Представьте себе, что вы сидите в шумном ресторане. Вы пытаетесь расслышать человека, который сидит справа от вас, в то время как из-за столиков слева доносится сильный отвлекающий шум. Речевой сигнал от соседа справа, вне всякого сомнения, будет сильнее звучать в правом ухе, чем в левом, из-за эффекта тени головы. Но даже в том случае, когда мешающий шум доносится слева, слушателю придется наклониться к своему соседу справа, пытаясь понимать речь с правой стороны и игнорировать шум с левой. А если в такую ситуацию попадет слабослышащий человек, он будет испытывать еще большую необходимость отделять полезный речевой сигнал от непрерывного потока конкурирующего шума.
Сегодня эта сложная задача наконец-то начала выполняться с помощью современных слуховых технологий. При современном бинауральном протезировании подавление шума действует в обоих слуховых аппаратах до тех пор, пока оба слуховые аппараты обнаруживают шум. Побочное действие заключается в том, что усиление речи может быть снижено с той стороны, с которой находится собеседник, или на которой желает сосредоточиться слушатель. Даже при наличии беспроводной межушной синхронизации подавления шума существует возможность того, что степень приглушения шума с более шумной стороны может оказаться неадекватной, и это помешает достичь оптимального комфорта.
Усовершенствование бинауральной обработки
Секрет преодоления этого ограничения современных слуховых аппаратов заключается в более разумном применении бинауральной беспроводной технологии. Эта технология, способная распределять информацию о слуховом окружении между ушами, может позволить владельцу слухового аппарата снижать усиление с «шумной» стороны, и в то же время повышать усиление с «речевой» стороны, чтобы максимально улучшить слышимость речевого сигнала.
Бинауральная беспроводная технология, которая использует пространственную межушную информацию для того, чтобы усиливать речь в одном ухе и приглушать шум в противоположном ухе, известна под названием «пространственное подавление шума». До внедрения в слуховой аппарат Agil фирмы Oticon эта технология не применялась в современных слуховых аппаратах.
Пространственное подавление шума предназначено для того, чтобы пользователь мог лучше выбирать и сосредоточивать внимание на стороне с более предпочтительным соотношением сигнал/шум с целью максимального улучшения слышимости речи с этой стороны. Одновременно с этим данная технология может повысить слуховой комфорт и легкость слушания в сложных акустических условиях.
Свидетельства о пользе этой функции были получены в ходе двух исследований. Первое из них, посвященное преимуществам пространственного подавления шума, было проведено в Дании, в лаборатории международной штаб-квартиры фирмы Oticon. Второе исследование, изучавшее работу пространственного подавления шума в лаборатории и в реальной жизни, проводилось в фирме Oticon в Дании и в Ольденбургском центре слуха в Германии, причем перед началом анализа полученные данные из этих двух мест были объединены.
Предпочтения, отданные пространственному подавлению шума
Исследование № 1. Лабораторный тест. В исследованиях приняли участие 10 взрослых пользователей СА (4 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 33 до 79 лет (средний возраст 63,5 года) со слабой и средней потерей слуха. Все участники для проведения тестов получили слуховые аппараты Agil с предписанной настройкой. Для регистрации значений предпочтения пространственного подавления шума использовался метод принудительного выбора из двух вариантов. Для выбора одного из вариантов настройки слухового аппарата (пространственное подавление шума включено либо выключено) использовался сенсорный экран. Испытуемым позволили переключаться между двумя настройками так быстро и столько раз, сколько они хотели, прежде чем принять окончательное решение о предпочтительной настройке. Слуховые аппараты работали во всенаправленном режиме, чтобы избегать возможных эффектов направленности, которые могли повлиять на результаты тестов.
Тесты проводились в звукоизолированной кабине. Для этого использовались два громкоговорителя, размещенные по азимуту -50° и +50°; речь предъявлялась из правого динамика, а шум (белый шум или импульсный шум) – из левого (иллюстрация 1). Речевой стимул (закольцованная 15-секундная запись женского голоса) предъявлялся с громкостью 62 дБ УЗД. Белый или импульсный шум предъявлялся с громкостью 64 дБ УЗД. Белый шум имел горизонтальный спектр до 7 кГц и был стационарным; импульсный шум содержал импульсы белого шума длительностью 20 мс, разделенные паузами 220 мс.
