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影响助听器性能的声学因素

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发表于 04-02 11:56| 只看楼主| 倒序看帖| 发送站内信

我们可在声信号到达聆听者的鼓膜之前对其进行调整。这些调整包括远场效应、近场效应、助听器声管( plumbing)效应以及助听器响应。由于上述因素对助听器性能有很大的影响,因此要研究聆听者的真耳效应,必须对每一个因素都予以考虑。

一、远场效应

    远场效应包括信噪比( SNR)、回响以及声源方向。SNR是靶信号和非靶信号(通常指背景噪声)强度间的关系。如果某信号强度为50dB SPL,背景噪声为45 dB SPL,则信噪比SNR= 50- 45+5dB。信噪比为一5dB则表示整个背景噪声的强度比靶信号强度高SdB。对于听力损失者而言,要有效地发挥残余听力的作用,信噪比需要达到+14+30dB,这个数值比正常人高15dB。以下几种方法可以提高信噪比:(a)靠近讲话者;(b)缩短助听器麦克风与说话者之间的距离;(c)请说话者提高音量;(d)使用高性能的方向性麦克风助听器。研究表明,与窄带助听器相比,使用最佳验配的宽带助听器在噪声环境下言语可懂度可提高18%22%,此外,在散射场中,双耳佩戴助听器可使信噪比再提高23dB

    回响( reverberation)  是指在四周封闭的环境中,原始声信号停止后,声信号仍持续存在的现象。在测试中,通常以声源信号终止后,其强度从稳态下降60dB所需的时间来量度,单位为秒。在封闭的环境中,总声信号能量为声源直接发出的声信号与其反射声信号的能量之和。在混响较为严重的封闭环境中,反射声信号的能量可超过声源直接发出的声信号强度,而且,离声源越远越明显。一般而言,如果质地坚硬、有反射性的表面,且房间面积较大时,回响较为严重。反之,如果房间由吸声材料制成且面积较小,则能够降低回响。这主要是因为,在四周封闭的房间内,反射性墙壁面积的大小,会影响反射声的总能量,从而进一步影响回响时间。Hodgson(1986)总结了许多有关回响和言语可懂度的研究,并归纳出以下几点:

    ①随着回响时间的延长,言语可懂度总体呈下降趋势。

    ②与正常人相比,听力损失者在有回响的环境中聆听更加困难。

    ③回响在噪声环境中对言语可懂度的影响比在安静环境更严重。

    ④在嘈杂且有回响的环境中,双耳聆听比单耳聆听有明显的优越性。

    对于助听器使用者,这些结论有很大的价值:靠近说话者;寻找背景噪声最低的最佳聆听位置;双耳使用助听器;考虑使用其他听觉辅助装置。

远场中的声源方向性,主要根据优先效应(precedence effect)而定位(即,如果声信号先到达某侧耳,或到某侧耳的声信号较强,则将声源定位于该侧)。遗憾的是,在实际聆听环境中,来自于远场的声信号通常含有噪声和回响,因此往往会对声源方向定位的准确性造成很大影响。因此,对远场声信号的定位很难量化。低频声信号在传播路径中遇到障碍物时不会发生反射,但是会发生衍射,衍射的大小取决于声源信号的波长与传播路径中障碍物尺寸的关系。通常高频声信号沿直线传播。因此,当其在传播过程中遇到障碍物时,会出现声影(acoustic shadow)(即障碍物后面的声信号消失)。所以,声源的定位主要依据较易听到的低频信号。此外,双耳听觉以及声信号到达每侧耳的时间信息也是声音定位的重要因素。

  一、近场效应(头影、衍射以及障碍效应[baffle]

    头影效应(head shadow)的影响应从两方面进行考虑:第一,对说话者声音的影响;第二,对聆听者的影响。言语信号具有高度的方向性,这种方向性在高频信号中尤为突出。A/Iartin(1982)给出了来自身体后方(1800)声信号在各频率的衰减值:100Hz,一5dB;400Hz,一8dB1000Hz,一8clB4000Hz,一18dBglOOOOHzg  18clBo各频率实际的衰减值还随着入射角的不同而有所变化。这就可以解释为什么在讲话人的背后聆听会感到困难,特别是在没有反射的环境中。

