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随着科技的进步发展和社会对聋人关注程度的不断提高,有关辅助聋人感知声音的听觉补偿技术的研究也越来越多。听觉补偿技术主要分为两类:侵入式补偿和非侵入式补偿。侵入式补偿的主要代表就是人工电子耳蜗,而非侵入式补偿都是基于聋人的其他自然感觉,将听觉信息转换为其它感觉信息,如视觉信息、触觉信息。由于非侵入式补偿是无损补偿,该领域出现了很多优良的设计方案,但大多限于语言交流方面,很少有针对非语音声音的。
本文将主要精力放在研究聋人所处周围环境中的非语音声音的实时监测和显示上,以帮助聋人感知周围声音的存在,获取周围环境声音的相关信息。为此,引入了用于环境声音监测显示的三种模式,其中重点研究了功率谱图模式和波纹图模式的显示原理,并针对波纹图模式作了相应的改进,即首先结合功率谱密度函数值进行端点检测获得有声段的端点,并提取有声段信号的功率谱图形状特征,接着使用ART1(Adaptive Resonance Theory)神经元网络对声音的功率谱图形状特征进行识别,从而确定声源点的位置。
整个监测显示系统的设计过程中,首先是借助MATLAB对相关算法进行仿真和验证,然后在Visual Studio6.0环境下使用C++程序语言编程实现。对实验结果的分析表明系统设计合理,生成的图像基本可以反映周围声音的信息,达到了预期的显示效果。