聴覚系内スペクトルの補償に基づくディジタル補聴アルゴリズムの研究

基于听觉系统频谱补偿的数字助听器算法研究

• 批准号: 08671948
• 负责人: 鈴木 陽一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08671948/
• 关键词: 聴覚系内スペクトル; 補聴アルゴリズム; 音色; 興奮パターン

本研究では,音の聴覚系内スペクトル表現である興奮パターンの時間・周波数2次元特性を補償することにより,入力音の音色を補償することが可能な,新しいディジタル補償アルゴリズムについて検討を行った.まず,聴神経の興奮パターンを推定するために必要な聴神経の応答特性に対応する,聴覚フィルタの特性を測定するためのシステムを構築した.このシステムでは,帯域阻止雑音中に提示される純音の最小可聴値を,阻止帯域の幅および中心周波数を変えながら測定した結果を基に,逆問題を解いて聴覚フィルタの周波数特性を導出する.これまでに,健聴者24人について測定を行い,健聴者データベースを作成した.これにより,ある音が入力された場合に,健聴者の聴覚系内に生ずる平均的な興奮パターンを推定することが可能となった.一方,難聴者の聴覚フィルタは,個人差が大きいことが知られている.このシステムを難聴者に適用することにより,難聴者個々の興奮パターンが推定することができる.その興奮パターンと健聴者の平均的な興奮パターンの間の写像関係を,補聴周波数特性として考えることが可能である.以上のアルゴリズムでは、定常音に対しては補償が可能であるが,変動音については補償することはできない.この問題を解決するための基礎として,変動音の興奮パターンと音色との対応関係を検討した.種々のAM音(振幅変調音)に対する音色類似度を,健聴者8人について聴取実験により測定した.その実験結果と,上記の健聴者の聴覚フィルタから得られた興奮パターンとを比較したところ,興奮パターンは時間包絡の変化を強調するように形成されていることが明らかとなった.今後は,難聴者についても同様な測定を行って興奮パターンの時間変動を推定し,健聴者のパターンとの写像関係を考えることで,時間軸方向の特性までを補償するアルゴリズムを与える予定である.

在这项研究中，我们研究了一种新的数字补偿算法，该算法可以通过补偿激发模式的时间和频率2D特征来补偿输入声音的音调，这是听觉系统中声音的光谱表示。首先，我们构建了一个用于测量听觉过滤器特征的系统，该系统与估计听觉神经激发模式所需的听觉神经的响应特征相对应。在此系统中，我们根据测量在频段阻断噪声期间呈现的纯音的最小听觉值，改变了停止带的宽度和中心频率，从而解决了反向问题，并得出了听觉过滤器的频率特性。到目前为止，我们已经测量了24位健康的听力人，并创建了一个听起来有听力的人的数据库。这使得在输入某个声音时，可以估计听力人员听觉系统中发生的平均激发模式。另一方面，众所周知，听力的听觉过滤器具有很大的个体差异。该系统旨在将该系统应用于听力损失的人。可以估计听力损失的单个激发模式。激发模式与健康听力人的平均激发模式之间的映射关系可以视为听力频率特征。上述算法允许对固定声音进行补偿，但对于可变声音而言不允许。作为解决此问题的基础，我们研究了可变声音的激发模式与音调之间的对应关系。各种AM声音的音调相似性（振幅调制声音）。我们通过聆听实验测量了八个健康的听力人员。当将实验结果与从上述健康听力人的听力过滤器中获得的兴奋模式进行比较时，据显示，兴奋模式形成了以强调时间封底的变化。将来，我们计划提供一种算法，通过对听力人的损失进行类似的测量，并考虑与健康听力人的模式的映射关系，从而弥补了时间轴的特征。