Music signal processing for the reduction of auditory distortions in hearing-impaired listeners

  • Cochlear hearing loss leads to a reduction of frequency selectivity, which causes distortions of timbre and pitch. In addition, technical limitations of currently available hearing instruments cause further perceptual distortions. Therefore, especially cochlear implant (CI) listeners express their dissatisfaction with the quality of music reproduction. Hence, in this work we propose strategies for reducing the spectral complexity of music signals based on dimensionality reduction techniques which mitigate effects of cochlear hearing loss. Furthermore, we propose signal-based metrics which quantify changes of auditory distortion in processed music signals and predict music quality ratings of CI listeners. The results show that CI listeners significantly prefer music signals processed by the proposed method over the unprocessed case.
  • Ein sensorisch bedingter Hörverlust führt zu einer Reduktion der Frequenzselektivität und damit zu Klangfarben- und Tonhöhenverzerrungen. Derzeit verfügbare Hörhilfen rufen aufgrund technischer Einschränkungen zusätzliche Verzerrungen hervor. Daher äußern insbesondere Cochleaimplantat (CI) Träger ihre Unzufriedenheit über die Qualität der Musikwiedergabe. In dieser Arbeit werden deshalb auf der Grundlage von Dimensionsreduktionsverfahren Strategien zur Verringerung der spektralen Komplexität von Musiksignalen und damit zur Linderung von Effekten eines sensorisch bedingten Hörverlusts vorgeschlagen. Zusätzlich werden signalbasierte Maße entwickelt, die auditorische Verzerrungen bei prozessierten Musiksignalen quantifizieren sowie Musikqualitätsbewertungen durch CI-Träger vorhersagen. Die Ergebnisse zeigen, dass CI-Träger die durch das vorgeschlagene Verfahren prozessierten Musikstücke signifikant gegenüber den nicht verarbeiteten Musikstücken bevorzugen.

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Metadaten
Author:Anil NagathilORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-50356
Referee:Rainer MartinGND, Claus WeihsGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2016/11/13
Date of first Publication:2016/11/13
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Date of final exam:2016/07/04
Creating Corporation:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Tag:Hörgerät
GND-Keyword:Musik; Signalverarbeitung; Dimensionsreduktion; Hörverlust; Cochlear-Implantat
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gilt der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht