一种实时增强语音的手机助听器系统技术方案

一种实时增强语音的手机助听器系统，所述实时增强语音的手机助听器系统通过智能手机麦克风和耳机，借助智能手机内置APP，为使用者接收到的语音进行实时增强，其包括语音采集模块，音源定位模块，回声消除模块，AI降噪模块，语音增强模块，全局压缩模块，语音播放模块，借助手机APP和耳机实现语音增强效果，用户可借助手机APP自主调节增强效果，还可以将手机电话声或音乐声作为增强对象，借助回声消除和AI降噪算法，提升助听器效果。提升助听器效果。提升助听器效果。

【技术实现步骤摘要】
一种实时增强语音的手机助听器系统


[0001]本专利技术涉及一种助听器，尤其涉及到一种实时增强语音的手机助听器系统。

技术介绍

[0002]助听器是一种帮助听力残疾者改善听觉障碍，辅助听力残疾者参与会话，提升交际能力的一种设备。当助听器处于日常生活中的不同环境中时，往往需要采用不同的针对性算法或算法参数提升助听器性能。智能手机也是人们日常生活常常使用的设备，且具有高性能与计算能力。
[0003]如专利技术专利201210033656.4，提出了一种数字式助听器增益控制优化方法，但该专利技术仅考虑语音增强，并不具有降噪、回声消除等功能，在日常生活中的应用受限；如技术专利201620407116.1，提出了一种可非接触手势控制音量程序的助听器，该专利技术希望提升使用者控制助听器的便利性，但不具有可视化界面，在便利性上仍有很大的局限性。
[0004]由此可见，提供一种实时增强语音的手机助听器系统是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种实时增强语音的手机助听器系统，所述实时增强语音的手机助听器系统通过智能手机麦克风和耳机，借助智能手机内置APP，为使用者接收到的语音进行实时增强，其包括语音采集模块，音源定位模块，回声消除模块，AI降噪模块，语音增强模块，全局压缩模块，语音播放模块，使用该系统进行语音实时增强的步骤包括：
[0006]步骤一：通过语音采集模块，实时采集用户关注的语音信号；
[0007]步骤二：通过音源定位模块，定位声音源头所在方向，并将角度实时显示在手机APP屏幕上；
[0008]步骤三：通过回声消除模块，对语音信号中的回声进行消除；
[0009]步骤四：通过AI降噪模块，对语音信号进行AI降噪；
[0010]步骤五：通过语音增强模块，根据使用者的听力缺陷曲线，对语音信号进行增强；
[0011]步骤六：通过全局压缩模块，将实时增强语音进行全局压缩；
[0012]步骤七：语音播放。
[0013]进一步的，所述步骤五中的语音信号增强包括以下步骤：
[0014]S1:对于长度为L的实时语音S(t),(t＝1,2,..,T)，采用EMD分解为k个本征模态函数IMF
n
(t),(n＝1,2,
…
,k,t＝1,2,
…
,L)；
[0015]S2:根据使用者的听力缺陷曲线，低频缺陷对应k较大的本征模态，高频缺陷对应k较大的本征模态，根据使用者听力缺陷的频段，对相应频段的IMF
p
(t),(t＝1,2,
…
,L)进行增强，增强得到αIMF
p
(t),(t＝1,2,
…
,L,α>1)；
[0016]S3:将增强和未增强的本征模态函数加和，得到EMD增强后的实时增强语音S'(t),(t＝1,2,..,T)
[0017]S
'(t)
＝IMF1(t)+IMF2(t)+
…
+αIMF
p
(t)+
…
[0018]+IMF
k
(t),(t＝1,2,
…
,L,α>1)
[0019]进一步的，所述实时增强语音的手机助听器系统还包括跌倒报警模块，一旦跌倒报警模块开启，则安置在耳机上的加速度计就会保持工作状态，对使用者的跌倒状态进行检测，一旦检测到的加速度信号a(t)满足一定规律，跌倒报警模块会做出使用者可能跌倒的判断，并向使用者紧急联系人发送使用者当前位置信息，并通过短信告知紧急联系人目前使用者可能跌倒。
[0020]进一步的，所述加速度信号a(t)的检测规律如下：
[0021][0022]其中，t
3-t2＝t
2-t1＝λ，当存在间隔为λ的(t1,t2,t3)对满足如上检测规律时，跌倒报警模块向紧急联系人进行报警。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)借助手机APP和耳机实现语音增强效果，用户可借助手机APP自主调节增强效果；
