Чтобы избежать проблем, связанных с традиционной направленностью, фирма ReSound использует раздельную направленность, при которой входящие сигналы обрабатываются в зависимости от их частотного содержания. Высокие частоты обрабатываются в направленном режиме, а низкие частоты – во всенаправленном. Частота, на которой обработка входного сигнала переключается между направленным и всенаправленным режимом, называется частота разделения. Для слуховых аппаратов фирмы ReSound эта частота автоматически рассчитывается в программе настройки, в зависимости от низкочастотных порогов слышимости пациента и настраиваемой модели. Для каждого вида слуховых аппаратов с двумя микрофонами можно настроить одну из четырех частот разделения.
Цель раздельной направленности, реализованной в слуховых аппаратах фирмы ReSound – предоставить максимальную пользу без ухудшения качества звука, вызванных направленностью. Отсутствие разницы качества звука между направленными и всенаправленными ответами обеспечивает прозрачное переключение режима микрофона, а также позволяет использовать асимметричные стратегии направленной настройки. Специалисты компании обнаружили, что раздельная направленность предпочтительнее полнодиапазонной направленности с точки зрения качества звука, и не отличается от всенаправленного ответа. Дополнительным преимуществом раздельной направленности в слуховых аппаратах с заушным положением микрофона является то, что она приближается к природной характеристике направленности открытого уха, помогая тем самым сохранять горизонтальную локализацию.
Известно, что пока ни одно исследование не изучало воздействие изменения частоты разделения на такие характеристики, как сбалансированное качество звука и преимущество SNR. Нас интересовала оценка улучшения разборчивости речи для раздельной направленности по сравнению с всенаправленным режимом, а также влияние изменения частоты разделения. Учитывая то, что потенциальная польза направленности зависит от открытого или закрытого протезирования, мы решили разобраться и в том, есть ли существенная разница между открытым или закрытым протезированием. Были также получены оценки качества звука для всенаправленного и направленного режимов с целью подтверждения более ранних результатов, показывающих, что раздельная направленность и всенаправленный режим дают одинаковое качество звука.
Методика исследования
В исследовании участвовали 20 человек с двусторонней сенсоневральной потерей слуха. Половина из них были протезированы заушными слуховыми аппаратами Alera 977 со стандартными «тюльпанами», а другая половина (10 человек) – аппаратами Alera 977 с индивидуально изготовленными закрытыми вкладышами. Программирование слуховых аппаратов проводилось с помощью настроечной программы Aventa 3.3 с использованием алгоритма настройки Audiogram+ и профиля «опытный владелец + нелинейное усиление». За исключением нейтрализации самовозбуждения, все остальные специальные алгоритмы обработки сигнала были отключены. Усиление для каждой программы настраивалось согласно предпочтениям пользователя одинаково для всенаправленной и направленной программы прослушивания.Вносимое усиление в реальном ухе было измерено с помощью шумового стимула с речевым спектром громкостью 65 дБ УЗД, предъявляемого фронтально как для всенаправленной, так и для фиксированной направленной программы. Для направленной программы была выбрана самая низкая частота разделения, чтобы добиться наивысшей степени направленной обработки.
Речевые тесты в шуме для 5 разных микрофонных режимов слуховых аппаратов проводились с использованием датского фразового теста Dantale II – адаптивного теста, определяющего отношение SNR для порога восприятия речи слушателя. Пять тестовых условий включали в себя всенаправленную настройку и четыре режима с раздельной направленностью, которые назывались в зависимости от частоты разделения: высокий, средний, низкий и очень низкий. Порядок тестов и перечни фраз для пяти условий были сбалансированы среди испытуемых, которые также выполнили «шумовые» сравнения двух альтернатив для трех ситуаций, приведенные в таблице 1. В каждой ситуации испытуемый находился в тихой звукоизолированной кабине, его просили определить, при каком условии наблюдается наивысшая степень шума. Порядок условий был одинаковым для всех испытуемых.
Таблица 1. Испытательные условия для сравнения шума.