Иллюстрация 1. Схема проведения тестов с двумя динамиками. Речь предъявлялась из правого динамика с громкостью 62 дБ УЗД, а белый или импульсный шум – из левого с громкостью 64 дБ УЗД. Динамики располагались по азимуту ±50°.
Испытуемым не сказали о том, что они должны слушать. Они должны были просто вслушиваться в речь и шум, которые им предъявляли, и выбирать предпочтительную настройку. Участников также спрашивали о том, смогли ли они услышать разницу между настройками. При положительном ответе их просили описать разницу и ответить, почему они предпочли одну настройку другой.
Подавляющее большинство испытуемых сообщило, что они предпочли менее шумную настройку. Например, слушая речь и белый шум, 7 из 10 испытуемых сообщили, что их предпочтения основывались на более низком и/или более комфортном уровне шума.
Результаты данного исследования показали, что участники испытания смогли услышать разницу между двумя настройками (пространственное подавление шума включено либо выключено). Большинство участников предпочли включенное подавление шума (иллюстрация 2). Независимо от вида шума (белого или импульсного), включенное пространственное подавление шума было выбрано в 86% всех случаев.
Иллюстрация 2. Предпочтения для слухового аппарата Agil с включенным (розовые столбики) и выключенным (серые столбики) пространственным подавлением шума, для импульсного и белого шума, показаны как процент от общего числа испытаний (по вертикали). Слева – импульсный шум, справа – белый шум. Горизонтальная черта в центре – отсутствие предпочтения.
Это говорит о том, что разумное использование межушной пространственной информации, преследующей цель подчеркнуть речь с одной стороны и ослабить шум с другой стороны в асимметричных слуховых условиях, может улучшать качество звука, слуховой комфорт и слуховые усилия в шуме для владельцев слуховых аппаратов. При этом следует отметить, что эта польза в равной степени ощущалась испытуемыми, которые пользовались открытыми и закрытыми ушными вкладышами. (4 участника носили открытые «тюльпаны», 5 – «тюльпаны плюс», и один участник носил один открытый «тюльпан» и один «тюльпан плюс»). Это свидетельствует о том, что польза пространственного подавления шума ощущается как при закрытом, так и при открытом протезировании.
Исследование № 2: Полевые испытания в лаборатории и в реальной жизни. Еще одно свидетельство в пользу пространственного подавления шума было получено в ходе исследований, которые одновременно проводились в двух местах – в фирме Oticon в Дании и в Ольденбургском центре слуха в Германии. Во время этих исследований 39 опытных владельцев СА (29 мужчин и 10 женщин) с горизонтальной и ниспадающей потерей слуха оценивали слуховые усилия при использовании слуховые аппараты Agil Pro фирмы Oticon и современного слухового аппарата, не имеющего беспроводных функций.
В условиях перекрестного проведения исследований половина испытуемых приступила к работе со слуховым аппаратом Agil, а вторая половина – с современным слуховым аппаратом, не имеющим беспроводных функций. Каждый испытуемый в течение 2 недель носил один из этих СА, а затем в течение двух недель – другой. Через 4 недели оценка слуховых впечатлений испытуемых для обоих слуховых аппаратов была проведена в лаборатории.
Схема, используемая для получения результатов, была идентична той, что использовалась в предыдущем исследовании (иллюстрация 1), за исключением речевых стимулов. Пять фраз из теста Dantalle II (датский тест разборчивости речи в шуме) или из теста OLSA (немецкий тест разборчивости речи в шуме) предъявлялись из правого динамика, а белый шум – из левого. Испытуемых просили повторять каждую фразу, а затем оценивали сложность понимания речи для слухового аппапрата Agil и для современного СА, не имеющего беспроводных функций, вслед за прослушиваем всех пяти фраз.
Испытуемые не знали о том, какими слуховыми аппаратами пользуются, а порядок презентации фраз был распределен между обоими СА случайным образом. Соотношение сигнал/шум при измерении слуховых усилий соответствовало 80%-ному правильному пониманию слов для каждого участника. Испытуемые оценивали слуховые аппараты вслепую, с помощью визуальной аналоговой шкалы (иллюстрация 3). Эти оценки впоследствии переводились в одну из семи категорий, описывающих впечатления: без усилий, очень маленькое усилие, малое усилие, среднее усилие, значительное усилие, большое усилие и максимальное усилие.
