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抗噪全数字助听器设计和实现

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基于DSP的全数字助听器设计和实现
摘要介绍研制以DSP TMS320C5416为核心的全数字助听器,实现当前流行的一系列助听器的算法，包括宽动态压缩、
移频压缩、噪声消除、方向性麦克等,该项目为国内基于DSP全数字助听器的软硬件开发提供参考。
关键词DSP；全数字助听器;宽动态压缩；自适应消噪
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展,
数字信号处理技术（DSP）应运而生并得到迅速的发展。在医疗
卫生领域，DSP技术大大促进医疗器械的进步。听力辅助设备
的研发中，由于听力障碍的患者病因各异,其听力损失情况存
在着较大差异，每个患者的听力损失曲线几乎都是不一样的，
加上患者在年龄、语言识别、以及对设备适应程度方面存在着
差异，使得每位患者对于助听器的补偿有着不同的要求。传统
助听器线路功能的局限性，无法满足大部分患者的要求。目前
国外助听器技术已经由传统的模拟放大电路逐步被功能强、
运算快、功耗低、体积小的DSP所取代。从而使现代助听器技术
产生1个质的飞跃。笔者在学习先进技术的基础上，研制基于
TI公司DSP TMS320C5416的助听器,对助听器的软硬件开发
进行了深入的探索。
1系统概述
整个系统以DSP为核心,结合TI公司高性能立体音频
Codec芯片TLV320AIC23B构建硬件环境，并在此基础上实现
双麦克方向性选择，宽动态压缩，噪声消除以及反馈消除等助
听器关键算法。本系统功耗低，易便携，使用中参数可任意调
节，满足临床听障患者对听力进行补偿的要求，也为进一步研
究助听器高级算法搭建了较好的实验平台。
2硬件设计
2.1系统结构
系统结构如图1所示，主要包括DSP模块，音频模块，存储
模块与电源模块。
助听器采用双麦克输入，4.5V电池
供电，硬件功耗小于100mW,体积小，
PCB板仅名片大小，确保可随身佩戴使
用。图1系统硬件结构
2.2 DSP电路
TMS320C5416为16位高速定
点DSP，处理速度高达160MIPS，该
芯片采用程序与数据存储区分开
的哈佛结构,进一步提高运行速
度芯片广泛采用流水线技术,减
少指令执行周期，专用的硬件乘法器与特殊的DSP指令更提高
了信号处理的效率.助听器中，高性能DSP的使用能快速实现
FFT、卷积、相关等算法，保证了音频数据能够得到实时处理。
TMS320C5416片内存储资源丰富，含RAM128k×16bit，
ROM64k×16bit,足够助听器程序运行时所需的空间，这款DSP
不但高效而且功耗低封装小，适合在便携设备中使用。
2.3音频采集
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2.3音频采集
音频采集主要组成是TI公司近年新推出的低功耗∑-Δ型
16位A/D、D/A音频接口（AIC)芯片TLV320AIC23B。模拟接口芯
片(AIC)又称调制解调编解码器(modem Codec）以其高度可编
程性,高性能，低功耗,较少的外围器件等特点,成为当前语音
处理芯片的主流产品。该芯片工作方式和采样速率均可由编
程设置，助听器采样率设为16kHz,确保大部分听力范围内语
音信号不丢失。ADC和DAC的输出信噪比分别达到90dB和
100dB。
AIC23B与C5416的接口有2个，一是数据接口用于输入输出
数据，另1个为控制接口，用于寄存器初始化设置。AIC23B的数
据接口采用专为与TI的DSP设计的连接模式，其与DSP的McBSP
（Multi-channel buffered se-
rial port多通道缓存串口）
无缝连接,连接如图2所示。
其中，BCLK—数字音
频接口时钟信号，当AIC为
从模式时(通常情况）,该
时钟由DSP产生，AIC为主模式时，该时钟由AIC产生；LRCIN—
数字音频接口DAC方向的帧信号；LRCOUT-数字音频接口

图3 AIC23B配置接口I2C时序
ADC方向的帧信号;DIN—数字音频接口DAC方向的数据输入；
DOUT-数字音频接口ADC方向的数据输出。
DSP接收音频数据过程采用中断的方式，AIC23B每采集1
次就发送数据，McBSP每接受到1个AIC23B发来的数据包，产
生中断，CPU读缓冲区内的数据。
AIC23B的配置接口采用2线制的I2C模式，而C5416没有I2C
接口，我们利用DSP的GPIO（General Purpose Input/Output）来实
现I2C时序.可以利用其中的2个管脚来作为I2C中的SCLK和
SDI.时序如图3
所示.
2.4存储与电
源电路
存储模块电
路选用的芯片是
SST39VF400,它是一款低功耗FLASH，工作在2。7～3。6V电压
下,存储容量位256KM，其中的数据可以保持100年以上，可重
复编程次数高达10万次。

（下标1为正常人的听力指标,下标2为听障患者的听力指标）
图4听力正常者与听力损伤者的听力指标对比

1个稳定可靠的电源是1个系统的最有力支柱,因此，我们
选用了TI公司的TPS767D318电源方案，该方案芯片外围元件
少且调试简单，能够为DSP提供稳定的3。3V端口电压与1.6V核
心电压。
3关键算法
数字信号处理是数字助听器的核心，它为调整输入/输出
特性和系统的频率响应特性提供了很强的灵活性。以下为笔
者调试成功的几个关键算法。
3。1宽动态压缩
听障患者与正常人相比,其损伤的频率范围内对声音的
适应能力大大降低，如图4所示，宽动态压缩必须对整个频域
进行补偿，使
得助听器输出
的动态范围与
患者残余听力
相吻合.算法
的关键是根据
出入信号的频

谱求出频域上
各点期望增益
组成的增益曲线,由曲线的值来改变频谱，得到压缩后的新频
谱。
对于高频听力损失超过70dB的听障患者来说，我们还需
要应用移频压缩技术,即按比例的频率压缩，将高频部分的频
谱分布按一定的比例“移”到具有残余听力的低频区.算法结
构如图5所示。
3。2方向性选择

图6自适应消噪算法结构
本助听器的2个麦克，分置一前一后，2路音频信号存在着幅
度和相位的差异,我们通过对2路信号进行适当的幅度调整和相
位延迟，可以得到不同的方向性频响，从而实现助听器的方向选
择功能。具体调整的参数要根据2个麦克的位置来确定。
3.3自适应降噪
噪声影响使得患者语言识别率大幅下降，去噪是助听器1
个重要功能。自适应噪声对消的方法是将2个麦克输入分别作
为原始信号与参考信号，通过LMS自适应算法有效消除二者
不相关的噪声信号，而保留相关的语音信号，算法结构如图6
所示。
其中，y（n）=
M-1
i=0
！wi（n）x1（n—i）
e（n)=x1（n）-y（n）
wi（n+1）=wi（n）+2μe（n）x2（n—i)
4结束语
该助听器具有全方位或
者方向性选择、多通道处理、
宽动态压缩、噪声消除、增益
可调、多种听力环境设置等功
能,基本上达到当前世界流行
全数字助听器的功能，现阶段
已经投入实际试用。随着软件
设计的进一步完善及硬件生产工艺的改善,该设备完全能够
投入临床使用.
我国助听器行业尚处于十分落后的水平，至今还没有完
全自主知识产权的全数字助听器生产，本项目能够为国内基
于DSP全数字助听器的研发提供参考。文档为个人收集整理,来源于网络本文为互联网收集,请勿用作商业用途

