Источник: Журнал «Ушарик»
Гауфман Владимир Евгеньевич
Проблема шума является ведущей проблемой в реабилитации глухих и слабослышащих. Последние 10-15 лет развития аудиологической техники и систем протезирования были посвящены одной задаче — выделению речи из шума. И на сегодняшний день в этой области отмечается значительный успех и технологической рост.
Шум! Вот главный враг разборчивости речи. Что же такое шум? Ведь, по сути, и речь, и музыка — это тоже сложные модулированные шумы. Но речь и музыка несут для нас полезную информацию. А все, что в данный момент не полезно и не информативно, — это и есть шум. Наша слуховая система наилучшим образом настроена на выделение полезного сигнала, полезной информации из общего звукового потока, из шума. Но, к сожалению, такие выдающиеся способности человеческого слухового анализатора возможны лишь при нормальном функционировании слуховой системы. Современные слуховые аппараты, системы кохлеарной имплантации и другие слуховые импланты «научились» оценивать обстановку в реальном времени. Они автоматически адаптивно активизируют мощные цифровые подсистемы шумоподавления и направленных микрофонов, позволяя значительно улучшить разборчивость речи в шуме. Но даже обладая столь совершенными цифровыми системами, человек с сенсоневральной патологией слуха все равно ограничен в своих возможностях разборчивости речи.
Для иллюстрации воспользуемся основным критерием качества восприятия в шуме «Соотношение сигнал-шум ССШ», где за сигнал принимается речь. Если для нормально слышащих 50% разборчивости речи достигается при ухудшении качества звука до минус 6-8 дБ (то есть речь на 6-8 дБ тише, чем шум), то для слабослышащих пользователей систем слухопротезирования потребуется плюс 2-4 дБ, а иногда и плюс I0- 15 дБ соотношения сигнал-шум. То есть речь должна превышать шум и в некоторых случаях быть значительно громче.
Чем же мы можем помочь нашим пациентам в сложных акустических ситуациях? Мы можем доставить сигнал до уха без шума — передать речь от источника не по воздуху, как обычно мы слышим, а с помощью вспомогательных устройств. Вспомогательные устройства делятся на проводные и беспроводные. Классический пример проводного подключения — это использование аудиокабеля, подключенного с одной стороны к источнику звука (плейеру, ноутбуку, планшету, телевизору, аудиосистеме, телефону), а с другой — к слуховому аппарату или речевому процессору через встроенный аудиовход. Таким образом мешающий шум уменьшается и пользователь слышит только речь или музыку. Но поскольку окружающий шум не всегда бесполезен, а иногда даже является жизненно важным, рекомендуется использовать смешивание сигнала с аудиовхода с уменьшенным сигналом с микрофона, для безопасности. Чтобы, идя по улице в наушниках, слышать клаксон автомобиля, звон трамвая, шум двигателя и шин подъезжающей машины. Минусом проводной технологии является наличие запутывающегося, цепляющегося и мешающего провода.
Беспроводные технологии в независимости от собственно способа передачи информации решают проблему провода, повышая комфорт и мобильность использования. Все беспроводные системы состоят из двух частей. Первая часть — передатчик, берущий звук или по проводу из аудиоисточника, или с помощью микрофона. Он передает полезный сигнал на вторую часть — приемник, подключенный к слуховому аппарату непосредственно аудиокабелем или беспроводным способом.
Эти системы можно разделить на несколько групп:
Самыми простыми являются индукционные системы. Практически в каждом современном слуховом аппарате и речевом процессоре имеется индукционная или Т-катушка — антенна, принимающая сигнал через колебания электромагнитного поля, генерируемого по принципу индукции специальными индукционными петлями.
Индивидуальные индукционные петли надевают на шею или носят за ухом. Групповые в виде кабеля, уложенного в стены или пол, подключают к стационарному усилителю звукового оборудования зала. Индукционные системы требуют лишь включения специальной Т- или МТ- программы в слуховом аппарате или речевом процессоре:
Индукционные системы просты в использовании, дешевы и универсальны. Выбор индукционных систем оправдан при желании передать сигнал большому количеству пользователей с различными устройствами. Например, в школьном классе или общественном месте, где присутствуют пользователи разных моделей слуховых аппаратов и речевых процессоров. Минусом индукционных систем является небольшая возможность появления наводок, паразитных шумов от источников электромагнитного излучения (сотовые телефоны, лампы дневного света, генераторы), несколько суженный динамический частотный диапазон по входу в сравнении с микрофоном или аудиовходом.
FM-системы, использующие беспроводную радиопередачу посредством аналоговой технологии частотной модуляции, похожей на ту, что используется в радиоприемниках, позволяют избежать появление наводок и шумов. Настройка нескольких каналов исключает прием «чужого» сигнала. К примеру, в классе химии не должны принимать речь учителя из класса физики и наоборот.
Цифровые системы очень близки по своему смыслу к классическим FM-системам, но используют пакетную цифровую передачу, что еще более улучшает качество звучания. Современные передатчики беспроводных систем обладают интегрированными системами шумоподавления и направленными микрофонами для очищения голоса от шумов еще на этапе передачи. Встроенный аудиовход или, для некоторых систем, Bluetooth-модуль позволяют подключать передатчик к аудиоустройствам или использовать как гарнитуру для телефона.
