17 Июль 2017

Эволюция направленности: Ведут ли новые разработки к реальным преимуществам для пользователя?

Laurel A. Christensen, PhD (Руководитель отдела аудиологии и вице-президент по исследованиям и разработкам, GN ReSound Group, Гленвью, США)
Источник: Hearing Review

Эволюцию направленности можно описать как поэтапный процесс разработки все более сложных алгоритмов. В данной статье рассказано, чем каждый из вновь созданных алгоритмов отличается от традиционной фиксированной направленности, объясняется работа сопутствующих функций, а также предлагаются советы по их практическому использованию. Кроме того, упоминаются беспроводные аксессуары, позволяющие дополнительно повысить отношение сигнал-шум (ОСШ).
За последние 15 лет направленность в цифровых слуховых аппаратах прошла долгий путь от фиксированных вариантов направленности до сегодняшних многовариантных решений. В наиболее общей форме можно сказать, что направленность предназначена для повышения отношения сигнал-шум (ОСШ). Автор данной статьи задается вопросом, действительно ли последние достижения в области направленности эффективны с точки зрения конечных пользователей? Положительный ответ на этот вопрос может быть получен только в том случае, если специалисты правильно выбирают тип направленности, должным образом настраивают слуховые аппараты и дают пациентам адекватные советы по практическому использованию соответствующих функций.

Направленность и область ее применения

Тугоухость сопровождается не только повышением порогов слышимости, но и нарушением разборчивости речи, особенно на фоне шума (снижение ОСШ). Для обеспечения лучшей слышимости в шуме современные цифровые слуховые аппараты комплектуются двумя микрофонами и используют цифровые алгоритмы направленности, повышающие ОСШ путем избирательного подавления и выделения звуков в зависимости от направления их поступления [1-3].
Какой категории пациентов можно рекомендовать использование направленных микрофонов? Прежде всего, это люди с незначительным или умеренным снижением показателей ОСШ1 (4-8 дБ). Тем не менее, даже при более выраженном снижении ОСШ направленность может способствовать комфортности звуковосприятия и разборчивости речи при условии доступности контекстной информации.
За последние 10 лет появилось много новых вариантов цифровой направленности. К ним относятся, в частности, адаптивная направленность, управление диаграммами направленности и асимметричная направленность. Для правильного использования перечисленные функции должны быть понятны как специалисту, так и конечному пользователю.
С другой стороны, пациенты с потерей ОСШ, превышающей 8-10 дБ, а также пользователи , находящиеся в акустической обстановке, характеризующейся очень низким ОСШ, нуждаются в устройствах, способных обеспечить более высокое ОСШ по сравнению с технологиями направленности. Например, некоторые беспроводные слуховые аппараты могут быть укомплектованы внешними микрофонами, способными передавать голос говорящего непосредственно в ухо слушателя, находящегося на достаточно большом расстоянии. Такие новые технологии существенно повышают эффективность слуховых аппаратов по сравнению с направленными микрофонами.

1-й этап: Цифровая направленность

Несмотря на то, что слуховые аппараты с направленными микрофонами существовали до 2000 года, цифровые слуховые аппараты, производство которых началось в 2000-х годах, обладали гораздо более высокими индексами направленности (DI) и возможностью оперативного переключения между ненаправленным и направленным режимами. Это было лишь началом эволюции цифровой направленности, но, тем не менее, преимущества для пользователей были столь очевидны, что способствовали всеобщему принятию направленности как одной из важнейших функций слухового аппарата. Kochkin [4] отмечал, что удовлетворенность пользователей слуховыми аппаратами, имевшими функцию направленности, была на 17% выше по сравнению с ненаправленными аппаратами.
На рис. 1 представлена блок-схема направленности первого порядка, создаваемой процессором обработки сигналов цифрового слухового аппарата [5]. Звук поступает в микрофоны, в которых звуковая энергия преобразуется в электрическую. После этого оба сигнала направляются в электрическую цепь, в которой сигнал заднего микрофона подвергается временной задержке. Наконец, один сигнал вычитается из другого, что и создает направленность. В направленном режиме работают оба микрофона. Если же нужен ненаправленный режим, задний микрофон отключается.

