informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-149Research ArticleОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВSIGNAL, IMAGE, SPEECH, TEXT PROCESSING AND PATTERN RECOGNITIONСИСТЕМА КОРРЕКЦИИ СЛУХА НА МОБИЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЕHEARING CORRECTION SYSTEM BASED ON MOBILE COMPUTING PLATFORMАзаровИ. С.AzarovE. S.azarov@bsuir.byВашкевичМ. И.VashkevichM. I.vashkevich@bsuir.byКозловаС. В.KozlovaS. V.kozlowasweta@tut.byПетровскийА. А.PetrovskyA. A.palex@bsuir.byБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusРеспубликанский научно-практический центр отоларингологииBelarus20140410201602524Copyright © Азаров И.С., Вашкевич М.И., Козлова С.В., Петровский А.А., 20162016Азаров И.С., Вашкевич М.И., Козлова С.В., Петровский А.А.Azarov E.S., Vashkevich M.I., Kozlova S.V., Petrovsky A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/149

Предлагается реализация цифрового слухового аппарата на основе мобильной вычислитель-ной платформы iPhone. Рассматривается схема обработки сигнала с малой алгоритмической за-держкой, позволяющая выполнять коррекцию слуха при нейросенсорной тугоухости и учитывающая особенности вычислительной платформы. Схема позволяет выполнять компенсацию потери слуха путем линейного частотно-зависимого усиления и широкополосной компрессии динамического диапа-зона сигнала. Для учета амплитудно-частотных характеристик динамиков гарнитуры аудиометрия выполняется непосредственно при помощи iPhone. Приводятся результаты экспериментального ис-следования реализованного слухового аппарата.

An implementation of digital hearing aid based on the mobile computing platform iPhone is proposed. The developed signal processing scheme has a low delay, takes into account characteristics of the computing platform and allows to perform the correction of sensorineural hearing loss. The cor-rection is carried out by linear frequency-dependent amplification and wideband dynamic range com-pression of the signal. In order to take into consideration magnitude characteristic of loudspeakers, the audiometry is performed using iPhone directly. The experimental results of with proposed hearing aid are given.

ReferencesЧекаев, Г.М. Медико-социальная характеристика заболеваний органа слуха и пути со-вершенствования реабилитации сурдологических больных : автореф. дис. … канд. мед. наук / Г.М. Чекаев. – Казань, 1998. – 19 с.Чекаев, Г.М. Медико-социальная характеристика заболеваний органа слуха и пути со-вершенствования реабилитации сурдологических больных : автореф. дис. … канд. мед. наук / Г.М. Чекаев. – Казань, 1998. – 19 с.Глухота и нарушение слуха. Информационный бюллетень № 300 Всемирной организа-ции здравоохранения [Электронный ресурс]. – 2013. – Режим доступа : http://www.who.int/ mediacentre/factsheets/fs300/ru/index.html. – Дата доступа : 12.11.2013.Глухота и нарушение слуха. Информационный бюллетень № 300 Всемирной организа-ции здравоохранения [Электронный ресурс]. – 2013. – Режим доступа : http://www.who.int/ mediacentre/factsheets/fs300/ru/index.html. – Дата доступа : 12.11.2013.Фонлантен А. Слуховые аппараты / А. Фонлантен, А. Хорст. – Ростов н/Д. : Феникс, 2009. – 304 с.