Возьмем обычный массовый класс, где учится ребенок с КИ. Интенсивность голоса учителя в метре от его рта составляет 65 дБ и уменьшается по мере удаления учителя от ребенка. Общий шум класса составляет 60 дБ. То есть уже на первой парте соотношение сигнал-шум может составить 0 дБ. Таким образом наш имплантированный ребенок, даже сидя за первой партой, находится в достаточно плохих условиях и имеет проблемы с разборчивостью речи и усвоением учебного материала.
Какие варианты можно предложить для использования?
Проводная система (стационарный микрофон, усилитель и провод, подключенный к аудиовходу речевого процессора) крайне ограничена и неудобна. Сигнал будет исчезать, если учитель ходит по классу, а ребенок привязан к своему месту за партой. К тому же это акцентирует внимание остальныхучеников на имплантированном ребенке. Установка же индукционной петли в стенах класса не всегда возможна и также привязывает только к определенному кабинету.
Поэтому наилучшим решением является та или иная беспроводная система. Например, две из них:
Использование беспроводных систем должно стать стандартом обучения в школах для детей со слуховыми аппаратами и кохлеарными имплантами. Полезно использование вспомогательных устройств и в дошкольных учреждениях. Вы тоже можете найти огромное количество областей применения вспомогательных устройств в повседневной жизни и на работе. Но в любом случае для начала необходимо обратиться к вашему специалисту по слухопротезированию.
Гауфман Владимир Евгеньевич
Проблема шума является ведущей проблемой в реабилитации глухих и слабослышащих. Последние 10-15 лет развития аудиологической техники и систем протезирования были посвящены одной задаче — выделению речи из шума. И на сегодняшний день в этой области отмечается значительный успех и технологической рост.
Шум! Вот главный враг разборчивости речи. Что же такое шум? Ведь, по сути, и речь, и музыка — это тоже сложные модулированные шумы. Но речь и музыка несут для нас полезную информацию. А все, что в данный момент не полезно и не информативно, — это и есть шум. Наша слуховая система наилучшим образом настроена на выделение полезного сигнала, полезной информации из общего звукового потока, из шума. Но, к сожалению, такие выдающиеся способности человеческого слухового анализатора возможны лишь при нормальном функционировании слуховой системы. Современные слуховые аппараты, системы кохлеарной имплантации и другие слуховые импланты «научились» оценивать обстановку в реальном времени. Они автоматически адаптивно активизируют мощные цифровые подсистемы шумоподавления и направленных микрофонов, позволяя значительно улучшить разборчивость речи в шуме. Но даже обладая столь совершенными цифровыми системами, человек с сенсоневральной патологией слуха все равно ограничен в своих возможностях разборчивости речи.
Для иллюстрации воспользуемся основным критерием качества восприятия в шуме «Соотношение сигнал-шум ССШ», где за сигнал принимается речь. Если для нормально слышащих 50% разборчивости речи достигается при ухудшении качества звука до минус 6-8 дБ (то есть речь на 6-8 дБ тише, чем шум), то для слабослышащих пользователей систем слухопротезирования потребуется плюс 2-4 дБ, а иногда и плюс I0- 15 дБ соотношения сигнал-шум. То есть речь должна превышать шум и в некоторых случаях быть значительно громче.
Чем же мы можем помочь нашим пациентам в сложных акустических ситуациях? Мы можем доставить сигнал до уха без шума — передать речь от источника не по воздуху, как обычно мы слышим, а с помощью вспомогательных устройств. Вспомогательные устройства делятся на проводные и беспроводные. Классический пример проводного подключения — это использование аудиокабеля, подключенного с одной стороны к источнику звука (плейеру, ноутбуку, планшету, телевизору, аудиосистеме, телефону), а с другой — к слуховому аппарату или речевому процессору через встроенный аудиовход. Таким образом мешающий шум уменьшается и пользователь слышит только речь или музыку. Но поскольку окружающий шум не всегда бесполезен, а иногда даже является жизненно важным, рекомендуется использовать смешивание сигнала с аудиовхода с уменьшенным сигналом с микрофона, для безопасности. Чтобы, идя по улице в наушниках, слышать клаксон автомобиля, звон трамвая, шум двигателя и шин подъезжающей машины. Минусом проводной технологии является наличие запутывающегося, цепляющегося и мешающего провода.
Беспроводные технологии в независимости от собственно способа передачи информации решают проблему провода, повышая комфорт и мобильность использования. Все беспроводные системы состоят из двух частей. Первая часть — передатчик, берущий звук или по проводу из аудиоисточника, или с помощью микрофона. Он передает полезный сигнал на вторую часть — приемник, подключенный к слуховому аппарату непосредственно аудиокабелем или беспроводным способом.
Эти системы можно разделить на несколько групп:
- Индукционные системы;
- FM-системы;
- Цифровые системы.