Эволюция направленности
Рис. 1: Блок-схема направленности первого порядка.

Используя различную временную задержку сигналов, можно получить различные пространственные диаграммы направленности. Наиболее распространенные диаграммы фиксированной направленности представлены на рис. 2. Фиксированной направленностью называется вариант направленности, при котором нули (точки максимальной аттенюации) находятся всегда под одним и тем же углом и не меняются в зависимости от пространственного расположения источника шума или частоты. На первом этапе эволюции цифровой направленности диаграммы были всегда фиксированными и направленными вперед относительно слушателя. Различие между пространственными диаграммами заключалось преимущественно в расположении и глубине нулевых точек.
Располагая полярной диаграммой направленности, можно вычислить показатель, именуемый индексом направленности (DI). Это число, характеризующее чувствительность микрофона к звукам, поступающим спереди, по сравнению с чувствительностью к звукам, поступающим из других направлений. При измерении в тестовой камере DI ненаправленного микрофона равен 0 дБ. В тех же условиях измерения DI направленных микрофонов обычно составляет от 2 до 6 дБ.

Эволюция направленности
Рис. 2: Три варианта диаграмм направленности – кардиоид (вверху), суперкардиоид (внизу слева) и гиперкардиоид (внизу справа) – с индексами направленности, соответственно, 4,8 дБ, 5,7 дБ и 6,0 дБ.

В реальных условиях направленные микрофоны слуховых аппаратов повышают отношение сигнал-шум для поступающих спереди звуков приблизительно на 3 дБ. Если источники шума находятся преимущественно позади слушателя, повышение ОСШ может быть более выраженным [1, 2].

Рекомендации:

1. Не забывайте, что направленные микрофоны первого порядка повышают ОСШ приблизительно на 3-4 дБ.
2. Измерение снижения ОСШ с помощью тестов Quick SIN или HINT поможет вам подсказать пациенту, какого улучшения разборчивости речи ему следует ожидать в шумной обстановке. Пациентам с большим снижением ОСШ (около 8 дБ и более) потребуются более совершенные решения.
3. Направленные микрофоны наиболее эффективны, если источник сигнала находится перед слушателем на расстоянии не более 3 метров (или в пределах критического расстояния) [6]. На большем удалении направленные микрофоны малоэффективны. Необходимо рассказать пациентам, как и на каком расстоянии относительно источника полезного сигнала им необходимо располагаться.
4. Направленные микрофоны наиболее эффективны, если источники сигнала и шума разнесены в пространстве.


2-й этап: Цифровая направленность с автоматическим переключением

В первых цифровых слуховых аппаратах функция направленности присутствовала в виде отдельной программы, которую пользователь должен был включать вручную, оказавшись в шумной обстановке. Cord с соавт. [7] отметили, что 30% пользователей не переключают аппараты в программу направленности, т.к. зачастую не знают, когда это следует делать, и/или не хотят постоянно переключать программы вручную.
Чтобы преодолеть проблему ручного переключения программ, были созданы слуховые аппараты, автоматически переключающиеся из ненаправленного режима в направленный и обратно в соответствии с окружающей обстановкой. Такой алгоритм переключения зависит от системы классификации акустической обстановки, анализирующей окружающие звуки и принимающей решение об использовании того или иного режима работы микрофонов.
Таким образом, эти системы ограничены точностью алгоритма классификации и не учитывают пожелания пациента в сложных условиях прослушивания. Иными словами, слуховой аппарат предполагает, что интересующий пользователя сигнал всегда находится непосредственно перед ним.
Рекомендации:

