一种人耳听力曲线仿真方法及装置

摘要

一种人耳听力曲线仿真方法及装置，具体包括以下步骤：1）鉴于H()是2为周期的函数，可以通过离散化0到2的采样获得各离散值；2）对|H()|进行频率抽样，即在步骤1）中获得的各离散值上根据人耳感应测得其频率响应的幅值，也即|H()|的值来构造人耳听力曲线，对|H()|进行频率抽样时满足公式（2）的离散形式；3）通过公式（2）的离散形式的反傅里叶变换获得滤波系数h(n)；4）通过滤波系数h(n)构造有限脉冲数字滤波器，建立频率响应跟有限脉冲数字滤波器之间的内在关系，原始声音经过该滤波器输出后获得的即是所需的声音频率范围。

说明书

技术领域

本发明属于数字信号处理领域，通过对人耳频谱曲线的仿真，实现对听力残障人群的验配，提高老年人和残障人群听觉的清晰度，给他们的生活带来愉悦的聆听体验。

背景技术

万物皆有波动，有波动就有波动频率和对频率的响应值（频响），人耳做为人的感知器官，是对声音频率的响应，不同的人对同一频率的响应值是不同的，因此，不同人对同一个声音的感知效果也是不一样的，造成人们对某个声音的好恶判断也不相同。如果把人耳对每个频点的响应值打印出来，就形成了人耳频响曲线，也称人耳听力曲线。虽然不同人的听力曲线是不一样的，但正常人的听力曲线是大致趋同的，特别是在有效听力范围内的曲线是比较一致的，这部分曲线大约在数字频率8KHZ（模拟频率4KHZ）范围内。人耳的可听范围集中在数字频率48KHMZ的范围内，不同频段给人的感知也不一样，8KHZ范围是语言的有效范围，更高的频段带来一些厚重，音调和音色的感知变化。人耳听力曲线会随人的年纪的增长产生变化，以至于对高频响应越来越不敏感，导致低频增强，容易造成清晰度下降，带来听力模糊。

发明内容

目前大部分低端助听产品，都是根据老年人对高频反映迟钝的特点，把低频频谱拉低，提高高频分量，以达到提高清晰度，带来助听的效果。这样的方式简单易于实现，对约50%左右的听力残障人群都能带来听力提高。而高端助听技术，则会从几个方面去改善自有品牌产品，譬如，尺寸，功耗和验配。目前国内在高端技术上缺乏有效产品，特别也没有底层的相关技术，欧美老牌企业封锁了相关技术，各品牌在验配方面都有自己的公式，几乎都不公开。本发明提出了一种全新的验配技术，利用该技术可以生产验配器材。

本发明需要信号处理的相关知识，由于本发明是基于有限长单位冲击响应（FIR）来设计的，因此其单位冲激响应h(n),(0

H(z) =

这是z

H(

这里h(n)是实数, |H(

本发明接下来详细阐述如何计算h(n)，具体包括以下步骤：1）鉴于H(

在上述步骤1）中对各离散值的选取可以采用把给定区间[0，2

在对单位圆上的等间隔取值中，其初始位置可以从0开始，也可以从

H（k) =

其中k = 0,…,N-1，通过离散反傅里叶变换，可得：

h(n)=

注意到H(k)和 |H(

如果对各离散值的选取采用感兴趣的频率表的方式，因为选择的频率表可能不是等分的，所以需要进行等间隔采样听力曲线，获得H(k)；

本发明创造性的利用傅里叶变换，根据频响值，仿真人耳曲线模型，达到调节听力的效果，给人带来愉悦的听力感受。对于老年人及听力障碍者，通过调节不同频率的增益，达到补偿的效果，提高语言可理解度，更好地解决了助听的问题。

附图说明

图1为本发明的步骤框图。

图2为本发明的频率抽样图。

图3为本发明的实施过程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明的目的在于提供一种人耳曲线模型，根据该曲线模型，仿真一个滤波器，通过该滤波器，提高人耳对声音感知度。该曲线模型的产生可以通过一个调幅信号发生器来产生，在频率周期内，测试某些感兴趣的频点的幅值，根据确定的幅值通过插值形成频幅曲线，就是所谓的人耳听力曲线，由于该曲线是频谱幅度产生，再通过等间隔采样获取频幅点组H(k),利用公式（4）获取滤波系数，以此所形成的滤波器就能带来听力改善。

具体实现过程如图3所示：

1.准备调幅信号发生器一台；

2.选择感兴趣的频率表F

3.按频率表依次测试各频率，同过调幅让候选人听，根据听力阀值确定幅值，生成频幅表；

4.根据频幅表通过插值生成听力曲线；

5.因为选择的频率表可能不是等分的，所以需要进行等间隔采样听力曲线，获得H(k)；

6.利用公式（4），求取h(n)，获得仿真滤波器；

利用上述过程获得的仿真滤波器过滤声音，便得到可被听力障碍人群容易接受的声音。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及领域应用，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。