Самыми простыми являются индукционные системы. Практически в каждом современном слуховом аппарате и речевом процессоре имеется индукционная или Т-катушка — антенна, принимающая сигнал через колебания электромагнитного поля, генерируемого по принципу индукции специальными индукционными петлями.
Индивидуальные индукционные петли надевают на шею или носят за ухом. Групповые в виде кабеля, уложенного в стены или пол, подключают к стационарному усилителю звукового оборудования зала. Индукционные системы требуют лишь включения специальной Т- или МТ- программы в слуховом аппарате или речевом процессоре:
- программа Т подразумевает использование сигнала, идущего только от Т-катушки при отключении микрофона;
- программа МТ — смешивание сигнала с микрофона и Т-катушки в той или иной пропорции, заданной программно или предустановленной. При использовании режима МТ сигнал от Т-катушки для улучшения соотношения сигнал-шум всегда должен быть значительно выше, чем с микрофона.
Индукционные системы просты в использовании, дешевы и универсальны. Выбор индукционных систем оправдан при желании передать сигнал большому количеству пользователей с различными устройствами. Например, в школьном классе или общественном месте, где присутствуют пользователи разных моделей слуховых аппаратов и речевых процессоров. Минусом индукционных систем является небольшая возможность появления наводок, паразитных шумов от источников электромагнитного излучения (сотовые телефоны, лампы дневного света, генераторы), несколько суженный динамический частотный диапазон по входу в сравнении с микрофоном или аудиовходом.
FM-системы, использующие беспроводную радиопередачу посредством аналоговой технологии частотной модуляции, похожей на ту, что используется в радиоприемниках, позволяют избежать появление наводок и шумов. Настройка нескольких каналов исключает прием «чужого» сигнала. К примеру, в классе химии не должны принимать речь учителя из класса физики и наоборот.
Цифровые системы очень близки по своему смыслу к классическим FM-системам, но используют пакетную цифровую передачу, что еще более улучшает качество звучания. Современные передатчики беспроводных систем обладают интегрированными системами шумоподавления и направленными микрофонами для очищения голоса от шумов еще на этапе передачи. Встроенный аудиовход или, для некоторых систем, Bluetooth-модуль позволяют подключать передатчик к аудиоустройствам или использовать как гарнитуру для телефона.
Возьмем обычный массовый класс, где учится ребенок с КИ. Интенсивность голоса учителя в метре от его рта составляет 65 дБ и уменьшается по мере удаления учителя от ребенка. Общий шум класса составляет 60 дБ. То есть уже на первой парте соотношение сигнал-шум может составить 0 дБ. Таким образом наш имплантированный ребенок, даже сидя за первой партой, находится в достаточно плохих условиях и имеет проблемы с разборчивостью речи и усвоением учебного материала.
Какие варианты можно предложить для использования?
Проводная система (стационарный микрофон, усилитель и провод, подключенный к аудиовходу речевого процессора) крайне ограничена и неудобна. Сигнал будет исчезать, если учитель ходит по классу, а ребенок привязан к своему месту за партой. К тому же это акцентирует внимание остальныхучеников на имплантированном ребенке. Установка же индукционной петли в стенах класса не всегда возможна и также привязывает только к определенному кабинету.
Поэтому наилучшим решением является та или иная беспроводная система. Например, две из них:
- Система, использующая FM радиосвязь между приемником и передатчиком и индукционную нашейную петлю для передачи сигнала в речевой процессор. Ребенок должен надеть на шею приемник и включить в речевом процессоре режим МТ. Передатчик должен находиться как можно ближе ко рту учителя — висеть на груди, лежать в нагрудном кармане или в худшем случае лежать на столе.
Передатчик такой системы имеет встроенные направленные микрофоны и возможность выбора формы направленности, аудиовход и дополнительное усиление сигнала. Размеры его достаточно велики, но в тоже время большие аккумуляторы работают долго, а мощный сигнал позволяет использовать систему на расстоянии до 30 метров.
Основные преимущества таких систем — невысокая стоимость и простота использования. - Цифровая беспроводная система. Миниатюрный передатчик, сделанный в виде авторучки, обладает встроенными направленными микрофонами с автоматическим переключением режима направленности при изменении положения передатчика в пространстве. Мощная цифровая система шумоподавления, система динамической регулировки уровня сигнала (при повышении уровня шума повышается громкость речи) позволяют всегда иметь лучшие условия для разборчивости речи. Для связи с сотовым телефоном и компьютером есть аудиовход и модуль Bluetooth. Передатчик может быть расположен как авторучка в нагрудном кармане или на столе перед учителем.
Приемник такой системы, наверное, самый маленький среди беспроводных вспомогательных систем и подключается напрямую к речевому процессору через аудиовход.
Преимущество данной системы: миниатюрность, наилучшее качество звука, беспроводные возможности.
Использование беспроводных систем должно стать стандартом обучения в школах для детей со слуховыми аппаратами и кохлеарными имплантами. Полезно использование вспомогательных устройств и в дошкольных учреждениях. Вы тоже можете найти огромное количество областей применения вспомогательных устройств в повседневной жизни и на работе. Но в любом случае для начала необходимо обратиться к вашему специалисту по слухопротезированию.