参考资料
1 TMS320VC5416 Fixed—Point Digital Signal Processor Data Manual.Texas In—
struments,2005
2 TLV320AIC23B Data Manual。Texas Instruments，2004
3 N。Magotra，S。Sirivara。Real Time Digital Speech Processing Strategies for the
hearing impaired,ICASSP’97,Munich。Germany，1997
4 Keiichi Yasu，Kei Kobayashi，Kohshi Shinohara。”FREQUENCY COMPRES-
SION OF CRITICAL BAND FOR DIGITAL HEARING AIDS，”China-Japan
Joint Conf.on Acoustics，2002.159~162
5 C。W.Turner,R。R.Hurtig.Proportional frequency compression of speech for
listeners with sensorineural hearing loss。Journal of the Acoustical Society of
America，1999，106（2）：877～886本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络
基于TDA2822的助听器设计
来源：电子技术交流网 2010年01月25日｜[字体：小 大］ [查看评论］ ｜ 点击推荐给好友 34

关键字：
这个耳聋助听器由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成，它与市场上的普及机相比具有输出功率大、电压范围宽等特点，工作电压为1。8-15V，适合中、轻度耳聋患者使用.

工作原理：

该助听器电原理图见图1.其工作原理较简单：驻极体话筒连接成高增益的漏极输出电路，并将外界声波转换成电信号.TDA2822组成BTL功放电路，对话筒输出的音频信号进行放大,并以足够的功率推动耳机发声.为了减小耦合引起的损耗，采用变压器耦合，初级加接C2，可以滤除一部分感应噪音，次级与RP连接，以控制音量大小。另R1、C1组成去耦电路，以防止信号通过电源引起反馈;R2、C6为BTL电路的频率补偿。

零件列表：

音频变压器T用袖珍收音机输入放大器代用，如自绕，可采用E14铁芯，初次级均用Φ＝0。06mm漆包线各绕2000匝。音量电位器RP采用WH135可变电阻直接焊在印板上.耳机孔为2。5mm卧式二芯插座。
这个电路只要装配正确，无须调试即能正常工作。电源采用两节5号电池，静态工作电流为6mA。
最新数字助听器设计挑战及相关注意事项
来源:电子工程世界 2009年01月12日|[字体：小 大］ [查看评论] | 点击推荐给好友 216

关键字：数字助听器
　　最新的助听器是数字可编程的，这意味着虽然它们有模拟信号处理功能，但由听力学家可调节的数字参数来控制处理。在设计数字助听器时，工程师将会遇到哪些挑战？他们应该如何应对？本文将为你一一解读。

　　设计挑战

　　助听器的设计人员有着严格的技术要求.助听器必须足够小以便放入人体的耳内或耳后，运行功率必须超低，并且没有噪声或失真.为满足这些要求，现有的助听设备消耗的功率要低于1mA,工作电压为1V，利用的芯片面积少于10mm2，这通常意味着两个或三个设备相互叠放。典型的模拟助听器由具有非线性输入/输出功能和频率相关增益的放大器组成。但此模拟处理依赖于自定义电路，与数字处理相比，缺乏可编程性且成本更高.最新的数字设备与其对应的模拟设备相比，降低了设备成本，减少了功率消耗。数字设备最大的优势在于其提高的处理能力和可编程性，允许定制助听器以适用于特定的听力损伤和环境。代之以简单的声音放大和可调节的频率补偿,可获得更复杂的处理策略来提高提供给受损耳朵的声音质量。但此类策略需要DSP可提供的极度复杂的处理功能.

　　一般而言，听力损失分为两类：传导性听力损失和神经性听力损失（SNHL）。当通过病人的外耳或中耳的声音传导异常时会发生传导性听力损失，而当耳蜗中的感觉细胞或听觉系统中较高的神经机制出现问题时会发生神经性听力损失。

　　如果是传导性听力损失,则无法正常地通过中耳或外耳传输声音。由于声音主要由传导性损失衰减,因此只需放大声音就可恢复接近正常的听力。不需要任何特殊的信号处理，传统的模拟助听器即可良好地工作。但是，只有5%遭受某些听力损失的人归因于传导性损失.

