言語頻譜圖（speech mapping）在助聽器驗配應用中的重要性

孫玥

1 助聽器驗配和驗證

現代化的多通道助聽器具有多種可調節參數，最常調節的是助聽器的壓縮閾和增益，可以調節單個通道或多個通道，也可以調節交叉頻率（主要用于通道數較少的助聽器），有時也可能需要調節開啟和恢復壓縮的時間，選擇不同的壓縮類型，如雙壓縮（dual time constant）或慢壓縮（fast－acting）。此外，還可調節其他的助聽器特性，如低頻擴展、反饋消除、降噪等。設置大量的可調節參數十分必要，這樣可以通過一些明確的方式將助聽器設置為適合個體需求，并驗證助聽器是否達到預期效果。

驗配現代化助聽器一般包括兩個步驟：首先，選擇助聽器驗配公式并設置好參數，通常需要輸入聽力圖，并且聽力圖應包含不適閾的信息，常用的公式有DSL（i／o）、NAL－NL1、CAMEQ 和CAMREST；第二步就是調試助聽器，使助聽器適合個體聲學和聽覺特性，滿足個體需求和偏好。然而，助聽器驗配公式內預設的增益并不與每個個體耳需要的實際增益值精確匹配，因此，評估助聽器的實際增益值非常重要，必要時需再調節增益。最常用的就是基于探管麥克風的真耳測試，真耳測試時常用的測試信號有掃頻純音、寬帶噪聲或“言語狀”（speech shaped）噪聲（頻譜形狀與長時平均言語頻譜類似的穩定噪聲）。

2 傳統驗配的局限性

傳統真耳測試存在一些局限性：

①實際生活中們會接收到很多言語信號和音樂聲，它們不同于測試時使用的穩定的信號（如純音、噪聲），因此所需的增益也不同。這些區別與助聽器的通道數、壓縮速度和壓縮閾值有關，即使沒有開啟降噪或反饋消除的功能，不同聲音信號所需的增益也應該是不同的。

②當助聽器開啟反饋消除后，純音信號會被誤當作反饋聲而被部分或全部消除，此時測得的增益很可能就不是實際所需的增益。有些助聽器可以關閉反饋消除，但關閉后會改變助聽器的有效頻響，限制助聽器的增益。

③很多助聽器有多種降噪功能，如果在某一特定頻譜區偵測到噪聲（或任何穩定的聲音信號），該頻率區的增益就會被削減。當使用穩定的噪聲或純音信號評估助聽器增益時，測得的增益很可能遠小于聽言語聲或音樂聲時所需的實際增益。有些助聽器可以關閉降噪系統，但是關閉后可能會改變助聽器的有效頻響，且此時的增益可能與開啟降噪時的增益值不同。

④測試時使用的聲音信號與助聽器佩戴者實際生活中聽到的聲音（如配偶或家長的聲音）無關。

3 解決方案：言語頻譜（speech mapping）

解決以上問題的方法就是使用言語頻譜系統，例如 GN Otometrics 公司的 Aurical “Visible Speech”，該言語頻譜系統可以在屏幕上直觀顯示聲音（如陪同者或家屬的聲音）在助聽器佩戴者耳道內的短時頻譜，為驗配師提供可聽度信息。該言語頻譜系統包括以下硬件（無線SpeechLink 100）及可視言語頻譜軟件：

①兩個模塊，每個模塊包含一個參考麥克風和一個柔軟有彈性的探管麥克風，這兩個模塊通過一根柔軟有彈性的橡膠管分別懸掛于兩只耳朵上（圖1）。驗配助聽器之前，先將探管麥克風與參考麥克風做校準，然后將探管麥克風插入到患者耳道。系統會實時計算來自參考麥克風和探管麥克風的信號頻譜。

圖1 探管和雙耳無線連接的肩帶

②麥克風信號的頻譜通過裝在彈性橡膠肩帶的無線藍牙被傳送至電腦。肩帶從頸部較低處開始，繞過肩膀至胸前，佩戴起來既輕便又舒適。

③電腦會顯示耳道內的實時言語頻譜圖，并且可以記錄頻譜曲線的峰值，頻譜曲線可以高分辨率的形式顯示，或以1／3倍頻程帶寬的形式顯示?？梢哉{節聲音的強度來觀察耳道信號在各個頻率點的可聽度。強度可以dB SPL 或dB HL 為單位顯示。圖上可顯示患者的聽閾曲線和不適閾曲線（如果沒有測試不適閾，則系統會根據聽閾自動估算）。圖上還可顯示言語香蕉圖（典型的言語聲相對應的頻率和強度范圍）。如有需要，還可以打開“置頂”模式，這樣就可以與其他軟件（如助聽器驗配軟件）共同顯示在電腦屏幕上而不被其他軟件覆蓋（圖2）。

