DZIAŁANIE 2.1 COMENIUS Kwalifikacje personelu edukacyjnego pracującego z dziećmi z uszkodzonym słuchem (QESWHIC) List Szkoleniowy 4 Martin Kinkel Aparaty Słuchowe
2 Spis treści Wstęp... 3 Cel noszenia aparatów słuchowych... 3 Technologie aparatów słuchowych... 6 Podstawowe ustawienia aparatów słuchowych... 7 Sposoby przetwarzania sygnału... 7 Podstawowe technologie... 7 Regulacja wzmocnienia i dynamiki... 9 Regulacja charakterystyki częstotliwościowej... 10 Strategie poprawy współczynnika sygnału względem hałasu... 11 Dalsze metody... 13 Typy aparatów słuchowych... 14 Podstawowe typy aparatów słuchowych... 14 Specjalne typy aparatów słuchowych... 16 Okularowe aparaty słuchowe... 16 Droga dźwiękowa i wkładki uszne... 19 Akcesoria i urządzenia wspomagające słuchanie... 20 Metody dopasowywania aparatów słuchowych... 21 Podstawowe strategie... 21 Określanie celów... 21 Metody oparte na progach... 21 Metody nadprogowe... 23 Dostrajanie... 24 Ocena rezultatów... 25 Pomiar w uchu rzeczywistym... 25 Ocena progu i skalowanie głośności... 26 Audiometria mowy dla kontroli aparatów słuchowych... 27 Ocena subiektywna... 28 Praktyczne procedury ustawiania aparatów słuchowych... 28 Ustawianie aparatów słuchowych u dorosłych... 28 Ustawianie aparatów słuchowych u dzieci... 29 Wskazania audiologiczne i procedura organizacyjna... 31 Streszczenie... 32
3 Wstęp Dla większości chorych z uszkodzeniami słuchu aparaty słuchowe oznaczają odpowiedni sposób rekompensaty utraty słuchu, ponieważ nawet niewielki procent utraty słuchu, uszkadzający zdolności komunikacyjne, może być skutecznie poprawiany lub nawet leczony farmakologicznie lub operacyjnie. Niemniej jednak jedynie mała część wszystkich chorych z uszkodzeniami słuchu którzy mogą skorzystać z aparatów słuchowych ma je rzeczywiście dopasowane. W związku z tym wiele osób cierpi z powodu niemożności komunikacji, która mogłaby być lepsza dzięki odpowiednim aparatom słuchowym. Dotyczy to zwłaszcza urządzeń dwustronnych. Rozważając znaczenie słyszenia obuusznego dla słyszenia przestrzennego i zrozumiałości mowy w hałaśliwych sytuacjach, wydaje się oczywiste, że przy obustronnej utracie słuchu powinny być zastosowane obustronne aparaty słuchowe. Jednak chociaż większość chorych z uszkodzeniami słuchu cierpi z powodu zwykle symetrycznej, bilateralnej utraty słuchu, w większości krajów jedynie mniejszość pacjentów korzysta z urządzeń bilateralnych. Oznacza to, że generalnie znaczna część osób z uszkodzeniami słuchu nie odnosi optymalnych korzyści. Cel noszenia aparatów słuchowych Cel noszenia aparatów słuchowych nie może być dobrze sformułowany ze względu na różne rodzaje uszkodzeń słuchu z jednej, a różne indywidualne potrzeby i oczekiwania odnośnie słyszenia z drugiej strony. Poza tym, najlepsze możliwe odtworzenie możliwości komunikacyjnych chorego z uszkodzonym słuchem może być z pewnością uznane za główny cel. Aby zrekompensować wszystkie patologiczne aspekty uszkodzenia słuchu, aparaty słuchowe powinny być w stanie przetwarzać sygnały w taki sposób, aby odbiór po przejściu przez patologiczny system słyszenia odpowiadał percepcji normalnej. Pełna rekompensata utraty słuchu wydaje się nie być dzisiaj realna, ponieważ nie wszystkie aspekty patologicznego słyszenia są w pełni zrozumiałe ani nie mogą być zmierzone i ocenione indywidualnie. Co więcej, nie dla wszystkich stopni przetwarzania wzdłuż ścieżki słuchowej dostępne są takie sposoby przetwarzania sygnału, które mogłyby radzić sobie z patologicznymi zmianami na tym etapie. Należy nadal brać pod uwagę, że pomimo wszystkich zadziwiających ulepszeń technologii wspomagania słyszenia, normalny słuch wciąż nie może być w pełni odzyskany.