　　另一种听力损失是SNHL。它包括与年纪变老有关的听力损失，以及噪声引起的听力损失和服用了对听觉系统有害的药物导致的听力损失.大多数 SNHL 是由耳蜗故障所导致.SNHL 被认为是由对内毛细胞和外毛细胞或二者的损害所导致.但是，底层的生理学极其复杂。不同的人有不同的病理，这意味着听力图相同的病人不一定有相同类型的听力损失。而且，病人甚至在不同的频率范围内损伤程度不一。

　　SNHL的结果通常导致：1）在某些频率通道没有输入，2）缺乏敏感度，以及3)听觉滤波器扩大。反过来这些结果在很大程度上损伤了听众的声觉.与听力正常的听众相比，患SNHL的听众除了其它困难之外，最常遇到响度重振（与正常的相比，舒适的听力水平范围被压缩)和频率分辨率损失.声觉中的这些变化显著地影响了听众理解语音的能力.

　　由于SNHL不仅仅是声音传输的问题这么简单，而实际上是声音处理的问题，通过简单的放大不能治疗这种损失 — 使模糊不清的声音更大不能使它们更清晰.因此，帮助 SNHL 病人的一个可能有效的方式是通过预处理信号来增强复杂的声调模式，以补偿听力损失。

　　通过相同的最佳治疗不可能治愈SNHL的各种表现。处理声音可使语音更容易理解。但是，最佳处理算法因个体而异，甚至在不同的听力条件下（如安静的房间与喧闹的体育场）为个别人而有所改变.适应这些差异的关键在于助听器的灵活性。

　　传统上,助听器一直是装在适合最终用户的定制耳模中的放大器。助听系统包含一个麦克风、一个放大器、一节锌空气电池和一个接收器/扬声器。大多数放大器都采用了某种压缩功能，实际上是非线性输入/输出关系，用于补偿响度重振.还可以调节不同频带中的增益，频带的数量也有所不同，但通常是两个或三个频带。许多最新的助听器是数字可编程的,这意味着虽然它们有模拟信号处理功能，但由听力学家可调节的数字参数来控制处理。此外,一些模拟助听器对于不同的听力环境具有多个“程序”，或参数集。

　　市场上一些数字助听器是带有可编程系数的ASIC。这些ASIC提供一些算法集和多个频带,这是典型模拟设备不可能具有的。例如，数字助听器具有以下功能组合:2到14个具有可调节交叉频率的频带、一个麦克风、定向测听的双麦克风、背景噪音降低、自动增益控制 （AGC）、语音增强、反馈消减和噪声保护。总之，可完成的处理量令人惊叹，特别是与模拟助听器中的传统处理功能相比,更是如此。

　　设计示例

基于DSP的助听器可扩展软件控制的功能,以包括频率成形、反馈消减、噪声降低、双耳处理、耳壳与耳道过滤、混响消除以及提供从数字电话、电视或其它音频设备的直接数字输入。可编程DSP还意味着助听算法/功能可定制或在不改变硬件的情况下改变.助听专业人员几乎可在实时的前提下经济地采用可用的算法.甚至还可以将用户可选择的程序用于切换到听力难的情况下经过高度处理的声音,或返回安静环境中的传统、失真较少的声音。个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络
      图1：基于DSP的助听器方框图。

　　上面的方框图显示了基于DSP的数字助听器的主要元素。典型的数字助听器由三个相互叠放的半导体裸芯片组成：EEPROM或非易失性存储器、一个数字设备和一个模拟设备。最新进展允许将这些模块集成到两个甚至一个半导体裸芯片中.由于电池电压的范围是1。35V到0.9V，这些设备旨在以0。9V的电压操作.有些实施使用电源管理来监视电池电压，并警告用户何时电池电量不足，当电压降得太低时，适时地关闭系统。模拟设备通常包括Σ-Δ模数转换器、具有压缩输入限制功能的麦克风前置放大器、遥控数据解码器、时钟振荡器和电压稳压器。Σ-Δ A/D的频率范围通常20kHz，分辨率为16位(14位线性）。数字设备包括DSP、逻辑支持功能、编程接口和输出级。输出级通常为全数字，使用利用扬声器阻抗的脉宽调制（PWM）输出与D类放大器执行模数转换。

