SU1128906A1

SU1128906A1 - Apparatus for improving hearing

Info

Publication number: SU1128906A1
Application number: SU833536173A
Authority: SU
Inventors: Борис Семенович Мороз; Эдуард Аполлинарьевич Бакай; Валерий Прокофьевич Овсяник; Семен Иосифович Чудновский; Александр Николаевич Цисаренко; Владимир Васильевич Гурик
Original assignee: Киевский Научно-Исследовательский Институт Отоларингологии Им.А.И.Коломийченко; Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority date: 1983-01-11
Filing date: 1983-01-11
Publication date: 1984-12-15

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СЛУХА, содержащее последовательно соединенный преобразователь акустического сигнала, параллельно соединенные полосовые фильтры низких и высоких частот, сумматор и телефон. отличающеес тем, что, с целью повышени разборчивости акустической информации, оно содержит линии задержки, включенные последовательно с фильтpa ш высоких частот 2.Устройство ПОП.1, отличающеес тем, что дл нормально слышащих оно содержит три полосовых фильтра с .частотами 20-500, 500-1000 и 1000-10000 Гц и две линии задержек с соответствующими временами задержек 1-30 и 0,1-15 мс. 3.Устройство по П.1, отличающеес тем, что дл людей с дефектами слуха оно содержит шесть полосовых фильтров с частотами 20125 , 125-250, 250-500, 500-1000, О) 1000-2000 и 2000-10000 Гц и п ть линий задержек с соответствующими временами задержек 10-30, 0,5-25, 0,3-20, 1-15 и 0,1-10 мс.1. A DEVICE FOR IMPROVING HEARING, containing a series-connected acoustic signal transducer, parallel-connected low pass and high pass filters, an adder and a telephone. characterized in that, in order to increase the intelligibility of acoustic information, it contains delay lines connected in series from a high pass filter 2. Device POP.1, characterized in that for normally hearing it contains three band filters with frequencies of 20-500, 500-1000 and 1000-10000 Hz and two delay lines with corresponding delay times of 1-30 and 0.1-15 ms. 3. The device according to claim 1, characterized in that for people with hearing impairments it contains six band-pass filters with frequencies of 20125, 125-250, 250-500, 500-1000, O) 1000-2000 and 2000-10000 Hz and p There are delay lines with corresponding delay times of 10-30, 0.5-25, 0.3-20, 1-15, and 0.1-10 ms.

