基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置及听力装置

本申请属于听力装置，尤其涉及一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置及听力装置。

背景技术：

1、电子耳蜗是一种植入式听力装置，与具有声信号输出的非植入式助听器不同，它通过位于耳蜗内的16至24个电极直接刺激听神经，以恢复患者的听觉感知能力。目前，电子耳蜗在静默环境中的语音识别率较高，为听力患者提供了显著的语音清晰度，但其性能噪声的影响较大。实验研究表明，在安静的环境中，人工耳蜗植入者可以识别80％左右的对话单词，如果信噪比为5db，单词识别率将下降到20％左右，因此，对声音信号进行降噪是不可或缺的一部分，但是现有的降噪方法，计算量较大。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请实施例提供了一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置及听力装置，能够实现通过较小的计算量实现对声音信号的降噪。

2、本申请实施例提供了一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，包括：

3、采集模块，用于采集第一声音信号和第二声音信号；

4、最大平坦滤波器，与所述采集模块通信连接，用于基于固定延迟值对所述第一声音信号进行处理得到第一延迟信号，并基于固定延迟值对所述第二声音信号进行处理得到第二延迟信号；

5、第一减法器，与所述采集模块和所述最大平坦滤波器通信连接，用于将所述第一声音信号减去所述第二延迟信号得到第一差分信号；

6、第二减法器，与所述采集模块和所述最大平坦滤波器通信连接，用于将所述第一延迟信号减去所述第二声音信号，得到第二差分信号；

7、幅度调节器，与所述第二减法器通信连接，用于基于用户设定的幅度调节系数对所述第二差分信号进行幅度调节，得到调节信号；

8、第三减法器，与所述幅度调节器和所述第一减法器通信连接，用于将所述第一差分信号减去所述调节信号，得到输出信号。

9、在一些实施例中，所述采集模块包括：第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风和第二麦克风位置不同，所述第一麦克风用于采集第一声音信号，所述第二麦克风用于采集第二声音信号。

10、在一些实施例中，第一声音信号表示为：x1(n)，第二声音信号表示为：x2(n)，第一延迟信号表示为：x1(n-d)，所述第二延迟信号为表示为x2(n-d)，所述最大平坦滤波器的阶数为5阶，所述第一延迟信号和第二延迟信号分别的表达式包括：

11、

12、其中，d为固定延迟值，β0、β1、β2、β3、β4、β5为最大平坦滤波器的系数。

13、在一些实施例中，所述调节信号的表达式为：

14、

15、其中，q为幅度调节系数，x5(n)表示调节信号。

16、在一些实施例中，所述幅度调节器包括表盘，所述表盘用于对所述幅度调节系数进行调节。

17、在一些实施例中，所述表盘中显示有幅度调节系数，所述表盘还包括：指针和调节部，所述调节部用于调节所述表盘中的指针的位置，从而调节所述幅度调节系数。

18、在一些实施例中，所述表盘中显示有噪声方位，所述噪声方位与幅度调节系数对应，所述表盘还包括：指针和调节部，所述调节部用于调节所述表盘中的指针的位置，从而调节噪声方位，以调节幅度调节系数。

19、本申请实施例提供一种听力装置，上述任一项所述的固定延迟值和可调幅度的波束形成装置。

20、在一些实施例中，所述听力装置包括：听力装置本体，所述采集模块、最大平坦滤波器、第一减法器、第二减法器和第三减法器设置于所述听力装置本体上，所述幅度调节器与所述听力装置本体分离，所述幅度调节器与所述第二减法器和第三减法器无线通信连接。

21、在一些实施例中，所述听力装置包括电子耳蜗、助听器中的一个。

22、本申请实施例提供的一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置及听力装置，通过设置最大平坦滤波器基于固定延迟值对所述第一声音信号进行处理得到第一延迟信号，并基于固定延迟值对所述第二声音信号进行处理得到第二延迟信号，并通过第一减法器和第二减法器来进行差分处理，然后通过幅度调节器基于幅度调节系数对所述第二差分信号进行幅度调节得到调节信号，最后通过第三减法器将第一差分信号减去所述调节信号，得到输出信号，能够实现以较小的计算量完成声音信号的降噪处理。

技术特征：

1.一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，所述采集模块包括：第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风和第二麦克风位置不同，所述第一麦克风用于采集第一声音信号，所述第二麦克风用于采集第二声音信号。

3.根据权利要求1所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，第一声音信号表示为：x1(n)，第二声音信号表示为：x2(n)，第一延迟信号表示为：x1(n-d)，所述第二延迟信号为表示为x2(n-d)，所述最大平坦滤波器的阶数为5阶，所述第一延迟信号和第二延迟信号分别的表达式包括：

4.根据权利要求3所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，所述调节信号的表达式为：

5.根据权利要求1所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，所述幅度调节器包括表盘，所述表盘用于对所述幅度调节系数进行调节。

6.根据权利要求5所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，所述表盘中显示有幅度调节系数，所述表盘还包括：指针和调节部，所述调节部用于调节所述表盘中的指针的位置，从而调节所述幅度调节系数。

7.根据权利要求5所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置，其特征在于，所述表盘中显示有噪声方位，所述噪声方位与幅度调节系数对应，所述表盘还包括：指针和调节部，所述调节部用于调节所述表盘中的指针的位置，从而调节噪声方位，以调节幅度调节系数。

8.一种听力装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置。

9.根据权利要求8所述的听力装置，其特征在于，所述听力装置包括：听力装置本体，所述采集模块、最大平坦滤波器、第一减法器、第二减法器和第三减法器设置于所述听力装置本体上，所述幅度调节器与所述听力装置本体分离，所述幅度调节器与所述第二减法器和第三减法器无线通信连接。

10.根据权利要求8所述的听力装置，其特征在于，所述听力装置包括电子耳蜗、助听器中的任意一个。

技术总结
本申请实施例提供的一种基于固定延迟值和可调幅度的波束形成装置及听力装置，通过设置最大平坦滤波器基于固定延迟值对所述第一声音信号进行处理得到第一延迟信号，并基于固定延迟值对所述第二声音信号进行处理得到第二延迟信号，并通过第一减法器和第二减法器来进行差分处理，然后通过幅度调节器基于幅度调节系数对所述第二差分信号进行幅度调节得到调节信号，最后通过第三减法器将第一差分信号减去所述调节信号，得到输出信号，能够实现以较小的计算量完成声音信号的降噪处理。

技术研发人员：陈又圣
受保护的技术使用者：深圳信息职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11