Comparison of dual-time-constant and fast-acting automatic gain control (AGC) systems in cochlear implants

Abstract

Cochlear implants usually employ an automatic gain control (AGC) system as a first stage of processing. AGC1 was a fast-acting (syllabic) compressor. AGC2 was a dual-time-constant system; it usually performed as a slow-acting compressor, but incorporated an additional fast-acting system to provide protection from sudden increases in sound level. Six experienced cochlear-implant users were tested in a counterbalanced order, receiving one-month of experience with a given AGC type before switching to the other type. Performance was evaluated shortly after provision of a given AGC type and after one-month of experience with that AGC type. Questionnaires, mainly relating to listening in quiet situations, did not reveal significant differences between the two AGC types. However, fixed-level and roving-level tests of sentence identification in noise both revealed significantly better performance for AGC2. It is suggested that the poorer performance for AGC1 occurred because AGC1 introduced cross-modulation between the target speech and background noise, which made perceptual separation of the target and background more difficult.

• Cochlear implant
• Automatic gain control
• Compression
• Compression speed

Abbreviations
AGC	=	Automatic gain control
IIDR	=	Instantaneous input dynamic range
SNR	=	Signal to noise ratio
SRT	=	Speech reception threshold

Abbreviations
AGC	=	Automatic gain control
IIDR	=	Instantaneous input dynamic range
SNR	=	Signal to noise ratio
SRT	=	Speech reception threshold

Sumario

Los implantes cocleares usualmente emplean un sistema de control automático de ganancia (AGC) como un primera etapa en el procesamiento. Comparamos dos forma de AGC de tipo extremo frontal implementadas en un dispositivo de implante individual. El AGC1 era un compresor de acción rápida (silábico). El AGC2 era un sistema de constante dual de tiempo; usualmente funciona como un compresor de acción lenta, pero incorpora un sistema adicional de acción rápida para proporcionar protección ante aumentos súbitos en el nivel del sonido. Seis usuarios experimentados de implante coclear fueron evaluados en un orden contrabalanceado, recibiendo un mes de experiencia con un tipo dado de AGC, antes de cambiar al otro tipo. El desempeño fue evaluado inmediatamente después del otorgamiento de un tipo dado de AGC y luego de un mes de experiencia con ese tipo de AGC. Los cuestionarios, sobre todo relacionados con escucha en situaciones silenciosas, no revelaron diferencias significativas entre los dos tipos de AGC. Sin embargo, pruebas a nivel fijo y a nivel variante de identificación de frases en ruido, mostraron un desempeño significativamente mejor para el AGC2. Se sugiere que el desempeño más pobre para el AGC1 ocurrió debido a que el AGC1 introduce modulación cruzada entre la meta del lenguaje y el ruido de fondo, lo que hizo que la separación perceptual de la meta y del ambiente fuera más difícil.