Иллюстрация 3. Визуальная аналоговая шкала, использованная для оценки слуховых усилий. Каждого испытуемого попросили с помощью вертикальной линии отметить, сколько усилий он потратил на понимание речи. Слева – без усилий, справа – максимальное усилие.
В общей сложности 15 из 39 испытуемых сообщили о том, что использовали слуховые аппараты Agil с пространственным подавлением шума и контрольный СА как минимум в одной асимметричной шумовой ситуации (речь с одной стороны и шум с другой), в повседневной жизни в течение 2-недельного опробования СА. В конце этих двухнедельных периодов они оценили работу каждого СА в реальной жизни, используя шкалу качественных оценок от «очень плохо» до «очень хорошо».
Результаты исследований слуховых усилий и работы слухового аппарата в реальной жизни в асимметричных шумовых условиях оказались в пользу СА Agil с пространственным подавлением шума. Лабораторная оценка показала, что слуховые усилия для слухового аппарата Agil были на одну категорию лучше, чем для современного СА, не имеющего беспроводных функций (иллюстрация 4). В то время как испытуемые прилагали «значительное усилие», чтобы понять пять фраз с помощью контрольного СА, при использовании в тех же условиях СА Agil они прилагали лишь «среднее усилие». Разница в оценке слуховых усилий между двумя слуховыми аппаратами оказалась статистически достоверной (p<0.05).
Иллюстрация 4. Средняя оценка слуховых усилий для СА Agil (с пространственным подавлением шума) и для современного СА, не имеющего беспроводных функций. Слушание требует значительно меньше усилий (p<0.05, порядковый тест Уилкоксона) для СА Agil, по сравнению с контрольным СА. Слева – СА Agil, справа – современный СА, не имеющий беспроводных функций. По вертикали – категории оценок. Снизу вверх: без усилий, очень маленькое усилие, малое усилие, среднее усилие, значительное усилие, большое усилие и максимальное усилие.
Работа слухового аппарата Agil в реальной жизни с пространственным подавлением шума в асимметричных слуховых условиях (когда речь предъявляется с одной стороны, а шум – с другой), также получила лучшую оценку (p<0.05), чем работа современного СА, не имеющего беспроводных функций (смотри иллюстрацию 5). Средняя оценка слуховой аппарат Agil – «хорошо», в то время как контрольный СА получил оценку «приемлемо».
Иллюстрация 5. Средняя оценка работы СА в ситуациях реальной жизни, когда речь предъявляется с одной стороны, а шум – с противоположной (n = 15). СА Agil получил лучшую оценку, чем современный СА, не имеющий беспроводных функций (p<0.05). По вертикали – оценка. Сверху вниз: очень хорошо, хорошо, приемлемо, плохо, очень плохо. Слева – СА Agil, справа – контрольный СА. Столбик – среднее значение, планка – допустимое отклонение.
Заключение
Данные описанных выше исследований, полученные как в лабораторных условиях, так и в условиях реальной жизни, убедительно демонстрируют эффективность пространственного подавления шума, используемого в слуховых аппаратах Agil, в условиях асимметричного шума. Выраженное предпочтение пользователей и улучшенные оценки слуховых усилий и работы слухового аппарат в реальной жизни подтверждают эту эффективность.
Сегодня эта сложная задача наконец-то начала выполняться с помощью современных слуховых технологий. При современном бинауральном протезировании подавление шума действует в обоих слуховых аппаратах до тех пор, пока оба слуховые аппараты обнаруживают шум. Побочное действие заключается в том, что усиление речи может быть снижено с той стороны, с которой находится собеседник, или на которой желает сосредоточиться слушатель. Даже при наличии беспроводной межушной синхронизации подавления шума существует возможность того, что степень приглушения шума с более шумной стороны может оказаться неадекватной, и это помешает достичь оптимального комфорта.
Усовершенствование бинауральной обработки
Секрет преодоления этого ограничения современных слуховых аппаратов заключается в более разумном применении бинауральной беспроводной технологии. Эта технология, способная распределять информацию о слуховом окружении между ушами, может позволить владельцу слухового аппарата снижать усиление с «шумной» стороны, и в то же время повышать усиление с «речевой» стороны, чтобы максимально улучшить слышимость речевого сигнала.
Бинауральная беспроводная технология, которая использует пространственную межушную информацию для того, чтобы усиливать речь в одном ухе и приглушать шум в противоположном ухе, известна под названием «пространственное подавление шума». До внедрения в слуховой аппарат Agil фирмы Oticon эта технология не применялась в современных слуховых аппаратах.
Пространственное подавление шума предназначено для того, чтобы пользователь мог лучше выбирать и сосредоточивать внимание на стороне с более предпочтительным соотношением сигнал/шум с целью максимального улучшения слышимости речи с этой стороны. Одновременно с этим данная технология может повысить слуховой комфорт и легкость слушания в сложных акустических условиях.
Свидетельства о пользе этой функции были получены в ходе двух исследований. Первое из них, посвященное преимуществам пространственного подавления шума, было проведено в Дании, в лаборатории международной штаб-квартиры фирмы Oticon. Второе исследование, изучавшее работу пространственного подавления шума в лаборатории и в реальной жизни, проводилось в фирме Oticon в Дании и в Ольденбургском центре слуха в Германии, причем перед началом анализа полученные данные из этих двух мест были объединены.
Предпочтения, отданные пространственному подавлению шума
Исследование № 1. Лабораторный тест. В исследованиях приняли участие 10 взрослых пользователей СА (4 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 33 до 79 лет (средний возраст 63,5 года) со слабой и средней потерей слуха. Все участники для проведения тестов получили слуховые аппараты Agil с предписанной настройкой. Для регистрации значений предпочтения пространственного подавления шума использовался метод принудительного выбора из двух вариантов. Для выбора одного из вариантов настройки слухового аппарата (пространственное подавление шума включено либо выключено) использовался сенсорный экран. Испытуемым позволили переключаться между двумя настройками так быстро и столько раз, сколько они хотели, прежде чем принять окончательное решение о предпочтительной настройке. Слуховые аппараты работали во всенаправленном режиме, чтобы избегать возможных эффектов направленности, которые могли повлиять на результаты тестов.
Тесты проводились в звукоизолированной кабине. Для этого использовались два громкоговорителя, размещенные по азимуту -50° и +50°; речь предъявлялась из правого динамика, а шум (белый шум или импульсный шум) – из левого (иллюстрация 1). Речевой стимул (закольцованная 15-секундная запись женского голоса) предъявлялся с громкостью 62 дБ УЗД. Белый или импульсный шум предъявлялся с громкостью 64 дБ УЗД. Белый шум имел горизонтальный спектр до 7 кГц и был стационарным; импульсный шум содержал импульсы белого шума длительностью 20 мс, разделенные паузами 220 мс.
Испытуемым не сказали о том, что они должны слушать. Они должны были просто вслушиваться в речь и шум, которые им предъявляли, и выбирать предпочтительную настройку. Участников также спрашивали о том, смогли ли они услышать разницу между настройками. При положительном ответе их просили описать разницу и ответить, почему они предпочли одну настройку другой.
Подавляющее большинство испытуемых сообщило, что они предпочли менее шумную настройку. Например, слушая речь и белый шум, 7 из 10 испытуемых сообщили, что их предпочтения основывались на более низком и/или более комфортном уровне шума.
Результаты данного исследования показали, что участники испытания смогли услышать разницу между двумя настройками (пространственное подавление шума включено либо выключено). Большинство участников предпочли включенное подавление шума (иллюстрация 2). Независимо от вида шума (белого или импульсного), включенное пространственное подавление шума было выбрано в 86% всех случаев.
Это говорит о том, что разумное использование межушной пространственной информации, преследующей цель подчеркнуть речь с одной стороны и ослабить шум с другой стороны в асимметричных слуховых условиях, может улучшать качество звука, слуховой комфорт и слуховые усилия в шуме для владельцев слуховых аппаратов. При этом следует отметить, что эта польза в равной степени ощущалась испытуемыми, которые пользовались открытыми и закрытыми ушными вкладышами. (4 участника носили открытые «тюльпаны», 5 – «тюльпаны плюс», и один участник носил один открытый «тюльпан» и один «тюльпан плюс»). Это свидетельствует о том, что польза пространственного подавления шума ощущается как при закрытом, так и при открытом протезировании.
