基于DSP的皮肤听声器的研究与开发

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1、与开发摘要皮肤听声器完全利用电子与声学技术模仿人体的听觉器官，不依赖于人的任何残余听力，可使任何聋哑患者都可以识别语音信息。皮肤听声就是将声音信号转化为电信号作用在人体皮肤上，使人体皮肤通过电流刺激获得对于声音的感知。目前使用的单通道变压式皮肤听声器已经对不同程度的聋哑人士产生一定的效果。但是单通道变压式皮肤听声器在某些方面还是不够完善。由于它采用模拟电路研制，因而有一些难以克服的缺陷，主要表现在仅对外部的声音信号有感知，无法达到语言的准确识别。为了克服以上缺陷，提出基于DSP的数字式皮肤听声器，系统以TMS320F2812为控制核心，采用自适应消噪、多通道带通

2、滤波等语音处理策略，实现对简单语音信息的处理，提高皮肤听声器的识别率；实验结果表明，基于DSP的皮肤听声器通过对输入语音信号的快速、实时的处理，最终实现了全聋患者对简单语音信息的辨析，从而完善改进原有模拟式皮肤听声器的性能，增强其实用性，使之能够达到更好的效果。论文主要完成了以下四项主要内容：(1)依据系统设计要求及技术指标，按照DSP系统设计方法及步骤进行了系统总体方案的设计，确定了系统自上而下的模块化硬件设计思想：(2)系统按照自上而下的模块化设计思路，以硬件系统的模块化设计为重点主要进行了数据采集、DSP数据处理、多通道带通滤波输出、皮肤电极阵列以及辅助模

3、拟电路五大模块的设计，并把系统设计成低功耗、抗干扰、高精度的思想贯穿于系统设计的全过程；(3．)针对系统硬件设计，结合DSP系统的集成开发环境，进行了系统软件的总体结构设计；(4)通过对整个软硬件系统的研究设计，对系统进行的电磁兼容与抗干扰性设计。本系统达到了设计的基本要求，为数字式皮肤听声技术的进一步发展做了重要工作。本文创新点在于将DSP技术应用到皮肤听声技术中来，以此将小体积与低成本的新一代助听设备。通道带通滤波，自适应滤波IIsoundsignaltoelectricsignalactsonhumanbody’Sskin，andthenhumanbody

4、skinpicksuptheperceptionofthroughelectricalstimulation．Atpresentthesingle．channeltransformer-typeSkin—hearingaidwhichweusedhasalreadybroughtcertaineffectsforkindsofvaryingdegreesdeafpeople，butitisnotperfectinsomeaspect．Owingtoadoptinganalogcircuittodevelop，ithassomeshortcomewhichiSth

5、at．iusthavingperceptiontoextemalsignal，andcannotachieveaccuraterecognitionofsound．W．ebringforwardthedigitalskin-hearingaidbasedonDSPforthesakeofovercomingtheshortcomementionedabove．田Ⅵ$320F2812iSusedascorecontroller．Byusingself-adaptivenosecancellation，multi。channelband—passfilteretcv

6、oiceprocessstrategyrealizesimplevoicemessageprocessmg,andimprovetherecognitionrateofskin—hearingaid；Astheexperimentresultsshow：theskin．hearingaidbasedonDSPfinallyrealizediscriminationtosimplevoicemessageforcompletedeafpatients，byprocessingtheinputsignalspeedilyandinreal．time，thusimpr

7、ovetheperformanceoftheoriginalanalogskin．hearingaid，andenhancingitspracticability,SOastoachievebettereffect·Thethesismainlycompletesfourcontentsasfollowing：(1)Accordingtosystemdesignrequirementandtechnologyindex，onthebasisofDSPsystemdesignmethodandsteptodesignthesystemoverallprogram，

8、anddefinesys