　　总之，当前的模拟和数字助听器的功耗大致相等.模拟设备的总电流功耗大约为0。7mA至1.0mA，而数字设备消耗0。5mA至0.7mA。一节大约提供30mAh至65mAh与50uA自放电电流的锌空气电池为此系统供电。寿命终止电压大约为0.9V.由于数字助听器中的处理量增加，直接对比数字和模拟助听器的功耗并不完全公平.与模拟助听器等效的具有处理功能的数字助听器消耗的功率甚至更低。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络
基于TMS320VC5416DSP的数字助听器设计
时间：2010—06-07 10：27:04 来源：现代电子技术 作者:王 蕾 关 可
0 引言
    随着社会的发展以及人们对听障患者的日益关注，助听器的发展逐渐受到人们的重视。但由于听力障碍患者病因各异,其听力损失情况存在着较大差异,使得每位患者对于助听器的补偿有着不同的要求。目前，现代助听器技术进入到全数字助听器时代。同时，各种有效提高数字助听器效能的数字信号处理算法也得到更多的重视.在此提出基于TMS320VC5416的数字助听器设计，能满足听障患者对听力的需求.

l 系统构成和工作原理
1．1 系统组成
    基于助听器的技术要求，选用TI公司的C54X系列产品TMS320C5416（以下简称C5416）和数字编码器TLV320AIC23(以下简称AIC23）。
    数字编码器AIC23是TI公司推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片，A／D转换和D／A转换部件集成在芯片内部,采用先进的∑—△过采样技术，内置耳机输出放大器。AIC23 DSP Codec工作电压与C5416的核心和I／O电压兼容，可实现与C54x串行口的无缝连接，功耗很低，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟器件,可以很好地应用于数字助听器的设计当中。 个人收集整理，勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途

    系统结构如图1所示,主要包括DSP模块、音频处理模块、JTAG接口、存储模块及电源模块等。模拟语音信号通过MIC或IANE IN输入AIC—23，经过模／数转换后通过MCBSP串口输入C5416，经过实际所需的算法进行处理和补偿后,得到听障患者所需要的语音信号，再通过AIC23数／模转换,通过扬声器或耳机输出声音信号。
1．2 C5416与AIC23的接口设计
    图2是C5416与AIC23的接口原理图。由于AIC23采样输出的是串行数据，因此需要协调好与之相配的DSP的串行传输协议,MCBSP是最适合做语音信号传输的。将AIC23的第22脚MODE接高电平，接收来自DSP的SPI格式串口数据。数字控制接口（SCLK，SDIN，CS）与MCBSPl连接，控制字共16位，由高位开始传输。数字音频口LRCOUT,LRCIN,DOUT,DIN，BCLK与MCBSP0相连。在工作方式上,DSP为主模式，AIC23为从模式，即BCLK的时钟信号由DSP产生。

    串口时钟由BCLKX0,BCLKR0并联到AIC23的BCLK时钟，这样在发送和接收数据时都可产生串口时钟信号。输入／输出同步信号LRCIN与LRCOUT，用来启动串口数据传输，接收DSP的帧同步信号。
    BFSX0和BFSR0，BDR0和BDX0分别与AIC23的DIN和DOUT连接来实现DSP与AIC23之间的数字通信。

