Адаптивное отключение обратной связи - Adaptive feedback cancellation

Адаптивный Обратная связь отмена это распространенный метод отмены звуковая обратная связь в различных электроакустических системах, таких как цифровые слуховые аппараты. Изменяющиеся во времени пути утечки акустической обратной связи могут быть устранены только с помощью адаптивного подавления обратной связи. Когда электроакустическая система с адаптивным компенсатором обратной связи представлена ​​коррелированным входным сигналом, повторяющийся искажение артефакт, увлечение генерируется. Есть разница между идентификацией системы и аннулированием обратной связи.

Адаптивное подавление обратной связи находит свое применение в эхоподавление. Ошибка между желаемым и фактическим выходными данными принимается и передается в качестве обратной связи адаптивному процессору для корректировки его коэффициентов для минимизации ошибки.

В слуховых аппаратах обратная связь возникает, когда часть сигнала приемника (громкоговорителя) улавливается микрофоном (ами) слухового аппарата, усиливается в устройстве и начинает циркулировать по системе. Когда возникает обратная связь, возникает тревожно громкий тональный сигнал. Обратная связь более вероятна при увеличении громкости слухового аппарата, когда слуховой аппарат находится в неправильном положении или когда слуховой аппарат приближается к отражающей поверхности (например, при использовании мобильного телефона). Алгоритмы адаптивного подавления обратной связи - это методы, которые оценивают путь передачи между громкоговорителем и микрофоном (ами). Эта оценка затем используется для реализации нейтрализующего канала электронной обратной связи, который подавляет тональный сигнал обратной связи.

[1][2]

История

Адаптивное подавление обратной связи возникло в процессе эволюции слуховых аппаратов. Слуховой аппарат стал цифровым, и поэтому потребовалась отмена обратной связи. В 1980 г. направленный микрофон был представлен в цифровых слуховых аппаратах, и было создано адаптивное подавление обратной связи для блокировки внешнего шума, который улавливает микрофон. Сегодня адаптивное подавление обратной связи есть почти во всех цифровых слуховых аппаратах, и текущие исследования все еще продолжаются.[3]

Фазы

Адаптивное отключение обратной связи происходит в следующем процессе:

  1. Процесс начинается с того, что фоновый шум, улавливаемый микрофоном, усиливается динамиком того же устройства.
  2. Этот шум представляет собой звуковую обратную связь, которая сохраняется для последующего удаления.
  3. Адаптивный фильтр использует алгоритм для максимального увеличения количества сохраненной звуковой обратной связи, которую можно отменить.
  4. Адаптивный фильтр реализован в акустическом устройстве, и повторение этого процесса является адаптивным подавлением обратной связи.

Приложения

Слуховые аппараты

В слуховых аппаратах используется адаптивное подавление обратной связи для улучшения усиления. Когда слуховые аппараты неуместны или включены на большую громкость, они могут давать сильную обратную связь. Шум, улавливаемый микрофоном слухового аппарата, создает эту обратную связь, которая затем усиливается, создавая звонкий шум. Адаптивное подавление обратной связи устраняет шум с помощью адаптивного фильтра. Продукт адаптивного фильтра подавляет обратную связь от микрофона, создавая чистый звук из слухового аппарата.[4]

Эхоподавление

Эхоподавление это форма адаптивного подавления обратной связи, используемая в телефонах и телеконференцсвязь устройств. Подобно адаптивному подавлению обратной связи в слуховых аппаратах, подавление эха использует адаптивный фильтр для подавления реверберации эха от микрофона.[5]

Подавление помех

Подавление помех - это способ подавления помех с большими сигналами, которые намного сильнее традиционных сигналов. В этом процессе используется адаптивный фильтр, и его алгоритм может применяться во всех типах подавления сигналов.[6]

Текущее исследование

Метод ошибки прогнозирования

Метод ошибки прогнозирования - это алгоритм подавления адаптивной обратной связи, ориентированный на использование звуковые сигналы вместо речевые сигналы. Это изменение предлагает улучшить адаптивное подавление обратной связи в таких объектах, как слуховые аппараты и другие аудиоприложения. Этот подход работает в тесном взаимодействии с эхоподавлением и стремится перенести методы эхоподавления в слуховые аппараты.[7]

Отмена обратной связи поддиапазона

Отмена обратной связи поддиапазона - это тип адаптивного подавления обратной связи, который меньше полагается на вычисления и алгоритмы, а скорее использует сигналы, уже имеющиеся в устройстве, для оптимизации подавления обратной связи. Назначение отмены обратной связи поддиапазона - сделать адаптивную отмену обратной связи более дешевой и распространенной.[8]

Цифровая обработка сигналов

Цифровая обработка сигналов обещает снизить влияние адаптивного подавления обратной связи на качество звука с помощью тестов обратной связи. Этот метод также сообщает о большем выигрыше в слуховом аппарате и приводит цифру 10. децибелы.[9]

Адаптивное подавление обратной связи в смартфонах

С 2018 года продолжается исследование адаптивного подавления обратной связи на динамиках и микрофонах смартфонов. Текущие исследования предполагают использование цифровой обработки сигналов для имитации отмены в слуховых аппаратах на смартфонах.[10]

Рекомендации

  1. ^ Видроу, Бернард. Адаптивная обработка сигналов. ISBN  0-13-004029-0
  2. ^ «Способ и средства для адаптивной фильтрации скрипящего шума, вызванного акустической обратной связью», авторы Д. Грауп, Дж. Гросспитч, С. П. Бассеас - патент США 4783818, 1988, подана в 1985 г.
  3. ^ Левитт, Гарри (март 2007 г.). «Исторический взгляд на цифровые слуховые аппараты: как цифровые технологии изменили современные слуховые аппараты». Тенденции в усилении. 11 (1): 7–24. Дои:10.1177/1084713806298000. ISSN  1084-7138. ЧВК  4111501. PMID  17301334.
  4. ^ Кейтс, Джеймс М. (2003), Бенести, Джейкоб; Хуанг, Итэн (ред.), «Адаптивное подавление обратной связи в слуховых аппаратах», Адаптивная обработка сигналов: приложения к реальным проблемам, Сигналы и коммуникационные технологии, Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 23–57, Дои:10.1007/978-3-662-11028-7_2, ISBN  978-3-662-11028-7, получено 2020-11-17
  5. ^ «Подавление эха - обзор | Темы ScienceDirect». www.sciencedirect.com. Получено 2020-11-17.
  6. ^ Авалос, Х. Херардо; Санчес, Хуан Ч .; Веласкес, Хосе (05.07.2011). «Приложения адаптивной фильтрации». Приложения адаптивной фильтрации. Дои:10.5772/16873.
  7. ^ ван Ватершут, мультяшек; Мунен, Марк (01.11.2009). «Адаптивное отключение обратной связи для аудиоприложений». Обработка сигналов. 89 (11): 2185–2201. Дои:10.1016 / j.sigpro.2009.04.036. ISSN  0165-1684.
  8. ^ «IEEE Xplore временно недоступен». s3-us-west-2.amazonaws.com. Получено 2020-11-17.
  9. ^ Персонал, проверка слуха. «Понимание стратегий отмены обратной связи и цифровой обратной связи - проверка слуха». Получено 2020-11-17.
  10. ^ Proc. Mtgs. Акуст. 33, 055003 (2018); DOI: 10.1121 / 2.0000836

внешняя ссылка