1. Автоматическое переключение может оказаться удобной функцией, однако слуховые аппараты не всегда переключаются в режим направленности, когда это необходимо. Поэтому для части пользователей может оказаться полезным наличие отдельной ручной программы с направленностью. Необходимо предупредить пациента о том, что в случае неудовлетворительной, с его точки зрения, работы автоматической программы, он всегда может переключиться в режим направленности вручную.
2. Если слуховые аппараты находятся в направленном режиме, пользователь утрачивает возможность четко слышать звуки, источники которых находятся сбоку или позади. Однако пользователь далеко не всегда хочет ограничиться звуками, поступающими спереди, поэтому описанное выше автоматическое переключение может создавать определенные проблемы. Обязательно напоминайте пациентам, что источник полезного сигнала должен находиться перед ними. Это означает, что в шумной обстановке им, возможно, придется переместиться, чтобы лучше слышать то, что им нужно.


3-й этап: Адаптивная направленность

Следующим этапом эволюции цифровых технологий стало появление адаптивной направленности. Она отличается от фиксированной направленности возможностью перемещения нулевой точки в угол, соответствующий азимуту поступления наиболее высокоуровневого шума. Иными словами, аттенюация адаптируется к конкретной акустической обстановке. Это можно делать изолированно для отдельных частотных диапазонов, т.е. слуховой аппарат может создавать различные диаграммы направленности в зависимости от частоты и пространственного расположения источника шум.
Сегодня многие слуховые аппараты обладают адаптивной направленностью. Преимущество такого типа направленности заключается в том, что при поступлении шума из определенной области пространства слуховой аппарат может осуществлять максимальное подавление звука, поступающего именно из этой области пространства, таким образом, дополнительно повышая ОСШ. В условиях диффузного шума (например, фуршет или помещение с высоким уровнем реверберации) слуховой аппарат переходит в режим фиксированной направленности.

Рекомендации:

1. В определенных условиях адаптивная направленность может быть более эффективной по сравнению с фиксированной направленностью. К таким благоприятным условиям относится поступление шума только с одной стороны, например, слева от пользователя. В этом случае адаптивный алгоритм переместит нулевую точку влево, максимально подавляя источник шума. Для того, чтобы эффективность такой направленности превышала эффективность фиксированной направленности, необходимо, чтобы нулевая точка совпадала с направлением на источник шума [8].
2. При более диффузном распределении шума в пространстве эффективность адаптивной и фиксированной направленности одинакова.
3. Адаптивная направленность – это хороший выбор, потому что при изменении характера шума она способна менять диаграмму направленности на фиксированную.
4. Обратите внимание, что в большинстве современных слуховых аппаратах по умолчанию используется адаптивная направленность в сочетании с автоматическим переключением в режим фиксированной направленности (при необходимости).


4-й этап: Раздельная (почастотная) направленность

Направленность неизбежно меняет амплитудно-частотную характеристику слухового аппарата. А именно, из-за совпадения фаз низкочастотных звуков, поступающих в передний и задний микрофоны, направленная характеристика отличается низкочастотным спадом, начинающимся в области 2000 Гц.
Чтобы компенсировать потерю громкости, сопряженную с этим спадом характеристики, используется дополнительное усиление низкочастотных звуков, именуемое эквализацией, или выравниванием. В свою очередь эквализация повышает уровень собственного шума слухового аппарата, что может свести на нет преимущества направленности [9]. Однако, если не компенсировать низкочастотный спад, это приведет к металлическому звучанию слухового аппарата и/или недостаточному низкочастотному усилению, ощущаемому, в первую очередь, пациентами с низкочастотной тугоухостью. Таким образом, традиционный подход к направленности – это всегда компромисс между избыточным шумом и избыточным "металлом" в звучании слухового аппарата.
Решить проблему можно, если использовать обработку звука слуховым аппаратом, схожую с тем, что происходит в ухе нормально слышащего человека. Такая обработка, называемая раздельной, или почастотной, направленностью, имитирует естественные характеристики наружного уха человека.
На рис. 3 приведены диаграммы направленности по четырем частотам для открытого уха (слева) и слухового аппарата с раздельной направленностью (справа). В обоих случаях диаграммы низких частот (500 и 1000 Гц) носят практически ненаправленный характер, тогда как на более высоких частотах диаграммы направлены вперед. Оба графика очень похожи друг на друга. Такая обработка звука слуховым аппаратом приводит к более естественному звучанию и сохранению ожидаемых пользователем преимуществ традиционной направленности.