Исследование № 2: Полевые испытания в лаборатории и в реальной жизни. Еще одно свидетельство в пользу пространственного подавления шума было получено в ходе исследований, которые одновременно проводились в двух местах – в фирме Oticon в Дании и в Ольденбургском центре слуха в Германии. Во время этих исследований 39 опытных владельцев СА (29 мужчин и 10 женщин) с горизонтальной и ниспадающей потерей слуха оценивали слуховые усилия при использовании слуховые аппараты Agil Pro фирмы Oticon и современного слухового аппарата, не имеющего беспроводных функций.
В условиях перекрестного проведения исследований половина испытуемых приступила к работе со слуховым аппаратом Agil, а вторая половина – с современным слуховым аппаратом, не имеющим беспроводных функций. Каждый испытуемый в течение 2 недель носил один из этих СА, а затем в течение двух недель – другой. Через 4 недели оценка слуховых впечатлений испытуемых для обоих слуховых аппаратов была проведена в лаборатории.
Схема, используемая для получения результатов, была идентична той, что использовалась в предыдущем исследовании (иллюстрация 1), за исключением речевых стимулов. Пять фраз из теста Dantalle II (датский тест разборчивости речи в шуме) или из теста OLSA (немецкий тест разборчивости речи в шуме) предъявлялись из правого динамика, а белый шум – из левого. Испытуемых просили повторять каждую фразу, а затем оценивали сложность понимания речи для слухового аппапрата Agil и для современного СА, не имеющего беспроводных функций, вслед за прослушиваем всех пяти фраз.
Испытуемые не знали о том, какими слуховыми аппаратами пользуются, а порядок презентации фраз был распределен между обоими СА случайным образом. Соотношение сигнал/шум при измерении слуховых усилий соответствовало 80%-ному правильному пониманию слов для каждого участника. Испытуемые оценивали слуховые аппараты вслепую, с помощью визуальной аналоговой шкалы (иллюстрация 3). Эти оценки впоследствии переводились в одну из семи категорий, описывающих впечатления: без усилий, очень маленькое усилие, малое усилие, среднее усилие, значительное усилие, большое усилие и максимальное усилие.
В общей сложности 15 из 39 испытуемых сообщили о том, что использовали слуховые аппараты Agil с пространственным подавлением шума и контрольный СА как минимум в одной асимметричной шумовой ситуации (речь с одной стороны и шум с другой), в повседневной жизни в течение 2-недельного опробования СА. В конце этих двухнедельных периодов они оценили работу каждого СА в реальной жизни, используя шкалу качественных оценок от «очень плохо» до «очень хорошо».
Результаты исследований слуховых усилий и работы слухового аппарата в реальной жизни в асимметричных шумовых условиях оказались в пользу СА Agil с пространственным подавлением шума. Лабораторная оценка показала, что слуховые усилия для слухового аппарата Agil были на одну категорию лучше, чем для современного СА, не имеющего беспроводных функций (иллюстрация 4). В то время как испытуемые прилагали «значительное усилие», чтобы понять пять фраз с помощью контрольного СА, при использовании в тех же условиях СА Agil они прилагали лишь «среднее усилие». Разница в оценке слуховых усилий между двумя слуховыми аппаратами оказалась статистически достоверной (p<0.05).
Работа слухового аппарата Agil в реальной жизни с пространственным подавлением шума в асимметричных слуховых условиях (когда речь предъявляется с одной стороны, а шум – с другой), также получила лучшую оценку (p<0.05), чем работа современного СА, не имеющего беспроводных функций (смотри иллюстрацию 5). Средняя оценка слуховой аппарат Agil – «хорошо», в то время как контрольный СА получил оценку «приемлемо».
Заключение
Данные описанных выше исследований, полученные как в лабораторных условиях, так и в условиях реальной жизни, убедительно демонстрируют эффективность пространственного подавления шума, используемого в слуховых аппаратах Agil, в условиях асимметричного шума. Выраженное предпочтение пользователей и улучшенные оценки слуховых усилий и работы слухового аппарат в реальной жизни подтверждают эту эффективность.
Д-р Рейви Сокалингем – старший аудиолог,
д-р Маркус Хольмберг – технический аудиолог фирмы Oticon A/S (Смерум, Дания).
д-р Маркус Хольмберг – технический аудиолог фирмы Oticon A/S (Смерум, Дания).
