Технологии Widex

Каждому человеку жизненно необходимо слышать и понимать речь, но компания Widex стремится сделать для людей с ослабленным слухом намного больше, создавая слуховые аппараты, которые точно и естественно воспроизводят все звуки реального окружающего мира. Технологии в слуховых аппаратах Widex призваны помочь людям с нарушениями слуха в самых разных повседневных ситуациях слушания.

Подавление обратной связи

Высокочастотный свист (обратная связь) — это проблема, которая часто ассоциируется с использованием слуховых аппаратов.
Обратная связь возникает из-за того, что усиленный звук из слухового аппарата улавливается микрофоном и опять проходит через слуховой аппарат. Если усиление большое, то сигнал, проходящий через цикл обратной связи, будет становиться все громче и громче, и в конце концов превратится в высокочастотный свист.
К счастью, в современных слуховых аппаратах системы подавления обратной связи эффективно справляются с проблемой раздражающего свиста.

Система подавления обратной связи

В слуховых аппаратах Widex система подавления обратной связи состоит из двух частей:
Первая — это имитатор пути обратной связи, который постоянно следит за той частью сигнала, которая опять возвращается в микрофон слухового аппарата.
Цель имитатора — убрать эту часть входного сигнала до того, как она будет усилена заново. Это означает, что можно добиться большего усиления от слухового аппарата без появления обратной связи, чем если бы системы подавления обратной связи не было вообще.

Оптимизатор активного подавления обратной связи

Вторая часть системы подавления обратной связи — оптимизатор активного подавления, который анализирует входящий сигнал. Если найденный сигнал — это слышимая обратная связь, то усиление будет уменьшено на этой частоте, чтобы добиться стабильного звучания без обратной связи.
Хотя имитатор пути обратной связи был сделан с целью предотвратить повторное усиление сигналов слухового аппарата во избежание обратной связи, но это не всегда происходит быстро. В таких ситуациях на помощь приходит оптимизатор активного подавления.
Используя анализ входящего звука, оптимизатор решает, является ли этот звук обратной связью и тогда его надо убрать, или это звук, который пользователь должен слышать. Если это обратная связь, то оптимизатор отрегулирует усиление в данной частотной области, чтобы избавиться от свиста.

Подавление обратной связи InterEar

Природа дала нам два уха, которые работают в паре, что позволяет нам воспринимать звуки с различных направлений. Технология InterEar основана как раз на особенностях нормального слуха.

Благодаря InterEar, каждый входной сигнал, попавший в один слуховой аппарат, также попадает в другой слуховой аппарат. Распределение данных между двумя слуховыми аппаратами происходит очень быстро — 21 раз в секунду. Результатом этой бинауральной обработки становится более высокое качество звучания, улучшенная локализация и выделение преобладающей речи.

Распределение и синхронизация данных происходит за счет WidexLink, первая беспроводная технология, разработанная специально для обмена данными InterEar, синхронизации и цифровой беспроводной передачи аудио данных на слуховые аппараты.

InterEar

Стабилизаторы TruSound

Стабилизаторы TruSound помогают в ситуациях, когда только медленно реагирующей компрессии недостаточно. Компрессоры всегда будут пытаться применить оптимальный уровень усиления во всех ситуациях, основываясь на критериях слышимости, разборчивости, сохранения контраста и комфорта.
Так как было доказано, что пользователи слуховых аппаратов предпочитают медленную компрессию, стабилизаторы TruSound играют важную роль и разработаны для того, чтобы обрабатывать сигналы в сложных ситуациях с резкими изменениями в окружающих звуках и чтобы сохранить временные и частотные соотношения в сигналах.