④該系統也可與NOAHlink相連，這樣在通過可視言語系統調試助聽器時，患者與電腦可以實現無線連接（圖3）。NOAHlink附件可輕易地連接至肩帶的前部。

圖2 “置頂”模式下的言語頻譜圖

圖3 現場給聲和內置聲音庫

言語頻譜圖的主要優勢在于可以使用實際生活中的聲音信號（如言語聲、音樂聲）評估助聽器的有效放大功能，此時，助聽器處于正常模式下（如需要可開啟反饋消除和降噪功能），因此，諸如通道數和通道帶寬、壓縮速度等影響因素會自動被考慮進去。此外，反饋消除和降噪對助聽器產生的任何影響自動顯示在屏幕上，也就是說，圖上所顯示的就是助聽器的實際效用，這樣就可以完全避免由人工信號產生的不確定因素和錯誤。用于評估助聽器效用的測試信號可以是現場錄制聲（如配偶或家長的交談聲），也可以是電腦聲音系統中已保存的文件。軟件包含大量已校準過的測試信號，如安靜環境下的言語聲、各種背景噪聲下的言語聲、交通噪聲和各種音樂聲等，從而模擬日常生活中各種生活場景。

因為圖中包含了患者的聽力圖，所以可以很輕松地看出信號頻譜的任一頻率（如言語頻率）是否達到可聽度。如果正常交談言語聲的峰值在整個言語香蕉圖的頻率范圍達到香蕉圖的頂端，說明患者可以聽到這些言語聲。據此，驗配師可以確定患者理解言語的能力不會受到可聽度的限制。如果在某些頻率點，正常交談言語聲的峰值沒有達到言語香蕉圖的頂端，說明這些頻率無法達到言語可聽度，需調高助聽器增益。如果在某些頻率點，正常交談言語聲的峰值超出言語香蕉圖頂端，說明助聽器在這些頻率點的增益太高，應降低增益重新編程。

言語頻譜圖和可視言語的其他優勢：

①可以顯示傳統測試無法顯示的效果，如低強度擴展（低強度輸入時降低增益，有時也稱“噪聲控制”）。低強度擴展通常用于阻止佩戴者聽到助聽器產生的低強度噪聲，如麥克風和模－數轉換產生的噪聲。傳統的真耳探管麥克風測試使用的測試信號強度為50～85dB SPL，所以無法展示低強度擴展的作用。對于很多助聽器，低于低強度擴展啟動閾值（通常設置為35和45dB SPL）的強度是可以進行編程的。一般來說，55dB SPL的輕度言語聲，助聽器高頻的有效強度可能只有30～40dB SPL，如果設置開啟低強度擴展的閾值高于該強度，則高頻段將啟動低強度擴展功能，從而導致可聽度和言語理解度降低。但是有了言語頻譜圖就可以顯示該功能的效用，如果患者需要理解低強度言語聲，則可以降低低強度擴展的閾值，或者關閉低強度擴展功能。

②患者及其家屬可以參與到驗配過程當中。如果助聽器只提供有限的言語可聽度，那么該限度可以直觀地反映在圖上，更加容易理解，這點在為嬰幼兒及兒童驗配時尤為有用。但如果不能提供言語聲在整個頻率范圍的可聽度（例如患者高頻聽力損失為極重度），患者及其家屬通過言語頻譜圖也很容易理解為什么會這樣。如果可以獲得更加滿意的驗配，患者及其家屬可以即刻在圖上看到不同之處。當然我們也希望患者能夠感知到這個區別。

③言語頻譜圖系統可以顯示日常生活中是否會出現響度不適的問題。預先錄制的測試信號可用于模擬可能會出現響度不適的場景，如果信號達到響度不適閾都可以從屏幕上會看到，并可以看出出現在哪個頻率點。如果有必要，可以調節助聽器的壓縮參數和輸出限制，從而避免響度不適。這樣可以大大減少重新調試助聽器的次數。

④耳?？煽梢曆哉Z（Aurical Visible Speech）系統采用無線連接方式，患者可以戴著測試設備在小范圍內移動而不受連接線的限制，并將結果顯示在屏幕上。這樣，患者就可以走到房間的對面或者隔壁房間進行言語可聽度的評估。

除了以上所說的言語頻譜圖和耳?？煽梢曆哉Z系統的優勢，該系統還具有以下其他用處：聽力損失模擬器，患者家屬可以體驗聽力損失；助聽器模擬器，可以模擬多通道放大的效果，為從未佩戴過助聽器的患者演示助聽器的放大效用，也可以結合聽力損失模擬器，向患者家屬演示助聽器的效用。

4 總結

可視言語對于助聽器驗配師來說是一個非常有用的工具。通過可視言語可以明顯提高驗證和驗配助聽器的精確度，實時顯示生活中重要信號（如言語聲，包括家屬的言語聲）的可聽度，調節助聽器參數，保證在不超過患者響度不適閾的前提下最優化言語可聽度，將患者及其家屬融入到驗配過程中，增加理解度和滿意度，并降低重新調試助聽器的次數，節約時間和花費。