ЦИФРОВАЯ БИБЛИОТЕКА
Преимущества технологии StereoZoom от
компании Phonak
Резюме
Современные слуховые аппараты обеспечивают хорошую
разборчивость речи в тихой обстановке. В то же время,
разборчивость речи в шумном окружении остается одной из
главных проблем пользователей слуховых аппаратов. Внедрение
алгоритмов направленной обработки сигналов, таких как
StereoZoom, позволило повысить отношение сигнал/шум. Это, в
свою очередь, улучшает разборчивость речи в шуме. Проведено
независимое исследование эффективности и преимуществ
StereoZoom с привлечением 35 слабослышащих людей;
исследование проводилось как в лабораторных, так и в полевых
условиях. Полученные результаты доказывают, что данная
функция улучшает разборчивость речи в шме.
Введение
В последние годы были разработаны различные алгоритмы
шумоподавления, призванные повысить отношение сигнал/шум.
Наиболее прямолинейный подход заключался в уменьшении уровня
шума до его поступления в тракт передачи сигнала слухового
аппарата. На этом принципе онована работа статичных
направленных микрофонов. Они ослабляют все звуки,
направление поступления которых отличается от главного
направления микрофонов. Следует, однако, учесть два основных
недостатка такого типа направленных микрофонов. Во первых,
эффективность направленности ограничена малыми физическими
размерами микрофонов слухового аппарата. Во вторых,
наибольшей эффективности статических направленных микрофонов
можно добиться только в том случае, если собеседник
находится перед пользователем аппаратов, а шум поступает
сзади. В реальной жизни это условие заастую не выполняется.
В качестве примера можно привести известный "эффект
вечеринки", когда шум и множество человеческих голосов
поступают со всех сторон. Функция StereoZoom была
разработана компанией Phonak для преодоления подобных
ограничений. Добиться этого можно благодаря использованию
технологии Binaural VoiceStream Technology®, 4 микрофонной
сети, образованной двумя слуховыми аппаратами,
обрабатывающими звуковые сигналы, поступающие с обеих
сторон. StereoZoom создает узкую диаграмму направленности, в
гораздо большей степени сфокусированную на фронтальном
источнике звука по сравнению с типичной кардиоидной
направленностью. В качестве примера использования StereoZoom
можно привести семейный праздник, когда пользователь
слуховых аппаратов хочет сосредоточиться на одном
собеседнике, для чего необходимо подавить окружающий шум и
голоса остальных гостей. После появления платформы Phonak
Quest функция StereoZoom стала доступной в двух ценовых
категориях – "премиум" (Premium) и "бизнес" (Advanced).
Испытуемые и методика
В исследовании приняли участие 35 слабослышащих людей.
Испытуемые были разделены на 2 группы: с небольшим снижением
слуха (15 испытуемых, 7 мужчин и 8 женщин) и с умеренным
снижением слуха (20 испытуемых, 7 мужчин и 13 женщин).
Средние пороги слышимости составили 35 дБ для первой группы
и 50 дБ – для второй. Средний возраст испытуемых в обеих
группах равнялся 56 годам – от 41 года до 82 лет. Функция
StereoZoom слуховых аппаратов Phonak Ambra M H2O
сравнивалась с направленностью слуховых аппаратов HI1
другого производителя. Обе модели слуховых аппаратов
настраивали по умолчанию в соответствии с тональной
аудиограммой. В аппаратах Phonak Ambra M H2O активировали 2
программы прослушивания – "речь в шуме" и StereoZoom.