Мгновенные изменения в уровне громкости

Громкие звуки не должны усиливаться так, как тихие. Поэтому, когда резко повышается уровень звука, слуховой аппарат должен мгновенно среагировать. Стабилизаторы TruSound — это быстро реагирующий механизм, который способен уменьшить уровень усиления и адаптироваться к более громким звукам.
Без стабилизаторов TruSound к громким звукам также применялось бы усиление, как для тихих, и они звучали бы слишком громко для пользователя. Когда стабилизаторы TruSound активируются, пики сглаживаются.
Другой пример, когда активируются стабилизаторы TruSound, — когда пользователь слуховых аппаратов должен ответить на звонок во время вечеринки, и выходит из комнаты, чтобы ответить.
Стабилизаторы работают таким образом, чтобы уровень усиления изменился быстро с очень низкого, необходимого для шумной ситуации, на уровень, необходимый для нормального разговора.

Компрессия TruSound

Компрессия в слуховом аппарате — это специальная функция, которая регулирует усиление в соответствии с текущей акустической ситуацией и потерей слуха пользователя. Целевые установки усиления в компрессоре основаны на правиле настройки Widex и фокусируются на трех различных звуковых уровнях: тихие звуки, нормальная речь и громкие звуки.

Стратегия для тихих, нормальных и громких звуков

Стратегия Widex по настройке тихих звуков заключается в поддержании этих звуков над слуховым порогом пользователя. Это становится возможным за счет очень низкого уровня компрессии с EDRC (Enhanced Dynamic Range Compression — Компрессия в расширенном динамическом диапазоне). Общая стратегия настройки тихих звуков заключается в максимальной передаче восприятия громких звуков так, как их слышат нормально слышащие люди.
Для нормальной речи Widex стремится обеспечить оптимальную разборчивость речи. Это становится возможным за счет схемы выравнивания, когда каждая частотная область усиливается достаточно, чтобы речевые сигналы были слышны пользователю.
Усиление рассчитывается в соответствии с окружающей средой благодаря Усилителю Речи, который оптимизирует усиление в тех областях, где это необходимо с учетом индекса разборчивости речи (SII).
Общая стратегия для громких звуков — они должны восприниматься как громкие, но не вызывать дискомфорта. Применяется стратегия нормализации, при которой звук, который воспринимается как громкий нормально слышащим человеком, будет также восприниматься как громкий пользователем слуховых аппаратов.

Предпочтения пользователя

Скорость, с которой усиление регулируется в компрессорах — это важный фактор для качества звучания. Исследования показывают, что медленно реагирующая система компрессии способствует лучшему качеству звучания, и что пользователи в основном предпочитают очень низкие уровни компрессии для большинства входных сигналов.
Используя главным образом медленную компрессию, Widex предлагает такую систему компрессии, которая регулирует усиление в соответствии не только с общим уровнем звука, но сохраняет качество звучания линейной системы. Кроме этого, компрессор также сохраняет спектральные и временные соотношения в речевых сигналах.

TruSound Softener

Алгоритм обнаружения и обработки внезапных звуков
Пример кратковременного внезапного звука. Такой звук характеризуется быстрым и крутым нарастанием и малой продолжительностью (<1 сек.).
Компрессоры всегда будут пытаться применить оптимальный уровень усиления во всех ситуациях, основываясь на критериях слышимости, разборчивости, сохранения контраста и комфорта.
Так как было доказано, что пользователи слуховых аппаратов предпочитают медленную компрессию, стабилизаторы TruSound играют важную роль.
Стабилизаторы TruSound разработаны для того, чтобы обрабатывать сигналы в сложных ситуациях с резкими изменениями в окружающих звуках и чтобы сохранить временные и частотные соотношения в сигналах.

TruSound AOC – Автоматическая регулировка сигнала на выходе (АОС)

Последний этап обработки звука в слуховом аппарате включает воспроизведение звука пользователю в наилучшем качестве. За это отвечает система автоматического контроля выхода звукового сигнала (Automatic Output Control — AOC). Эта система следит за звуковым сигналом, который посылается на ресивер, чтобы избежать чрезмерно громких сигналов, с которыми ресивер может не справиться. Это происходит в два этапа:

Этап первый — узкополосная система AOC

Сначала AOC проверяет, не превышает ли уровень сигнала в каждом канале допустимый предел для данного ресивера или установку ограничения максимального уровня выхода (Maximum Power Output), заданную при настройке для конкретного пользователя.
Если это произошло, AOC уменьшит усиление в соответствующем канале. Если сигнал достаточно громкий и влияет на уровень в соседних каналах, усиление будет регулироваться и в этих каналах тоже.

