KATEDRA SYSTEMÓW MULTIMEDIALNYCH Badanie wrażenia narastania głośności z wykorzystaniem testów skalowania głośności Opracowanie: dr inż. Piotr Suchomski 1. Wprowadzenie W zdecydowanej większości przypadków ubytek słuchu ma charakter nieliniowy i na ogół jest różny dla różnych pasm częstotliwości. Z tego też powodu korekcja słuchu za pomocą liniowego wzmocnienia jest nie tyle mało skuteczna, co w skrajnych przypadkach niebezpieczna dla i tak już osłabionego słuchu. Dlatego też we współczesnych aparatach słuchowych stosuje się układy dynamicznej korekcji wzmocnienia sygnału dźwiękowego. Na ogół rolę takiego nieliniowego wzmacniacza pełnią układy kompresji dynamiki dźwięku. Zwykle aparat słuchowy posiada przynajmniej jeden kompresor dla każdego analizowanego pasma częstotliwości. Z powyższych faktów wynika dość intuicyjny wniosek, że aby dobrze określić charakterystykę dynamiki poszukiwanego aparatu słuchowego dla danego pacjenta, należy dokonać badania dynamiki jego słuchu [7][11]. W ogólnym przypadku problem właściwego dopasowania protezy słuchowej sprowadza się do jak najlepszego dopasowania dynamiki tejże protezy do dynamiki uszkodzonego słuchu. Właściwości dynamiczne słuchu można wyznaczyć w oparciu o wyniki testu skalowania głośności. Generalnie w tego typu teście chodzi o zbadanie różnicy w ocenie wrażenia głośności przez osobę badaną a prawidłową oceną wrażenia głośności danego sygnału testowego. W audiologii istnieje kilka znanych metod skalowania głośności [5][9][10][11]. Przykładem testu skalowania głośności jest badanie wrażenia narastania głośności za pomocą testu LGOB (ang. Loudness Growth in ½ Octave Bands) [1][2][3][4]. Wyniki tego testu pozwalają określić dynamikę słuchu niezależnie w czterech pasmach częstotliwości o częstotliwościach środkowych 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz i 4000 Hz, a tym samym pozwalają 1
określić parametry układu wielopasmowego kompresora, stosowanego w większości typowych protez słuchu [5][9]. 2. Test LGOB Badanie wrażenia narastania głośności ma istotne znaczenie przede wszystkim dla osób z mieszanym i odbiorczym ubytkiem słuchu. W takim przypadku wyniki badania progowego słuchu (audiogram tonalny) nie dają pełnego obrazu charakteru ubytku słuchu. Przykładowo pacjenci mający ww. ubytki słuchu mogą mieć takie same audiogramy, ale mogą w zupełnie odmienny sposób postrzegać głośność dźwięków [7][12]. Początkowo, aby opis audiologiczny w takich przypadkach był jasny i pełny, wyznaczano tzw. komfortowy poziom głośności (MCL - Most Comfortable Level) oraz "niewygodny" poziom głośności (LDL - Loudness Discomfort Level). Określenie powyższych poziomów było jednak niejednoznaczne ze względu na brak standaryzacji tych metod [11]. Rozwiązaniem powyższych problemów okazał się test badania wrażenia narastania głośności LGOB, który generalnie polega na badaniu różnicowania głośności w kilku pasmach oktawowych. Oryginalna wersja metody została opracowana przez AT&T Bell Laboratories, natomiast firma Resound Digital Hearing System zaadoptowało metodę LGOB do badań klinicznych. Sygnały testowe wykorzystywane podczas testu LGOB to odpowiednio spreparowane próbki szumu białego przefiltrowanego w pasmach półoktawowych o częstotliwościach środkowych 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz i 4000 Hz. Pojedynczy sygnał testowy składa się z trzech półsekundowych próbek szumu oddzielonych półsekundową ciszą. W zależności od modelu urządzenia, do prowadzenia testu LGOB, sygnały testowe mogą być zapisane na płycie CD lub generowane przez samo urządzenie. Tester LGOB jest skalibrowany do określonego typu słuchawek, na ogół są to słuchawki wewnątrzuszne (ang. earphones, np. ER 3 Etymotic Research). Urządzenie posiada również specjalny interfejs, który pozwala osobie badanej określić głośność słyszanego sygnału testowego. Skalę ocen prezentuje rys. 1. wartość 0 (NONE) oznacza, że osoba badana nie usłyszała sygnału; wartość 1 (VERY SOFT) oznacza, że dźwięk jest bardzo cichy i w rozmowie o takim poziomie głośności osoba badana poprosiłaby rozmówcę, żeby mówił głośniej; wartość 2 (SOFT) oznacza, że dźwięk jest cichy, odpowiada poziomowi cichej rozmowy; 2
wartość 3 (MCL) oznacza normalny poziom głośności; wartość 4 (LOUD) oznacza, że dźwięk jest głośny, odpowiada głośnemu poziomowi głośności rozmowy; wartość 5 (VERY LOUD) oznacza, że dźwięk jest bardzo głośny i w rozmowie o takim poziomie głośności osoba badana poprosiłaby rozmówcę, żeby mówił ciszej; wartość 6 (UCL) oznacza, że dźwięk jest za głośny, wręcz nieprzyjemny; Rys. 1 Skala ocen używana w czasie testu LGOB Generalnie test LGOB przebiega w dwóch fazach. W pierwszej fazie dla każdego pasma wyznaczany jest zakres poziomów natężenia dźwięku, które tolerowane są przez osobę badaną. W tym celu dla każdego pasma odtwarzany jest sygnał o poziomie 60 db SPL i poziom zmniejsza się o 5 db aż do momentu, gdy osoba badana stwierdzi, że nie słyszy już sygnału testowego. Za dolną granicę przyjmuje się poziom o 5 db wyższy (ocena VERY SOFT). Analogicznie wyznaczana jest górna granica poziomu głośności. Prezentowane są 3
sygnały od poziomu 65 db SPL z krokiem 5 db. Za górną granicę przyjmuje się wartość o 5 db niższą od poziomu dźwięku, który został oceniony jako "za głośny" (UCL). W drugiej fazie prezentowane są w sposób losowy sygnały testowe o poziomach z zakresów wyznaczonych w fazie pierwszej. Istnieje kilka alternatywnych zasad określających sposób losowania i prezentowania sygnałów testowych. Na ogół przyjmuje się, że każdy sygnał powinien być zaprezentowany w czasie testu przynajmniej trzy razy lub jest prezentowany tyle razy, aby uzyskać stabilną ocenę dla danego poziomu. Do wyniku testu brana jest wartość mediany z ocen wrażenia głośności uzyskanych dla danego sygnału testowego. Wyniki testu LGOB można zaprezentować na dwa sposoby. Pierwszy sposób polega na prezentacji krzywych ekspansji dla każdego pasma częstotliwości (rys. 2). Drugi sposób to prezentacja wyników testu LGOB w postaci wykresu krzywych jednakowego słyszenia (rys. 3). Rys. 2. Wynik testu LGOB dla pasma 500 Hz Rys. 3. Wynik testu LGOB w postaci krzywych jednakowego słyszenia 4
2.1 Test LGOB w urządzeniu ReSound P3 Punktem odniesienia w trakcie opracowywania komputerowego testu LGOB, były wyniki testu LGOB przeprowadzanego na urządzeniu ReSound P3 (rys. 4). Celem badań prowadzonych w oparciu o to urządzenie jest dopasowywanie protez słuchu. ReSound P3 składa się z następujących modułów: Programator z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym, który generalnie realizuje cztery funkcje: audiometru progowego, testera LGOB, programatora protez słuchu, urządzenia zbierającego, przechowującego i prezentującego dane pomiarowe; Interfejs z siedmioma klawiszami do oceny głośności prezentowanych sygnałów; Przetwornik akustyczny ze słuchawkami wewnątrzusznymi; Karta z programem urządzenia oraz interfejsy do podłączenia programowanej protezy słuchu; Rys. 4. Urządzenie do doboru protez słuchu ReSound P3 Urządzenie ReSound P3 wyposażone jest również w złącze szeregowe RS-232, pozwalające na współpracę z komputerem PC. Aby przeprowadzić test LGOB za pomocą tego urządzenia, należy połączyć ze sobą następujące elementy przyrządu: 5