Description

1 Изобретение относитс к медицинс кой технике, а именно к устройствам дл улучшени слуха, т.е. улучшени разборчивости .воспри ти речи, а также уменьшени маскирующего вли ни низкочастотных акустических сигналов дл нормально сльш1ащих людей. Изобретение может быт использовано при разработ,;е и создани новых слуховых аппаратов (на предпри ти х Медтехники) дл облегчени работы авиадиспетчеров и операторов гидроакустических установок. Известно устройство дл улучшени слуха, содержащее преобразователь акустического сигнала (микрофон ), преобразующий акустический сигнал в электрический, преобразова тель электрического сигнала и телефон или динамик. Преобразователь электрического сигнала содержит полосовые частотные фильтры, входы которых подключены к приемнику, а выходы - к усилител м, дл каждого из которых установлены индивидуальные коэффициенты усилени . Выходы усилителей подключены к телефону или динамику. Однако с помощью известного устройства в р де случаев не удаетс достичь достаточно хорошего воспри ти акустической информации. Этому преп тствует маскирующее вли ние ни кочастотных компонентов на высоко-, частотные. Низкочастотные составл ющие , как правило, имеют энергию большую, чем высокочастотные, ,а врем прохождени сигналов определ етс громкостью сигнала, т.е. более громкие сигналы достигают корковых структур и обрабатываютс быстрее. Поскольку эти факторы взаимосв заны то есть основани полагать, что даж при одновременном поступлении в периферическую часть слухового анализатора , низкочастотные компоненты достигают центральной части раньше высокочастотных. Именно этот фактор негативно сказьшаетс на последующе анализе поступающей информации, так как приводит к нарушению временной структуры воспринимаемого сигнала, что и обуславливает вьшгеупом нутую маскировку высокочастотных компонент низкочастотными. Цель изобретени т повышение раз борчивости акустической информации. 062 Поставленна цель достигаетс тем, что устрЬйство дл улучшени слуха, содержащее последовательно соединенный преобразователь акустического сигнала, параллельно соединенные полосовые фильтры низких и высоких частот, сумматор и телефон, дополнительно содержит линии задержек , включенные последовательно с фильтрами высоких частот. Дл нормально слышаш 1х устройство содержит три полосовых фильтра с частотами 20-500, 500-1000, 100010000 Гц и две линии задержек с соответствующими временами задержек 1-30 , 0,1-15 мс, а дл людей с дефектами слуха оно содержит шесть полосовых фильJpoв с частотами 20-125, 125250 , 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-10000 Гц и п ть линий задержек с соответствующими временами задержек 10-30, 0,5-25, 0,3-20, 1-15 и 0,1-10 мс. Проведенные, эксперименты показывают , что такое разделение во времени низкочастотных и высокочастотных составл ющих поступающего в орган слуха акустического сигнала, при котором низкочастотные составл ющие задерживаютс по времени относительно высокочастотных, повышает разборчивость воспри ти речи. Дл нормально сльшащих людей отсутствие низкочастотных составл ющих облегчает выведение высокочастотных составл ющих в момент поступлени их в орган слуха, что значительно снижает.эффект их самомаскйровки и приводит к улучшению воспри ти Л и III формант, несуЕ (их наибольшую информационную нагрузку . При патологи х, св занных с выраженной высокочастотной потерей слуха, временна задержка низкочас тотньк составл ющих обеспечивает компенсацию временных различий перехода частотных cocтaвл юшJ x сигналов в корковые отделы звукового анализатора . Благодар этому субъективный спектрально-временной образ сигнала восстанавливаетс в центральных отделах звукового анализатора , что обеспечивает распознавание отдельных элементов (фонем) и повышает разборчивость речи. Дл нормально сльш1аш;их людей акустический сигнал раздел ют на три поддиапазона: 20-500, 500-1000, 1000-10000 Гц, при этом составл ющие первого поддиапазона -подают с задержкой по отношению к составл ющим третьего поддиапазона на 1030 , а второго - на 0,1-15 мс. . Дл людей с дефектами слуха акустический сигнал раздел ют на шесть поддиапазонов: 20-125, 125-250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000tOOOO Гц, при этом составл ющие первого поддиапазона подают с задерж кой по отношению к сост л ющим шестого поддиапазона на 10-30, второго - на 5-25, третьего - на 3-20, четвертого - на 1-15, п того - на . 0,1-10 мс.1 The invention relates to a medical technique, namely, hearing aids, i.e. improving speech intelligibility; and reducing the masking effect of low-frequency acoustic signals for normal people. The invention can be used in the development, e and creation of new hearing aids (at Medtech enterprises) to facilitate the work of air traffic controllers and operators of hydroacoustic installations. A device for improving hearing is known, comprising an acoustic signal transducer (microphone), which converts an acoustic signal into an electrical one, an electrical signal transducer, and a telephone or speaker. The electrical signal converter contains band-pass frequency filters whose inputs are connected to the receiver, and the outputs to amplifiers, for each of which individual gain factors are set. The outputs of the amplifiers are connected to the phone or speaker. However, using a known device in a number of cases, it is not possible to achieve a sufficiently good perception of acoustic information. This is hampered by the masking effect of the low frequency components on the high frequency components. Low-frequency components, as a rule, have energy greater than high-frequency, and the time of passage of signals is determined by the volume of the signal, i.e. louder signals reach the cortical structures and are processed faster. Since these factors are interrelated, that is, there is reason to believe that when simultaneously entering the peripheral part of the auditory analyzer, the low-frequency components reach the central part before the high-frequency ones. It is this factor that negatively affects the subsequent analysis of the incoming information, since it leads to a violation of the temporal structure of the perceived signal, which causes the above-mentioned masking of high-frequency components by low-frequency components. The purpose of the invention is to increase the legibility of acoustic information. 062 The goal is achieved by the fact that the device for improving hearing, which contains a series-connected acoustic signal transducer, parallel-connected low pass and high pass band filters, an adder and a telephone, further contains delay lines connected in series with high pass filters. For normal hearing, the 1x device contains three bandpass filters with frequencies of 20-500, 500-1000, 100010000 Hz and two delay lines with corresponding delay times of 1-30, 0.1-15 ms, and for people with hearing impairments it contains six bandpass Films with frequencies of 20-125, 125250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-10000 Hz and five delay lines with corresponding delay times of 10-30, 0.5-25, 0.3-20, 1-15 and 0.1-10 ms. The experiments performed show that such a separation in time of the low-frequency and high-frequency components of the acoustic signal entering the organ of hearing, in which the low-frequency components are delayed in relation to the high-frequency ones, increases the intelligibility of speech perception. For normally hearing people, the absence of low-frequency components facilitates the removal of high-frequency components at the moment they enter the organ of hearing, which greatly reduces the effect of their self-identification and leads to an improved perception of L and III formants (their greatest information load. With pathologists, associated with pronounced high-frequency hearing loss, the time delay of the low-frequency components is compensated for by the temporary differences in the transition of the frequency characteristics of the signal to the cortical parts of the sound Due to this, the subjective spectral-temporal image of the signal is restored in the central parts of the sound analyzer, which recognizes individual elements (phonemes) and increases speech intelligibility. For normal, their people are divided into three subbands: 20-500, 500- 1000, 1000-10000 Hz, while the components of the first subband are delayed with respect to the components of the third subband by 1030, and the second by 0.1-15 ms. . For hearing impaired people, the acoustic signal is divided into six subranges: 20-125, 125-250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000tOOOO Hz, while the components of the first subband are delayed with respect to the state for the sixth subrange by 10–30, the second by 5–25, the third by 3–20, the fourth by 1–15, and the latter by. 0.1-10 ms