Этап второй — широкополсная AOC

На втором этапе срабатывает широкополосная AOC, когда обработанные сигналы объединяются в один сигнал на выходе. На этом этапе AOC может измерить точную мощность конечного сигнала. Это помогает исключить на выходе такие сигналы, которые были бы настолько громкими, что ресивер не мог бы их обработать без искажения. Используя небольшую задержку сигнала, измерение происходит так быстро, что система успевает обработать сигнал до того, как он воспроизведется пользователю. Таким образом, AOC может предотвратить клиппинг сигнала на выходе, так называемое предпиковое обнаружение.

ClearBand

Особый двухполосный ресивер, который имеет две отдельные мембраны
Аудио мир уже давно использует преимущества динамиков с несколькими мембранами, созданные специально для оптимальной работы в различных частотных диапазонах.
Таким образом, низкочастотные звуки могут обрабатываться большой мембраной, которая перемещает объем воздуха, необходимый для создания нужного уровня звукового давления для низких частот.
А высокие частоты, на которых нужен очень точный и быстрый ответ, обрабатываются маленькой и легкой мембраной, которая двигается легко и быстро.

Технология двухполосного HI-Fi ресивера в одной модели

Безусловно, две мембраны занимают больше места, чем одна. Поэтому еще несколько лет назад об использовании в слуховых аппаратах двух мембран для низких и высоких частот не могло быть и речи. Однако с появлением модели ClearBand технология двухполосного ресивера в микрозаушной модели стала доступной пользователям слуховых аппаратов.
С двухполосным ресивером ClearBand существенно расширился частотный диапазон — до 10.5 кГц.
Благодаря этой технологии в новых слуховых аппаратах Widex, таких как, например, DREAM440 невероятно широкий диапазон в моделях с ресивером ClearBand, от 100 Гц до 11.2 кГц для транслируемого сигнала.
Расширенный диапазон дает доступ к большему количеству речевых сигналов, так как некоторые согласные звуки содержат высокочастотную информацию. Это особенно важно для развития речи у детей.

WidexLink

Технология цифровой передачи радиочастот, которая помогает добиться наилучшего качества звучания в слуховом аппарате
WidexLink используется для передачи звука с внешних устройств на слуховые аппараты, когда пользователь смотрит ТВ, говорит по телефону или слушает музыку. WidexLink предлагает новые возможности для передачи данных с дополнительных устройств (например, DEX) на слуховые аппараты и для обмена синхронизированными данными между слуховыми аппаратами. Новая цифровая технология передачи данных занимает центральное место в новых слуховых аппаратах и используется для передачи данных и аудиосигналов в самых разных ситуациях.

WidexLink предлагает невероятно низкую задержку сигнала — только 10 мс, что помогает избежать искажения и эффекта эха при звучании, когда прямой звук в комнате смешивается с переданным звуком. Частотный диапазон также важен для высокого качества звучания. Благодаря технологии WidexLink слуховые аппараты Widex имеют лучший в индустрии диапазон от 100 Гц до 11.2 кГц для передаваемого звука в моделях с ресивером ClearBand. Внедрение эффективного способа сжатия данных и внедрение запатентованного высоко чувствительного радиоресивера при создании WidexLink уменьшают затраты энергии на передачу данных.

Мощность достигается несколькими путями. Помимо мощности аудио кодека и радоиресивера, ей также способствует технология кодирования канала, которая обнаруживает и исправляет ошибки быстро и надежно.

Этот материал для Вас подготовил: