Современные слуховые аппараты обрабатывают звуки, поступающие из нескольких источников: внешние звуки поступают через микрофоны, а потоковые сигналы – по каналам Bluetooth®, Roger™, AirStream™ и через индукционную катушку. Пользователи слуховых аппаратов, таким образом, могут слушать или только внешние звуки, или только потоковые сигналы, или смесь внешних и потоковых сигналов (например, Roger + микр.). Для простоты мы будем использовать термины «стриминг» и «поток» для обозначения любого входа, альтернативного микрофонам слухового аппарата, например Bluetooth, Roger, AirStream. Для обеспечения превосходного качества звучания в многогранной повседневной обстановке эти потоковые и внешние сигналы должны обрабатываться по-разному, с использованием различных схем усиления и функций очистки звука.
Важность утечки через вент и прямого поступления звука для открытого слухопротезирования
Рис. 1. Вклад усиленного звука, прямого поступления звука, костнопроведенного звука и утечки через вент в общий сигнал, поступающий к барабанной перепонке.
Слуховые аппараты RIC («ресивер в канале») часто приходится комплектовать открытыми системами акустического сопряжения (открытый стандартный вкладыш, индивидуальный вкладыш с большим вентом). Этого требует конфигурация тугоухости и необходимость обеспечения звукового комфорта. На Рис. 1 показано, каким образом открытое слухопротезирование позволяет низкочастотным звукам, усиленным слуховым аппаратом, покидать слуховой проход (утечка через вент), а внешним низкочастотным звукам, наоборот, проникать в слуховой проход и достигать барабанной перепонки, минуя при этом микрофоны и тракт усиления слухового аппарата (прямое поступление звука). Суммарный уровень звукового давления (УЗД) у барабанной перепонки определяется уровнем усиленного звука, утечкой через вент, прямым поступлением внешних звуков и костным проведением звуков голоса человека. Обработка звука современными слуховыми аппаратами может учитывать эффект открытого слухопротезирования на усиление низких частот, что способствует нахождению компромисса между необходимой компенсацией потери слуха и оптимальным качеством звука.
Рис. 2. Прямое поступление звука в ухо при использовании закрытого и открытого вкладышей, а также вентов разного диаметра.
Рис. 3. Утечка звука через вент при использовании закрытого и открытого вкладышей, а также вентов разного диаметра.
Компенсация утечки через вент
В программах прослушивания «только микрофон», например «тихая ситуация», пользователь слышит сочетание усиленного звука со звуком, непосредственно поступившим в слуховой проход через вент или открытый вкладыш. У клиентов, пользующихся открытым акустическим сопряжением, часто встречается нормальный или близкий к нормальному слух на низких частотах. В таких случаях поступающий к барабанной перепонке прямой (неусиленный) низкочастотный звук не требует компенсации утечки через вент. Напротив, если бы утечка через венткомпенсировалась, звучание собственного голоса показалось бы клиенту неприятным (гулким или с эхом).
В программах прослушивания «только стриминг» пользователь слышит лишь потоковый сигнал, обработанный слуховым аппаратом, поскольку микрофоны СА отключены. Низкочастотные компоненты потокового сигнала покидают слуховой проход через открытый вкладыш/вент. Эта утечка через вент компенсируется за счет дополнительного низкочастотного усиления, обеспечивающего насыщенность звучания; в противном случае звук может восприниматься как «жестяной» (металлический). Компенсация утечки через вент применяется к входным сигналам, минующим микрофоны: потоковым сигналам телефона, устройств Roger, индукционной катушки; потоковым сигналам ТВ, музыкальных проигрывателей и радио; сигналам, генерируемым самим слуховым аппаратом (уведомления или голосовые сообщения). Одним из недостатков программ «только стриминг» является отсутствие активного микрофона, из-за чего человек ощущает себя изолированным от окружения. Поэтому клиенты часто предпочитают смешанные программы, позволяющие слышать внешние звуки.
В смешанных программах прослушивания, сочетающих стриминг с активными микрофонами, например «медиа-музыка + микр.», «медиа-речь + микр.», «Roger + микр.» и «телефон через Т-катушку + микр.», компенсация утечки через вент должна быть разной для акустической и потоковой составляющих сигнала. В разных ситуациях клиенту важно не только слышать потоковый сигнал, но и «оставаться на связи» с внешним миром, например, когда речь идет
о безопасности при движении на дороге или необходимости реагировать на важные аудиосигналы. Кроме того, в ряде ситуаций может появиться необходимость общаться с окружающими, например при просмотре телепрограмм. В программах прослушивания «только стриминг» или в наушниках сделать это невозможно. Поэтому при настройке с помощью Phonak Target по умолчанию предлагается не отключать микрофоны в процессе стриминга.