Эволюция направленности
Рис. 3: Диаграммы направленности по четырем частотам для открытого уха и слухового аппарата с раздельной (почастотной) направленностью.

Характеристики раздельной направленности ближе всего соответствуют открытому уху, сохраняя естественный баланс между достаточной слышимостью окружающих звуков и преимуществами направленности. Groth с соавт. [10] обобщили результаты трех научных работ, исследовавших влияние направленной обработки на качественные характеристики звука. Во всех работах применялся двойной слепой метод анализа предпочтений пациентов, сравнивавших раздельную направленность, традиционную направленность и ненаправленный режим работы аппаратов. Участники исследований в два раза чаще отдавали предпочтение раздельной направленности по сравнению с традиционной направленностью.
Дополнительное преимущество раздельной почастотной обработки звука заключается в спектральной сохранности низких частот, позволяющей слушателю воспользоваться естественными временными различиями, необходимыми для локализации звука. Недавнее исследование Keidser с соавт. [11] показало, что межушные временные различия (ITD) играют главную роль в локализации звуков. Более того, было установлено, что под воздействием компрессии сигналов межушные различия интенсивности (IID) могут отличаться от исходных значений на 9 дБ; тем не менее, локализация не страдает, если ITD сохранены в достаточной степени.
Как показала недавняя работа Groth и Laureyns [10], при почастотном подходе к направленности эти важные ITD сохраняются. Авторы изучали влияние различных стратегий направленности на способность к переднезадней и боковой локализации у людей с нарушениями слуха. Результаты свидетельствуют о том, что при раздельной направленности локализационные способности сохраняются на том же уровне, что и для открытого уха.
Наконец, следует отметить, что раздельная направленность позволяет решить проблему избыточного усиления и искажения т.н. ближних сигналов, таких как собственный голос и шум ветра. Это возможно благодаря отсутствию необходимости компенсации утраты низких частот, свойственной традиционной направленности.

Рекомендации:

1. Раздельная направленность обеспечивает более высокое качество звука с сохранением локализационных способностей. При этом обеспечивается достаточное повышение ОСШ. Следует серьезно рассматривать возможность использования этого типа направленности у всех пациентов.
2. В некоторых слуховых аппаратах граничная частота между ненаправленным и направленным режимами является фиксированной величиной, тогда как в других она зависит от профиля аудиограммы и может регулироваться специалистом в процессе настройки. В целом, если среднее значение порогов слышимости на частотах 250 и 500 Гц меньше 40 дБ, устанавливается более высокая частота перехода от ненаправленного режима к направленному. Это исключает необходимость дополнительного низкочастотного усиления, используемого при традиционной направленности. Напротив, если упомянутое выше среднее значение порогов превышает 40 дБ, выбирается более низкая граничная частота, т.к. в этом случае низкочастотный шум не будет беспокоить пользователя аппаратов.


5-й этап: Ручная и автоматическая регулировка ширины сектора направленности

Следующим этапом эволюционного развития направленности стало сужение или расширение фронтального сектора направленности в зависимости от уровня сигнала. При этом слуховой аппарат непрерывно замеряет относительные уровни сигналов, поступающих на передний и задний микрофоны, и соответственно меняет ширину сектора направленности. Чем выше уровень поступающего спереди сигнала, тем ýже сектор направленности (рис. 4). По мере снижения уровня сигнала переднего микрофона сектор направленности расширяется. Некоторые программы настройки слуховых аппаратов позволяют вручную устанавливать требуемую ширину сектора направленности.