4 W podstawowym modelu utratę słuchu można uznać za składającą się z czynnika osłabiającego, z którego rekompensatą nie ma zasadniczych problemów, oraz czynnika zniekształcającego, pojawiającego się przy uszkodzeniu słuchu pochodzenia odbiorczego. Ten ostatni może być częściowo wyjaśniony przez zmniejszoną częstotliwość i czasową rozdzielczość. Ten podstawowy model może wyjaśniać, dlaczego zmniejszona zrozumiałość mowy jest bardziej istotna niż zredukowana subiektywna głośność sygnałów akustycznych. Dotyczy to w szczególności słuchania w hałaśliwych sytuacjach. Dalej, obecnie powszechnie dostępne aparaty słuchowe nie są w stanie w pełni zrekompensować centralnie położonych czynników utraty słuchu. Co więcej, należy wziąć pod uwagę, że ogólna zdolność przetwarzania odbioru wiąże się z wiekiem, tak że pełne odtworzenie zdolności słyszenia wydaje się w zasadzie nierealne. Realny cel dopasowywania aparatów słuchowych to przeniesienie wszystkich wejściowych sygnałów akustycznych do pola słyszalności, związanego z indywidualnym progiem słyszenia oraz poziomem dyskomfortu. Jak pokazano na rys. 1, zwłaszcza LTASS (długoterminowe średnie spektrum mowy long term average speech spectrum) powinno być uczynione słyszalnym i przetworzone w MCR (najbardziej komfortowy stopień słyszenia most comfortable range of hearing). W związku z tym potrzebne jest typowe wzmocnienie, które zależy od częstotliwości tak samo, jak poziom napięcia dźwięku wpływającego, w celu upewnienia się, że z jednej strony wszystkie pojawiające się sygnały akustyczne są wzmocnione tak, aby były słyszalne, ale z drugiej strony poziom dyskomfortu nie jest przekroczony nawet przy wysokich poziomach wejściowych, przez co unika się dyskomfortu lub nawet traumatycznych wrażeń słuchowych. Wzmocnienie aparatów słuchowych musi być dopasowane jako funkcja poziomu wejściowego tak samo, jak i częstotliwości. Rys. 1. Typowa utrata słuchu pochodzenia odbiorczego, charakteryzująca się progiem czystego dźwięku (o), najbardziej komfortowym poziomem (MCL, M) oraz poziomem dyskomfortu (UCL, ). Wycieniowany obszar oznacza długoterminowe średnie spektrum dźwięku (LTASS), które powinno być przeniesione do resztkowej dynamiki słyszenia związanej z progiem i UCL.
5 W tym kontekście można zadać pytanie, czy zasadne jest czynienie słyszalnymi wszystkich składników sygnałów akustycznych. Np. redukcja informacji wydaje się mieć sens, jeżeli centralny odbiór wydaje się być przeciążony pełną informacją, zwłaszcza gdy ciche dźwięki w tle zwykle nie zawierają w ogóle lub zawierają bardzo małą dawkę informacji lub są nawet niechciane, np. na cocktail party. Przy normalnym słyszeniu jako taki filtr służą złożone (i nie do końca rozumiane) metody przetwarzania na poziomie centralnym. Biorąc pod uwagę fakt, że większość sytuacji słyszenia społecznego jest w tym sensie hałaśliwa, utrata tej zdolności jest szczególnym problemem. Obecnie nie są znane żadne skuteczne sposoby redukcji informacji dla aparatów słuchowych. Normalizacja odbioru natężenia głosu może być osiągnięta przy wykorzystaniu aparatów słuchowych w dużym stopniu. Dla zrekompensowania innych deficytów (np. zredukowanej częstotliwości lub czasowej rozdzielczości) nie są jeszcze powszechnie dostępne żadne rozwiązania. Kompensacja obwodowych deficytów słyszenia na poziomie ucha może zrekompensować te deficyty i w ten sposób zapewnić najlepsze możliwe warunki wstępne dla słyszenia obuusznego. Bardziej centralnie położone uszkodzenia słuchu nie mogą być zrekompensowane. Niektóre sposoby przetwarzania sygnałów w obuusznych aparatach słuchowych są obecnie badane, a pierwszy obuuszny aparat słuchowy jest przedmiotem pierwszych testów poza laboratorium. Badania audiologiczne i modelowanie ujawnią nowe metody, które będzie można realizować za pomocą powszechnie dostępnych aparatów słuchowych. Niemniej jednak krótkoterminowe oczekiwania nie powinny być zbyt wygórowane.
