基于BelaSignaDSP的数字助听器系统设计

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1、宣妻京交硕士学位论文基于BelaSignaDSP的数字助听器系统设计DesignofDigitalHearingAidsSystemBasedonBelaSignaDSP作者：张国防导师：骆丽北京交通大学2013年2月学位做删拥授权书l掣必㈣鬯本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权

2、说明)导师签名：旋磊签字日期：弘哆年够月7日>防日宓肜枷嗍砂中轹戽剿吵截Ⅵ作：，F-．[I旦≠，t￡一．学签中图分类号：TN912UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于BelaSignaDSP的数字助听器系统设计DesignofDigitalHeatingAidsSystemBasedonBelaSignaDSP作者姓名：张国防导师姓名：骆丽学位类别：工学学科专业：微电学与固体电子学学号：10120046职称：教授学位级别：硕士研究方向：数字集成电路北京交通大学2013年2月致谢本论文的工作是在我的导师骆

3、丽教授的悉心指导下完成的，骆老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，他的言传身教将使我终生受益，我衷心感谢两年多来骆老师一直以来对我的关心、指导和帮助。骆丽教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在论文结构、设计思路、论文撰写和修改方面都提出了许多宝贵的意见。骆老师正直为人、学识渊博，严谨求实的学术态度、兢兢业业的工作作风，都深深地影响着我。骆老师在我的生活上也给予了真切的关怀和帮助。在此谨向骆丽老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在实验室工作及撰写论文期间，清华大学的刘润生教授也给予了我很多帮助和支持，在古稀之年，刘

4、老师仍保持对科研的极度热情的精神，让我十分的佩服。清华语音芯片实验室的兄弟姐妹们也给予我不断的支持和鼓励，他们对我论文的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。此外，还要感谢我的父母和关心我的朋友，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业，是他们多年来的关爱与帮助陪我一直走到今天，感谢他们为我付出的所有，在我毕业的这一刻，希望他们能一同分享我的快乐!中文摘要摘要：在医疗设备和听力学的研究中，数字助听器的自主研发都有着重要的意义。本文在进行临床测试和学习当前国外先进助听技术的基础上，对数字助听器的软硬件系统开发进行了更深

5、一步的探索工作。本文设计并实现了基于DSP的数字助听器开发系统，该数字助听器系统设计主要分为硬件系统设计和软件系统设计。硬件平台的实现是围绕语音专用处理芯片BelaSigna300来搭建的，这款芯片是双核双哈佛架构，包含一个DSP和一个协处理器，此外还集成有A／D、D／A和放大器等模块，具有高集成度和极低功耗等优点，然后再结合麦克风、受话器、电源模块、外部存储和微调按钮共同构成完整的硬件平台。软件系统包括系统软件和应用软件两部分，系统软件采用的是超循环系统，主要是在DSP中设计完成的；应用软件主要包括控制功能模块和算法功能模块，其中

6、控制功能模块包括音量调节、模式切换、高频低频衰减控制等模块，这些功能模块都是通过芯片外设管脚和内部算法在DSP中实现的，算法功能模块包括单通道降噪、宽动态范围压缩、最大输出增益控制、提示音及耳鸣掩蔽等算法，这些算法大都是在DSP和协处理器中完成的。本文在后期的系统测试中，结合麦克风和受话器的频响曲线，预先设定了听力曲线图，然后通过计算宽动态范围补偿增益和最大输出增益控制的增益，最终实现了接近预设听力曲线的听力补偿。最后使用助听器专业测试设备对该系统作了全面评测，评测结果基本符合助听器行业的相关标准。本系统可根据患者的不同听力曲线调节

7、相关频响参数，来满足听障患者对听力的补偿要求。本人所完成的工作希望能对我国数字助听器的发展尽微薄之力，为以后我国数字助听器的研发工作提供更多参考。关键词：数字助听器；DSP；BelaSigna300分类号：TN912r)V1ABSTRACT——————————————————————————————————————————————————一。ABSTRACT：Inthestudyofmedicalequipmentandaudiology,independentresearchofdigitalhearingaidsisofgrea

8、tsignificance．BasedonleamingforeignadvancedhearingaidtechnologyandClinicaltesting，adeeperexplorationworkhasdoneabouth