Projekt aparatu słuchowego z funkcją adaptacyjnej regulacji wzmocnienia oraz selektywnej kompresji częstotliwości dla osób z wysokoczęstotliwościowymi ubytkami słuchu
Design of the hearing aid with adaptive gain control and selective frequency compression for persons with high-frequency hearing loss
Streszczenie
Celem pracy było zaprojektowanie algorytmów obniżania częstotliwości możliwych
do implementacji w aparatach słuchowych osób z wysokoczęstotliwościowym ubytkiem słuchu.
W pracy zweryfkowano sposób działania tych algorytmów. Ponadto sprawdzono, czy algorytm
kompresji częstotliwości przynosi wymierne korzyści w przypadku osób cierpiących
na wysokoczęstotliwościowy ubytek słuchu.
Praca została podzielona na dwie kluczowe części – część teoretyczną wprowadzającą do tematu
wysokoczęstotliwościowego ubytku słuchu oraz część praktyczną – obejmującą opis projektu
i sposobu wykonania układu elektronicznego aparatu słuchowego, a także implementacji
algorytmów kompresji częstotliwości liniowej i nieliniowej, transpozycji liniowej oraz kompozycji
częstotliwości. Podjęto również próbę zaprojektowania algorytmu do adaptacyjnego wzmacniania
energii wybranego pasma sygnału.
Analiza wyników przetwarzania sygnału umożliwiła wybór najlepszego algorytmu
dla wysokoczęstotliwościowego ubytku słuchu oraz pozwoliła na wyciągnięcie konstruktywnych
wniosków dotyczących modyfkacji zaprojektowanych algorytmów.
Słowa kluczowe: aparat słuchowy, kompresja częstotliwości, wzmocnienie,
wysokoczęstotliwościowy ubytek słuchu, python.
Abstract
The aim of this thesis is to design frequency lowering algorithms with a goal of implementation
in hearing aids dedicated for patients with high-frequency hearing loss. The algorithms were
analyzed in terms of their performance. Moreover, the benefts of application of frequency
lowering methods for patients with high-frequency hearing loss were evaluated.
The work is divided into two main parts: the theoretical one familiarizing the topic
of high-frequency hearing loss and the practical one – focusing on the designing and construction
of an electronic circuit of a hearing aid as well as on the implementation of algorithms for linear
and non-linear frequency compression, linear transposition and frequency composition.
An attempt was made to design an adaptive gain algorithm for amplifying band energy.
The analysis of the results of signal processing enabled to choose the most efcient and efective
algorithm for high-frequency hearing loss and led to constructive conclusions related
to the modifcation of the designed algorithms.
Keywords: hearing aid, frequency compression, amplifcation, high-frequency
hearing loss, python.