TOPICS IN AMPLIFICATION

Transkrypt

1 Listopad 2011 Tryby kierunkowe Typy mikrofonów oraz optymalizacja ich działania z wykorzystaniem Oasis Kierunkowość jest jedną z najważniejszych właściwości współczesnych aparatów słuchowych. Aparaty słuchowe z mikrofonami kierunkowymi oferują o wiele większą zrozumiałość mowy prezentowanej na tle szumu, niż aparaty wszechkierunkowe. Pamiętajmy jednak, iż niewłaściwie dopasowanie właściwości mikrofonu(ów) może spowodować znaczne obniżenie komfortu Użytkownika oraz satysfakcji z aparatu słuchowego. Stacjonarna Wszechkierunkowość (SW) Program Oasis umożliwia wybór trybu kierunkowego aparatu słuchowego oraz jego precyzyjne dopasowanie do indywidualnych preferencji Użytkownika. Dostępne są następujące tryby kierunkowe: Stacjonarna Wszechkierunkowość (SW), Stacjonarna Kierunkowość (SK), Adaptacyjna Kierunkowość (AK), Adaptacyjna Kierunkowość w Zakresie Wysokich Częstotliwości (AKW) oraz innowacyjny tryb kierunkowy True Directionality. W niniejszym wydaniu TiA opisano różnice pomiędzy wspomnianymi trybami działania mikrofonów oraz przedyskutowano ich praktyczne zastosowanie. Tryb podstawowy, zalecany do stosowania w cichych otoczeniach, dostępny we wszystkich aparatach Bernafon. Dzięki niemu aparat słuchowy wychwytuje dźwięki docierające do Użytkownika ze wszystkich kierunków. Mikrofon wszechkierunkowy jest wrażliwy w tym samym stopniu na dźwięki dobiegające ze wszystkich kierunków, więc SW najlepiej sprawdza się w bardzo cichym otoczeniu, w którym dźwięki tła nie zmniejszają komfortu słuchania oraz zrozumiałości mowy. Aparat słuchowy w trybie wszechkierunkowym Ustawienia te rekomendowane są do słuchania w ciszy: Telewizora M u z y k i Mowy w pomieszczeniach pogłosowych Mowy z pewnej odległości Należy pamiętać, że tryb ten jest w stanie wychwycić dźwięki otoczenia pojawiające się z tyłu głowy użytkownika, co może być istotne w niektórych sytuacjach.

2 Stacjonarna Kierunkowość (SK) Ogólny tryb zalecany do hałaśliwych otoczeń; SK jest dostępna we wszystkich kierunkowych aparatach słuchowych. SK jest trybem szerokopasmowym, tzn. zapewnia właściwości kierunkowe aparatu dla wszystkich częstotliwości dźwięku. Efektywność tego rodzaju kierunkowości jest największa, jeśli źródła dźwięków pożądanych i niepożądanych nie przemieszczają się względem siebie oraz względem słuchacza. W trybie SK sygnały docierające do Użytkownika z kierunku przedniego są faworyzowane, podczas gdy dźwięki docierające z innych kierunków są w tłumione. Aparat słuchowy w trybie kierunkowym Układ czteropasmowej kierunkowości zapewnia niezależną obróbkę składowych o różnych częstotliwościach. W przypadku stosowania SK zaleca się również dodatkową aktywizację Monitora Wiatru oraz poinstruowanie Użytkownika o optymalnych warunkach odsłuchu sygnału dla SK: Dźwięk pożądany oraz dźwięki niepożądane powinny dobiegać do Użytkownika z różnych kierunków Źródło sygnału pożądanego powinno się znajdować przed Użytkownikiem w odległości nie większej niż 3 metry

3 Adaptacyjna Kierunkowość w Zakresie Wysokich Częstotliwości (AKW) Tryb kierunkowy optymalizujący pracę aparatu słuchowego w warunkach, w których charakter hałasu oraz lokalizacja źródeł dźwięków niepożądanych są zmienne w czasie. W trybie adaptacyjnym AKW właściwości mikrofonu są (automatycznie) optymalizowane dla zapewnienia m.in. maksymalnej zrozumiałości mowy. Dzięki obróbce dźwięku w czterech zakresach częstotliwości, w trybie AKW składowe dźwięku o częstotliwościach mniejszych od 1000 Hz są przetwarzane wszechkierunkowo, podczas gdy adaptacyjnie modyfikowana kierunkowość wpływa na obróbkę sygnałów o większych częstotliwościach. Aparat słuchowy jest w adaptacyjnym trybie kierunkowym wysokich częstotliwości Korzyści z zastosowania AKW przedstawiają się następująco: Istotne (np. dla bezpieczeństwa Użytkownika) niskoczęstotliwościowe sygnały są dobrze słyszane Zwiększa się komfort używania aparatu w warunkach wietrznych Zachowana jest dobra zrozumiałość mowy w warunkach pogłosowych Wysokoczęstotliwościowe składowe mowy, bardzo ważne dla jej zrozumiałości, są przetwarzane kierunkowo, dzięki czemu następuje separacja sygnału pożądanego od niepożądanych dźwięków maskujących.