Do głównego modułu (programator z wyświetlaczem) należy włożyć kartę w specjalną szynę z boku urządzenia; Następnie należy podłączyć interfejs z klawiszami do oceny głośności; W tylnej części programatora znajduje się gniazdo słuchawkowe, do którego należy podłączyć przetwornik akustyczny wraz ze słuchawkami wewnątrzusznymi; Po zmontowaniu zestawu, należy podłączyć zasilanie i uruchomić urządzenie. Następnie należy wybrać lub utworzyć nazwę pacjenta w pamięci urządzenia, po czym wybrać z menu opcję testu LGOB. Test LGOB przeprowadzany jest zgodnie z wcześniej opisaną definicją. Badanie rozpoczyna się trial test, w którym urządzenie testuje zakres tolerowanych natężeń dźwięku przez badanego. Po fazie pierwszej następuje właściwy test. Klawisze, które służą do oceny głośności prezentowanego sygnału, wyposażone są w diody luminescencyjne świecące na czerwono. Po wciśnięciu klawisza, wszystkie diody gasną za wyjątkiem wciśniętego klawisza. Zwłoka w ocenie głośności powoduje przerwanie testu. Na bieżąco w czasie testu nanoszone są wyniki na wykres widoczny na ekranie ciekłokrystalicznym. 2.2. Komputerowy test LGOB W ramach prac badawczo wdrożeniowych w Katedrze Systemów Multimedialnych opracowano i zaimplementowano komputerowy test LGOB. Test ten stanowi moduł aplikacji do diagnostyki słuchu (rys. 5). Ze względu na charakterystykę toru fonicznego typowego komputera zakres dynamiki komputerowego testu LGOB ustalono na 80 db (dla sygnałów 16-bitowych maksymalna osiągalna dynamika sygnału wynosi ok. 90 db). W celu zapewnienia odpowiedniej jakości dźwięku wykorzystywana jest zewnętrzne karty dźwiękowa firmy Audiotrak (DR. DAC nano), która charakteryzuje się wysokiej jakości przetwornikiem cyfrowo-analogowym (24 bity, 96 khz częstotliwość próbkowania). Karta jest praktycznie bezobsługowa, a charakterystyki różnych egzemplarzy są prawie identyczne (możliwość prowadzenia badań na wielu stanowiskach). 6
Rys. 5. Okno główne aplikacji do diagnostyki słuchu Test LGOB jest jednym z kilku testów diagnostycznych słuchu oferowanych przez aplikację. Przed rozpoczęciem jakiegokolwiek testu należy dodać lub wybrać pacjenta (w tym przypadku studenta) do bazy danych. Wszystkie wyniki z poszczególnych testów będą gromadzone w bazie danych. Po wskazaniu osoby, dla której ma być prowadzone badania po prawej stronie okna głównego pojawiają się przyciski reprezentujące poszczególne testy. Aby rozpocząć dany test należy kliknąć w odpowiedni przycisk. Po czym pojawi się okno z instrukcją testu LGOB (rys. 6). Rys. 6. Okno z instrukcją testu LGOB 7
Aby rozpocząć badanie należy kliknąć przycisk Rozpocznij badanie. Następnie pojawi się okno kalibracji poziomu dźwięku (rys. 7). Jeśli kalibracja poziomu dźwięku nie została wykonana wcześniej to należy ją wykonać. W czasie kalibracji nie należy zakładać słuchawek na uszy ton kalibracyjny nie należy do przyjemnych wrażeń słuchowych. Należy kliknąć na przycisk Odtwarzaj i za pomocą przycisków oraz suwaka należy ustawić odpowiedni poziom dźwięku. Rys. 7 Okno kalibracji poziomu dźwięku dla testu LGOB Problem kalibracji poziomu dźwięku rozwiązano za pomocą, specjalnie do tego celu opracowanego, kalibratora (rys. 8). Jako ton kalibracyjny wykorzystuje się czysty ton sinusoidalny o częstotliwości 1 khz i poziomie -25 db. Przy