30 Ноябрь 2017

Преимущества технологий binax

Siemens

Предоставлено




Два уха слышат лучше, чем одно: это проверенная временем аксиома. Она справедлива не только в отношении нормального слуха, но и в случае потери слуха и использования слуховых аппаратов.

Одновременное ношение двух слуховых аппаратов дает много преимуществ. Каких? Давайте посмотрим вместе!

Наиболее любопытной стороной бинауральной обработки считаются эффекты, помогающие различать речь при фоновом шуме. Они играют особо важную роль при пользовании слуховым аппаратом, поскольку именно понимание речи в шуме является наиболее распространенным пожеланием новых пользователей. Соответственно, недостаточное хорошее понимание речи при фоновом шуме – самая частая причина отказа от пользования слуховыми аппаратами.

Для моделирования бинаурального слушания необходимо наладить связь между двумя слуховыми аппаратами аналогично тому, как головной мозг использует входные сигналы от обоих ушей. На платформе binax удалось реализовать технологию e2e wireless 3.0. Она обеспечивает обмен данными между слуховыми аппаратами, в том числе обмен настройками звука, программ и параметрами микрофона, а также позволяет напрямую передавать звуковые сигналы между двумя устройствами.

Благодаря этому слуховые аппараты на платформе Binax отличаются двумя важными характеристиками.

Первая. Каждый слуховой аппарат в паре принимает звуковые сигналы двумя своими микрофонами и кроме того получает звуковые сигналы, регистрируемые двумя микрофонами противоположного слухового аппарата. В рабочем положении четыре микрофона двух слуховых аппаратов располагаются с разных сторон головы пользователя. Поэтому все микрофоны воспринимают несколько разную звуковую информацию.

Объединенные данные со всех микрофонов обеспечивают более полное и точное восприятие окружающей звуковой среды.

Каждый из микрофонов улавливает звуковую картину с разных сторон от слушателя. Благодаря технологии e2e wireless 3.0 каждый слуховой аппарат из пары получает входные сигналы со всех четырех микрофонов. Использование двух слуховых аппаратов позволяет сформировать виртуальную сеть, состоящую уже из восьми микрофонов (Рис. 1).

Рис. 1. Технология e2e wireless 3.0 связывает микрофоны двух слуховых аппаратов в двустороннее устройство благодаря формированию виртуальной сети из восьми микрофонов.

Технологии SIEMENS на платформе binax
Вторая. Технология e2e wireless 3.0 не просто обеспечивает обмен данными между двумя слуховыми аппаратами, но и позволяет им работать согласованно.

Таким образом, каждый слуховой аппарат в паре получает входные сигналы не только со своих четырех микрофонов и не просто анализирует их самостоятельно.

Напротив, два слуховых аппарата выносят согласованные решения и функционируют, опираясь на них. Это напоминает естественную бинауральную обработку в головном мозге, которая напрямую зависит от звуковых сигналов, воспринимаемых каждым ухом. Так же как мозг обеспечивает преимущества бинауральной обработки звуков, платформа Binax позволяет использовать бинауральные функции по максимуму благодаря единой обработке данных. Большую роль в этом процессе играет и виртуальная сеть из восьми микрофонов.

С внедрением этой технологии в слуховых аппаратах появились и другие новые возможности.
Рис. 2. По сравнению со стандартной монауральной направленной микрофонной системой алгоритм узкой направленности характеризуется более узким лучом направленности, вследствие чего все звуковые сигналы, источники которых расположены не перед пользователем, ослабляются.

Технологии SIEMENS на платформе binaxУзкая направленность
В наиболее затруднительных ситуациях, например, в условиях так называемой «коктейльной вечеринки», когда речь собеседников звучит на фоне шума, слабослышащие люди испытывают больший слуховой дискомфорт, чем люди с нормальным слухом. Это связано с тем, что у нормально слышащих людей не нарушены такие процессы, как бинауральное шумоподавление и бинауральное направленное слушание, которые и помогают им фильтровать помехи и фокусироваться на интересующих их словах.

Технология e2e wireless 3.0 дает возможность реализовать алгоритм узкой направленности, решающий ту самую «проблему вечеринки». Он основан на дополнительном сужении луча направленности микрофона, вследствие чего практически все звуковые сигналы, источники которых расположены не перед слушателем, становятся тише (Рис. 2).

Слабослышащие люди, в чьих слуховых аппаратах реализован алгоритм узкой направленности, в ситуации многоголосья могут слышать даже лучше, чем нормально слышащие. Результаты клинических исследований, проведенных в Университете Северного Колорадо (2014 г.) и Ольденбургском центре коррекции слуха (2013 г.), показывают, что в условиях, аналогичных коктейльной вечеринке, порог восприятия речи (ПВР) у людей с легким или умеренным снижением слуха и использующих при этом слуховые аппараты на платформе Binax с алгоритмом узкой направленности на 2,9 дБ выше, чем у нормально слышащих.

Технологии SIEMENS на платформе binaxПространственная фокусировка речи
Алгоритм узкой направленности – не единственная новая функция автоматической направленной микрофонной системы. Еще одно нововведение – алгоритм пространственной фокусировки речи, реализуемый на основе e2e wireless 3.0. Первый алгоритм, опираясь на локализацию источника речи, давал возможность выбрать наилучший вектор направленности. Если источник речи находился перед слушателем, активировалась стандартная направленная микрофонная система; при расположении источника речи сзади активировался направленный микрофон, обращенный назад; если же источник речи располагался справа или слева, активировался однонаправленный микрофонный режим для максимального улавливания речи. Алгоритм фокусировки речи особенно полезен в ситуациях, когда пользователь слухового аппарата не имеет возможности повернуться к говорящему и смотреть на него, например, во время управления автомобилем.

На платформе binax этот алгоритм усовершенствован до еще более сложной системы, ориентированной на пользователя.

Алгоритм пространственной фокусировки речи автоматически обеспечивает верную направленность в сторону, когда источник речи расположен сбоку от слушателя. Это означает, что независимо от расположения говорящего по отношению к пользователю слухового аппарата алгоритм пространственной фокусировки речи обеспечивает направленность к говорящему и подавляет шум, поступающий с других направлений (Рис. 4). Как уже говорилось ранее, это особенно полезно в ситуациях, когда пользователь слухового аппарата не имеет возможности или не хочет повернуться лицом к собеседнику. Эта функция может оказаться полезной не только во время управления автомобилем, но и в других ситуациях: при разговоре во время ходьбы (фокусировка в сторону), при общении пользователя слухового аппарата, находящегося в инвалидном кресле, с человеком, помогающим этим креслом управлять (фокусировка сзади). Алгоритм пространственной фокусировки речи, интегрированный в автоматическую программу «Универсальная», активируется автоматически в условиях нахождения внутри автомобиля. Он также активируется по умолчанию в специальной программе «Прогулка». Направленные микрофоны по мере необходимости автоматически переключаются между четырьмя направлениями.

Это далеко не все преимущества, которые появились в слуховых аппаратах Siemens на платформе binax благодаря применению технологии e2e wireless 3.0. Помимо алгоритмов узкой направленности и пространственной фокусировки речи слуховым аппаратам доступны бинауральная технология eWindScreen и два пространственных конфигуратора: «охват поля» и «направление». Если первое усовершенствование помогает слабослышащим прекрасно понимать речь в ветреную погоду, то второе дает возможность пользователю вручную управлять с помощью смартфона направленностью микрофонов своих аппаратов и отлично слышать в самых нестандартных ситуациях. Однако об этих нововведениях мы подробнее расскажем в следующих материалах.