2 系统实现
2．1 语音的基本特性
    声音是一种波，能被人耳听到声音的振动频率为20 Hz～20 kHz。语音是声音的一种,他是由人的发音器官发出的，具有一定语法和意义的声音。语音的振动频率最高可达15 kHz。
    语音按其激励形式的不同分为：浊音、清音、爆破音。而人的声音特性基本是由基因周期和共振峰等因素决定的。当发浊音时，气流通过声门使声带发生振动，产生准周期激励脉冲串。这个脉冲串的周期就称为“基因周期"，其倒数即为“基因频率”。
    人类的声道和鼻道都可以看做是非均匀界面的声道管，声道管的谐振频率称为共振峰。改变声道的形状就产生不同的声音。共振峰用依次增加的多个频率表示．如F1，F2,F3,等，称之为第一共振峰，第二共振峰等。为了提高语音接收质量，必须采用尽可能多的共振峰。实际中，头三个共振峰是最重要的，具体情况因人而有差异。
2．2 语音增强
    在实际的应用环境中，语音会不同程度的受到环境噪声的干扰。语音增强就是对带噪语音进行处理，降低噪声的影响，改善听觉环境。
实际语音遇到的干扰可能包括以下几类：
    (1)周期性噪声：如电器干扰，发动机旋转引起的干扰等，这类干扰在频域表现为一些离散的窄峰。特别是50 Hz或60 Hz交流声会引起周期噪声。
    （2)冲击噪声：如电火花，放电产生的噪声干扰，这类干扰在时域表现为突然出现的窄脉冲。消除这种噪声可以在时域中进行，即根据带噪语音信号幅度的平均值确定阈值。
    （3）宽带噪声：通常指高斯噪声或白噪声，其特点是频带宽，几乎覆盖整个语音频段。它的来源很多,包括风、呼吸噪声和一般的随机噪声源。文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集，请勿用作商业用途
基于TMS320VC5416DSP的数字助听器设计

时间：2010-06—07 10：27:04 来源：现代电子技术 作者:王 蕾 关 可

2．3 算法分析
    噪声影响使得患者语言识别率大幅下降，去噪和补偿是助听器的重要环节.人耳对于25～22 000 Hz的声音有反应。语音的大部分可用信息只存在于200~3 500 Hz之间。根据人耳感知特性及实验确定,对语音感知，语音识别较为重要的第二共振峰大部分位于1 kHz之上。
2．3．1 周期噪音消除
    周期噪声一般是许多离散的谱峰，来源于发动机的周期性运转。电器干扰，特别是50~60 Hz交流声也会引起周期噪声。所以使用带通滤波器可以有效地消除周期噪音以及3 500 Hz以上的高频声音。

    IIR数字滤波器在没计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，IIR数字滤波器线性差分方程:
Matlab环境下可视化得到滤波器对动态输入数据的实时滤波效果如图3所示.
2．3．2 基于短时谱估计的宽带噪音去除
    由于语音信号的短时谱具有较强相关性,而噪声的前后相关性很弱，因此采用基于短时谱估计的方法从带噪语音中估计原始语音。而且人耳对于语音相位感受不敏感，可将估计得对象放在短时谱的幅度上。
2．3．3 谱相减法
    谱相减法在无参考信号源的单话筒录音系统中是一个有效的方法。因为噪声是局部平稳的，可认为发语音强的噪声与发语音期间的噪声功率谱相同，因此利用语音前后的“寂静帧”来估计噪声。

    谱相减法的原理框图及仿真结果如图4，图5所示,对语音信号加窗处理后，利用已知的噪声功率谱信息对信号进行除噪处理。
2．4 噪声对消法
    噪声对消法是最基本的减谱算法，它的基本原理是从带噪语音中直接减去噪声。由于宽带噪声与语音信号在时域和频域上完全重叠，是比较难去除的。所以需要用到非线性处理，自适应滤波器不断地调节。

    图6中一个声道采集带噪语音,另一个声道采集噪声。带噪语音序列S(n)与噪声序列d（n)经傅里叶变换得到频谱分量Sk(w)和Dk（w)，噪声分量Dk（w）经过滤波后与带噪语音相减，再加上带噪语音的相位，经傅里叶反变换恢复为时域信号。在强噪音背景时,这种方法可以得到很好的消除噪音效果。
    在实际中两个采集声道要保证一定隔离，以防止两个声道都采到带噪语音。为了使采集到的噪声更接近于带噪语音中的噪声,自适应滤波器可以很好地实现这一功能。

基于TMS320VC5416DSP的数字助听器设计
时间：2010-06-07 10:27：04 来源：现代电子技术 作者:王 蕾 关 可
2．4．1 多通道压缩算法
    在听力损失的情况下,听阈普遍下移，从而造成听觉动态范围减小。这种动态范围的减小程度与频率有关,一般高频部分损失较大。在数字助听器信号处理算法中，听力补偿算法是其中最核心的一种算法。听力补偿算法的目的是对声音进行压缩放大，将正常人听阈范围内的声音映射至聋人听域内,并尽可能的保持听觉舒适和提高声音的清晰度和辨识度。
    利用滤波器将信号分频段处理后再综合,声音信号被分为数个独立的频率区域，这些频率区域被称之为通道。该算法主要致力于在时域对信号进行处理。在各个通道中，根据患者听力损伤的情况，对于不同频段加以不同的放大处理，对不同频率成分使用不同的压缩算法，最后将合成的声音再发送到患者的耳道里。这里应用该方法对信号做了一定的处理,该系统中将中频信号做了适当的放大,收音效果良好。图8为三通道分频合成图.

2．5 系统实现
    系统在实现时，通过USB接口将目标板和PC机连接起来.通过CCS对目标工程进行在线调试。
    目标工程的主要任务是TMS320C5416初始化、管理板上的资源和完成音频的处理算法。要正确编写采样和输出音频信号的程序，必须对TMS320C5416的McBSP的每个通道包括27个相关的寄存器进行正确的设置，以满足TMs320C5416和其他硬件电路芯片的各种时序要求(位同步、帧同步、时钟信号等)。图9为原始的语音信号在系统中的回放图形，图10为在CCS与DSP硬件连接的原始语音与处理后语音的对比图形。

3 结语
    该课题设计的助听器实现了小型化、集成化、便捷化.系统还可以根据患者的具体需求进行参数的更改和设计,以满足不同患者的需求.随着社会的发展,在某些特定的场合不仅听力有障碍的人，就是听力正常的人也要借助助听器.人类对于助听器的需求会不断更新，对于问题的探索和研究也将与时俱进，使用助听器更好地为人类服务,实现人与
由TDA2822M构成的抑噪助听器电路

