Издательство — Речевые технологии — Выпуск №1/2018

Аннотация. В статье предложены методы обработки речевого сигнала для усовершенствованного слухового аппарата на основе смартфона, в основу которого положено наше бесплатное, недавно представленное, приложение «Petralex» для устройств iOS и Android. В данной работе показано новое решение, в котором преодолеваются ограничения обработки в широкополосном частотном диапазоне и расширяется функциональность аппарата. В новой схема обработки осуществляется декомпозиция речевого сигнала на перцептуально согласованные частотные полосы и осуществляется спектральное усиление для компенсации потери слуха, сжатие динамического диапазона, снижение шума и подавление акустической обратной связи. Мы предлагаем алгоритм подавления акустической обратной связи, основанный на правиле спектрального вычитания. Алгоритм устойчив к быстрым изменениям пути акустической обратной связи и, согласно экспериментам, позволяет добиться стабильного усиления до 24 дБ. Статья состоит из теоретического обзора, описания реализованных методов и некоторых экспериментальных результатов.

Ключевые слова: слуховой аппарат, редактирование шума, подавление обратной акустической связи

Speech enhancement in a smartphone-based hearing aid

Maksim I. Vashkevich, Candidate of technical Sciences, associate Professor of the Belarusian state University of Informatics and Radioelectronics (BSUIR)

Iliy S. Azarov, Doctor of technical Sciences, associate Professor, BSUIR

Aleksandr A. Petrovsky, Doctor of technical Sciences, Professor of the chair of electronic computing BSUIR

Abstract. The paper presents speech enhancement techniques for advanced smartphone-based hearing aid which originates from our free smartphone application “Petralex” recently released for iOS and Android devices. In the present contribution we develop a new solution which overcomes limitations of full-band processing and introduces extended functionality. The new processing scheme decomposes the signal into perceptually

matched sliding bands and implements spectral gain shaping for hearing loss compensation, dynamic range compression, noise reduction and acoustic feedback suppression. We propose an acoustic feedback suppression algorithm that is based on spectral subtraction rule. The algorithm is robust to rapid changes in acoustic feedback path and according to experiments allows to achieve added stable gain up to 24 dB. The paper contains theoretical background, description of the implemented techniques and some experimental results.

Keywords: hearing aid, noise reduction, acoustic feedback suppression