Applied Speech and Audio Processing: With matlab examples

4.4. Psychoacoustic processing
75
does change the amplitude (firstly by allocating more signal power to the sound, and
secondly by spreading the components into more critical bands). This relationship allows
the ‘strengthening’ of a sound by the addition of related frequency components without
causing undue concentration of energy at specific frequencies, as would be the case with
direct amplification of those fundamental frequencies to achieve a perceptually similar
result.
This technique may allow a speech formant, obscured by localised noise, to be per-
ceptually strengthened [23].
4.4.3
Temporal masking release
Post-stimulatory temporal masking (see Section 4.2.10), causing sounds occurring just
after a loud tone or pulse to be perceived less loud, may be negated by detecting such
events and applying an initial increase, followed by a decaying level of amplification
after it. A knowledge of the exact amplitude at the ear of a listener is probably a necessary
requirement for this processing. In a similar way for much louder sounds, allowances
may be made for TTS (temporary threshold shift – see Section 4.2.6).
4.4.4
Masking and two-tone suppression
If a wanted tone lies close to a masking tone of higher amplitude, it is known that the
wanted tone will be masked (see Section 4.2.8). To alleviate this situation, the wanted
tone could be amplified, strengthened by the addition of harmonics, or simply shifted
slightly. If the wanted tone is harmonically related to other tones, we know that the shift
may not be more than about 3% [4]. Techniques already exist for predicting the effects of
masking for the purpose of enhancement, many of which are reported to perform fairly
well [14,15,20,24,25].
4.4.5
Use of correlated noise
Remember that modulated noise, present in more than one critical band, allows the
auditory system to use a correlation process to reduce its effects (refer to Section 4.2.9).
In this way, we can conjecture that a frequency shifted, reduced amplitude version of
that noise induced elsewhere in an unimportant part of the frequency spectrum should
reduce its effect.
4.4.6
Binaural masking
As noted in Section 4.2.13, judicious control of the signal fed to each ear of a listener may
help to improve the perceived signal-to-noise level. For speech systems contaminated
with additive white Gaussian noise, it appears that applying out-of-phase speech to each
ear, whilst subject to the same noise field, can reduce the effect of the noise.

---

76