• 제목/요약/키워드: Hearing aid algorithm

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A New Hearing Aid Algorithm for Speech Discrimination using ICA and Multi-band Loudness Compensation

  • Lee Sangmin;Won Jong Ho;Park Hyung Min;Hong Sung Hwa;Kim In Young;Kim Sun I.
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.177-184
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    • 2005
  • In this paper, we proposed a new hearing aid algorithm to improve SNR(signal to noise ratio) of noisy speech signal and speech perception. The proposed hearing aid algorithm is a multi-band loudness compensation based independent component analysis (ICA). The proposed algorithm was compared with a conventional spectral subtraction algorithm on behind-the-ear type hearing aid. The proposed algorithm successfully separated a target speech signal from background noise and from a mixture of the speech signals. The algorithms were compared each other by means of SNR. The average improvement of SNR by ICA based algorithm was 16.64dB, whereas spectral subtraction algorithm was 8.67dB. From the clinical tests, we concluded that our proposed algorithm would help hearing aid user to hear clearly a target speech in noisy conditions.

적응 궤환 제거가 강조된 보청기 알고리즘과 하드웨어 모듈 개발 (Developments of A Hearing Aid Algorithm with Emphasis on Adaptive Feedback Cancellation and Hardware Module)

  • 정선용;지윤상;김인영;박영철;김남균;이상민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.282-290
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    • 2006
  • We have developed a multi band digital hearing aid algorithm emphasizing feedback cancellation and a hardware module to evaluate the performance of our algorithm. The hearing aids should be able to compensate for individual hearing loss characteristics of hearing impaired person. Thus hearing aids need the function of multi-bands amplification and the capabilities of feedback cancellation that can remove howling caused by acoustic feedback. In this paper, we proposed a digital hearing aid algorithm which has multi-bands compensation using modified discrete cosine transform (MDCT) and can efficiently remove acoustic feedbacks. Moreover, we have developed digital hearing aid hardware module, which can evaluate hearing aid algorithms in real time operation. The developed algorithm and hardware module were verified through computer simulation and clinical tests. Through operational experiments, good performances in real time operation environment and an efficient howling cancellation were also observed. The developed hardware module can operate in stable condition and it is expected to become a good hardware platform for developing hearing aid algorithms.

64채널 소음 차폐 디지털 보청기 펌웨어 개발 (64 Channel Noise Masking Digital Hearing Aid Firmware Development)

  • 장순석
    • 한국음향학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.367-372
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    • 2012
  • 본 논문은 64채널 디지털 보청기를 위한 소음 차폐 알고리즘을 소개한다. 125 Hz에서 8000 Hz 주파수 대역 사이에서 64채널을 위해, 125 Hz의 주파수 분해도를 유지하였다. 사람의 달팽이관과 유사한 스펙트럼 차폐 처리 효과를 보청기 소음 감쇠 처리 알고리즘에 적용하였다. 이론적 알고리즘은 어셈블러 언어의 프로그램 소프트웨어로 변환하여 디지털 보청기용 DSP IC 칩으로 이식하였다. 일부 소음 차폐 프로그램 코드를 보여주며 설명하였고, 실시간으로 소음 처리 되는 결과를 전기음향 실험에 의해 증명하였다.

The Effects of Hearing Aid Digital Noise Reduction and Directionality on Acceptable Noise Level

  • Ahmadi, Roghayeh;Jalilvand, Hamid;Mahdavi, Mohammad Ebrahim;Ahmadi, Fatemeh;Baghban, Ali Reza Akbarzade
    • Clinical and Experimental Otorhinolaryngology
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    • 제11권4호
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    • pp.267-274
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    • 2018
  • Objectives. Two main digital signal processing technologies inside the modern hearing aid to provide the best conditions for hearing aid users are directionality (DIR) and digital noise reduction (DNR) algorithms. There are various possible settings for these algorithms. The present study evaluates the effects of various DIR and DNR conditions (both separately and in combination) on listening comfort among hearing aid users. Methods. In 18 participants who received hearing aid fitting services from the Rehabilitation School of Shahid Beheshti University of Medical Sciences regularly, we applied acceptable noise level (ANL) as our subjective measure of listening comfort. We evaluated both of these under six different hearing aid conditions: omnidirectional-baseline, omnidirectional-broadband DNR, omnidirectional-multichannel DNR, directional, directional-broadband DNR, and directional-multichannel DNR. Results. The ANL results ranged from -3 dB to 14 dB in all conditions. The results show, among all conditions, both the omnidirectional-baseline condition and the omnidirectional-broadband DNR condition are the worst conditions for listening in noise. The DIR always reduces the amount of noise that patients received during testing. The DNR algorithm does not improve listening in noise significantly when compared with the DIR algorithms. Although both DNR and DIR algorithms yielded a lower ANL, the DIR algorithm was more effective than the DNR. Conclusion. The DIR and DNR technologies provide listening comfort in the presence of noise. Thus, user benefit depends on how the digital signal processing settings inside the hearing aid are adjusted.

지그비 크로스 보청기에서의 자기음성 억제 알고리즘 연구 (A Study on the Self-voice Suppression Algorithm in a ZigBee CROS Hearing Aid)

  • 임원진;고영환;전유용;길세기;윤광섭;이상민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.62-71
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    • 2009
  • 본 연구에서는 편측성 난청인을 위한 저전력 무선통신인 지그비를 이용해 청력이 나쁜 쪽 귀의 소리를 청력이 좋은 쪽 귀로 전송해주는 무선 크로스 보청기를 설계하였다. 일반적으로 크로스 보청기에서는 자기목소리가 크게 려 상대방 음성인식에 영향을 줄 수 있다. 이를 방지하고자 본 연구에서는 자기음성억제 알고리즘을 제안한다. 자기음성억제 알고리즘의 성능평가를 확인하기 위하여 어음명료도검사를 하였다. 실험데이터는 1m 거리의 상대음성인 1음절단어 세트와 자기음성을 함께 녹음한 것을 사용하였다. 그 결과, 어음명료도검사에서 자기음성억제 알고리즘 적용 시 SDT값이 약 11%가량 증가였다. 즉, 자기음성억제 알고리즘이 동시 대화 시 상대방 음성인식 향상에 도움이 된다는 결과를 얻었다.

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Simulink 기반 다채널 디지털 보청기 알고리즘 개발 플랫폼 구현 (Implementation of Multichannel Digital Hearing Aid Algorithm Development Platform using Simulink)

  • 변준;민지환;차태환;지유나;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.205-212
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Matlab에서 제공하는 Simulink를 활용하여 다채널 디지털 보청기 알고리즘 개발 플랫폼의 구현을 제안하였다. 디지털 보청기는 난청자의 원활한 의사소통을 돕는 의료기구로 그 중요성이 날로 증가하고 있다. 특히 다채널 디지털 보청기는 난청자의 주파수 별 청력 손실 정도에 따른 보상이 가능해 고막의 손상을 최소화하는 동시에 보청기 사용자에게 적합한 증폭이 가능해진다. 본 논문에서 구현한 개발 플랫폼은 WOLA 필터뱅크를 이용해 입력 신호의 분석 및 합성이 이루어지며 광역동범위압축(Wide Dynamic ragne compression) 기반의 난청 보상 알고리즘, 적응 필터를 이용한 음향 궤환 제거 알고리즘(Adaptive feedback cancellation)을 포함한다. Simulink를 이용한 개발 플랫폼에서 각 블록의 파라미터를 설정 할 수 있고 블록별 결과가 확인이 가능하다. 이를 이용해 기계어 코딩 전 단계에서 알고리즘 테스트가 가능하기 때문에 보청기 알고리즘의 개발 시간이 단축 가능하고 계산량 및 성능 최적화가 가능해졌다.

다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 Adaptive Feedback Cancellation 알고리즘 구현 (Implementation of Adaptive Feedback Cancellation Algorithm for Multichannel Digital Hearing Aid)

  • 전신혁;지유나;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.102-110
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    • 2017
  • 본 논문에서는 다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 적응 음향 궤환 제거(Adaptive Feedback Cancellation : AFC) 알고리즘을 실시간으로 구현한다. 다채널 디지털 보청기는 일반적으로 난청 보상을 위해 FFT 필터뱅크 기반 광역 동범위압축(Wide Dynamic Range Compression) 알고리즘을 사용한다. 구현한 실시간 음향 궤환 제거 알고리즘은 다채널 디지털 보청기와 동일한 FFT 필터뱅크를 사용하여 WDRC와 함께 하나의 통합된 구조를 가짐으로써 보청기 배터리 수명에 영향을 미치는 연산량 측면에서 이득을 볼 수 있었다. 구현된 음향 궤환 제거 알고리즘은 고정 및 변화하는 음향 궤환 경로를 실시간으로 추정하여 보청기 출력 신호의 품질을 향상시킴을 확인하였다. 또한 비선형적인 입, 출력에 의해 음향 궤환 제거기가 정상적으로 작동하지 못해 출력 신호의 포화가 일어날 경우 감소 이득을 적용하여 시스템의 안정성을 높이고자 하였다. 결과적으로 다양한 실제 사용 환경에서 강건하게 동작하는 알고리즘을 구현할 수 있었다. 본 알고리즘은 추후 음질 개선 알고리즘 등 다양한 기능의 추가 구현이 용이하다.

다채널 디지털 보청기를 위한 적응 궤환 제거 알고리즘 개발 (Development of Adaptive Feedback Cancellation Algorithm for Multi-channel Digital Hearing Aids)

  • 이상민;김상완;권세윤;박영철;김인영;김선일
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.315-321
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    • 2004
  • 본 연구에서는 다채널 디지털 보청기에서 적용될 수 있는 적응 궤환 제거 알고리즘을 제안하였다. 제안된 적응궤환 제거기는 궤환 검출을 위한 적응 노치 필터와 궤환 제거를 위한 NLMS (normalized least mean square) 적응필터로 구성되어 있다. 제안된 적응 궤환 제거 알고리즘을 다채널 보청 알고리듬과 결합하였다. 다채널 보청 알고리즘은 MDCT (modified discrete cosine transform) 필터뱅크를 이용하여 주파수 대역별 청력 손실을 보상하도록 구성하였다. 제안된 알고리즘을 포함한 완성된 보청 알고리즘의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가하였으며 상용 DSP보드를 이용하여 실시간 구현을 확인하였다.