At´e o momento, poucos trabalhos estudaram o problema do efeito do efeito de oclus˜ao. De forma geral as solu¸c˜oes s˜ao baseadas em altera¸c˜oes nas caracter´ısticas f´ısicas do molde, como o aumento da abertura do duto de ventila¸c˜ao. Nesses casos, trˆes grandes problemas aparecem:
A amplifica¸c˜ao necess´aria para suprir a perda do indiv´ıduo pode gerar realimenta¸c˜ao positiva (microfonia);
O atraso entre a fala processada pelo aparelho auditivo e os sons n˜ao processados (que entram pela abertura) pode produzir des- conforto e perda de inteligibilidade e;
O mascaramento dos sinais processados pelo aparelho auditivo em decorrˆencia dos sons que entram e saem livremente pela abertura [3, 37].
Dessa forma, durante o processo de configura¸c˜ao inicial do apa- relho (etapa de fitting) ´e necess´ario determinar o maior fechamento poss´ıvel da abertura de ventila¸c˜ao sem produzir desconforto em dema- sia.
Em 2008 foi proposto em [3] um sistema anal´ogico de controle ativo de ru´ıdo para a redu¸c˜ao do efeito de oclus˜ao. Diferentemente dos aparelhos convencionais, nesse sistema o molde (ou aparelho) possui um microfone adicional posicionado no interior do canal auditivo com
o objetivo de quantificar o erro entre o sinal aplicado ao alto-falante e a informa¸c˜ao ac´ustica efetivamente enviada ao usu´ario, conforme ´e mostrado na Figura 8.
Figura 8 – Sistema de cancelamento ativo de oclus˜ao com controlador fixo proposto em [3].
No controlador proposto, H ´e o ganho do aparelho auditivo, A representa o ganho no caminho direto, B ´e o ganho no caminho de rea- limenta¸c˜ao e C ´e um filtro de pr´e-compensa¸c˜ao. Com este sistema, foi relatada uma redu¸c˜ao de at´e 18 dB do efeito de oclus˜ao em frequˆencias em torno de 300 Hz, comparada com a inexistˆencia de abertura de ventila¸c˜ao. No entanto, de forma indesej´avel, o sistema apresentou am- plifica¸c˜ao em certas faixas de frequˆencia, como por exemplo, aumento de 3 dB em 10 Hz e de 9 dB em 1,3 kHz.
Embora a ideia de controle ativo de ru´ıdo n˜ao seja nova, este foi o primeiro trabalho sobre redu¸c˜ao ativa do efeito de oclus˜ao em apa- relhos auditivos. Mesmo tendo alcan¸cado bons resultados, os autores relataram a limita¸c˜ao do sistema proposto em decorrˆencia da utiliza¸c˜ao de controladores fixos, os quais dependem diretamente do processo de ajuste do aparelho (etapa de fitting) e da manuten¸c˜ao das condi¸c˜oes iniciais de ajuste. Os resultados obtidos utilizando um controlador fixo est˜ao sujeitos `a degrada¸c˜ao em fun¸c˜ao de deslocamentos do molde e da varia¸c˜ao do canal ac´ustico.
a um sistema de cancelamento do efeito de oclus˜ao que tamb´em usa um microfone posicionado na parte interna do canal auditivo [41]. Os autores relatam a utiliza¸c˜ao de controladores fixos e em seguida citam a necessidade de controladores adaptativos. No entanto, n˜ao definem qual estrutura deveria ser utilizada. Outra proposta baseada em [3] foi apresentada tamb´em em forma de patente em [42], em que os filtros C e B s˜ao adaptativos.
Em [43] foi proposta uma estrutura adaptativa para cancela- mento do efeito de oclus˜ao em aparelhos auditivos. Na Figura 9 o sinal de excita¸c˜ao, ν, processado pelo modelo autoregressivo (AR), represen- tado pela fun¸c˜ao de transferˆencia H1(z), modela a fala do usu´ario de
aparelho auditivo v(n). O sinal captado pelo microfone externo do apa- relho auditivo ´e indicado por m1(n). O sinal o(n) representa o chamado
sinal de oclus˜ao, resultante da transmiss˜ao da fala do usu´ario atrav´es das partes ´osseas e cartilaginosas, cujo processo de transforma¸c˜ao ´e representado pelo sistema Wo. O sinal s(n) indica o sinal resultante
do processamento do aparelho auditivo (representado por G) e que ´e aplicado no alto-falante, m2(n) denota o sinal captado pelo microfone
interno, voltado ao canal auditivo. O sinal de cancelamento y(n), na sa´ıda do filtro adaptativo, ´e produzido pela opera¸c˜ao de filtragem so- bre o sinal do microfone interno, de maneira que m2(n) filtrado por
w(n) gera uma estimativa do sinal oclu´ıdo y(n) = ˆo(n). O sinal de erro e(n) ´e utilizado para gerar a superf´ıcie de desempenho associada `
a atualiza¸c˜ao de w(n). Os blocos S1 e S2 representam os processos
de filtragem relacionados com a convers˜ao digital-anal´ogico (filtro de reconstru¸c˜ao, pr´e-amplificador, alto-falante) e a convers˜ao anal´ogico- digital (microfone, pr´e-amplificador, filtro anti-aliasing). O bloco ˆS ´e a estimativa do caminho direto S= S1∗ S2.
O controlador adaptativo ´e tratado do ponto de vista do projeto de um filtro de resposta infinita ao impulso, o que implica em uma su- perf´ıcie de desempenho que pode apresentar m´ultiplos m´ınimos que n˜ao
Figura 9 – Sistema adaptativo de cancelamento ativo de oclus˜ao pro- posto em [14].
s˜ao necessariamente globais [44]. Tal limita¸c˜ao leva a um desempenho sub´otimo do sistema.
Mais recentemente, um sistema de redu¸c˜ao do efeito de oclus˜ao baseado na t´ecnica de controle ativo de ru´ıdo foi apresentada em [45, 46]. Os resultados obtidos por meio de simula¸c˜oes computacionais usando MATLAB indicaram que o sistema ´e capaz de reduzir apro- ximadamente 30 dB o sinal existente no interior do canal quando o usu´ario est´a falando. No entanto, na estrutura proposta o cancela- mento total do sinal de erro implicaria no completo cancelamento do campo ac´ustico no interior do canal auditivo, inclusive na condi¸c˜ao em que o usu´ario se encontra em silˆencio. Isso significaria que se o sistema funcionasse perfeitamente n˜ao haveria som nenhum para ser percebido pelo usu´ario.
2.5 T ´ECNICAS DE CANCELAMENTO DA REALIMENTAC¸ ˜AO