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Sciences et Technologies pour le Handicap

1960-2081
Publication abandonnée
 

 ARTICLE VOL 5/1 - 2013  - pp.119-132  - doi:10.3166.sth.5.119-132
TITLE
Dual-channel multi-band spectral subtraction algorithm dedicated to bilateral cochlear implant

RÉSUMÉ

L’intelligibilité de la parole chez les sujets bilatéralement implantés se dégrade de manière significative en environnement bruité. Dans ce papier, un algorithme de réduction du bruit basé sur la technique de la soustraction spectrale bi-voie est proposé et évalué dans le cas de l’implant cochléaire bilatéral. Cet algorithme comporte deux étapes principales. La première étape consiste à l’estimation de la densité spectrale de puissance (dsp) du bruit en se basant sur l’estimation de la dsp et la densité inter-spectrale des signaux bruités. La deuxième étape est consacrée à l’estimation des signaux rehaussés au niveau de la voie droite et la voie gauche moyennant la technique de la soustraction spectrale multi-bande. L’évaluation objective des performances de cet algorithme est déterminée pour différents nombres de bandes fréquentielles en calculant des scores PESQ (Perceptual Evaluation of Speech Quality). Une évaluation subjective de l’intelligibilité de la parole est ensuite déterminée avec trois sujets bilatéralement implantés à différents rapports signal-sur-bruit. Les résultats ont montré que l’algorithme de la soustraction spectrale multi-bande bi-voie permet d’améliorer l’intelligibilité de la parole en présence d’une seule et trois sources de bruit.



ABSTRACT

In this paper, a Speech Enhancement Algorithm (SEA) based on Multi-Band Spectral Subtraction (MBSS) principle is evaluated for Bilateral Cochlear Implant (BCI) users. Specifically, dual-channel noise power spectral estimation algorithm using Power Spectral Densities (PSD) and Cross Power Spectral Densities (CPSD) of the observed signals is studied. The enhanced speech signal is obtained using Dual-Channel Multi-Band Spectral Subtraction ‘DC-MBSS’ algorithm. For performance evaluation, objective speech assessment test relying on Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) score is performed to fix the optimal number of frequency bands needed in DC-MBSS algorithm. In order to evaluate the speech intelligibility, subjective listening tests are assessed with 3 deafened BCI patients. Experimental results obtained using French Lafon database corrupted by an additive babble noise at different Signal-to-Noise Ratios (SNR) showed that DC-MBSS algorithm improves speech understanding for single and multiple interfering noise sources.



AUTEUR(S)
Fathi KALLEL, Ahmed BEN HAMIDA, Christian BERGER-VACHON

MOTS-CLÉS
implant cochléaire, stimulation bilatérale, Algorithme de débruitage, soustraction spectrale, intelligibilité de la parole

KEYWORDS
cochlear implant, bilateral stimulation, speech enhancement algorithm, spectral subtraction, speech intelligibility.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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