補聴器における信号からノイズへの対応のダイナミックレンジ圧縮

急速に作用するダイナミックレンジ圧縮は、聴覚障害のあるリスナーの可聴性を回復することを目的とするレベル依存の増幅スキームです。ただし、正の信号対雑音比（SNR）でノイズの多い音声に適用されると、ゲイン関数は通常、音声信号の短期的な変動によって駆動されるため、時間とともに急速に変化します。これにより、音声隙間にノイズ成分が増幅され、出力SNRが減少し、バックグラウンドノイズの音響特性が歪むことになります。ここでは、さまざまな周波数チャネルのSNRに関する情報を利用して、コンプレッサーの特性を適応的に変化させる適応圧縮スキームが提案されています。具体的には、急速に作用する圧縮は、SNRが高い音声優位の時間周波数（T-F）ユニットに適用されますが、SNRが低いノイズが支配するT-Fユニットの処理を効果的に線形化するために、ゆっくりした圧縮が使用されます。このSNR認識の圧縮スキームの体系的な評価は、ノイズに埋め込まれた音声成分の効果的な圧縮が従来の急速に作用するシステムのそれと類似しているのに対し、バックグラウンドノイズの自然な変動は遅い場合と同様の方法で保存されることを示しました - 作動コンプレッサーが適用されました。

Fast-acting dynamic range compression is a level-dependent amplification scheme which aims to restore audibility for hearing-impaired listeners. However, when being applied to noisy speech at positive signal-to-noise ratios (SNRs), the gain function typically changes rapidly over time as it is driven by the short-term fluctuations of the speech signal. This leads to an amplification of the noise components in the speech gaps, which reduces the output SNR and distorts the acoustic properties of the background noise. An adaptive compression scheme is proposed here which utilizes information about the SNR in different frequency channels to adaptively change the characteristics of the compressor. Specifically, fast-acting compression is applied to speech-dominated time-frequency (T-F) units where the SNR is high, while slow-acting compression is used to effectively linearize the processing for noise-dominated T-F units where the SNR is low. A systematic evaluation of this SNR-aware compression scheme showed that the effective compression of speech components embedded in noise was similar to that of a conventional fast-acting system, whereas natural fluctuations in the background noise were preserved in a similar way as when a slow-acting compressor was applied.