5.6.3　自適應(yīng)方向性模式

由于傳統(tǒng)的固定方向性麥克風(fēng)模式是根據(jù)常見的生活場合所設(shè)計(jì)的,因此隨著該類助聽器佩戴者的增加,越來越多的助聽器佩戴者和臨床聽力學(xué)家發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)佩戴者處于典型聆聽環(huán)境時,佩戴者才能夠根據(jù)當(dāng)時的情況輕松地選用傳統(tǒng)方向性模式來獲得相對較佳的助聽效果和清晰度。然而事實(shí)上,噪聲源和信號聲源的位置往往不是固定不動的,許多時候噪聲環(huán)境將隨時間而快速的變化。例如汽車快速駛過時,噪聲源的移動；教師授課來回走動時,信號聲源的移動。因此,當(dāng)變化的噪聲源一旦進(jìn)入某種固定方向性麥克風(fēng)模式的有效接收范圍內(nèi)時,該噪聲就會被收聽到,固定方向性麥克風(fēng)系統(tǒng)的性能也隨之降低。

同時,助聽器佩戴者和臨床聽力學(xué)家還發(fā)現(xiàn)很多佩戴者并不了解麥克風(fēng)方向性功能的作用,不知道如何使用這項(xiàng)功能,即使知道這項(xiàng)功能,很多實(shí)際場合聲音也比較復(fù)雜,佩戴者仍不能很準(zhǔn)確地判斷并及時地進(jìn)行啟用和關(guān)閉。再者，就算佩戴者非常了解這項(xiàng)功能,并能夠熟練應(yīng)用，但在很多場合要經(jīng)常切換也非常麻煩。

因此,麥克風(fēng)自適應(yīng)方向性系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,該系統(tǒng)能夠自動實(shí)時捕捉和分析噪聲源,根據(jù)環(huán)境的變化始終把噪聲排除在麥克風(fēng)接收范圍之外,自動完成最佳極性圖的選擇,無須佩戴者手動調(diào)節(jié),提高信噪比。

1.工作原理

從理論上而言,麥克風(fēng)的方向性是通過采用改變延時比Ti/Te,控制調(diào)整麥克風(fēng)極性圖,改變抵消槽角度實(shí)現(xiàn)的。故在日常生活中,盡管噪聲入射方向經(jīng)常實(shí)時地變動,但通常僅需通過改變麥克風(fēng)的Ti/Te比例,就可以連續(xù)地改變麥克風(fēng)的方向性極性圖,以便抵消槽符合噪聲的入射方向。因此,通過自適性方向性技術(shù)的基本法則,調(diào)整抵消槽方向(指該方向的聲音被最大化抵消的方向),促使其指向被認(rèn)為是噪聲信號傳來的方向,用于增強(qiáng)麥克風(fēng)的方向性和信噪比在理論上是完全可行的。但是,在過去的時間里方向性麥克風(fēng)自適應(yīng)延時比的調(diào)整,只有采用數(shù)字濾波的方式得以實(shí)現(xiàn),而這種數(shù)字延時濾波將導(dǎo)致極高的運(yùn)算量,難以在助聽器芯片中實(shí)時完成。因此,出于方便實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)功能的目的,Elko和Pong提出了一種高效的自適應(yīng)方向性實(shí)現(xiàn)方式即將麥克風(fēng)自適應(yīng)極性圖的形狀由一個8字形極性圖和一個心形圖輸出信號的加權(quán)總和控制。重要的是該方式保證了數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步計(jì)算抵消槽方位和其對應(yīng)均衡因子k的可能性,目前已得到了廣泛應(yīng)用。

2.注意事項(xiàng)

自適應(yīng)方向性系統(tǒng)的注意事項(xiàng)包括以下幾方面：

①抵消槽的管理必須是可靠和精確的。應(yīng)保證該種方向性麥克風(fēng)系統(tǒng)在0°方向(正前方)不會導(dǎo)入任何不自然的(外加的)和可察覺的聲音變化,同時沒有自前半球傳來的目標(biāo)聲源被抑制(抵消槽被限制于90°～270°的后半球)。抵消槽的深度需要被限制,以防止對助聽器佩戴者產(chǎn)生危險。

②自適應(yīng)過程必須足夠快和精確,以便更好地補(bǔ)償交流時因佩戴者頭部轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的言語可懂度下降的情況或跟蹤移動噪音源。

③據(jù)研究顯示，通常情況下，頭部正前方聲源在鼓膜處的壓強(qiáng)均弱于人耳側(cè)后方的聲源,故SchweitzerC、JesseSK認(rèn)為就本能而言,由于警覺性的需求，人耳對側(cè)后方的聲源最為敏感,這與目前自適應(yīng)方向性麥克風(fēng)系統(tǒng)的理論存在偏差。因此,目前部分研究提出采用聽覺優(yōu)勢耳佩戴自適應(yīng)方向性麥克風(fēng),對側(cè)耳佩戴全向性麥克風(fēng)的方式，能夠更接近人體仿生學(xué)的要求,同時解決方向性麥克風(fēng)對聲音信號存在盲點(diǎn)的問題。