Эволюция направленности
Рис. 4: Изменение ширины сектора направленности в зависимости от уровня сигнала.

Рекомендации:

1. Сужение сектора направленности играет роль фокусировки на единственном собеседнике , находящемся перед пользователем слуховых аппаратов. Такая функция эффективна, если источник полезного сигнала находится непосредственно перед слушателем. Поскольку слуховой аппарат "не знает", где именно находится интересующий пользователя источник речи, желательно, чтобы эта функция контролировалась самим пользователем. Для этого необходимо создать отдельную программу с узким сектором направленности и рассказать пациенту, в каких случаях следует ею пользоваться.


6-й этап: Ручное и автоматическое изменение азимута направленности

Очередным шагом в развитии технологии направленности стала разработка систем, создающих направленность не только вперед. Под управлением направленностью понимается возможность перемещения области максимальной чувствительности из фронтального положения в какое-либо другое. Сигнал, представляющий интерес, не всегда расположен перед слушателем. Например, человек, находящийся за рулем автомобиля, хочет беседовать с пассажиром, сидящим рядом с ним или на заднем сиденье. Очевидно, что поворачиваться к собеседнику во время движения небезопасно.
В ряде систем пользователь должен выбирать направление прослушивания самостоятельно, тогда как в других переключение направления прослушивания вперед, назад и в стороны происходит автоматически, в зависимости от изменения окружающей акустической обстановки. При правильном использовании данная функция может быть весьма эффективной [12].

Рекомендации:

1. При использовании данной функции в автоматическом режиме следует быть чрезвычайно осторожным, потому что при изменении азимута направленности слуховые аппараты руководствуются направлением на самый громкий модулированный по амплитуде сигнал. А это не всегда тот сигнал, который хотел бы услышать пользователь. В автоматическом режиме решение принимает слуховой аппарат, и пользователю остается только согласиться с ним.
2. Если пациент достаточно мотивирован для использования данной функции в ручном режиме и надлежащим образом проинструктирован, такой вариант может быть весьма эффективным.


