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StereoZoom立体声聚焦科学实验白皮书
作者:美国耳蜗 日期:2019年07月08日 来源:领先仿生人工耳蜗   录入:admin

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原文摘录


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实验前言


单侧人工耳蜗植入者,可通过对侧佩戴助听器(即双模式佩戴)改善聆听效果。来自助听器的低频信息能够显著提高单侧植入者在噪声条件下的言语识别效果,改善其音乐和嗓音音调的识别,并提供更佳的音质(Reference1-5)

 

植入AB人工耳蜗的双模式佩戴者现在可以利用双耳语音互传技术(Binaural VoiceStream Technology这一独有的优势。通过与峰力美人鱼Link 助听器配合实现双耳语音流无线传输, 让日常生活中的各种听音场景都能够轻松应对。作为峰力专利技术,双耳语音流不但能用在两个AB声音处理器两个峰力助听器之间,现在可以在两种设备之间无线互联两耳之间可以实现带宽完整的音频信号实时低功耗传输不仅如此, AB双模式佩戴者还可采用最新设计的自适应峰力数字双模式验配公式,从而使美人鱼Link助听器的频率响应获得匹配,使美人鱼声音处理器和美人鱼Link助听器的响度获得平衡,两种设备的动态处理取得同步。

 

立体声聚焦StereoZoom功能采用双耳语音互传技术来提高极端嘈杂环境中的言语识别效果。立体声聚焦通过将美人鱼Q90声音处理器和美人鱼Link助听器的四个麦克风进行无线互联,建立一个更复杂的三阶方向性声束成型系统。这种比单侧超级聚焦UItrazoom,有了更窄的指向性声束,从而使双模式佩戴者可以集中聆听正前方的一个说话人,同时降低来自侧方后方和靠近正前方的干扰噪声(Reference 6)

 

本临床研究评估采用立体声聚焦StereoZoom功能的双模式佩戴者,身处噪声环境中,面对面与人沟通时在言语识别方面的改善。言语识别测试分别在安静和噪声环境中,单独佩戴人工耳蜗,双模式和开启StereoZoom立体聚焦功能等不同条件下进行。


临床研究


受试者


包括19名具备双模式佩戴经验的成人,其中13名男性, 6名女性。测试时平均年龄为61岁(范围26-83岁),人工耳蜗平均使用时间为4.9年(范围1.2-12.9年)。佩戴助听器的一侧耳在500Hz处的裸耳听阈范围为35-95dB HL(平均值=70dB HL), 14名受试者佩戴美人鱼Link UP超大功率助听器, 5名受试者佩戴美人鱼Link RIC耳内式助听器,采用峰力自适应数字双模式验配公式。佩戴美人鱼Link助听器的助听听阈在500Hz处为20-35dEHL(平均值=25dB HL),受试者在植入耳佩戴美人鱼Q90声音处理器。


测试材料和过程


在安静条件下, AzBio句子测试在前方3个位置以60dB强度给声。

1,人工耳蜗开启,助听器关闭(单侧植入)。

2,人工耳蜗和助听器均开启(双模式)。

3,开启StereoZoom立体声聚焦功能(SZ)。

 

随后,在人工耳蜗和助听器均开启的双模式状态下,加入峰力餐厅噪声,确定每位受试者的安静条件下AzBio结果达到50%时的信噪比SNR,并用此SNR来评估:1)单独佩戴人工耳蜗和 2)开启StereoZoom立体聚焦功能的效果。19名受试者的信噪比结果范围为+2至+15dB,所有言语识别测试结果以正确率百分比来表示。

 

在6种测试条件下,受试者对聆听轻松程度进行评分,评分标为从 1=极端困难 到 5=极端轻松,共5个等级。



测试室配置


受试者在双层屏蔽测听室内测试。句子测试材料从位于正前方0°方位的扬声器中给声。噪声信号分别位于±60 °,±90° ,和180°


   