|.. . .| .. .

На чертеже изображена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство дл улучшени слуха содержит преобразователь 1 акустического сигнала, к выходу которого параллельно подключены полосовые частотные фильтры 2-4. Выходы фильтров 3 и 4 через линии 5 и 6 задержек подключены к входам сумматора 7, предназначенного дл электрической разв зки линий задержки, и телефона 8, вход KOTOjJoro подключен к выходу сумматора 7. Полосовой частотный фильтр 2 предназначен дл выделени составл ющих акустического сигнала, соответствующих поддиапазону самых высоких частот акустического сигнала. Вьйсод фильтра 2 подключен через сумматор 7 к телефону 8 без линии задержки.The hearing aid device comprises an acoustic signal converter 1, to the output of which, in parallel, frequency band filters 2-4 are connected. The outputs of filters 3 and 4 are connected via lines 5 and 6 of delays to the inputs of adder 7, intended for electrical isolation of delay lines, and telephone 8, the input of KOTOjJoro is connected to output of adder 7. Band-pass filter 2 is intended to separate the components of the acoustic signal corresponding to subrange of the highest frequencies of the acoustic signal. Vyysod filter 2 is connected through the adder 7 to the phone 8 without a delay line.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал, поступающий на вход преобразовател 1, с его выхода подаетс на входы полосовых частотных фильтров. 2-4, с помощью которых акустический сигнал раздел етс на частотные поддиапазоны.The signal fed to the input of converter 1 from its output is fed to the inputs of band-pass frequency filters. 2-4, by which the acoustic signal is divided into frequency subbands.

Сигнал с выхода фильтра 2, содержащий составл ющие самых, высоких частот, поступает через сумматор 7 в телефон 8. Сигналы с выходов фильтров 3 и 4 подаютс через линии 5 и ,6 задержек. Врем задержки, создаваемое каждой линией задержки, может бьп-ь задано или изменено известным образом в зависимости от предъ вл емых требований.The signal from the output of the filter 2, containing the components of the highest frequencies, is fed through the adder 7 to the telephone 8. The signals from the outputs of the filters 3 and 4 are fed through the lines 5 and 6 delays. The delay time created by each delay line can be set or changed in a known manner depending on the requirements.

В требуемой временной последовательности выходные сигналы фильтров 2-4 поступают через сумматор 7 в телефон 8 и оттуда - в орган слуха.In the desired time sequence, the output signals of the filters 2-4 come through the adder 7 to the telephone 8 and from there to the organ of hearing.

Claims

1. DEVICE FOR IMPROVING HEARING, comprising a series-connected acoustic signal transducer, parallel-connected bandpass low and high-pass filters, an adder and a telephone, characterized in that, in order to increase the intelligibility of acoustic information, it contains delay lines connected in series with high-pass filters .

2. Device pop. 1, characterized in that for normally hearing it contains three band-pass filters with frequencies of 20-500, 500-1000 and 1000-10000 Hz and two delay lines with corresponding delay times 1-30 and 0.1-15 ms

3. The device according to claim 1, characterized in that for people with hearing impairments it contains six bandpass filters with frequencies 20125, 125-250, 250-500, 500-1000, 1000-2000 and 2000-10000 Hz and five delay lines with corresponding delay times of 10-30, 0.5-25, 0.3-20, 1-15 and 0.1-10 ms.