|
Условие |
Сравнение с принудительным выбором |
|
1 |
Всенаправленный и направленный режим (очень низкая частота разделения) |
|
2 |
Всенаправленный и направленный режим (высокая частота разделения) |
|
3 |
Направленный (очень низкая частота разделения) и направленный режим (высокая частота разделения) |
Полученные результаты и их обсуждение
Вносимое усиление в реальном ухе. На рис. 1 сравнивается вносимое усиление в реальном ухе для всенаправленной и направленных программ при открытом и закрытом протезировании. В каждой ситуации было получено превосходное совпадение между всенаправленным и направленным режимом. Эта значит, что в направленной программе сохранялась низкочастотная слышимость. Таким образом, исключался риск того, что разница вносимого усиления станет возможной причиной разницы понимания речи в шуме.Преимущество SNR. Показатели речевых тестов в шуме продемонстрировали выраженную разницу между всеми испытанными ситуациями. Все версии направленной программы были гораздо лучше (p < 0,01), чем всенаправленная программа (рис.2). Как и ожидалось, полученные результаты несколько отличались для групп участников с открытым и закрытым протезированием. Для группы с открытым вкладышем максимальное улучшение SNR, по сравнению с всенаправленным результатом, составило 3 дБ, и наблюдалось для самой низкой частоты разделения. Однако между разными направленными ситуациями выраженной разницы не наблюдалось. Это был ожидаемый результат, так как открытый вкладыш позволяет низкочастотному звуку поступать в слуховой проход, где он становится слышен пациентам со слабыми потерями слуха на низких частотах. Это, естественно, ограничивает потенциальную направленную пользу, которая может быть получена на низких частотах, и согласуется с другими отчетами о направленном преимуществе открытого протезирования.
Рис. 1. Вносимое усиление в реальном ухе, измеренное для всенаправленной обработки, не имело значимого отличия (p < 0,01) от вносимого усиления в реальном ухе для направленной обработки, когда сигнал предъявлялся с азимута 0°.
Рис. 2. Все ситуации раздельной направленности дали направленное преимущество по сравнению с всенаправленным ответом. Более низкая частота разделения дала дополнительное улучшение для группы с закрытыми ушными вкладышами.
Для испытуемых с закрытыми ушными вкладышами возрастающая частота разделения привела к лучшим показателям речевых тестов в шуме (p < 0,01). Наибольшее возрастание SNR составило 4 дБ и наблюдалось между всенаправленным режимом и направленным с самой низкой частотой разделения.
Эти результаты свидетельствуют о том, что предоставление направленности в частотном диапазоне с важнейшей речевой информацией приводит к максимальному улучшению SNR. Расширение полосы пропускания, в которой направленность прикладывается к низким частотам, приносит дополнительную пользу для закрытых случаев протезирования.
Тест на «шумность». Результаты теста на шумность не показали значимой разницы ни для разных ситуаций, ни для открытого или закрытого вкладыша. Мы ожидали, что ситуация с самой низкой частотой разделения будет более шумной, чем всенаправленная ситуация, однако наши ожидания не оправдались. Результаты этого теста согласуются с другими исследованиями, в котором слушатели высказали одинаковое предпочтение как раздельной направленной, так и всенаправленной обработке сигналов.
Настройка раздельной направленности
В программе настройки Aventa фирмы ReSound раздельная частота представлена параметром настройки Directional Mix (Направленный смешанный режим), который показывает степень направленности в обрабатываемом сигнале. Уровни Directional Mix обратно пропорциональны частоте разделения; чем выше уровень Directional Mix, тем ниже частота разделения. Следовательно, высокая настройка Directional Mix дает высокую степень направленности. При точной настройке слухового аппарата слухопротезист может выбирать один из четырех уровней Directional Mix, соответствующий четырем разным настройкам раздельной частоты.Aventa автоматически рассчитывает предписанный уровень Directional Mix для каждой индивидуальной потери слуха и модели слухового аппарата, чтобы достичь оптимального баланса между качеством звука и направленной пользой. Слухопротезист может изменить настройку Directional Mix на более высокий уровень (т.е. для более низкой частоты разделения), если пользователь аппарата жалуется на ограниченную пользу направленной программы в шуме.
Заключение
Результаты исследования показывают, что раздельная направленность достигает трех целей. Во-первых, она предоставляет улучшение SNR по сравнению с всенаправленной программой, независимо от настройки частоты разделения, как для открытого, так и для закрытого вкладыша. Во-вторых, она дает такую же степень слышимости для направленной программы, как и для всенаправленной программы. В-третьих, раздельная направленная обработка сигнала дает такое же качество звука, как и всенаправленная обработка.Технология раздельной направленности важна для успеха алгоритмов, которые автоматически переключают режим микрофона. Без нее владельцы слуховых аппаратов могут воспринимать разницу качества звука между режимами микрофона. Эта разница в лучшем случае будет удивлять владельца СА, а в худшем может заставить его абстрагироваться от преимуществ усиления и направленности. Говоря другими словами, владельцы скорее будут замечать то, что слуховой аппарат меняет звук (и это, скорее всего, будет их раздражать), вместо того, чтобы замечать, что они могут четко слышать, а обработка сигнала в аппарате не требует от них никаких усилий.
Магистр Кими Мюллер – аудиолог по клиническим испытаниям,
магистр Шарлотта Йесперсен – директор по аудиологическим разработкам
фирмы GN ReSound