    当头部位于接收耳与声源之间时,就会产生头影效应,这种效应对中频和高频信号的影响最大。表现为声信号在经过头部后强度降低。从1500Hz开始,头影效应产生影响,但衰减最小,随着频率的增加,这种作用逐渐加强,当信号频率为5000Hz时,约为15dB。因此,距离声源较远的一侧耳接收到的高频言语信息已经经过了一定程度的衰减。对于言语信号而言,因头影效应的影响其总体强度会降低6dB(Tillman等,1963)。研究表明,直接聆听(接收耳邻近信号源)和间接聆听(头部位于接收耳和信号源之间)言语识别率的差异是23%。当聆听者通过头部运动消除头影效应时,上述抑制会随之减小。头影效应对某侧耳助听无效或仅佩戴一只助听器者的影响最为明显。因此,双耳佩戴助听器可消除25%的头影效应,或等效于信噪比提高6dB左右。当聆听耳位于声源侧(无头影效应)时,声信号强度增强。同样,信号的幅度取决于入射方位相频率。

    当聆听者身体位于声场中时,将产生躯体效应(body baffle),且当使用体佩式助听器时更明显。助听器的效果在500Hz左右,躯体效应能使声信号的低频部分“增强”510dB,但在2000Hz处,则衰减510dB。当声信号来自聆听者后方时,同样也有躯体效应,平均(500 10002000Hz)约衰减8dB左右,且高频下降更明显。

    助听器麦克风的位置会对其性能产生重要的影响。LybargerBarron(1965)在研究中发现,在BTE助听器中,麦克风位于顶部的助听器性能优于麦克风位于底部者。此外,BerlandNielson(1969)报道,在ITEBTE及耳上型三种助听器中,由于ITE助听器麦克风位置的优势,与其他两种助听器相比,在20005000Hz频率范围内的增益高7 10dB 。这主要是由于耳廓的作用和ITE麦克风在耳内的位置。ITE的麦克风设置与BTE相比,无论是单耳佩戴还是双耳佩戴,在安静还是在噪声环境下,其定位能力均有较大的优越性。同时,在词语识别方面,前者也表现出7%的优越性。此外,位于ITE顶部的麦克风的高频响应优于其他位置的麦克风。位于耳道口位置的麦克风(如许多CIC的麦克风),相对于ITC的麦克风在较高频率处增益高约5dB

    在有较大气流的环境中,患者头部,助听器周围以及麦克风开口处的湍流会引起风噪声。头部周围的这种噪声很难彻底消除。风噪声在很大程度上取决于风速,例如,当风速加倍时风噪声随之增加20dB以上。风噪声与麦克风开口的位置和形状有密切关系。改变麦克风周围的气流状况或将麦克风开口置于背风位置能够有效地抑制风噪声。然而,这些方法仅对通过麦克风开口引起风噪声的那部分气流起作用。

    衣物噪声仅与体佩式助听器有关。当助听器隐藏于衣服内时,盖在麦克风开口处的纤维运动会导致衣物噪声。将助听器佩戴于衣物外部、将麦克风设置于助听器顶部、穿着质地柔软未上浆的衣物能够减轻衣物噪声。

2#
发表于 04-02 11:58| 只看楼主| 倒序看帖| 发送站内信

看来助听器也不是万能的,听到的声音和正常人听到的声音还石油区别的

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3#
发表于 04-02 12:00| 只看楼主| 倒序看帖| 发送站内信

好多专业的名词,不是医学专业的看起来真的很费劲,有没有通俗易懂的?

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4#
发表于 04-02 12:01| 只看楼主| 倒序看帖| 发送站内信

衣服的摩擦声也是噪声,会影响到使用效果的

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