4 Adaptacyjna Kierunkowość (AK) Podobnie, jak w przypadku AKW, tryb ten zalecany jest w środowiskach, w których parametry hałasu zmieniają się w czasie. W odróżnieniu od poprzednio opisywanego trybu adaptacyjnego, w przypadku AK możliwa jest aktywacja standardowego trybu kierunkowego, jeżeli poziom szumów tła osiągnie dużą wartość. Właściwości cztero-pasmowej kierunkowości dopasowują się do warunków akustycznych, w których przebywa Użytkownik. Cechą charakterystyczną trybu AK jest automatyczne przełączanie pomiędzy AKW oraz SK (oczywiście w zależności od zmian w otoczeniu dźwiękowym). Specjalny algorytm monitoruje w sposób ciągły warunki akustyczne, w których znajduje się Użytkownik oraz aktywizuje optymalny tryb kierunkowy. Różnice pomiędzy adaptacyjnymi trybami kierunkowymi W trybie AKW właściwości kierunkowe są optymalizowane adaptacyjnie dla częstotliwości większych od 1000 Hz, podczas gdy składowe o mniejszych częstotliwościach są przetwarzane wszechkierunkowo. Tryb AK jest szerokopasmowy, tzn. zmiany kierunkowości wpływają zarówno na nisko- jak i wysokoczęstotliwościowe składowe dźwięku. Jak to działa? Integralną częścią układu adaptacyjnej kierunkowości jest ciągła, precyzyjna analiza otoczenia akustycznego (obecność mowy, szumów tła, zmiany w poziomie dźwięku, skład częstotliwościowy sygnałów itp.). Następnie aktywowany jest optymalny, dla określonej scenerii akustycznej, tryb kierunkowy. W przypadku wysokich poziomów szumów tła, następuje aktywacja SK. Jeżeli natomiast poziom szumów maleje, układ łagodnie powraca do AKW. Korzyści z technologii adaptacyjnej. Technologia adaptacyjnej kierunkowości zapewnia wyższą zrozumiałość mowy, zwłaszcza w niekorzystnych akustycznie warunkach (wysokie poziomy szumów tła). W przypadku niższych poziomów szumów, system aktywuje SW, dzięki czemu uzyskuje się większy komfort w pomieszczeniach cichych, pogłosowych oraz warunkach wietrznych.

5 Tryb kierunkowy True Directionality Jak powszechnie wiadomo, małżowina uszna charakteryzuje się właściwościami kierunkowymi, które mają zasadnicze znaczenia dla naturalnej percepcji przestrzennej dźwięku. Wpływ małżowiny usznej na strukturę dźwięków dobiegających z różnych kierunków określa się mianem efektu małżowiny usznej (EMU). Niestety w przypadku aparatów zausznych, mikrofon(y) znajduje(ą) się poza małżowiną uszną, tak więc Użytkownicy aparatów BTE niejako są pozbawieni EMU. Główną funkcją, opracowanej przez Bernafon, technologii True Directionality jest cyfrowe modelowanie (symulowanie) EMU w aparatach BTE. Algorytm True Directionality nie jest dostępny w aparatach wewnątrzusznych, gdyż w przypadku tego typu rozwiązań mikrofon znajduje się w małżowinie. Oznacza to, iż dźwięki docierające z kierunku przedniego są odpowiednio ogniskowane do kanału słuchowego, podczas gdy sygnały docierające z innych kierunków są w specyficzny sposób modyfikowane, analogicznie jak w przypadku słuchaczy normalnie słyszących (Kates, 2008). W przypadku aparatów BTE, mikrofon znajduje sie poza małżowiną uszną. W odróżnieniu od np. aparatów CIC, modyfikacja dźwięków docierających z różnych kierunków zależy głównie od charakterystyki kierunkowej mikrofonu. Dlatego też, w przypadku wszechkierunkowych aparatów BTE struktura sygnałów dobiegających z różnych kierunków nie jest odpowiednio modyfikowana (EMU nie występuje). Może to powodować problemy z określeniem kierunku źródła dźwięku (w tym z rozróżnieniem czy sygnał dociera z przodu czy z tyłu, (Best et al. 2010)). True Directionality precyzyjnie odtwarza naturalne właściwości kierunkowe małżowiny usznej w aparatach BTE. Dzięki tej technologii zależność Indeksu Kierunkowości (DI) od częstotliwości jest niemalże taka sama, jak w przypadku naturalnej małżowiny usznej. Algorytmiczna symulacja EMU oraz efektów dyfrakcyjnych redukuje źródła błędów w słuchowej lokalizacji przestrzennej. Zależność (średniego) indeksu kierunkowości (DI) od częstotliwości dla małżowiny usznej (linia ciągła) oraz otrzymanego dla aparatów BTE z True Directionality (linia przerywana).