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临床研究结果


当听取来自正前方的言语声时, AB双模式佩戴者采用自适应峰力数字双模式验配公式和开启StereoZoom功能可获得效果改善。安静条件下的测试结果显示,助听器和人工耳蜗同时佩戴(双模式)使句子识别率比单独使用人工耳蜗平均提高10%。在安静条件下开启StereoZoom立体声聚焦功能的效果没有变化。而在噪声条件下,双模式佩戴的句子识别结果比单独佩戴人工耳蜗大幅提高达21% (图1)。叠加StereoZoom立体声聚焦功能又提升了21%,相比单侧人工耳蜗共计提升42%。在噪声中的聆听轻松度评级测试也与言语测试评分有相应的趋势。在安静环境中,受试者反馈使用StereoZoom立体声聚焦功能要比使用单侧人工耳蜗要更容易听,不过这两种情况的言语测试评分是一样的。


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(图1)

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(图2)


引申探讨


对于重度到极重度听力损失患者,无论双模式还是双侧植入,都有明显优于单侧植入的优势(Reference 1-5,7-11)研究数据表明,单侧人工耳蜗植入者,同时佩戴助听器,可以显著改善一对一谈话的言语识别率,噪声环境中效果更明显。此外,利用立体声聚焦的声束成型技术,进一步提高了噪声中一对一对话的言语理解能力。(图3)


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(图3)


研究表明,采用先进的声学信号处理技术,在提高双耳的输入端信噪比,可以有效改善双模式使用者(一侧AB美人鱼Q90语音处理器,一侧 Phonak 美人鱼 Link 助听器)的沟通能力。实际上,对于双模式使用者来说,立体声聚焦功能是让用户在极端嘈杂的环境中能够更好地聚焦来源于正前方的声源,极大地改善聆听效果。立体声聚焦功能只是双耳语音互传技术的一种应用方式。ZoomControl 言语方位聚焦功能以及双耳电话功能也同样使用双耳语音互传技术,来应对讲话者在人工耳蜗使用者一侧以及在嘈杂环境中打电话的问题。这些技术与AB的AutoSound OS自动声系统以及 ClearVoice 降噪+言语增强技术相结合,可以提供对日常丰富的聆听场景提供全面解决方案。双耳语音互换技术也可用于双侧人工耳蜗用户和双侧助听器用户。


Reference:

1. Dorman MF Gifford RH, Spahr A etal (2008) The benefits of combining acoustic and electric stimulation for the recognition of speech, voice and melodies. Audiology and Neurootology 13:105-112


2 Zhang T Dorman MF Spahr A. (2010) Information from the voicefundamentalfrequency (FO)regionaccountsforthemajority of the benefit when acoustic stimulation is added to electric stimulation. Ear and Hearing 31:63-69


3. Straatman LV, Rietveld AC, Beien J, et al. (2010) Advantage of bimodal fitting in prosody perception forchildren using a cochlear implant and a hearing aid. Journal of the Acoustical Society of America 128:1884-1895


4. Shpak T Most T, Luntz M. (2014) Fundamental frequency information for speech recognition via bimodal stimulation: Cochlear implant in one ear and hearing aid in the other. Ear and Hearing 3597_109


5. Potts LG, Skinner M, Litosky RA, et al. (2009) Recognition and localization of speech by adult cochlear implant recipients wearing a digital hearing aid in the nonimplanted ear (bimodal hearing ). Journal of the American Academy of Audioloav 20:353-373


6. Nyffeler M. (20 10) StereoZoom: Improvements with directional microphones. Field study news. September 2010. Phonak AG


7. Basura GJ, Eapen R, Buchman CA. (2009) Bilateral cochlear implantation: current concepts, indications, and result Laryngoscope 119(12):2395-2401


8. Chang SA, Tler RS, Dunn CC. JiH Wit SA, Gantz B, Hansen M. (2010) Performance over time on adults with simultaneous bilaterai cochlear implants Journal of the American Academy of Audiology 21(1):35-43


9. Dunn CC, Tyler RS, Witt S, JiH, Ganiz B! (2012) Sequential bilateral cochlear implantation:speechperception and localization pre-and post-second cochlear implantation. American Journal of Audiology 21 (2) :187-189.


10. Luntz M, Egra-Dagan D, Attias, YehudaiN, Most T, Shpak T.(2014) From hearing with a cochlear implant and a contralateral hearing aid (CI/HA) to hearing with two cochlear implants (CI/CI): a within-subject design comparison. Otology and Neurotology 35(10):1682-1690


11.ReederRM, FirsztB, Holden LK, StribeM. (2014) A longitudinal study in adults with sequential bilateral cochlear implants : time course for individual ear and bilateral performance. Journal of Speech Language and Hearing Research 57(3):1108-1126.

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