7-й этап: Асимметричная направленность

Как уже упоминалось, направленные микрофоны, появившиеся в начале 2000-х годов, могли переключаться из ненаправленного в направленный режим вручную самим пользователем слуховых аппаратов. В 2004 году Cord с соавт [7] опубликовали работу, результаты которой свидетельствовали о том, что 30% пациентов не пользуются этой возможностью. Авторы установили, что пользователи часто не знают, когда следует переключиться в другой режим, или же не хотят делать это вручную.
Для решения проблемы ручного переключения были разработаны слуховые аппараты, автоматически переключающиеся из ненаправленного режима в направленный при изменении акустической обстановки. Применяемые алгоритмы используют систему классификации окружающей обстановки, анализирующую акустическую ситуацию и принимающую решение о целесообразности изменения режима направленности.
Таким образом, эти алгоритмы ограничены точностью системы классификации и не учитывают предпочтений пациента в сложных акустических условиях. В одном из клинических испытаний автоматической системы направленности [A. Dittberner, личное общение с автором] было установлено, что слуховые аппараты пребывали в режиме направленности от 5 до 17% общего времени ношения. С другой стороны, Walden [6] считает, что средний пользователь находится в обстановке, требующей направленного режима микрофонов, около 33% времени ношения аппаратов. Таким образом, используемые в настоящее время автоматические алгоритмы направленности слишком консервативны, в результате чего пользователь лишен направленности тогда, когда это принесло бы ему пользу. Кроме того, Cord с соавт. [7] установили, что те пользователи, которые имеют возможность переключать режимы направленности вручную и активно пользуются этой функцией, предпочитают ручное переключение автоматическому. Причина такого предпочтения может заключаться в недостаточной эффективности или неадекватности автоматических алгоритмов.
Стандартный подход к направленности при бинауральном слухопротезировании предполагает одновременное включение направленности в обоих слуховых аппаратах. Иными словами, в шумной обстановке оба слуховых аппарата находятся в направленном режиме. Альтернативный подход заключается в переключении в направленный режим только одного из аппаратов, тогда как второй остается в ненаправленном режиме. Такое неординарное решение может способствовать преодолению ряда описанных выше ограничений традиционных систем.
Например, асимметричная направленность может решить проблему недостаточной точности систем классификации окружающей обстановки. Кроме того, при этом пользователь не оказывается отрезанным от окружающих звуков, как это бывает, если оба аппарата переходят в направленный режим. Пользователь может самостоятельно сосредоточить внимание на нужном ему сигнале.
Важно понять, что если один из аппаратов находится в ненаправленном режиме, а второй – в направленном, ОСШ повышается на такую же величину, что и при пребывании обоих аппаратов в направленном режиме. Это было доказано несколькими научными исследованиями, в том числе Bentler с соавт. [13], Cord с соавт. [14] и Mackenzie, Lutman [15].
Дополнительное преимущество асимметричной направленности состоит в сохранении звуковой информации, поступающей из разных точек пространства. Ранее было отмечено (Walden с соавт. [6]), что направленные микрофоны наиболее эффективны, если представляющий интерес сигнал находится вблизи слушателя и непосредственно перед ним, а источник шума пространственно отделен от него. В реальной жизни такие условия встречаются далеко не всегда. В частности, сигнал, представляющий интерес, не обязательно находится перед слушателем: он может быть в любой точке пространства. Кроме того, таких сигналов может быть несколько. Например, если пользователь слуховых аппаратов сидит за столом с несколькими собеседниками, направленные микрофоны могут "отсечь" нужную ему информацию. Более того, два слуховых аппарата, находящихся в направленном режиме, могут полностью подавить звуки, источники которых не находятся во фронтальной плоскости.
На рис. 5 приведена ситуация, в которой пользователь (женщина в синем) находится за обеденным столом с несколькими людьми. В данном примере одновременно разговаривают два человека: женщина с подносом, стоящая за спиной женщины-пользователя, и мужчина в синем, сидящий во главе стола. Слуховые аппараты не могут определить, кого из них хотела бы услышать женщина-пользователь. Тем не менее, в случае асимметричной направленности пользователь сам может выбрать, кого слушать. Повернув голову в сторону мужчины, женщина-пользователь задействует направленность одного из слуховых аппаратов. В то же время, благодаря ненаправленному микрофону второго аппарата, она может слышать стоящую позади нее женщину. При желании она может повернуть голову в сторону любого из собеседников, чтобы лучше слышать его.

Эволюция направленности
Рис. 5: Пример практического использования асимметричной направленности.

При традиционной бинауральной направленности пользователь слуховых аппаратов был бы полностью отрезан от происходящего за его спиной разговора. При этом у него возникло бы чувство отчужденности от окружающего, сходное с симптомом туннельного зрения. Ощущения человека, пользующегося аппаратами с асимметричной направленностью, сопоставимы с тем, что чувствуют нормально слышащие люди.
Наконец, Cord с соавт [14] обнаружили, что асимметричная направленность облегчает сам процесс слушания по сравнению с двусторонней направленностью. Благодаря ненаправленному слуховому аппарату, пользователи не чувствуют себя изолированными от звуков, поступающих сбоку и сзади.

Рекомендации:

1. Асимметричная направленность не отрезает пользователя от окружающих звуков, сохраняя при этом эффект повышения ОСШ.
2. Простое выключение направленности в одном из аппаратов, без применения рекомендованных производителем настроек, может вызвать у слушателя раздражающее ощущение дисбаланса. В алгоритмах, специально разработанных для асимметричной направленности, применяется почастотный подход, обеспечивающий сбалансированные слуховые ощущения.