Проблема: микрофон и потоковые сигналы требуют различной компенсации утечки через вент
Потоковый и микрофонный сигналы требуют разных подходов к усилению. При их сочетании слуховому аппарату приходится применять компенсацию утечки через вент потокового сигнала для обеспечения надлежащей насыщенности звучания, одновременно при этом избегая чрезмерного низкочастотного усиления внешних звуков для сохранения достаточной четкости речи и естественности звучания собственного голоса. Это непростая задача.Раньше в слуховых аппаратах Phonak можно было воспользоваться только одним алгоритмом компенсации утечки через вент для потокового и внешнего сигналов, объединенных в одной смешанной программе. Это приводило к неизбежному компромиссу усиления низкочастотных звуков и, как следствие, появлению потенциально избыточного усиления сигнала микрофона и недостаточного усиления потоковой части сигнала (например, при одновременном просмотре телевизора и общении с окружающими).
Средний американец тратит более 5 часов в день на просмотр медиа (ТВ или потоковый контент). При этом самыми активными потребителями являются люди старше 50 лет. Просмотр ТВ представляет собой социальный опыт, поэтому важно обеспечить чистоту не только поступающего из телевизора звука, но и голосов людей, смотрящих ТВ вместе с пользователем слуховых аппаратов. Поэтому в таких смешанных программах для акустической
и потоковой частей сигнала необходимо использовать различную компенсацию утечки через вент.
Решение: новый двойной алгоритм компенсации утечки через вент в слуховых аппаратах Marvel
В настоящее время появилась возможность использовать двойной алгоритм компенсации утечки через вент, который обеспечит оптимальное усиление как внешнего, так и потокового сигнала. В смешанных программах, сочетающих потоковый и микрофонный компоненты, слуховые аппараты Phonak Marvel способны обрабатывать каждый из входных сигналов раздельно и одновременно. То есть к потоковым сигналам применяется максимальная (до 35 дБ) компенсация утечки через вент, тогда как звук, поступающий в микрофоны, обрабатывается в соответствии с настройками, используемыми в программе «тихая ситуация». Благодаря этому удается повысить качество звучания потоковых сигналов и обеспечить надлежащее усиление сигналов микрофона.Как работает новый алгоритм двойной компенсации утечки через вент
Компенсация утечки через вент зависит от типа сигнала: только внешние звуки, только потоковая передача или смешанный сигнал.Для внешних (только микрофон) входных сигналов используется модель усиления, основанная на программе для тихих ситуаций. Подразумевается, что сигнал у барабанной перепонки состоит из усиленного и прямого компонентов, поэтому применяется ограниченная компенсация утечки через вент. Зависит она от степени и конфигурации тугоухости и от акустических параметров, установленных в программе Phonak Target; учитывается потенциальная утечка через стандартный или индивидуальный вкладыш. В результате компенсация утечки через вент для внешних звуков определяется эффективным размером вента (размер вента + утечка) в сочетании с параметрами тугоухости. Как правило, чем больше вент и выше степень тугоухости, тем больше компенсация. Сама же она подразумевает дополнительное усиление сигнала
в определенном частотном диапазоне.
Для потоковых входных сигналов утечка через вент компенсируется полностью, насколько это позволяет слуховой аппарат, независимо от степени тугоухости. От размера вента зависит дополнительное низкочастотное усиление, оно может достигать 35 дБ. При этом повышается и максимальный выходной уровень потокового сигнала (MPO), однако он ограничен во избежание искажений.
Преимущество: чистое и богатое звучание потокового сигнала
Разделение источников входного сигнала в новом алгоритме компенсации утечки через вент позволяет добиться богатства звучания потокового сигнала с сохранением естественности внешних звуков. В результате пользователь не оказывается оторванным от окружающего мира во время стриминга, а потоковый и внешний сигналы «не вступают в конфликт». В частности, музыка звучит естественно, пользователь слухового аппарата при этом может в любой момент вступить в беседу.Слуховые аппараты Phonak Marvel могут напрямую подключаться не только к телефону и телевизору, но и ко многим другим устройствам и сервисам (Рис. 4). Пользователь аппаратов всегда остается на связи с внешним миром.
Рис. 4. Слуховые аппараты Phonak Marvel позволяют напрямую подключаться к медийным устройствам, оставаясь на связи с внешним миром посредством микрофонов.
