基于DSP的数字助听器平台驱动设计与算法实现

摘要

数字助听器是听力障碍患者进行听力补偿，实现听力康复的主要手段，对于提高患者的语言识别与交流能力具有重要的意义。传统的模拟助听器发展的很成熟，但存在着功耗大、适用人群窄、环境适应度低、增益补偿非个性化等问题，使用数字助听器代替模拟助听器可以有效弥补上述不足。目前我国自主研发的数字式助听器技术相对匮乏。因此，数字式助听器的研究工作有着重要的意义，数字式助听器产品有着广阔的市场前景。
　　通过对数字助听器原理与应用的分析，本课题选用低功耗的C5535 eZdsp USB开发套件作为数字助听器的开发平台。针对使用该平台实现数字助听器的功能，需要对平台进行相关的驱动配置，包括TLV320AIC3204驱动配置、DSP5535中I2S驱动配置、DSP5535中DMA驱动配置以及Bootloader的驱动实现。驱动配置完成后，数字助听器平台能够将外界声音实时的传输到耳机端输出，并为后续加载语音处理算法程序预留了数组接口。
　　针对数字助听器进行音频信号处理，达到助听功能的需求分析，本文介绍了三种语音处理算法。三种语音处理算法包括：自动增益控制算法、移频算法以及宽动态范围压缩算法。通过分析三种算法的基本原理，将算法分别使用MATLAB进行仿真实现，验证算法的可行性。在此基础上，本论文将这三种语音处理算法在数字助听器平台上进行软件实现，并根据平台的特点作了优化。经过对算法的优化，算法的运行时间降低到原来的二分之一左右，这对提高数字助听器的实时性能，从而应用于工程实现具有重要参考价值。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题背景及研究的目的和意义

1.3助听器的发展历史与研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第2章 数字助听器平台介绍

2.1 数字助听器原理

2.2 基于DSP的数字助听器硬件平台

2.3 基于DSP的数字助听器软件平台

2.4 本章小结

第3章 数字助听器平台驱动设计

3.1 引言

3.2 数字化部分AIC3204驱动配置

3.3 DSP中I2S的驱动配置

3.4 DSP中DMA驱动配置

3.5 DSP5535的Bootloader

3.6 本章小结

第4章 数字助听器的算法实现以及优化

4.1 引言

4.2 自动增益控制算法

4.3 移频算法

4.4 宽动态范围压缩算法

4.5 三种算法在平台上的优化

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