8-й этап: Способы дальнейшего сужения сектора направленности

Появление беспроводной связи между слуховыми аппаратами позволило использовать еще один подход к направленности, подразумевающий одновременную работу группы микрофонов. При этом два микрофона одного слухового аппарата связаны с двумя микрофонами второго аппарата. Это позволяет сдвинуть вперед нулевую точку диаграммы направленности и сузить за счет этого сектор направленности приблизительно до 45°. Традиционные двухмикрофонные системы направленности не могут создать сектор направленности менее 60°. Более узкий сектор направленности способствует повышению ОСШ.
Однако, описанный выше узкий сектор направленности может использоваться только в том случае, если пользователю нужно сфокусироваться на единственном собеседнике, находящемся прямо перед ним. Для активации данной функции необходимо переключать аппараты в отдельную программу. Как уже упоминалось в разделе, посвященном асимметричной направленности, недостатком слишком узкого сектора направленности является «отрезанность» пользователя от окружающих звуков.
Проведенное в лабораторных условиях сравнение узкой (около 45°) и традиционной (около 60°) направленности продемонстрировало прирост ОСШ приблизительно на 1 дБ. В качестве помехи использовали диффузный речеподобный шум, одновременно подававшийся из 4 динамиков, расположенных под углом 45°, 90°, 135° и 180°. В другом случае сравнивалась разборчивость речи при предъявлении помехи (речевой шум и ICRA4) из динамиков, расположенных под углом 60° или 90°. В качестве дополнительной помехи использовался речевой шум, подававшийся из динамиков, расположенных под углом 135° и 180°. Различий в разборчивости речи между первым (60°) и вторым (90°) вариантом не было. Полученные результаты еще раз подчеркивают специфичность ситуаций, в которых следует пользоваться функцией бинауральной направленности.

Рекомендации:

1. Включение узкой направленности должно осуществляться исключительно пользователем в виде отдельной программы. Эта функция может быть полезной, однако, учитывая отсечение большей части окружающих звуков, следует пользоваться ею только при расположении источника полезного сигнала непосредственно перед пользователем и отсутствии других информативных звуков в окружающем пространстве.


9-й этап: Внешние устройства

Эффективность направленности можно повысить, объединяя микрофоны в группы второго порядка. Группы микрофонов обладают более высокими индексами направленности и, как следствие, более высокими ОСШ, однако существовавшие до сих пор решения не были популярными, в первую очередь, по косметическим причинам. Даже микрофоны, смонтированные в очковой оправе, представлялись пользователям непривлекательными. Зато все большую популярность приобретают миниатюрные микрофоны, находящиеся у собеседника и передающие звук в слуховые аппараты беспроводным путем.
Как правило, такие микрофоны ненаправленные, но, несмотря на это, они во много раз повышают возможность слышать конкретного собеседника на расстоянии. В ранних системах использовалось проводное подключение к слуховым аппаратам. В наше время чаще используются миниатюрные FM-системы, способные повысить ОСШ на 15-18 дБ, в зависимости от обстановки.
Однако, эти устройства, как правило, используются детьми в процессе обучения. Гораздо менее популярны они среди взрослых, несмотря на то, что персональные FM-системы присутствуют на рынке уже в течение многих лет. Одной из возможных причин может быть высокая стоимость FM-систем.
Современные слуховые аппараты позволяют пользоваться беспроводными аксессуарами, обеспечивающими сходный с FM-системами эффект, но гораздо более приемлемыми с косметической и экономической точки зрения. Подобные аксессуары эффективны в таких ситуациях, как ресторан, совещание, лекция и т.д.
В будущем ожидается существенное увеличение числа таких аксессуаров. Беспроводной микрофон можно передать собеседнику, и его голос будет поступать непосредственно в слуховые аппараты пользователя. Радиус действия таких микрофонов существенно превышает радиус действия направленности, позволяя пользователю слышать в очень сложной акустической обстановке. Не исключено, что скоро, пользуясь беспроводными микрофонами, можно будет общаться на расстоянии не с одним, а с многими собеседниками.

