助聽器學習功能和真耳分析調試效果對比研究

張國軍 馬孝寶

浙江中醫藥大學醫學技術學院（杭州310053）

助聽器的學習功能可幫助助聽器記憶佩戴者在現實生活多種聲學環境中通過助聽器的按鈕或者手機APP對音量、頻響和壓縮特性等所進行的調節，并將這些調節的規律自動學習記憶下來，逐漸優化助聽器的使用參數。使用學習功能之后，在提高用戶滿意度的同時[1]，也方便了路程較遠的患者，不用頻繁的預約驗配師進行調試。真耳分析能夠客觀地測量助聽器佩戴者鼓膜處的增益是否符合目標值，可用于評估助聽器的驗配效果。近年來，聽力學者們普遍認為其有助于提高助聽器驗配者的滿意度[2]。本文就學習解析功能與驗配師真耳分析調試兩種手段對助聽器效果帶來的影響進行對比分析。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取20例雙側聽閾為61～80dB的重度感音神經性聽力損失（WHO,1997），雙耳（40耳）佩戴學習解析功能的薩克斯耳背式助聽器的患者。受試者年齡54.3±13.2歲,男12名，女8名。要求有一年以上助聽器佩戴經驗，會使用普通話交流，無口音干擾。受試者采用雙盲法隨機分為實驗組和對照組，每組10人。

實驗共2個周期，1個周期時間為2周，實驗組采用助聽器學習功能，對照組采用真耳分析調試助聽器。每個周期結束后進行安靜環境和噪聲環境下SRT測試，以及APHAB問卷填寫。1個周期之后，實驗組和對照組的受試者對調組別，周期結束后重復上述測試。

1.2 真耳分析調試助聽器

驗配師調試組采用真耳分析調試調試。驗配師采用助聽器驗配程序給出的“首次驗配”推薦參數，為受試者確定其基本放大特性。公式選擇NAL-NL1，經驗級別選擇有佩戴經驗的用戶，均關閉降噪和方向性技術。在本底噪聲＜30dB A的安靜環境中，用Unity3軟件進行真耳分析。在聲場校準和探管校準之后，真耳分析所用信號聲選擇言語噪聲，噪聲強度分別為65dB SPL和80dB SPL[3]，測試二種強度下各自的REUG值和REIG值。根據真耳分析儀自動給出的REIG目標數據，在connexx8軟件中進行調試，在精細調節中將助聽器的增益調節至與目標REIG值相匹配。

1.3 學習功能

本次實驗的助聽器中附帶的學習功能為第三代學習功能，它可以學習用戶在不同環境中對增益的偏好。在不同強度的聲學環境中，可以記憶用戶調節的音量、頻響、壓縮等參數，當再次進入同種環境時，助聽器的設置即為用戶偏愛的參數值。

開啟學習解析功能，助聽器其他設置不變，音量調節范圍為+/-12dB。在開啟學習功能之后，用戶在現實聲學環境中適應一個研究周期，根據自己的喜好，在不同的環境中通過助聽器按鈕或手機APP來調節不同的音量或者頻響曲線。之后進行REIG值的測試，給聲強度分別為65dB SPL和80dBSPL。在一個研究周期之后復測REIG值。

1.4 言語識別閾測試

在本底噪聲＜30dB A的安靜環境中，用Unity3軟件播放揚揚格詞詞表，分別進行安靜環境和噪聲環境的SRT測試。揚聲器分別放置在受試者正前方1m，正后方1m。言語聲信號為閾上30dB，角度為0°。噪聲信號為Unity3軟件自帶白噪聲，強度為65dB SPL[3]，噪聲角度為180°（模擬信號聲來自前方，干擾聲來自后方的聆聽環境）。告知受試者聽到揚聲器播放的單詞后進行重復，如果受試者重復正確，在軟件上點擊“√”，即為正確。重復錯誤，在軟件上點擊“×”，即為錯誤。10個單詞為1組，尋找正確率為50%左右的兩個強度值，軟件可自動計算出SRT值。

1.5 問卷調查

APHAB問卷共24個問題，每個問題都有7個選擇答案，每個答案都用百分比表示，代表在日常生活中遇到每一題所描述情景的多少。在每個周期之后，指導用戶填寫APHAB表，最后進行統計。24個問題共分為4個大類，即交流的容易程度(ease of communication,EC),背景噪聲(background noise,BN),回 聲(reverberation,RV)和 對 聲 音的厭惡程度(aversiveness,AV)。每類問題需至少回答4個問題才被記為有效，對兩種調試方式進行對比時，若只考慮EC、BN、RV，單項得分分差至少大于22分記為顯著差異，若只考慮AV，得分分差大于31記為顯著差異，若考慮總體效果，則EC、BN、RV分別相差5以上，認為可靠度90%，大于10則可靠度98%[4]。

1.6 統計學分析

采用統計學分析軟件SPSS17.0對實驗組和對照組的SRT、REIG、APHAB問卷值進行獨立樣本t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

表1 受試者雙耳聽閾（dB HL,±s）Table 1 Double ear hearing threshold of the subjects（dB HL,±s）

表1 受試者雙耳聽閾（dB HL,±s）Table 1 Double ear hearing threshold of the subjects（dB HL,±s）

Ear side Left ear Right ear 250Hz 54.2±11.3 54.7±11.2 500Hz 56.5±9.8 59.7±8.3 1000Hz 63.0±10.6 66.0±9.2 2000Hz 72.2±11.5 73.5±9.7 4000Hz 80.0±9.1 80.2±8.9 8000Hz 87.2±13.1 80.2±8.9

2 結果

2.1 SRT結果(見表2)

2.2 REIG結果(見表3)

圖1 不同給聲強度REIG值比較Fig.1 Comparison of REIG values of different sound intensity

2.3 問卷調查結果

APHAB問卷調查的得分顯示，就耐受力（AV）單項而言，實驗組和對照組AV得分分差大于31，表明實驗組和對照組APHAB問卷得分結果有有顯著差異，說明實驗組的舒適度要高于對照組。

3 討論

目前，全國大約有2078萬的聽力損失患者[5]，聽力損失的人數在不斷增加，而隨著年齡的增長，助聽器的滿意度是逐漸降低的[6]，所以相應的技術也逐漸出現。在助聽器技術中，相比于方向性麥克風技術和反饋技術而言，助聽器的學習功能起步較晚，接受面也較窄。從第一代整體音量的學習功能，第二代頻響、壓縮的學習功能，到現在的第三代音量、頻響、壓縮的學習功能[7]，僅僅過了10年。在這10年里，學習功能不斷完善。就用戶而言，學習功能確是一項非常重要的功能。它可以學習用戶在不同環境中對增益的偏好。在不同強度的聲學環境中，可以記憶用戶調節的音量、頻響、壓縮，再次進入同種環境時，助聽器的增益即為用戶偏愛的強度值。用戶可以直接通過助聽器的按鈕來調試助聽器音量或者頻響，如將按鈕設置成音量調控，即可通過按鈕的調整控制音量的大小。而頻響可通過手機app進行調節，用戶在驗配師調節的基礎上，根據自己的增益偏愛進行調節，可提高用戶的滿意度。學習功能不僅減少了用戶的復診次數，節約用戶的寶貴時間，同時也提高了用戶的滿意度，增加了用戶的佩戴時長。如果用戶對驗配師調節的參數不滿意，可以自行調節。國外也有數據驗證可學習功能的有效性[8-10]。但很多驗配師并沒有開啟可學習功能，Els Walravens[11]對259個臨床醫生，81個用戶，23個未配助聽器的患者進行了調查，發現一半的助聽器沒有啟用學習功能。

表2 2個周期佩戴后實驗組與對照組SRT結果（dB SPL,±s）Table 2 The results of 2 cycles after wearing the experimental group and the control group SRT（dB SPL,±s）

表2 2個周期佩戴后實驗組與對照組SRT結果（dB SPL,±s）Table 2 The results of 2 cycles after wearing the experimental group and the control group SRT（dB SPL,±s）

Control group Experience group t P Quiet environment 54.9±9.4 58.8±9.0*2.7 0.02 Noise environment 59.7±8.4 63.3±8.3*3.0 0.01

表3 實驗組與對照組REIG值結果（dB SPL,±s）Table 3 REIG value results of the experimental group and the control group（dB SPL,±s）

表3 實驗組與對照組REIG值結果（dB SPL,±s）Table 3 REIG value results of the experimental group and the control group（dB SPL,±s）

Note:*On behalf of the REIG values under the 65dB noise intensity of the experimental group and the control group,the P＜0.05 of each frequency had statistical significance.When the REIG value of 80dB was compared with that of the control group under the noise intensity,the frequencies were P＜0.05.

Group Experience group Control group t P Noise intensity 65 80 65 80 65 80 65 80 250Hz 5.7±5.5 2.9±2.6 5.2±5.2*2.9±2.8**5.9 5.4 P＜0.001 P＜0.001 500Hz 14.9±7.0 12.5±6.3 16.2±6.4*12.2±5.2**7.0 5.3 P＜0.001 P＜0.001 1000Hz 23.0±7.3 22.6±6.3 30.3±7.1 23.6±5.9**1.6 6.6 0.10 P＜0.001 2000Hz 25.7±5.9 28.4±5.5 32.8±4.9*28.7±6.4**2.6 2.7 0.02 0.02 4000Hz 14.7±4.1 14.4±3.2 15.3±2.3*14.8±3.9**6.4 3.0 P＜0.001 0.01

表4 實驗組與對照組APHAB問卷得分結果（±s）Table 4 The results of theAPHAB questionnaire in the experimental group and the control group（±s）

表4 實驗組與對照組APHAB問卷得分結果（±s）Table 4 The results of theAPHAB questionnaire in the experimental group and the control group（±s）

Group Experience group Control group t P EC 323.4±56.0 351.0±59.1*7.5 P＜0.001 BN 273.1±95.2 322.4±95.6 8.7 P＜0.001 RV 370.8±129.2 413.4±141.9*7.1 P＜0.001 AV 341.9±84.8 300.3±87.6*8.3 P＜0.001

3.1 實驗結果分析

本次實驗采用雙盲法進行，在每個周期之后，對調實驗組別，繼續進行助聽器調試實驗，1個周期為2個星期。用戶對自己所處的分組并不了解。就助聽器學習功能而言，學習功能的性能等級和助聽器的性能等級成正比，所以為了實驗的精確性，本次實驗受試者均佩戴同品牌同型號助聽器，保證學習功能的性能等級相同。

由實驗結果可見，真耳調試組的SRT值在安靜環境和噪聲環境中，都比實驗組低（表2），這說明，真耳調試組的增益，清晰度更高，更加符合用戶實際需求。但是，在舒適度方面，實驗組的得分更高（表4），說明即使清晰度變低，用戶對于低增益的接受度更高。

增益曲線則顯示，在平均的增益曲線下，對照組使用的真耳分析調試不是完全符合NAL-NL1公式的，在進行真耳測試后，會根據用戶的反應進行增益的微調，而實驗組的增益曲線是低于NAL-NL1公式，并且低于對照組的增益。65dB的刺激聲下的REIG值比較時，對照組和實驗組的增益差距大于80dB強度的刺激。65dB給聲強度下，125Hz的增益差距是0dB，250Hz的增益差距是1dB，500Hz的增益差距是2dB，1000Hz增益差距是8dB，2000Hz的增益差距是7dB，4000Hz的增益差距是1dB。80dB給聲強度下，125Hz，250Hz的增益差距是0dB,500Hz的增益差距是1dB，1000Hz的增益差距是2dB，4000Hz的增益差距是1dB（表3，圖1）。