Фонлантен А. Слуховые аппараты / А. Фонлантен, А. Хорст. – Ростов н/Д. : Феникс, 2009. – 304 с.Pandey, A. Low-delay signal processing for digital hearing aids / A. Pandey, V.J. Mathews // IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing. – 2011. – № 4 (19). – P. 699–710.Pandey, A. Low-delay signal processing for digital hearing aids / A. Pandey, V.J. Mathews // IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing. – 2011. – № 4 (19). – P. 699–710.Acoustic feedback reduction based on filtered-X LMS and normalized filtered-X LMS algorithms in digital hearing aids based on WOLA filterbank / R. Vincen-Bueno [et al.] // IEEE International Sym-posium on Intelligent Signal Processing, Alcala, Spain, 3–5 October, 2007. – Alcala, 2007. – P. 1–6.Acoustic feedback reduction based on filtered-X LMS and normalized filtered-X LMS algorithms in digital hearing aids based on WOLA filterbank / R. Vincen-Bueno [et al.] // IEEE International Sym-posium on Intelligent Signal Processing, Alcala, Spain, 3–5 October, 2007. – Alcala, 2007. – P. 1–6.Hellgren, J. Analysis of feedback cancellation in hearing aids with filtered-X LMS and the di-rect method of closed loop identification / J. Hellgren // IEEE Trans. Speech Audio Process. – 2002. – № 2 (10). – P. 119–131.Hellgren, J. Analysis of feedback cancellation in hearing aids with filtered-X LMS and the di-rect method of closed loop identification / J. Hellgren // IEEE Trans. Speech Audio Process. – 2002. – № 2 (10). – P. 119–131.Farhang-Boroujeny, B. Adaptive filters: theory and applications / B. Farhang-Boroujeny. – N. Y. : Wiley, 1998. – 548 p.Farhang-Boroujeny, B. Adaptive filters: theory and applications / B. Farhang-Boroujeny. – N. Y. : Wiley, 1998. – 548 p.Agnew, J. Just noticeable and objectionable group delays in digital hearing aids / J. Agnew, J.M. Thornton // J. Amer. Acad. Audiol. – 2000. – № 6 (11) – P. 330–336.Agnew, J. Just noticeable and objectionable group delays in digital hearing aids / J. Agnew, J.M. Thornton // J. Amer. Acad. Audiol. – 2000. – № 6 (11) – P. 330–336.Stone, M.A. Tolerable hearing aids delays. II: Estimation of limits imposed during speech production / M.A. Stone, B.C.J. Moore // J. Amer. Acad. Audiol. – 2002. – № 6 (11). –P. 325–338.Stone, M.A. Tolerable hearing aids delays. II: Estimation of limits imposed during speech production / M.A. Stone, B.C.J. Moore // J. Amer. Acad. Audiol. – 2002. – № 6 (11). –P. 325–338.Ryan, J. A digital signal processor for musicians and audiophiles / J. Ryan, S. Tewari // Hear. Rev. – 2009. – № 2 (16). – P. 38–41.Ryan, J. A digital signal processor for musicians and audiophiles / J. Ryan, S. Tewari // Hear. Rev. – 2009. – № 2 (16). – P. 38–41.Kates, K.M. Multichannel dynamic-range compression using digital frequency warping / K.M. Kates, K.H. Arehart // EURASIP J. Appl. Signal Process. – 2005. – № 1 (18). – P. 3003–3014.Kates, K.M. Multichannel dynamic-range compression using digital frequency warping / K.M. Kates, K.H. Arehart // EURASIP J. Appl. Signal Process. – 2005. – № 1 (18). – P. 3003–3014.Harteneck, M. Design of near perfect reconstruction oversampled filter banks for subband adaptive filters / M. Harteneck, S. Weiss, R.W. Stewart // IEEE Trans. Circuits Syst. – 1999. – № 8 (46). – P. 1081–1086.Harteneck, M. Design of near perfect reconstruction oversampled filter banks for subband adaptive filters / M. Harteneck, S. Weiss, R.W. Stewart // IEEE Trans. Circuits Syst. – 1999. – № 8 (46). – P. 1081–1086.Biological basis of hearing-aid design / M.B. Sachs [et al.] // Ann. Biomed. Eng. – 2002. – № 2 (30). – P. 157–168.Biological basis of hearing-aid design / M.B. Sachs [et al.] // Ann. Biomed. Eng. – 2002. – № 2 (30). – P. 157–168.Vashkevich, M. Low-delay hearing aid based on cochlear model with nonuniform subband acoustic feedback cancellation / M. Vashkevich, E. Azarov, A. Petrovsky // Proceedings of the 20th euro-pean signal proc. conf., Bucharest, Romania, 27–31 August, 2012. – Bucharest, 2012. – P. 514–518.Vashkevich, M. Low-delay hearing aid based on cochlear model with nonuniform subband acoustic feedback cancellation / M. Vashkevich, E. Azarov, A. Petrovsky // Proceedings of the 20th euro-pean signal proc. conf., Bucharest, Romania, 27–31 August, 2012. – Bucharest, 2012. – P. 514–518.Вашкевич, М.И. Подавление эффекта акустической обратной связи в слуховых аппа-ратах с использованием неравнополосного банка фильтров / М.И. Вашкевич, И.С. Азаров, А.А. Петровский // Информатика. – 2012. – № 2. – С. 50–60.Вашкевич, М.И. Подавление эффекта акустической обратной связи в слуховых аппа-ратах с использованием неравнополосного банка фильтров / М.И. Вашкевич, И.С. Азаров, А.А. Петровский // Информатика. – 2012. – № 2. – С. 50–60.Berger, K.W. Determining hearing aid gain / K.W. Berger, E.N. Hagberg, R.L. Rane// Hea-ring Instruments. – 1980. – № 30. – P. 26–44.Berger, K.W. Determining hearing aid gain / K.W. Berger, E.N. Hagberg, R.L. Rane// Hea-ring Instruments. – 1980. – № 30. – P. 26–44.McCandless, G.A. Prescription of gain/output (POGO) for hearing aids / G.A. McCandless, P.E. Lyregaard // Hearing Instruments. – 1983. – № 34. – P. 16–21.McCandless, G.A. Prescription of gain/output (POGO) for hearing aids / G.A. McCandless, P.E. Lyregaard // Hearing Instruments. – 1983. – № 34. – P. 16–21.Byrne, D. The national acoustic laboratories (NAL) new procedure for selecting the gain and frequency response of a hearing aid / D. Byrne, H. Dillon // Ear and Hearing. – 1986. – № 7. – P. 257–265.Byrne, D. The national acoustic laboratories (NAL) new procedure for selecting the gain and frequency response of a hearing aid / D. Byrne, H. Dillon // Ear and Hearing. – 1986. – № 7. – P. 257–265.Ching, T. Comparison of severely and profoundly hearing-impaired children's preferences with the NAL-RP and the DSL 3.0 prescriptions // T. Ching, P. Newall, D. Wigney // Scandinavian Audiology. – 1997. – № 26. – P. 219–222.Ching, T. Comparison of severely and profoundly hearing-impaired children's preferences with the NAL-RP and the DSL 3.0 prescriptions // T. Ching, P. Newall, D. Wigney // Scandinavian Audiology. – 1997. – № 26. – P. 219–222.Oppenheim, A.V. Digital Signal Processing / A.V. Oppenheim, R.W. Schafer. – New Jer-sey : Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1983. – 784 p.Oppenheim, A.V. Digital Signal Processing / A.V. Oppenheim, R.W. Schafer. – New Jer-sey : Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1983. – 784 p.Schaub, A. Digital hearing aids / A. Schaub. – N. Y. : Thieme, 2008. – 190 p.Schaub, A. Digital hearing aids / A. Schaub. – N. Y. : Thieme, 2008. – 190 p.Simulation of hearing loss using compressive gammachirp auditory filters / H. Hu [et al.] // International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Prague, Czech Re-public, 22–27 May, 2011. – Prague, 2011. – P. 5428–5431.Simulation of hearing loss using compressive gammachirp auditory filters / H. Hu [et al.] // International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Prague, Czech Re-public, 22–27 May, 2011. – Prague, 2011. – P. 5428–5431.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.