Рекомендации:

1. Беспроводные микрофоны, передающие голос в слуховые аппараты пользователя, подходят для любой обстановки с низким ОСШ. Если потеря ОСШ превышает 8 дБ, дистанционные микрофоны оказываются гораздо эффективнее направленных микрофонов.
2. Для отбора кандидатов на использование беспроводных микрофонов следует руководствоваться результатами тестов, позволяющих измерить потерю ОСШ. При соответствующих показаниях дистанционные микрофоны должны широко рекомендоваться пациентам.


Заключение

В последнее время достижения в области технологии направленности существенно облегчили восприятие речи в шуме пользователям слуховых аппаратов. Современные системы отличаются более высоким качеством звука, естественностью звучания и лучшей направленностью по сравнению с системами, появившимися в начале 2000-х годов.
Недостаточно просто подобрать и настроить слуховой аппарат с направленными микрофонами. Специалист должен знать все преимущества и недостатки существующих на сегодняшний день решений. Для максимальной эффективности предлагаемого варианта направленности необходимо правильно запрограммировать аппараты и надлежащим образом проконсультировать пациента.

Reference
  • Valente M, Fabry D, Potts L. Recognition of speech in noise with hearing aids using dual microphones. J Am Acad Audiol. 1995;6(6):440-450.
  • Pumford J, Seewald R, Scollie S, Jenstad, L. Speech recognition with in-the-ear and behind-the-ear dual-microphone hearing instruments. J Am Acad Audiol. 2000;11:23-35.
  • Walden BE, Surr RK, Cord MT, Edward B, Olson L. Comparison of benefits provided by different hearing aid technology. J Am Acad Audiol. 2000;11:540–560.
  • Kochkin S. 10-year customer satisfaction trends in the US hearing instrument market. Hearing Review. 2002;9(10):14-25, 46.
  • Thompson SC. Dual microphones or directional-plus-omni: Which is best? In: Kochkin S, Strom KE, eds. High Performance Hearing Solutions, Vol 3. Hearing Review. 1999;[Suppl]6(1):31-35.
  • Walden BE, Surr RK, Cord MT, Dyrlund O. Predicting hearing aid microphone preference in everyday listening. J Am Acad Audiol. 2004;15(5):365-96.
  • Cord MT, Surr RK, Walden BE, Dyrlund O. Relationship between laboratory measures of directional advantage and everyday success with directional microphone hearing aids. J Am Acad Audiol. 2004;15(5):353-64.
  • Ricketts T, Hornsby B, Johnson E. Adaptive directional benefit in the near field: competing sound angle and level effects. Seminars in Hearing. 2005;26(2):59-69.
  • Ricketts T, Henry P. Low-frequency gain compensation in directional hearing aids. Am J Audiol. 2002;11(1):29-41.
  • Groth J, Laureyns M, Piskosz M. Double-blind study indicates sound quality preference for surround sound processor. Hearing Review. 2010;17(3):36-41.
  • Keidser G, Convery E, Hamacher V. The effect of gain mismatch on horizontal localization performance. Hear Jour. 2011;64(2):26-33.
  • Mueller HG, Weber J, Bellanova M. Clinical evaluation of a new hearing aid anti-cardioid directivity pattern. Int J Audiol. 2011;50:249-54.
  • Bentler RA, Egge JLM, Tubbs JL, Dittberner AB, Flamme GA. Quantification of directional benefit across different polar response patterns. J Am Acad Audiol. 2004;15(9):649-659.
  • Cord MT, Walden BE, Surr RK, Dittberner AB. Field evaluation of an asymmetric directional microphone fitting. J Am Acad Audiol. 2007;18(3):245-256.
  • Mackenzie E, Lutman ME. Speech recognition and comfort using hearing instruments with adaptive directional characteristics in asymmetric listening conditions. Ear Hear. 2005;26(6):669-79.