Применяли акустическое сопряжение, соответствовавшее тому,
которое использовалось испытуемыми в их собственных слуховых
аппаратах: в группе с незначительным снижением слуха было 8
открытых и 7 закрытых вариантов сопряжения, а в группе с
умеренным снижением слуха – 8 закрытых и 12 частично
открытых (средний диаметр вента 1,9 мм) вариантов
сопряжения. Разборчивсть речи в шуме оценивали с помощью
Ольденбургского теста разборчивости фразовой речи (Wagner с
соавт., 1999); в качестве порога разборчивости речи (SRT)
использовали показатель 80% разборчивости. Иследование
проводили на фоне структурированного шума – шум кафетерия
подавали из 7 динамиков, расположенных в определенных точках
пространства (рис. 1). В таких условиях шумовой сигнал можно
считать диффузным. Два передних динамика располагались под
углами 30° и 330°, поэтому главный лепесток направленности
микрофонной системы должен быть очень узким для разделения
речевого и шумового сигналов. После измерения SRT каждому
испытуемому предлагали выйти из помещения и поделиться
своими впечатлениями. В зависимости от результатов,
проводилась дополнительная настройка аппаратов. Затем
испытуемым предлагали опробовать StereoZoom в поседневной
обстановке, уделяя особое внимание ситуациям "речь в шуме".
Через 10-14 дней испытуемые заполняли анкеты, разработанные
для оценки субъективных впечатлений.
рис 1. Методика выполнения Ольденбургского теста разборчивости фразовой речи. Шум кафетерия подавали из динамиков, расположенных под углами 30°, 60°, 90°, 180°, 270°, 300° и 330°. Сигналы отдельных динамиков подавали со сдвигом по времени для получения диффузного шумового сигнала. Речевой сигнал подавли под углом 0°. (N = шум; S = речь).
Кроме того, проверяли способность к
локализации звуков при использовании StereoZoom. Из
фронтального динамика подавали речь на уровне 67 дБ УЗД.
Испытуемых просили сосредоточиться на этом сигнале. Все 8
динамиков воспроизводили шум толпы в торговом центре на
уровне 58 дБ УЗД. В этих условиях измеряли порог обнаружения
испытуемыми дополнительного речевого шума. Последний
предъявляли в случайном порядке под углами ±90°, ±135° и
180°. Пороги локализации измеряли путем повышения уровня
дополнительного речевого шума вплоть до трех правильных
локализаций в каждом из направлений.
Результаты
Результаты измерения порогов разборчивости речи свидетельствуют о том, что активация StereoZoom улучшает разборчивость речи в шумной обстановке. StereoZoom более эффективен у людей с умеренным снижением слуха (приблизительно на 0,9 дБ лучше, чем при монауральной направленности, и на 1,9 дБ лучше, чем HI1), по сравнению с людьми с незначительным снижением слуха (на 0,5 дБ лучше, чем при монауральной направленности, и на 1 дБ лучше, чем HI1).
Рис. 2: Средние 80‐процентные пороги разборчивости речи в шуме. Вертикальные отрезки соответствуют стандартному отклонению. Вверху: Группа с незначительным снижением слуха. Внизу: Группа с умеренным снижением слуха.FBF = монауральная направленность (UltraZoom) HI1 = аппарат конкурента.
t-тест выявил статистически значимые
различия показателей разборчивости речи в шуме между
StereoZoom и монауральной направленностью (p ≤ 0,5), а также
между Phonak Ambra M H2O и HI1 (p ≤ 0.01) в группе с
незначительным снижением слуха. Различия были еще более
значимы в группе с умеренным снижением слуха (p < 0.003).
В ходе повседневного использования StereoZoom испытуемые не
предъявляли жалоб, связанных с громкостью или тембром речи.
Статистически значимое большинство испытуемых отметило
звучание StereoZoom как "более яркое". Прежде всего, это
относится к группе с умеренным снижением слуха.
Заключение
Применение StereoZoom приводит к статистически значимому улучшению разборчивости речи на фоне шума. Это в большей степени относится к испытуемым с умеренным снижением слуха, чем к людям с незначительным снижением слуха. Испытуемые обеих групп отдавали предпочтение StereoZoom в условиях шума. Кроме того, следует отметить, что использование технологии Binaural VoiceStream Technology® не приводит к ухудшению локализационных способностей при бинауральном использовании слуховых аппаратов.
