数字助听器处理声音信号的优势0971-8865085
时间 ：2021-07-05点击 ：栏目 ：听力课堂
目前主要通过多通道电路和输入信号调制频率的识别来进行言语声和噪声的分离。一个载波信号如果以5Hz进行调幅调制，那么它的包络与言语信号相似。在降噪技术中，应用助听器的信号处理算法对所提取的输入信号进行处理，将其分成几个频段，并对每一频段的调制频率进行分析。如果分析结果与言语信号相似（调制频率较低，约从3-4Hz到最高不超过15Hz），则不对其进行处理。如果分析结果显示与噪声相似（调制频率较高，约为30-60Hz，最低至16Hz），则对该信号进行衰减处理。
言语信号的调制深度一般比噪声大。此外，调制频谱不受言语信号或口语的影响。助听器正是运用调制频谱的原理识别言语信号并抑制其他信号的响度。对于调制频率较高或调制深度较小（经衰减的调制深度）的部分，助听器通过特定的算法对其增益进行较多的衰减。上述方法将为患者提供更为舒适的音质，并可能提高其词汇识别能力。对于每个通道均可进行广泛调节的多通道助听器，调制频谱是一种很好的选择。这种方法对于稳态的信号效果较好（例如，音乐声可能会被当作噪声进行处理）。
另一种用于提高言语理解能力的途径是使用方向性麦克风或聚束麦克风。现代的麦克风体积微小，因此可以将其应用于耳背机以外的其他类型助听器。现有的方向性麦克风助听器包括：（a）单一方向性麦克风；（b）单一方向性麦克风与一个全向性麦克风；（c）两个全向性麦克风。第四种方向性麦克风系统，是麦克风矩阵，目前还没有在传统助听器中使用。它允许麦克风在排列上进行一定的组合（如制成项链式或眼镜式结构等）。许多方向性麦克风都含有一个转换装置，允许用户在方向性和全向性之间进行切换。使用两个全向性麦克风的方向性麦克风系统有一个电路可以处理来自这两个麦克风的输出，以产生全向性和任何数量的方向性模式。该系统中的双麦克风均通过软件控制的A/D转换器实现其控制及校准功能，以保证两个麦克风能够相位匹配。
还有一种方法是将麦克风与自适应的DSP噪声消除器相结合，以提高噪声环境中的言语理解能力。该系统中包括两个麦克风，一个为“近端”麦克风，另外一个为“远端”麦克风。“近端”麦克风靠近说话者，“远端”麦克风靠近噪声。然而该系统在实际应用中会遇到很大的困难（如两个麦克风间距离的设置——距离越远，消除噪声的效果越好）。如果言语和噪声频谱不同，则对噪声进行滤除，特别是当某一窄带内出现噪声时，滤除噪声可提高信噪比（假定仍保留有充足的言语线索以改善言语清晰度）。
双耳输入最大化也可用于提高噪声环境中的言语理解力。双耳输入的优势在于，双耳的输入信号在强度和相位方面有差异。为说明双耳聆听的优越，提出了与头部相关的传递功能这一概念（HRTFs）。该方法将HTRF认为是一种特定的滤波器，并能如同在真实聆听空间一样，实现在虚拟聆听空间的定位。HRTF可在背景噪声较大的环境中实现声源的定位并改善言语可懂度。DSP可补偿双耳插入助听器所导致的幅度和相位缺失（一种线性相位听力损失补偿滤波器）。在双耳佩戴助听器的患者中需要上述装置以实现空间定位，当言语声和噪声在空间分离时，这种定位可以使词汇识别得分提高20%（例如，可以将SNR从2dB提高至8dB）
对于不同的患者， HRTFs在定位、频率范围及峰谷强度上均会存在一定的差异。除上述较大范围的变化外，不同患者HRTF所感知到的声信号均会对定位造成一定的干扰。因此，Van Tasell提出不同患者应使用与其自身 HRTFs相对应的信号处理算法，而不应使用统一的模型。
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