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1、宣妻京交碩士學(xué)位論文基于BelaSignaDSP的數(shù)字助聽器系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofDigitalHearingAidsSystemBasedonBelaSignaDSP作者:張國防導(dǎo)師:駱麗北京交通大學(xué)2013年2月學(xué)位做刪擁授權(quán)書l掣必㈣鬯本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,提供閱覽服務(wù),并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)
2、說明)導(dǎo)師簽名:旋磊簽字日期:弘哆年夠月7日>防日宓肜枷嗍砂中轢戽剿吵截Ⅵ作:,F(xiàn)-.[I旦≠,t£一.學(xué)簽中圖分類號:TN912UDC:學(xué)校代碼:10004密級:公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于BelaSignaDSP的數(shù)字助聽器系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofDigitalHeatingAidsSystemBasedonBelaSignaDSP作者姓名:張國防導(dǎo)師姓名:駱麗學(xué)位類別:工學(xué)學(xué)科專業(yè):微電學(xué)與固體電子學(xué)學(xué)號:10120046職稱:教授學(xué)位級別:碩士研究方向:數(shù)字集成電路北京交通大學(xué)2013年2月致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師駱
3、麗教授的悉心指導(dǎo)下完成的,駱老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響,他的言傳身教將使我終生受益,我衷心感謝兩年多來駱老師一直以來對我的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助。駱麗教授悉心指導(dǎo)我們完成了實(shí)驗(yàn)室的科研工作,在論文結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思路、論文撰寫和修改方面都提出了許多寶貴的意見。駱老師正直為人、學(xué)識淵博,嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)術(shù)態(tài)度、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng),都深深地影響著我。駱老師在我的生活上也給予了真切的關(guān)懷和幫助。在此謹(jǐn)向駱麗老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在實(shí)驗(yàn)室工作及撰寫論文期間,清華大學(xué)的劉潤生教授也給予了我很多幫助和支持,在古稀之年,劉
4、老師仍保持對科研的極度熱情的精神,讓我十分的佩服。清華語音芯片實(shí)驗(yàn)室的兄弟姐妹們也給予我不斷的支持和鼓勵(lì),他們對我論文的研究工作給予了熱情幫助,在此向他們表達(dá)我的感激之情。此外,還要感謝我的父母和關(guān)心我的朋友,他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成學(xué)業(yè),是他們多年來的關(guān)愛與幫助陪我一直走到今天,感謝他們?yōu)槲腋冻龅乃?,在我畢業(yè)的這一刻,希望他們能一同分享我的快樂!中文摘要摘要:在醫(yī)療設(shè)備和聽力學(xué)的研究中,數(shù)字助聽器的自主研發(fā)都有著重要的意義。本文在進(jìn)行臨床測試和學(xué)習(xí)當(dāng)前國外先進(jìn)助聽技術(shù)的基礎(chǔ)上,對數(shù)字助聽器的軟硬件系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行了更深
5、一步的探索工作。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于DSP的數(shù)字助聽器開發(fā)系統(tǒng),該數(shù)字助聽器系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件平臺的實(shí)現(xiàn)是圍繞語音專用處理芯片BelaSigna300來搭建的,這款芯片是雙核雙哈佛架構(gòu),包含一個(gè)DSP和一個(gè)協(xié)處理器,此外還集成有A/D、D/A和放大器等模塊,具有高集成度和極低功耗等優(yōu)點(diǎn),然后再結(jié)合麥克風(fēng)、受話器、電源模塊、外部存儲和微調(diào)按鈕共同構(gòu)成完整的硬件平臺。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分,系統(tǒng)軟件采用的是超循環(huán)系統(tǒng),主要是在DSP中設(shè)計(jì)完成的;應(yīng)用軟件主要包括控制功能模塊和算法功能模塊,其中
6、控制功能模塊包括音量調(diào)節(jié)、模式切換、高頻低頻衰減控制等模塊,這些功能模塊都是通過芯片外設(shè)管腳和內(nèi)部算法在DSP中實(shí)現(xiàn)的,算法功能模塊包括單通道降噪、寬動態(tài)范圍壓縮、最大輸出增益控制、提示音及耳鳴掩蔽等算法,這些算法大都是在DSP和協(xié)處理器中完成的。本文在后期的系統(tǒng)測試中,結(jié)合麥克風(fēng)和受話器的頻響曲線,預(yù)先設(shè)定了聽力曲線圖,然后通過計(jì)算寬動態(tài)范圍補(bǔ)償增益和最大輸出增益控制的增益,最終實(shí)現(xiàn)了接近預(yù)設(shè)聽力曲線的聽力補(bǔ)償。最后使用助聽器專業(yè)測試設(shè)備對該系統(tǒng)作了全面評測,評測結(jié)果基本符合助聽器行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)可根據(jù)患者的不同聽力曲線調(diào)節(jié)
7、相關(guān)頻響參數(shù),來滿足聽障患者對聽力的補(bǔ)償要求。本人所完成的工作希望能對我國數(shù)字助聽器的發(fā)展盡微薄之力,為以后我國數(shù)字助聽器的研發(fā)工作提供更多參考。關(guān)鍵詞:數(shù)字助聽器;DSP;BelaSigna300分類號:TN912r)V1ABSTRACT——————————————————————————————————————————————————一。ABSTRACT:Inthestudyofmedicalequipmentandaudiology,independentresearchofdigitalhearingaidsisofgrea
8、tsignificance.BasedonleamingforeignadvancedhearingaidtechnologyandClinicaltesting,adeeperexplorationworkhasdoneabouth