An Objective Estimation for Simulating of Asymmetrical Auditory Filter of the Hearing Impaired According to Hearing Loss Degree

난청인의 난청 정도에 따른 비대칭 청각 필터 구현의 객관적 평가

Hearing impaired person's hearing loss has personally various shape, so existing symmetrical auditory filter of frequency band method wasn't properly simulated the hearing impaired person's various hearing loss shape. The shapes of auditory filter are asymmetrical different with each center frequency and each input level. Hearing impaired person which has hearing loss was differently changed with that of normal hearing people and it has different value for speech of quality through auditory filter. In this study, the asymmetrical auditory filter was simulated and then some tests to estimate the filter's performance objectively were performed. The experiment as simulated auditory filter's performance evaluation method used perceptual evaluation of speech quality (PESQ) and log likelihood ratio (LLR) for speech through auditory filter. In the test, processed speech was evaluated objective speech quality and distortion using PESQ and LLR value. When hearing loss processed, PESQ and LLR value have big difference between symmetrical and asymmetrical auditory filter. It means that the difference of the shape auditory filter may affect to speech quality. Especially, when hearing loss existed, auditory filter changing according to asymmetrical shape for each center frequency affected to perceive speech quality of the hearing impaired.

난청인의 청력 손실은 개인별로 다양하므로 기존의 대칭적으로 주파수 밴드별 청각 필터를 구현하는 방법은 다양한 형태의 난청인의 청력 손실을 적절하게 모사해주지 못한다. 각 중심주파수와 음성의 입력크기에 따라 청각 필터의 형태가 비대칭적으로 바뀌고 청력손실이 있는 난청인은 청력 손실에 따라 청각필터의 형태가 정상인들과는 다른 형태로 바뀌게 되며 음질에도 차이가 있다. 본 연구에서는 난청인의 난청 정도에 따라 변하는 비대칭 청각 특성을 잘 반영한 청각필터를 구현하여 몇 가지 실험을 통해 각 구현된 청각 필터의 성능을 객관적으로 평가하였다. 실험은 구현된 청각 필터를 통한 음성의 perceptual evaluation of speech quality (PESQ) 와 log likelihood ratio (LLR)를 사용하였으며 그 값을 통해 처리된 음성의 객관적인 음질과 왜곡정도를 평가 하였다. 청력 손실을 주었을 때 대칭과 비대칭 청각 필터사이의 PESQ 와 LLR 값을 실험해 본 결과 청각 필터 간의 큰 차이를 보였다. 위 실험 결과들로 대칭과 비대칭 청각 필터의 형태에 따라서 음성의 음질에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 특히, 난청이 있을 때 중심 주파수별 청각 필터의 비대칭적 형태 변화가 난청인이 받아들이는 음질에 영향이 있었다.