1.一種用于數字助聽器的多通道寬動態范圍壓縮系統，該多通道寬動態范圍壓
縮系統基于一種模擬聽覺感知模型的濾波器組，包括：模擬聽覺感知模型的分析濾
波器組(2)、聲壓級檢測模塊(3)、壓縮放大增益計算模塊(4)、乘法器(5)和模
擬聽覺感知模型的綜合濾波器組(6)；音頻數字信號x(n)(1)經分析濾波器組(2)
后分成K個通道，經聲壓級檢測模塊(3)檢測各個通道的聲壓級、壓縮放大增益計
算模塊(4)計算得到各個通道的具體增益值后，乘法器(5)將通道增益值與對應
子帶信號相乘，所得結果通過綜合濾波器組(6)綜合成一路輸出信號y(n)(7)；其
特征在于，該模擬聽覺感知模型的濾波器組通過加權疊接相加結構與全通變換相結
合的方式，在加權疊接相加結構的分析濾波器組(2)和綜合濾波器組(6)中分別
進行全通變換和全通反變換，實現在通道數目較少的情況下模擬人耳聽覺分辨率；
所述的模擬聽覺感知模型的分析濾波器組(2)通過全通變換，以及調整全通變
換參數，得到非均勻通道劃分，實現步驟包括：
1)截取信號的步驟，截取有限長信號片段，長度P的取值為不大于
(1+|b|)L/(1-|b|)的最大整數，截取步長為D，其中L為分析原型濾波器的長度，b為
全通變換參數，D為降采樣率；
2)全通變換的步驟，對有限長信號片段進行全通變換；所述的全通變換為L-1
階、全通變換參數為b的全通變換，L-1為全通濾波器的個數；
3)加權處理的步驟，用分析原型濾波器的時間翻轉h(-r)對全通變換的結果做
加權處理；
4)時間疊加的步驟，將加權處理的結果平均分成L/K個長度為K的小片段，
并將這些小片段相加，L為分析原型濾波器的長度；
5)離散傅立葉變換的步驟，進行K點離散傅立葉變換，K為通道數目；
6)用中心頻率調整系數exp(jmDθ
-1(ω
k))乘以離散傅立葉變換的結果，得到各個
通道信號的序列
![]()
其為第k個分量對應第k個通道m時刻的輸出，其中
ω
k＝2kπ/K，k＝0，...，K-1；
所述的模擬聽覺感知模型的綜合濾波器組(6)通過全通反變換，將全通變換后
的頻率尺度再變換成原來的頻率尺度，實現步驟包括：
7)將各通道信號序列
![]()
乘以另一組中心頻率調整系數exp(-jmDθ
-1(ω
k))，
其中，ω
k＝2kπ/K，k＝0，...，K-1；
8)離散傅立葉反變換的步驟，進行K點離散傅立葉反變換；
9)將離散傅立葉反變換的結果復制L/K次，形成一個長度為L的序列；
10)加權處理的步驟，用綜合原型濾波器f(r)對3)中的結果進行加權處理；
11)全通反變換的步驟，對加權處理的結果進行P-1階參數為b的全通反變換；
12)疊加的步驟，將全通反變換的結果疊加至長度為P的輸出緩存，并將輸出
緩存的左側移出D個點作為輸出，同時，將輸出緩存右側補充D個零，另外，將輸
出結果通過頻率響應為一階全通濾波器A(z)的群延遲的倒數的濾波器，得到最終的
輸出結果。
2.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，所述的步
驟2)的全通變換，步驟包括：
21)對于有限長信號s(n)(13)，先做時間翻轉(14)得到s(N-n)；
22)然后，經過全通濾波器A(z)(15)鏈，當n＝N時取值，得到非線性頻率變
換結果
![]()
其中，
A ( z ) = z - 1 - b 1 - bz - 1 , ]]>-1＜b＜1
在單位圓上，有A(e
jω)＝e
jθ(ω)，其中
θ ( ω ) = arg A ( e jω ) = ω + 2 tan - 1 ( b sin ( ω ) 1 - b cos ( ω ) ) , ]]> 式中ω＝2πf/f
s，f
s為采樣率。
3.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，所述的離
散傅立葉變換用快速傅立葉變換實現。
4.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，所述的截
取信號片段的長度P與分析原型濾波器的長度L之間滿足：P是不大于
(1+|b|)L/(1-|b|)的最大整數。
5.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，所述的離
散傅立葉反變換用快速傅立葉反變換實現。
6.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，所述的步
驟5)的P-1階參數為b的全通反變換，可以通過P-1階參數為-b的全通變換實現。
7.根據權利要求1所述的多通道寬動態范圍壓縮系統，其特征在于，對于輸入
信號x(n)(1)為實信號的情況，所述的聲壓級檢測模塊(3)和壓縮放大增益計算
模塊(4)僅需對第0至K/2通道信號進行處理。