6 Tryb kierunkowy True Directionality Indeks Kierunkości (DI, Directionality Indeks) charakteryzuje relację pomiędzy czułością mikrofonu na dźwięki docierające z kierunku przedniego oraz jego czułością na sygnały dobiegające z innych kierunków. Im większa wartość DI, tym bardziej faworyzowane są dźwięki docierające z kierunku przedniego oraz tym większe tłumienie sygnałów dobiegających z innych kierunków. Aparaty słuchowe z mikrofonami o relatywnie dużych wartościach DI zapewniają więc większą zrozumiałość mowy w hałaśliwym otoczeniu akustycznym. Technologia True Directionality zapewnia naturalne odwzorowanie zależności DI od częstotliwości. Wielopasmowa obróbka sygnału gwarantuje dokładne modelowane zależności DI od częstotliwości dla różnych zakresów częstotliwościowych sygnału. Dzięki True Directionality otrzymuje się całkowicie naturalną percepcję dźwięku oraz zwiększenie stosunku sygnału do szumu. Domyślne ustawienia kierunkowości Poniższa tabela przedstawia domyślne ustawienia kierunkowości dla różnych modeli aparatów słuchowych Bernafon oraz dostępnych programów akustycznych. Aparaty BTE Program słuchowy Zróżnicowane otoczenie Kino Komfort w hałasie Rozmowa w hałasie Muzyka Muzyka w domu/tv Rozmowa w samochodzie Widownia Telefon Domyślne ustawienie kierunkowości True Directionality AK SK SW Cewka/SW * Technologia True Directionality dostępny jest wyłącznie w aparatach słuchowych Chronos 9 Aparaty wewnątrzuszne Program słuchowy Zróżnicowane otoczenie Komfort w hałasie Rozmowa w hałasie Muzyka Muzyka w domu/tv Kino Rozmowa w samochodzie Widownia Telefon Domyślne ustawienia kierunkowe AK SK SW Cewka/SW

7 Wnioski Aparaty słuchowe Bernafon oferują możliwość zastosowania wszystkich trybów kierunkowych, które opisano w niniejszej publikacji. Dopasowanie właściwości kierunkowych aparatu powinno uwzględniać środowiska dźwiękowe, w których przebywa Użytkownik oraz jego oczekiwania co do funkcjonowania aparatu słuchowego w określonych otoczeniach akustycznych. Prawidłowe zaprogramowanie kierunkowości zapewnia maksymalną zrozumiałość mowy, naturalną percepcję przestrzenną, co znacząco zwiększa ogólną satysfakcję Użytkowników z aparatów słuchowych. Literatura Best, V.; Kalluri, S.; McLachlan, S.; Valentine, S.; Edwards, B; & Carlile, S. (2010). A comparison of CIC and BTE hearing aids for three-dimensional localization of speech, International Journal of Audiology, Vol. 49, No. 10: Kates, JM (2008). Digital Hearing Aids, San Diego, Plural Publishing, p. 55, 93 Światowa Siedziba Szwajcaria Bernafon AG Morgenstrasse Bern Phone Fax Polska Acustica Sp. z o.o. ul. Hynka 73A Gdańsk Tel Faks Bernafon Companies Australia Canada Denmark Finland France Germany Italy Japan Korea Netherlands New Zealand Poland Sweden Switzerland UK USA 12.11/BAG/PL/subject to change