Frekans Kaydırma
/s/ ve /ş/ seslerinin enerjisi çoğunlukla 4 kHz ile 8 kHz arasındadır. Ağır tiz kaybında bu bölgede eşik o kadar yükselmiştir ki yükseltmek işe yaramaz. Bir çözüm, bu sesleri işitmenin daha iyi olduğu düşük frekanslara taşımaktır. Kulaklık takınız; aşağıdaki ayarları değiştirdikçe hem sesi duyar hem spektrogramda ne olduğunu görürsünüz.
Spektrogram
Ortalama spektrum
Taşıma tam olarak neyi, nereye taşır?
İşlem bir çıkarmadır. Kaynak bant, seçtiğiniz kayıp sınırından başlar ve 5 kHz genişliğindedir; bu banttaki her frekans bileşeninden, seçtiğiniz indirme miktarı kadar Hz çıkarılır. Bandın dışındaki bileşenlere dokunulmaz: ünlüler, temel frekans ve ilk formantlar yerinde kalır.
Örnek: kayıp sınırı 3 kHz, indirme 2 kHz. Kaynak bant 3 ile 8 kHz arasıdır.
| Giriş | Çıkış |
|---|---|
| 2,9 kHz | 2,9 kHz (bant dışı, değişmez) |
| 3,1 kHz | 1,1 kHz |
| 4 kHz | 2 kHz |
| 5 kHz | 3 kHz |
| 8 kHz | 6 kHz |
| 9 kHz | 9 kHz (bant dışı, değişmez) |
İşlem sırası önemlidir: önce taşıma yapılır, sonra ses kayıplı kulağa ulaşır. Bu yüzden taşınan içeriğin yalnızca kayıp sınırının altına inen bölümü duyulur hâle gelir. Yukarıdaki örnekte 3 ile 5 kHz arasındaki içerik 1 ile 3 kHz'e iner ve duyulur; 5 ile 8 kHz arasındaki içerik ise 3 ile 6 kHz'e iner ve o bölge kayıpta kaldığı için yine duyulmaz. Büyük indirmenin çoğu koşulda yüksek kazanım göstermesinin bir nedeni budur: daha geniş bir pencereyi sınırın altına indirir.
Çıkarma yapıldığı için bileşenler arasındaki fark Hz olarak korunur, oran korunmaz. 3100 ve 3300 Hz taşındıktan sonra 1100 ve 1300 Hz olur: fark yine 200 Hz'dir ama oran 1,06'dan 1,18'e çıkar. İşitme sistemi frekansı oransal işlediği için harmonik yapılı seslerde bu metalik bir tını doğurur; /s/ gibi gürültü yapılı seslerde etkisi küçüktür.
Duyulmayan tiz bölge nasıl uygulanıyor?
Alçak geçiren filtre (openMHA iirfilter, 6. derece Butterworth iki kez kaskatlanmış, 72 dB/oktav). Bir işitme kaybı modeli değildir. Eşiğin yükselmesini, gürlük toparlanmasını ve spektral yayılmayı içermez. Onlar için İşitme Kaybı Simülatörü'ne bakınız.
Bu bir işitme cihazı mı? Ticari cihazlar bunu nasıl yapıyor?
Hayır, bu sayfa bir simülasyondur. Sesler openMHA ile önceden işlenmiştir ve amaç, frekans indirme ilkesini işitilebilir ve görülebilir kılmaktır. Herhangi bir ticari cihazın algoritması burada çalışmamaktadır.
Ticari işitme cihazlarında frekans indirme üç ana yaklaşımla yapılır:
- Doğrusal transpozisyon (örnek: Widex, Audibility Extender). Kaynak bant sabit bir miktar aşağı taşınır ve sinyalin geri kalanıyla karıştırılır. Bu simülasyondaki işlem bu aileye girer.
- Doğrusal olmayan frekans kompresyonu (örnek: Phonak SoundRecover ve SoundRecover2, ReSound Sound Shaper, Signia). Bir kesim frekansının üzerindeki bölge bir oranla sıkıştırılır. Çıkarma değil oran uygulandığından harmonik ilişkiler daha az bozulur; karşılığında bant daralır ve formant aralıkları sıkışır.
- Kopyalama (örnek: Oticon Speech Rescue, Starkey Spectral iQ). Yüksek frekans bölgesi silinmeden, alçak bir hedef bölgeye kopyalanır; özgün sinyal yerinde kalır.
Bu simülasyon ile gerçek cihazlar arasındaki başlıca farklar:
- Cihaz gerçek zamanlı çalışır; buradaki sesler önceden işlenmiştir.
- Cihazda frekans indirme tek başına değildir; kazanç, geniş dinamik aralık kompresyonu, gürültü azaltma ve yönlü mikrofonla birlikte çalışır. Burada yöntem, etkisi tek başına duyulsun diye bilerek yalıtılmıştır.
- Cihazda başlangıç frekansı ve miktar odyograma göre reçete edilir; bazı cihazlarda işlem sinyale göre yalnız gerektiğinde devreye girer (SoundRecover2 uyarlanabilirdir). Burada bant ve miktar sabittir.
- Üretici algoritmalarının ayrıntıları yayımlanmaz ve ürün nesilleri arasında değişir; bu yüzden hiçbir simülasyon belirli bir cihazın sesini birebir veremez.
- Burada işitme kaybı basit bir alçak geçiren filtreyle temsil edilir; gerçek kayıpta eşik yükselmesinin yanında gürlük toparlanması ve frekans seçiciliğinin bozulması da vardır.
Kayıtlar hakkında
Uyaran kayıtları odyolog.tr'ye aittir. Kayıt zincirinin üst sınırı 8 kHz olduğundan bu frekansın üzerindeki enerji kayıtlarda bulunmaz. Bu eksiklik taşınacak malzemeyi azaltır; dolayısıyla araç, frekans indirmenin faydasını olduğundan az gösterir, abartmaz.
Tüm sesler openMHA 4.18.1 ile çevrimdışı üretildi (examples/05-frequency-shifting deseni: overlapadd + fshift_hilbert). Tarayıcıda hiçbir sinyal işleme yapılmaz.