takim sygnale testowym, kalibrator został tak ustawiony, że ciśnienie wytwarzane w słuchawkach ma wartość 95 db SPL dla ucha prawego i ucha lewego (pomiar za pomocą sztucznego ucha i miernika B&K). Przy tak wykalibrowanym systemie, sygnały testowe o maksymalnej amplitudzie wytwarzają w słuchawkach ciśnienie rzędu 110 db SPL. Teoretycznie najniższe osiągalne natężenie dźwięku w omawianym systemie wynosi 30 db SPL. Niestety ta wartość w rzeczywistości jest poniżej poziomu szumu otoczenia (ok. 40 db SPL). Mimo, że zastosowane słuchawki charakteryzują się dość dobrą izolacyjnością od szumu otoczenia, to należy spodziewać się zafałszowania wyników w tym zakresie natężeń. Jest to wada tego rozwiązania. Jednak mając na uwadze, że w procesie dopasowywania aparatów słuchu najistotniejsze znaczenie mają poziomy głośności odpowiadające poziomom głośności rozmowy, czyli 50-80 db SPL, należy się spodziewać, że wyniki testu LGOB przeprowadzonego za pomocą omawianego systemu będą wiarygodne i możliwe do wykorzystania w procesie dopasowywania protezy słuchu. Dzięki zastosowaniu zewnętrznej karty dźwiękowej o stabilnej charakterystyce układ zewnętrznego kalibratora poziomu nie jest niezbędny. Wystarczy dokonać jednej kalibracji za pomocą sztucznego ucha w komorze bezechowej i zapamiętać programowo usatwienie 8
suwaka poziomu wyjściowego dla danego modelu słuchawek (poziom dźwięku może się zmieniać dla różnych modeli słuchawek). W czasie laboratorium eksperymentalnie zostało uruchomione jedno takie stanowisko. Rys. 8 Kalibrator Gdy kalibracja poziomu dźwięku jest zakończona można rozpocząć test LGOB. Kalibracja poziomu dźwięku powinna być wykonana przynajmniej raz w czasie jednego uruchomienia aplikacji. Test LGOB prowadzony jest osobno dla ucha lewego i prawego. Aplikacja pozwala wybrać, od którego ucha rozpocznie się badanie. Faza treningu i faza testu następują automatycznie jedna po drugiej. W czasie testu należy oceniać wrażenie głośności wywoływane przez sygnały testowe. Ocena powinna przebiegać dynamicznie. Wśród sygnałów testowych pojawiają się również sygnały ciszy. Po zakończeniu testu pojawia się wynik testu w postaci wykresów krzywych narastania wrażenia głośności w poszczególnych pasmach częstotliwości (rys. 9). Linia niebieska to charakterystyka referencyjna. Prawidłowe wyniki to to takie, w których uzyskana charakterystyka (linia czerwona) pokrywa się z charakterystyką referencyjną. 9
XPS. Rys. 9. Okno z przykładową charakterystyka skalowania głośności dla ucha lewego w paśmie 4000 Hz Uzyskane charakterystyki skalowania głośności można wydrukować lub zapisac do pliku 3. Skalowanie głośności z wykorzystaniem przefiltrowanych sygnałów muzycznych Test skalowania głośności oparty na metodzie LGOB jako sygnały testowe wykorzystuje szumy wąskopasmowe, które są dość męczące dla słuchu. W czasie prowadzonych badań powstał pomysł zastąpienia tych sygnałów sygnałami zawierającymi dźwięki naturalne, których widmo i energia będzie zbliżona do standardowych sygnałów testowych w postaci szumu. Okazało się, że najprościej takie sygnały pozyskać wśród sygnałów muzycznych i tak wybrano: Bębny odpowiednik sygnałów z pasma 500 Hz, Fortepian odpowiednik pasma 1000 Hz, Gitara odpowiednik pasma 2000 Hz, Skrzypce I odpowiednik pasma 4000 Hz, Skrzypce II pasmo 8000 Hz. Test LGOB powstał z myślą badania pod kątem dopasowania aparatów słuchowych, których nadrzędnym celem jest poprawa zrozumiałości mowy (stąd ograniczenie do pasma 4000 Hz). W czasie badań postanowiono rozszerzyć zakres częstotliwości o pasmo 8000 Hz. Postanowiono również uprościć skalę kategorii oceny wrażenia głośności. W teście LGOB dużą trudność sprawia rozróżnienie dla kategorii GŁOŚNO i BARDZO GŁOŚNO oraz dla kategorii CICHO i BARDZO CICHO. W związku z tym postanowiono oghraniczyć skalę kategorii głośności do następujących kategorii: 10
