The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology (한국정보전자통신기술학회논문지)

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Implementation of Adaptive Feedback Cancellation Algorithm for Multichannel Digital Hearing Aid

다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 Adaptive Feedback Cancellation 알고리즘 구현

  • Received : 2017.02.04
  • Accepted : 2017.02.16
  • Published : 2017.02.28
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Abstract

In this paper, we have implemented an real-time adaptive feedback cancellation(AFC) algorithm that can be applied to multi-channel digital hearing aid. Multichannel digital hearing aid typically use the FFT filterbank based Wide Dynamic Range Compression(WDRC) algorithm to compensate for hearing loss. The implemented real-time acoustic feedback cancellation algorithm has one integrated structure using the same FFT filter bank with WDRC, which can be beneficial in terms of computation affecting the hearing aid battery life. In addition, when the AFC fails to operate due to nonlinear input and output, the reduction gain is applied to improve robustness in practical environment. The implemented algorithm can be further improved by adding various signal processing algorithm such as speech enhancement.

본 논문에서는 다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 적응 음향 궤환 제거(Adaptive Feedback Cancellation : AFC) 알고리즘을 실시간으로 구현한다. 다채널 디지털 보청기는 일반적으로 난청 보상을 위해 FFT 필터뱅크 기반 광역 동범위압축(Wide Dynamic Range Compression) 알고리즘을 사용한다. 구현한 실시간 음향 궤환 제거 알고리즘은 다채널 디지털 보청기와 동일한 FFT 필터뱅크를 사용하여 WDRC와 함께 하나의 통합된 구조를 가짐으로써 보청기 배터리 수명에 영향을 미치는 연산량 측면에서 이득을 볼 수 있었다. 구현된 음향 궤환 제거 알고리즘은 고정 및 변화하는 음향 궤환 경로를 실시간으로 추정하여 보청기 출력 신호의 품질을 향상시킴을 확인하였다. 또한 비선형적인 입, 출력에 의해 음향 궤환 제거기가 정상적으로 작동하지 못해 출력 신호의 포화가 일어날 경우 감소 이득을 적용하여 시스템의 안정성을 높이고자 하였다. 결과적으로 다양한 실제 사용 환경에서 강건하게 동작하는 알고리즘을 구현할 수 있었다. 본 알고리즘은 추후 음질 개선 알고리즘 등 다양한 기능의 추가 구현이 용이하다.

Keywords

References

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