Акустическая обратная связь в слуховых аппаратах: подстройка противофазного алгоритма

Перевод статьи «Howling Hearing Aids: Improving User Control and Tuning Flexibility in Feedback Cancellation» Jim Ryan от 2015-03-25 с сайта фирмы «ON Semiconductor». (Это один из ведущих производителей микросхем для слуховых аппаратов.) В отечественных слуховых аппаратах КБ «Аудиомаг» тоже используется такая функция подавления обратной связи.

Акустическая обратная связь в слуховых аппаратах может приводить к громкому раздражающему свисту. Это всегда была одна из основных проблем применения слуховых аппаратов. Раньше, когда слуховые аппараты были аналоговые и в первых моделях цифровых функция подавления обратной связи уменьшала общее усиление (и ограничивала возможности применения аппарата). Или делали специальный узкополосный фильтр, который уменьшал усиление в заданном диапазоне частот. К сожалению при этом понижалось усиление и для полезных звуков, которые желательно слышать.
(человек со слуховым аппаратом)
Адаптивное подавление обратной связи (AFC) является распространённой функцией в современных слуховых аппаратах. Принцип работы основан на вычитании расчётного сигнала паразитного сигнала из сигнала микрофона. Если оценочный расчёт точен, то происходит уничтожение свиста. Основное преимущество этого метода по сравнению с другими подходами состоит вот в чём. Убирается только звук помехи/свиста, а полезная информация продолжает передаваться с полным усилением.
(адаптивное подавление обратной связи)
На изображении показано слева, как слуховой аппарат работает без адаптивного подавления обратной связи (AFC). Справа с включенным адаптивным подавлением обратной связи.
Для правильной работы алгоритма необходимо, чтобы внутренняя оценка сигнала соответствовала реальному эффекту обратной связи в слуховом аппарате. К сожалению путь обратной связи не является константой. Есть значительные отличия в разных слуховых аппаратах из-за выбранного телефона, трубки, ушного вкладыша и т.п.. Дополнительно влияют на путь обратной связи пользовательские движения и изменения окружающей среды. Если это не будет достоверно отражаться во внутреннем алгоритме, то работа подавления помехи значительно ухудшится. Алгоритм AFC постоянно подстраивает внутреннюю модель, чтобы работать эффективно. Эта подстройка происходит автоматически и использует существующие сигналы, которые проходят через слуховой аппарат. Никакое пользовательское вмешательство или тесты для настройки не требуются. Это улучшает удобство ношения слухового аппарата.
Чтобы ликвидировать свист максимально быстро требуется быстро уточнять внутреннюю модель. В этом режиме делаются большие и быстрые изменения. К сожалению, быстрые изменения могут приводить к ошибкам в подгонке модели. Могут появляться слышимые искажения. Если алгоритм будет делать меньше изменения в модели, то искажения станут не заметными. Но потребуется больше времени для устранения обратной связи.
Выпущенные модели микросхем для слуховых аппаратов (фирмы «ON Semiconductor») были настроены так, чтобы было хорошее качество звука и быстро убиралась обратная связь. Новая микросхема RHYTHM™ R3920 позволяет настраивать «переключение передач» алгоритма и скорость адаптации.
Фирма «ON Semiconductor» будет представлена на 2015 Audiology NOW! conference, где эксперты смогут ответить на вопросы.

Добавить комментарий