ZA CICHO (TOO SOFT) gdy poziom dźwięku jest tak niski, że nie jest praktycznie słyszalny, CICHO (SOFT) gdy poziom dźwięku wywołuje wrażenie głośności dźwięku cichego, KOMFORTOWO (COMFORTABLE) gdy wywoływane wrażenie głośności jest komfortowe, GŁOŚNO (LOUD) gdy dźwięk wywołuje wrażenie dźwięku głośnego, ZA GŁOŚNY (TOO LOUD) gdy dźwięk jest na tyle głośny, że wywołuje wrażenie dyskomfortu. W celu realizacji powyższych założeń powstała aplikacja EarTuneUp (rys. 10) zrealizowana w ramach projektów badawczych we współpracy z firmą Intel. Aplikacja działa w środowisku Windows. Aplikacja ta ma charakter narzędzia do prowadzenia badań nad testem skalowania głośności. Rys. 10. Okno główne aplikacji Ear-Tune up Aplikacja posiada szereg opcji. W Menu Options/Loudness Scaling Test Options można ustawić następujące opcje (rys. 11): Ear które ucho ma być testowane, Test duration do wyboru test skrócony (short test) i test normalny, Workstation ID identyfikator urządzenia, na którym prowadzone jest badanie (pomocne przy identyfikacji wyników). 11
Rys. 11. Okno ustawień parametrów testu skalowania głośności Test skalowania głośności rozpoczyna się po kliknięciu na przycisk START LOUDNESS SCALING TEST w oknie głównym aplikacji. Przed rozpoczęciem testu pojawia się okno dialogowe, w którym trzeba wpisać ciąg znaków, który będzie identyfikatorem testowanej osoby (np. pseudonim lub imię i nazwisko). Następnie pojawia się okno z interfejsem do oceny wrażenia głośności (rys. 12). Rys. 12. Okno testu skalowania głośności Przed rozpoczęciem testu można kliknąć na przycisk ze ze znakiem? aby zapoznać się z krótka instrukcją testu (rys. 13). 12
Rys. 13. Okno z instrukcja testu skalowania głośności Gdy użytkownik jest już gotowy do przeprowadzenia testu (siedzi w odpowiedniej pozycji) powinien kliknąć na przycisk START (rys. 12). Gdy test się rozpocznie przycisk START zmienia się na przycisk STOP (możliwość przerwania testu), natomiast poniżej przycisków do oceny wrażenia głośności pojawia się pasek postępu testu (rys. 14). Gdy sygnał jest prezentowany po odpowiedniej stronie przycisków do oceny wrażenia głośności (zależnej od wybranego ucha) pojawia się napis Listen to (rys. 14). Jest on wyświetlany w czasie prezentacji sygnału testowego. Gdy prezentacja sygnału się skończy napis znika, przy czym sygnałem testowym może być też sygnał ciszy. Gdy test zostanie zakończony pojawia się stosowny komunikat o tym, czy test został zakończony prawidłowo. W tym momencie zapisywane są również wyniki testu do pliku w formacie.ini oraz w formacie.txt. Pliki w formacie ini są przydatne dla aplikacji do dalszego ewentualnego przetwarzania, natomiast pliki.txt są łatwe do odczytu przez dowolnego użytkownika. Dzięki zastosowaniu znaku średnika jako znaku rozdzielającego, dane z pliku.txt mogą być łatwo importowane do programu typu Excel. 13
Rys. 14. Okno testu skalowania głośności w czasie testu Zawartość przykładowego pliku z wynikami w formacie tekstowym przedstawiono na rysunku 15. Na początku znajdują się dane identyfikujące badanego oraz urządzenie, na którym test został wykonany (User ID, Workstation ID). Znajduje się tam również informacja o dacie wykonania testu oraz czas jego trwania (test duration). Dalej znajdują się istotne parametry testu: dla którego ucha test był wykonany (selected ear), czy test był skrócony (short test, gdy wartość False to test o normalnej długości), typ sygnału testowego (type of test signal) oraz liczba powtórzeń każdego sygnału testowego (repetitions count) Wyniki testu skalowania głośności podzielone są na 5 bloków, każdy blok dotyczy jednego pasma częstotliwości. W pierwszej linii znajdują się wartości poziomu sygnałów testowych wyrażone w db FS (full scale). W trzech kolejnych liniach znajdują się wartości oceny wrażenia głośności wybrane dla poszczególnych sygnałów testowych (0- TOO SOFT, 1-SOFT, 2-COMFORTABLE, 3-LOUD, 4-TOO_LOUD). W kolejnej linii znajdują się wartości mediany udzielonych odpowiedzi dla poszczególnych sygnałów testowych. Te wartości są brane do wyznaczenia charakterystyki skalowania głośności. 14
Rys. 15. Przykładowa zawartość pliku tekstowego z wynikami skalowania głośności 4. Wyznaczanie charakterystyki dynamiki słuchu na podstawie wyników testu LGOB W ogólnym przypadku, aby wyznaczyć poszukiwaną charakterystykę dynamiki protezy słuchu na podstawie wyników skalowania głośności oblicza się różnicę wyrażoną w db między wynikiem dla słuchu badanego i odpowiadającym mu wynikiem dla słuchu prawidłowego [7]. To postępowanie wynika z twierdzenia Stevensa, które zakłada, że wrażenie głośności, jakie odczuwa osoba niedosłysząca i osoba o słuchu prawidłowym jest takie samo dla różnych poziomów dźwięku. Na przykład, jeśli osoba niedosłysząca ocenia wrażenie głośności sygnału testowego o poziomie 60 db SPL za pomocą kategorii BARDZO CICHO, to odczuwa takie samo wrażenie głośności, jak osoba o słuchu prawidłowym dla sygnału testowego o poziomie 40 db SPL. Otrzymana różnica, 20 db oznacza, że w wyznaczanej charakterystyce ekspansji sygnałowi o poziomie 60 db bezie odpowiadała sygnał wyjściowy o 20 db niższy, czyli 40 db (rys. 16). Rysunek 17 prezentuje otrzymaną w powyższy sposób charakterystykę dynamiki słuchu dla analizowanego pasma (rys. 16). 15
wy [db SPL] kategorie wyniki testu skalowania głośności 6 5 4 3 2 prawidłowy uszkodzony aproksymacja 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 db SPL różnica Rys. 16 Przykład wyznaczania różnicy między wynikami dla słuchu prawidłowego i uszkodzonego Charakterystyka dynamiki słuchu 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 we [db SPL ] słuch prawidłowy słuch uszkodzony aproksymacja Rys. 17 Przykład charakterystyki dynamiki słuchu uszkodzonego 5. Wyznaczanie charakterystyki dynamiki protezy słuchu na podstawie wyników testu LGOB W audiologii charakterystyka dynamiki uszkodzonego słuchu nie ma praktycznego znaczenia. Ma ona jedynie znaczenie w sytuacji próby symulacji ubytku słuchu. Z audiologicznego punktu widzenia, kluczowe znaczenie ma charakterystyka kompresji, niezbędna do dopasowania protezy słuchu [1][7]. Mając wyniki testu LGOB postępuje się analogicznie, jak w przypadku wyznaczania charakterystyki ubytku słuchu. Przykładowo, jeśli osoba niedosłysząca ocenia wrażenie głośności sygnału testowego o poziomie 60 db 16
