Understanding compression: Modeling the effects of dynamic-range compression in hearing aids

Abstract The purpose of this paper is to study the effects of dynamic-range compression and linear amplification on speech intelligibility and quality for hearing-impaired listeners. The paper focuses on the relative benefit of compression compared to linear amplification and the effect of varying the number of compression channels and the compression time constants. The stimuli are sentences in a background of stationary speech-shaped noise. Speech intelligibility and quality indices are used to predict the listener responses for a mild, moderate sloping, and moderate/severe hearing loss. The results show a strong interaction between signal processing, speech intensity, and hearing loss. The results are interpreted in terms of the two major effects of compression on speech: the increase in audibility and the decrease in temporal and spectral envelope contrast. Sumario El propósito de este trabajo fue estudiar los efectos de la compresión del rango dinámico y de la amplificación lineal sobre la inteligibilidad y la calidad del lenguaje en sujetos hipoacúsicos. El artículo se concentra en el beneficio relativo de la compresión comparado con la amplificación lineal y con el efecto de variar el número de canales de compresión, así como de la compresión de constantes temporales. Los estímulos fueron frases en un fondo de ruido estacionario con envolvente de lenguaje. Los índices de inteligibilidad y la calidad del lenguaje se utilizan para predecir las respuestas del sujeto con una pérdida auditiva leve de pendiente moderada y con una hipoacusia moderada/severa. Los resultados muestran una fuerte interacción entre el procesamiento de la señal, la intensidad del lenguaje y la pérdida auditiva. Los resultados se interpretan en términos de los dos principales efectos de la compresión sobre el lenguaje: el aumento en la audibilidad y la disminución en el contraste de la envolvente temporal y espectral.