實驗結果中出現1例實驗組SRT低于真耳調試組現象。REIG測驗發現，實驗組的增益被用戶調高，高于真耳分析的目標曲線?？赡艿脑蛴幸韵聝牲c：1、用戶更偏愛大增益。在首次驗配之后，軟件提供的實際增益沒有達到用戶的需求。在2周的適應期，用戶渴望聲信號的刺激，想要聽到并且可以聽懂，所以偏向性的提高了增益，由此提高清晰度。此類用戶對助聽器的期望值比較大，希望在配完助聽器之后，自己的聽力可以恢復到正常水平。2、純音聽閾沒有測試準確，PTA低于實際聽閾。對于此類情況，可能產生的原因較多。①純音測聽的技術人員水平不夠；②隔聲室的隔音效果不理想；③測試時用戶反應較慢；④測試時用戶心情不佳；⑤用戶對于不明確的小聲不給反應等。

3.2 實驗對象和方法的選擇

本實驗受試者皆為雙側重度聽力損失，且有一年以上助聽器佩戴經驗者（表1）。張敏[12]等人對助聽器學習功能功能開啟時間進行了研究，實驗對象為新用戶和有經驗的用戶（佩戴一個月），發現只有在第8周對輕聲的可懂度有差異，作者認為隨著此功能的使用，這種差異最終會消失,通過張敏的實驗可以得出佩戴經驗對實驗無明顯影響，所以統一選擇有一年佩戴經驗的用戶。會使用流利的普通話交流，無口音。因為揚揚格詞是使用普通話錄制，排除方言口音的影響。用戶有樂觀的心態。存在聽力損失的患者因為自身的聽損，拒絕與他人溝通，影響SRT的測試。本次受試者均為成人，所以統一使用NAL-NL1公式。真耳測試的信號聲為言語噪聲，強度為65dB SPL和80dB SPL，模仿顯示生活中中聲和大聲的反應曲線。將助聽器的方向性麥克風、降噪等功能全部關閉，免除SRT測試時，增益的自動降低帶來的影響。學習功能的學習范圍設置成±12dB，同時對照組的音量調節范圍設置成±12dB。Mueller[13]等人在研究學習功能時，把學習功能的范圍設置成±8dB,部分結果已至臨界值，所以本次學習范圍設置成±12dB，使用戶有更大的調節范圍。SRT分為安靜環境和噪聲環境中測試，模擬噪聲環境的噪聲為白噪聲，使用全頻范圍的噪聲以盡可能的掩蔽言語信號，噪聲強度選擇65dB SPL，模擬現實環境中的中聲強度噪聲。Chalupper[14]等人發現，用戶只需一個禮拜就可以完成學習功能的調試。為保證充分的接觸各種環境，本次實驗周期設置為2周。Boymans[15]等人對比了輕中度患者學習功能和驗配師驗配的效果，發現學習功能是有效的，但是67%的用戶更愿意接受驗配師的調試。

3.3 經驗及不足

隨著技術的發展，助聽器的學習功能越來越人性化。如今的第三代學習功能可以學習整體音量、頻響優化和壓縮，相比于前幾代的學習功能，第三代學習功能可學習的范圍更多，相比而言，用戶的滿意度會更高。實驗過程中也發現過多的可調選項，可能會給佩戴者帶來負面效果。用戶面對較多的可調選項試圖調整助聽器參數時，可能會因為過多的選項帶來困擾。即用戶不知道應該調整哪項參數，而盲目的調節只會使得原本的增益越發偏離。所以助聽器開發商應該控制可調選項的數量，使得用戶的滿意度最高。

另外，本實驗由于條件限制，尚有不足之處，如未對第一周期結束后進行組別互換是否會對第二周期的實驗結果產生影響，應在兩個實驗周期之間設置類似“洗脫期”；兩個周期間的測試結果是否存在差異等等問題進行深入探討，希望后續研究進一步改進和完善，最好能采用ABBA研究方案。

4 結論

綜上所述，本研究認為驗配師真耳調試清晰度高，助聽器學習功能舒適度高，故本文建議在用戶佩戴初期采用真耳分析的方法調試助聽器以提高用戶清晰度，獲得滿意的助聽效果。在用戶度過適應期，對助聽器佩戴及功能熟悉之后，采用學習功能增加用戶主觀體驗感及提高用戶舒適度。