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现代助听器压缩技术分静态压缩和动态压缩

2016.07.24

  压缩器本质上是一动态放大器,压缩器会随着输入信号的强度变化实时改变增益。

  在现代助听器技术中,压缩的基本特性主要包括两方面:静态压缩特性(Staticcompression

  characteristics)、动态压缩特性(Dynamic compression

  characteristics)。

  静态压缩特性

  1.压缩阈(compression threshold):

  压缩器启动压缩时对应的输入声压级被定义为压缩阈。

  压缩阈的目的是限制压缩器在一定的有效范围内进行压缩,随着压缩阈值的改变,也可对信号采取不同的压缩比例。

  2.压缩比(compression ratio):

  在有效的压缩范围内,输入声压级变化量与输出声压级变化量之间的比值被定义为压缩比。

  采用宽动态范围压缩方式的数字助听器,其压缩比变化多在1.5-3之间。在实际应用中,压缩比均大于1,当压缩比超过8:1时,通常会受到压缩限制。

  3.压缩范围(compression range):

  同一压缩比范围内对应的输入声压级叫做压缩范围。

  压缩启动后,随着输入声压级的增加,增益将在有效的压缩范围内以同等比例下降,直至无法再下降。此时压缩停止,继而进入线性放大阶段(线性放大即表示压缩比为1)或另一压缩状态。

  动态压缩特性

  1.起效时间(attack time):

  当输入信号声压级突然增加到某一声压级时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在某一声压级时所对应的时间间隔。

  IEC 118-2将起效时间定义为:当输入信号由55 dB SPL增加至80 dB SPL时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在原声压级±2 dB偏差内所对应的时间间隔。

  ANSI S3.22将起效时间定义为:当输入信号由55 dB SPL增加至90 dB SPL时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在原声压级±3 dB偏差内所对应的时间间隔。

  2.释放时间(release time):

  当输入信号声压级突然减小到某一声压级时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在某一声压级时所对应的时间间隔。

  IEC 118-2将起效时间定义为:当输入信号由80 dB SPL减小至55 dB SPL时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在原声压级±2 dB偏差内所对应的时间间隔。

  ANSI S3.22将起效时间定义为:当输入信号由90 dB SPL增加至55 dB SPL时,压缩器启动,助听器输出声压级稳定在原声压级±4 dB偏差内所对应的时间间隔。

  起效时间和释放时间的主要作用是改变不同音节的强度大小,从而使人耳在聆听言语时出现不同的响度感受。

  压缩的起效时间通常≥5 ms,释放时间通常≥20 ms。

  若释放时间太短,会造成波形失真,使不同音高的声音听起来增益变化较大,若起效时间太短且释放时间较长,这一失真就会被降低。

  一般而言,快起效、快释放时间对连续的、短时程的高强度声音(例如短声)具有减缓作用,然而,当助听器采集到不连续的言语信号时,快起效、快释放时间则会放大背景环境中的噪音。

  掌握压缩小技巧

  采用低压缩阈与快压缩相结合的方式可提高各音节、各词语之间的可听度,而慢压缩技术能提高整体语言强度,同时保持各音节、各词语之间的强度不变。

  选择中等强度的压缩阈可提高助听器使用者在嘈杂环境下的佩戴舒适度。

  静态压缩特性(压缩阈和压缩比)反映了压缩的程度,动态压缩特性(起效时间和释放时间)反映了压缩的快慢。

  读懂压缩参数是应用压缩技巧实现助听器验配的前提。在实际的助听器验配中,调节增益也会改变压缩。




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