.3[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]东南大学信息科学与工程学院,南京210096, [2]南京工程学院通信工程学院,南京211167, [3]广州大学机械与电气工程学院,广州510006
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61273266;61301219;61375028); 江苏省自然科学基金资助项目(BK20130241)
中文摘要:

在兼顾降噪性能和功耗的基础上,提出了一种实时多通道数字助听器降噪算法.首先,将输入信号分解为16个子带,计算每个子带的声压级,并基于估计的声压级来计算子带噪声和语音概率;然后,利用直接判决方法计算子带信号的先验信噪比和后验信噪比;最后,计算子带增益函数以实现自适应降噪.将该算法与改进谱减法、自适应维纳滤波法和调制深度法进行了比较.结果表明:与其他3种算法相比,在10 d B白噪声的情况下,本文算法输出的平均信噪比减少约3d B,主观语音质量评估得分最多提高0.90;在4种噪声环境下其平均主观语音质量评估得分提高0.41;所提算法采用子带声压级计算取代信号功率谱估计,节省了快速傅里叶变换的计算量,其时延较其他3种算法至少降低50%.

英文摘要:

A real-time noise reduction algorithm for multi-channel digital hearing aids is proposed based on the balance between noise reduction performance and power consumption. First,the input signal is decomposed into 16 subbands and the sound pressure level( SPL) of each subband is calculated. Based on the estimated SPL,the subband noise and the speech probability are computed.Then,the priori signal noise ratio( SNR) and the posteriori SNR of the subband signal are calculated by the direct decision method. Finally,the gain function is calculated to adaptively reduce noises.And the proposed algorithm is compared with the improved spectral subtraction,adaptive Wiener filter and the algorithm based on the modulation depth. The experimental results showthat compared with the other three algorithms,the average SNR of the proposed algorithm decreases by about 3 d B and the perceptual evaluation of speech quality( PESQ) is at most improved by 0. 90 when the SNR of the white noise is 10 d B. In addition,the average output PESQ is improved by 0. 41 in four kinds of noisy environments. In the proposed algorithm,the estimation of the power spectrum is replaced by the calculation of the subband SPL and the fast Fourier transform computation is reduced,inducing at least 50% decrease of the time-delay compared with the other three algorithms.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651