图所示是由功放电路TDA2822M构成的抑噪助听器电路.该电路对环境噪声有很强的抑噪能力能在噪声高达90dB的场合使用.话音清晰不噪,耳机中仅有微弱的背景噪声.适合于中老年耳聋患者使用。
1. 电路组成
图虚线右边是由IC1（TDA2822M）为主构成的抑噪功能是由两个串联的驻极体话筒来完成的.
(1) 抑噪电路
驻极体话筒（MIC）是由驻极体材料提供极化电压的电容传声器极头和专用场效应管两部分组成的,其内部结构和外部接线图如图所示.电容极电膜接在场效应三极管的栅极G与地之间，信号由场效应输出.这样话筒有源极输出方式和漏极输出方式两种，当采用漏极输出方式时，其输出信号相位与输入信号相反;当采用源极输出方式时,其输出信号的相位与输入信号,电路正是利用上述的这一特点来抑噪的。
电路中的MICA是源极输出方式,此时MICB可看作MICA的漏极电阻。而MICB则是漏极输出方式，MICA也可看作是MICB的漏极电阻.如果外界同一信号同时作用在这两只驻极体话筒上,它们就会在C1正极端输出波形相同、但相位相反的两个信号，这两个信号会相互抵消掉，不会送到VT1的基极，故该信号不会从耳机BL中发出声音。
一般助听器仅装了一个话筒，抑噪助听器设置了两个话筒。一个话筒MICA装在助听器盒子正面，另一个话筒MICB装在盒子的背面（A、B最好别装反)。从实际情况来看，环境噪声可以认为是充满整个房间的，故在助听器盒子前面和后面的强度几乎相等，这就使其振幅相同相位相反而抵消了。使用时，若将MICA朝向人讲话，则A话筒接收的是话音(较MICB强）加噪声，而B话筒接收的5仍是话音（但较MICA弱）加噪声，在C1正端送出的信号只有MICA和MICB的话音强弱差值信号。从前述可知，送入A、B话筒的噪声信号，不管其绝对值有多大，其和恒等于零。
鉴于噪声在房间内分布存在着微弱的不均匀性,加上两只场效应管特性不可能完全一致，以及晶体管固有的噪声，形成耳机中的背景噪声。从使用的情况看，抑噪助听器的声音比传统助听器的“干净”多了.
（2） 功率放大电路
话筒检测的信号经VT1进行放大以后，从集电极输出，经C3电容耦合，由RP1电位器对音量进行调节后，输送到IC1⑦脚。
从IC1⑦脚输入的信号，经IC1内电路进行BTL功率放大以后，从①与③脚输出去驱动耳机BL发声。
提示：
MIC最好选用配对的话筒替换，且接线的极性也不要搞反，应按图1—31中所标的方式接线才能正常工作。抑噪助听器电路原理图
抑噪助听器电路原理图如图111—1所示。其虚线右边为目前价格较低廉，普及率较高的用TDA2822M或D2822集成电路组装的HA-5型助听器的主电路。它实质上是一个用TDA2822M集成电路构成的BTL功率放大器，虚线左边则是附加上去的“抑噪前置放大电路”，以下仅对这部分作重点介绍。
抑噪助听器对环境噪音有很强的抑制能力，能在噪音高达90dB的场合使用。话音清晰而不噪，耳机中仅有微弱的背景噪音。
这部分由低噪声三极管VT为核心构成前置放大器。RP用来调节音量，抑噪功能是由两个串联的驻极体话筒来完成的。驻极体话筒(BP）是由驻极体材料提供极化电压的电容传声器极头和专用场效应管两部分组成的，其内部结构和外部接线图如图111-2所示。电容极膜接在场效应三极管的栅极G和地之间，信号由场效应管输出。这种话筒有源极输出方式和漏极输出方式两种，当要用漏极输出方式时,其输出信号的相位与输入信号相反；当采用源极输出方式时，其输出信号的相位与输入信号相同.本电路的设计正是巧妙地利用了这一点。

图111-1
在图111—1所示电路中，BPA是源极输出方式，此时BPB可看作BPA的源极电阻。而BPB则是漏极输出方式，同理，BPA亦可看作BPB的漏极电阻。如果外界同一信号同时作用在A、B两只驻极体话筒上，它们就会在C1正端输出波形一样而相位相反的两个信号；从而“抵消”掉，而不能经C1送达VT的基极，故此信号不能从耳机中发出声音来.
元件选择与制作:
BP最好选购双声道录音机上用的配对话筒，将它们固定在印制板的两面，再将两话筒外面套上一段塑料套管，其一端紧贴助听器;另一端紧贴印制板。印制板最好不开孔洞,以避免噪音串入助听器盒内，产生共鸣或造成“声短路”,减弱抑噪效果。BP是有极性的，一定要按图111—2所示接线才能正常工作。
一般助听器仅安一个话筒，抑噪助听器则设置了两个话筒。一个话筒(BPA）安装在助听器盒子正面，另一个话筒（BPB）安在盒子的背面。从实践中可知,环境噪音可以认为是充满整个房间的，所以在助听器盒子前面和后面的强度几乎相等，这就使其振幅相同相位相反而抵消了。使用者若将BPA朝向讲话人，则A话筒接受的是话音(较BPB强)加噪音，而B话筒接收的仍是话音(但较BPA弱)加噪音，在C1正端送出的信号就只有BPA和BPB的话音强弱值信号。从前述可知,送入A、B话筒的噪音信号；不管绝对值有多大，其和恒等于零。

图111—2