Помимо нового алгоритма двойной компенсации утечки через вент, качество звука во время потоковой передачи аудиосигнала обеспечивается дополнительными факторами:
- Новая операционная система AutoSense OS™ 3.0 автоматически классифицирует потоковые сигналы, распознавая речь и музыку. В зависимости от типа потокового сигнала AutoSense OS™ 3.0 как приоритет выбирает четкость речи или качество звучания, и автоматически применяет необходимое для этого расчетное усиление.
- Функция баланса окружающих звуков позволяет клиенту регулировать уровень громкости потокового сигнала относительно внешних звуков в соответствии со своими предпочтениями.
В каких формулах настройки используется новый алгоритм двойной компенсации утечки через вент
Новый алгоритм двойной компенсации утечки через вент используется для предварительных расчетов в формулах Adaptive Phonak Digital, Adaptive Phonak Digital Contrast и NAL для взрослых (возраст старше 12 лет), с учетом аудиограммы и размера вента, указанных в Target. В формулах настройки DSL v5a Детская, DSL v5a Взрослая, DSL [i/o]) и NAL для детей (≤12 лет) компенсация утечки через вент не используется, поскольку перечисленные формулы опираются на собственные предписанные целевые параметры, поправки на утечку через вент и метаданные, используемые в расчетах. В этих случаях мы должны ориентироваться на целевые значения, задаваемые программой верификации в реальном ухе или в тестовой камере.Доказательная база
Задача нового алгоритма двойной компенсации утечки через вент – обеспечить надлежащее низкочастотное усиление как потоковых, так и внешних сигналов. В процессе разработки алгоритма было проведено несколько внутренних исследований и установлено, что люди с нормальным слухом предпочитают дополнительное низкочастотное усиление потоковых сигналов. Это же предпочтение высказывают люди с малой/умеренной тугоухостью, пользующиеся открытым акустическим сопряжением.Результаты исследования, проведенного в DELTA SenseLab (Дания), показали, что новейшее решение Phonak для слуховых аппаратов Audéo Marvel в сочетании с TV Connector оценивается как одно из лучших по показателю качества звучания потокового сигнала. TV Connector связывает слуховые аппараты с телевизорами и любыми иными устройствами, имеющими аудиовыход (радиоприемники и стереосистемы).
Верификация настроек при использовании нового алгоритма компенсации утечки через вент
При открытом слухопротезировании у взрослых клиентов Phonak советует оптимизировать звучание в естественных условиях, не прибегая к верификации в куплере объемом 2 см3. При таком подходе учитывается как прямое поступление звука в ухо через вент, так и его утечка в обратном направлении. Следует различать программы, в которых прямой сигнал дополняет сигнал, усиленный слуховым аппаратом, и программы стриминга, в которых роль прямого поступления звука невелика или вовсе отсутствует. При верификации открытой настройки в тестовой камере с использованием куплера объемом 2 см3 выход аппарата может оказаться ниже расчетного на низких частотах. В реальном ухе эта нехватка «восполняется» прямым поступлением звука.При использовании Ассистента верификации в программе Phonak Target мы также можем столкнуться с недостаточным выходом на низких частотах в куплере объемом 2 см3. Однако в реальном ухе звучание будет оптимальным.
Заключение
При открытом слухопротезировании новый алгоритм двойной компенсации утечки через вент обеспечивает надлежащее низкочастотное усиление как для потокового, так и для акустического (поступающего через микрофоны слухового аппарата) сигнала. Дополнительное усиление потокового сигнала на величину до 35 дБ позволяет наслаждаться чистым и богатым звучанием при просмотре ТВ, прослушивании музыки, аудиокниг, использовании системы Roger и индукционной катушки. При этом сигнал, поступающий через микрофоны слухового аппарата, не страдает, сохраняя оптимальное качество собственного голоса и четкость речи. Используемый в слуховых аппаратах Phonak Marvel усовершенствованный алгоритм двойной компенсации утечки через вент в сочетании с классификацией потоковых сигналов новой операционной системой AutoSense OS™ 3.0 и функцией баланса окружающих звуков обеспечивают идеальное звучание потоковых сигналов и внешних звуков.
Автор статьи:Джейн Вудворд,
менеджер по аудиологии Phonak.
Занимается разработкой новых слуховых аппаратов и программного обеспечения, а также обучением.
Эксперты
Штефан Пислак, старший эксперт по подбору и настройке слуховых аппаратов в отделе исследований и разработок Phonak.
Фолькер Кюнель, главный эксперт по эффективности коррекции нарушений слуха Phonak.
Материал предоставлен брендом Phonak
