专利汇可以提供增强时域信息的人工耳蜗虚拟通道信息处理系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了增强时域信息的人工 耳 蜗虚拟通道信息处理系统和方法,包括分析单元将数字 信号 分解为M个频带,根据可用 电极 ,将M个频带合并为N个通道;第一级峰值选取单元计算N个通道 能量 ,选择能量最大的A个通道;幅度调整单元固定低、高频通道界限,将A个通道分高频和低频通道;固定可接受基频范围,对低频通道调制;第二级峰值选取单元,计算N个通道的每个通道内最大频段 位置 ;声- 电刺激 单元将调制后的低频通道声-电转换,得到对应电极刺激量;将高频通道声-电转换,根据第二级峰值选取单元的最大频段位置,设置 电流 分配参数,确定两相邻电极电流强度比例,得到高频通道对应两相邻电极刺激量。从而,提升人工耳蜗使用者的听音能 力 。,下面是增强时域信息的人工耳蜗虚拟通道信息处理系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种增强时域信息的人工耳蜗虚拟通道信息处理系统,其特征在于,
声信号采集单元,用于采集外界的声信号;
转换成数字信号单元,与所述声信号采集单元相连,将采集的声信号转换成数字信号;
基频提取单元,与所述转换成数字信号单元相连,用于对数字信号进行基频F0提取;
分析单元,与所述转换成数字信号单元相连,用于将数字信号分解为M个频带,根据系统的可用电极数,将M个频带合并为N个通道;
第一级峰值选取单元,与所述分析单元相连,用于分别计算该N个通道的能量,选择能量最大的A个通道,并得到A个通道的包络能量值;
幅度调整单元,与所述第一级峰值选取单元和基频提取单元相连,用于固定低频与高频通道的界限,将A个通道分为高频通道和低频通道;然后固定可接受的基频范围,对低频通道的能量进行调制;
第二级峰值选取单元,与所述分析单元相连,计算并保留所述分析单元中合并的N个通道的每个通道内最大频段的位置;
声-电刺激单元,将调制后的低频通道进行声-电转换,然后得到低频通道对应电极的刺激量;将高频通道进行声-电转换,然后根据所述第二级峰值选取单元的N个通道的每个通道内最大频段的位置,设置电流分配参数,确定刺激产生该高频通道的最大频段时两个相邻独立电极上电流强度的比例,最后得到高频通道对应两个相邻独立电极上的刺激量。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的声信号采集单元通过自动增益控制的采样系统,准确无失真采集25-100dB动态范围的声信号。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的基频提取单元对数字信号进行基频F0提取:利用数字信号的平均幅度差函数:
其中,x(i)是输入的数字信号;τ为估计时延,取值同帧长;d(i,τ)是信号的周期,其最小值对应的是τ=τ0=1/F0;W是一帧语音中采样点的个数。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述的基频提取单元由于d(i,τ)的幅度变化范围比较大,在实时计算时,对d(i,τ)进行一个归一化处理:即
在按归一化处理获得归一化后的dd(i,τ)的第一个极小值,其对应的τ为信号基频的倒数,即1/F0。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述的基频提取单元在实时计算时,为降低计算量,在计算
时,仅对一帧内的信号进行每S个点计算一次d(i,τ):
6.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述的幅度调整单元固定可接受的基频范围[F0_min,F0_max],然后按如下方法对低频通道的能量进行调制:设低频通道所得通道能量AL(i),调制后的通道能量AL_mod(i)为:
当F0_min
其中,t是一帧信号的时间。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的系统,其特征在于,所述的声-电刺激单元将调制后的低频通道能量AL_mod(i),按如下方法转换为低频通道电流值EL(i):
则AL_mod(i)
其中,k=[(AL_mod(i)-Amin)/(Amax-Amin)]^p;
p取值范围为0.2—0.5;Emin和Emax分别对应于预先测量的植入者电极的电刺激感知阈值(T)和舒适阈值(C)的参数;[Amin,Amax]为通道声信号幅度输入范围区间;
所得低频通道对应电极E(i)的刺激量为EL(i);
将接收的高频通道的通道能量AH(i),按上述方法转换为高频通道电流值EH(i);
然后,根据第二级峰值选取单元的N个通道的每个通道内最大频段的位置,设置电流分配参数:在一帧时间内,以N个通道的每个通道内最大频段的位置,确定刺激产生该峰值时两个相邻独立电极上电流强度的比例;首先,设通道内包含频段数为K个,其中K的取值范围为2-30;B为1至K个频段内最大频段能量位置,则通道对应电极E(i)和E(i+1)的电流比例为:[B/K,1-B/K];
最后根据公式:EH(i)*B/K和EH(i)*(1-B/K),分别得到高频通道对应的电极E(i)和E(i+1)的刺激量。
8.一种增强时域信息的人工耳蜗虚拟通道信息处理方法,其特征在于,包括:
采集外界的声信号,将采集的声信号转换成数字信号;
对数字信号进行基频F0提取;
并且将数字信号分解为M个频带,然后将分频处理后的M个频带合并为N个通道;进行第一级峰值选取,分别计算该N个通道的能量,选择能量最大的A个通道,并得到A个通道的包络能量值;进行第二级峰值选取:计算并保留合并的N个通道的每个通道内最大频段的位置;
根据第一级峰值选取的能量最大的A个通道和包络能量值,以及提取的信号基频进行声信号的幅度调整:固定低频与高频通道的界限,将A个通道分为高频通道和低频通道;然后固定可接受的基频范围,对低频通道的能量进行调制;
将调制后的低频通道进行声-电转换,然后得到低频通道对应电极的刺激量;将高频通道进行声-电转换,然后根据所述第二级峰值选取的N个通道的每个通道内最大频段的位置,设置电流分配参数,确定刺激产生该高频通道的最大频段时两个相邻独立电极上电流强度的比例,最后得到高频通道对应两个相邻独立电极上的刺激量。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对低频通道的能量进行调制是按照如下方式进行:
固定可接受的基频范围[F0_min,F0_max],然后对低频通道的能量进行调制:
设低频通道所得通道能量AL(i),调制后的通道能量AL_mod(i)为:
当F0_min
其中,t是一帧信号的时间。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的进行声-电刺激是将调制后的低频通道能量AL_mod(i),按如下方法转换为低频通道电流值EL(i):
则AL_mod(i)
其中,k=[(AL_mod(i)-Amin)/(Amax-Amin)]^p;
p取值范围为0.2—0.5;Emin和Emax分别对应于预先测量的植入者电极的电刺激感知阈值(T)和舒适阈值(C)的参数;[Amin,Amax]为通道声信号幅度输入范围区间;
所得低频通道对应电极E(i)的刺激量为EL(i);
将得到的高频通道的通道能量AH(i),按上述方法转换为高频通道电流值EH(i);
然后,根据第二级峰值选取的N个通道的每个通道内最大频段的位置,设置电流分配参数:在一帧时间内,以N个通道的每个通道内最大频段的位置,确定刺激产生该峰值时两个相邻独立电极上电流强度的比例;首先,设通道内包含频段数为K个,其中K的取值范围为2-30;B为1至K个频段内最大频段能量位置,则通道对应电极E(i)和E(i+1)的电流比例为:[B/K,1-B/K];
最后根据公式:EH(i)*B/K和EH(i)*(1-B/K),分别得到高频通道对应的电极E(i)和E(i+1)的刺激量。
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