[0025](2)该手机助听器系统除了环境声之外，还可以将手机电话声或音乐声作为增强对象；
[0026](3)借助回声消除和AI降噪算法，提升助听器效果；
[0027](4)配备有与手机唯一匹配的溯源器，帮助使用者在嘈杂环境中与指定对象交流；
[0028](5)耳机上配备有跌倒报警模块，适合老年人使用。
【附图说明】
[0029]图1是本专利技术实时增强语音的手机助听器系统的整体流程图。
[0030]图2为本专利技术音源定位的示意图。
【具体实施方式】
[0031]本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本专利技术，而不是用来限定本专利技术的保护范围。
[0032]本专利技术针对上述问题以及现有技术的不足，公开了一种实时增强语音的手机助听器系统，通过智能手机麦克风和耳机，借助智能手机内置APP，为使用者接收到的语音进行实时增强。
[0033]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案如下：
[0034]参见图1和图2，所述实时增强语音的手机助听器系统包括语音采集模块1，音源定位模块2，回声消除模块3，AI降噪模块4，语音增强模块5，全局压缩模块6，语音播放模块7和跌倒报警模块8。
[0035]使用该系统进行语音实时增强的步骤如下：
[0036]步骤一：语音采集。
[0037]通过语音采集模块1，实时采集用户关注的语音信号，具体包括三种语音类型：环境声、电话声和音乐声。
[0038]在一般状态下，语音采集模块1通过手机麦克风采集使用者所在的环境声；当使用者打开电话声开关时，如果使用者的智能手机在拨打电话，则语音采集模块1会通过手机采集电话中的语音；当使用者打开音乐声开关时，如果使用者的智能手机在播放音乐，则语音采集模块1会通过手机采集音乐中的音频作为语音。
[0039]步骤二：音源定位。
[0040]当用户关注的语音信号来自于用户周边环境时，通过音源定位模块2，定位声音源头所在方向，并将角度实时显示在手机APP屏幕上，当佩戴于讲话者身上的与智能手机唯一配对的溯源器打开时，音源定位模块会通过手机局域网定位溯源器所在位置方向，并向该方向进行收音，提升来自该方向的语音质量。
[0041]步骤三：回声消除。
[0042]通过回声消除模块3，对语音信号中的回声进行消除，尤其针对麦克风与耳机距离较近的情况。
[0043]步骤四：AI降噪。
[0044]通过AI降噪模块4，对语音信号进行AI降噪，降低语音信号中的车声、风声等环境噪音。
[0045]步骤五：语音增强。
[0046]通过语音增强模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时增强语音的手机助听器系统，其特征在于，所述实时增强语音的手机助听器系统通过智能手机麦克风和耳机，借助智能手机内置APP，为使用者接收到的语音进行实时增强，其包括语音采集模块(1)，音源定位模块(2)，回声消除模块(3)，AI降噪模块(4)，语音增强模块(5)，全局压缩模块(6)，语音播放模块(7)，使用该系统进行语音实时增强的步骤包括：步骤一：通过语音采集模块(1)，实时采集用户关注的语音信号；步骤二：通过音源定位模块(2)，定位声音源头所在方向，并将角度实时显示在手机APP屏幕上；步骤三：通过回声消除模块(3)，对语音信号中的回声进行消除；步骤四：通过AI降噪模块(4)，对语音信号进行AI降噪；步骤五：通过语音增强模块(5)，根据使用者的听力缺陷曲线，对语音信号进行增强；步骤六：通过全局压缩模块(6)，将实时增强语音进行全局压缩；步骤七：语音播放。2.根据权利要求1所述的实时增强语音的手机助听器系统，其特征在于，所述步骤五中的语音信号增强包括以下步骤：S1：对于长度为L的实时语音S(t)，(t＝1，2，..，T)，采用EMD分解为k个本征模态函数IMF
n
(t)，(n＝1，2，...，k，t＝1，2，...，L)；S2：根据使用者的听力缺陷曲线，低频缺陷对应k较大的本征模态，高频缺陷对应k较大的本征模态，根据使用者听力缺陷的频段，对相应频段...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锷，
申请(专利权)人：江苏爱谛科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：