wy [db SPL] SPL za pomocą kategorii BARDZO CICHO, to odczuwa takie samo wrażenie głośności, jak osoba o słuchu prawidłowym dla sygnału testowego o poziomie 40 db SPL. Otrzymana różnica 20 db oznacza, że w protezie słuchu sygnał o poziomie 40 db należy wzmocnić o wyznaczoną różnicę, czyli 20 db (ponieważ tyle brakuje, aby sygnał o poziomie 40 db wywoływał właściwe wrażenie głośności u osoby niedosłyszącej). W ten sposób można wyznaczyć wszystkie punkty charakterystyki (rys. 18). Charakterystyka dynamiki protezy słuchu 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 we [db SPL ] słuch prawidłowy słuch uszkodzony Rys. 18 Wyznaczona charakterystyka protezy słuchu Jeśli wyznaczona jest już charakterystyka ubytku słuchu, charakterystykę adekwatnej kompresji można w prosty sposób uzyskać poprzez lustrzane odbicie charakterystyki ubytku (ekspansji) względem prostej y = x. 6. Zadania Zapoznać się z obsługą aplikacjami do diagnostyki słuchu oraz do skalowania głośności (opisanymi w instrukcji). Wykonać badania wskazane przez prowadzącego ćwiczenia. Zmierzyć czasy testów. Uzyskane wyniki zapisać do plików.. 7. Opracowanie Dokonać analizy własnych wyników z przeprowadzonych testów. Porównać je z wynikami referencyjnymi. 17
Zebrać wyniki wszystkich studentów z danej grupy laboratoryjnej. Porównać uzyskane wyniki dla poszczególnych testów dla wszystkich studentów z grupy laboratoryjnej. Wyznaczyć uśrednione wyniki skalowania głośności uzyskane w teście LGOB. Wyznaczyć uśrednione wyniki skalowania głośności uzyskane w aplikacji EarTuneUp. Pokazać na wspólnym wykresie wyniki uzyskane w obu aplikacjach. Wszystkie uzyskane wyniki zilustrować również na odpowiednich wykresach jednakowego słyszenia. 8. Bibliografia [1] V. Pluvinage, Clinical measurement of loudness growth, Resound Corp. Redwood City, CA. [2] B.J.B. Allen, J.L. Hall, P.S. Jeng, Loudness growth in ½ octave bands (LGOB) A procedure for the assessment of loudness, J. Acoust. Soc. Am., Vol. 88, No. 2, August 1990. [3] M.R. Ellis, M.K. Wynne, Measurements of Loudness Growth in 1/2-Octave Bands for Children and Adults With Normal Hearing, American Journal of Audiology, Vol. 8, 1999. [4] P. Suchomski, B. Kostek, Komputerowy symulator i korektor ubytku słuchu; IX Sympozjum Reżyserii i Inżynierii Dźwięku, ISSET 2001, pp. 293-300, Warszawa 2001. [5] B. Kostek, A. Czyżewski, P. Suchomski, Multimedia Fitting System for Hearing Impaired People, 3rd World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI'99) and the 5 th International Conference on Information System Analysis and Synthesis (ISAS'99), vol. 8, pp. 169-175, Orlando, USA, 1999. [6] B. Kostek, Komputerowa symulacja uszkodzeń słuchu. Computer simulation of hearing sense impairments. Mat. XLII Otwartego Seminarium z Akustyki, Prace Inst. Podst. Problemów Techniki PAN, C4, s. 507-510, Warszawa-Białowieża, 1995. [7] E. Hojan, Akustyka aparatów cyfrowych, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1997. [8] G.W. McNally, Dynamic range control of digital audio signals, J. Audio Eng. Soc., vol. 32, pp 316-327, May 1984. [9] E.V. Stikvoort, Digital dynamic range compressor for audio, J. Audio Eng. Soc., vol. 34, pp. 3-9, Jan/Feb 1986. 18
[10]. A. Czyżewski, Dźwięk cyfrowy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 1998. [11] M.W. Skinner, Hearing Aid Evaluation, Prentice Hall, New Jersey 1988. [12] A.S. Gelfand, Essentiaal of Audiology, Thieme, New York 1997. [13] T. Bystrzanowska, Audiologia kliniczna, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1969. [14] E. Hojan, F. Jaroszyk, D. Hojan-Jezierska, R. Drzazga, Skalowanie głośności dźwięków zmiennych w czasie w procedurze dopasowania aparatów słuchowych, XLII Otwarte Seminarium z Akustyki, 379-383, Warszawa-Białowieża, 1995. [15] W. Sobczak, Podstawy probabilistyczne teorii systemów informacyjnych, WNT, Warszawa 1981. 19