6 Technologie aparatów słuchowych Przez ostatnie kilka lat technologia aparatów słuchowych znacznie się rozwinęła. Wprowadzenie kilka lat temu aparatów słuchowych programowanych cyfrowo doprowadziło do zwiększonej liczby parametrów nastawnych, a zatem do zwiększonej elastyczności aparatów słuchowych. wykorzystujące cyfrowe przetwarzanie dźwięku w jeszcze większym stopniu poszerzają te możliwości. Jednocześnie strategie dopasowywania oparte na PC oraz lepsza integracja sprzętu pomiarowego dają możliwość wykorzystywania bardziej złożonych obliczeń podczas procesu dopasowywania. Historia nowoczesnych aparatów słuchowych jest ściśle związana z rozwojem elektrotechniki i elektroniki. Pierwsze elektryczne aparaty słuchowe były modelami stolikowymi i mogły być wykorzystywane jedynie stacjonarnie ze względu na wysoki pobór mocy. Nad urządzeniami nieelektrycznymi, takimi jak trąbka słuchowa, miały jednak przewagę większego wzmocnienia i choć niewielką możliwość dopasowywania. Z rozwojem pierwszych miniaturowych lamp próżniowych w latach 30-tych XX w. stało się możliwe produkowanie aparatów przenośnych (aparaty słuchowe noszone na ciele), mających dostateczne wzmocnienie dla osób z poważnymi uszkodzeniami słuchu. Razem z tranzystorem, użytym po raz pierwszy w aparatach słuchowych w latach 50-tych XX w została wprowadzona dalsza miniaturyzacja. Wraz z tranzystorami możliwy był rozwój aparatów słuchowych, które mogły być noszone za uchem (zauszne - BTE behind the ear) lub nawet w uchu (wewnątrzuszne - ITE inside the ear). Rozwój obwodów scalonych (IC integrated circuits), dziś z łatwością zawierających wiele milionów elementów, wprowadził dalsze udoskonalenia w mocy przetwarzania, a niedawno wprowadzono w aparatach słuchowych w pełni cyfrowe przetwarzanie dźwięku. Także w przyszłości aparaty słuchowe będą zyskiwały na dalszym rozwoju mikroelektroniki. Rozwój mikrofonów i odbiorników (głośników) nie był tak gwałtowny, chociaż te elementy również zostały ulepszone. Argumenty takie jak skuteczność są bardzo istotne dla przetworników. Rozmiary aparatu słuchowego wynikają głównie nie z obwodów elektrycznych, ale z przetworników, przełączników, regulatorów i baterii, więc dalsza miniaturyzacja wydaje się mało prawdopodobna, zwłaszcza dlatego, że redukcja wielkości utrudnia obsługę i użytkowanie.
7 Podstawowe ustawienia aparatów słuchowych składają się głównie z czujnika sygnału (mikrofonu), obwodu wzmacniającego oraz nadajnika sygnału (zwykle zminiaturyzowanego głośnika, w niektórych przypadkach przetwornika wibrującego). Czujnik sygnału przetwarza sygnał dźwiękowy w napięcie przemienne. Napięcie to jest wzmacniane i składniki częstotliwości są zmieniane w obwodzie wzmacniającym, następnie nadajnik przetwarza napięcie z powrotem w dźwięk lub sygnał wibrujący. Obok mikrofonu, aparaty słuchowe często wyposażone są w cewkę do wychwytywania fal elektromagnetycznych (cewka indukcyjna, telecewka). Cewka ta odbiera sygnały wysyłane przez pętlę indukcyjną lub przez słuchawki telefoniczne. Podczas gdy telefony publiczne często wysyłają niezbędne fale elektromagnetyczne wystarczająco silne, aby napędzić telecewkę, nowoczesne telefony często ich nie wysyłają ze względu na różne typy przetworników. Wiele aparatów słuchowych jest wyposażonych w bezpośrednie wejście audio (DAI direct audio input) do podłączenia systemów bezprzewodowych (np. systemów FM) lub innych pomocniczych urządzeń słuchowych (patrz poniżej). DAI jest niezbędne zwłaszcza dla optymalnej rehabilitacji dzieci z uszkodzeniami słuchu. Napięcie wzmocnione i zmienione w obwodzie wzmacniającym jest przetwarzane w sygnał akustyczny i przekazywane do uszkodzonego układu słuchowego poprzez przetwornik wejściowy. Zwykle używa się zminiaturyzowanych głośników. Jeśli przekazanie sygnału poprzez przewodnictwo kostne nie jest możliwe, alternatywnie przewodnictwo kostne może być wykorzystywane za pomocą urządzenia wibracyjnego, podłączonego bezpośrednio do kości czaszki. Inne zasady przekazywania dźwięku zostały omówione poniżej. Inne elementy aparatów słuchowych (bateria, przełączniki, regulatory) nie będą omawiane w niniejszym opracowaniu. Sposoby przetwarzania sygnału Podstawowe technologie Zależnie od podstawowej technologii, wykorzystywanej do przetwarzania dźwięku i dopasowywania parametrów, aparaty słuchowe mogą być podzielone na analogowe, programowane cyfrowo oraz w pełni cyfrowe. W analogowych aparatach słuchowych, sygnały i parametry są przetwarzane w sposób analogowy. Przemienne napięcie dostarczane na etapie wejściowym (np. przez mikrofon) jest przetwarzane jako napięcie przemienne we wzmacniających obwodach elektrycznych i
8 przekazywane do głośnika. Wszystkie zmienialne parametry są ustawiane analogowo za pomocą małych potencjometrów. Ze względu na ograniczoną przestrzeń w obudowie aparatu słuchowego zaledwie mała część parametrów może być ustawiana. Oprócz regulatora głośności zwykle nie więcej niż cztery parametry mogą być regulowane. Przy coraz bardziej złożonych strategiach przetwarzania sygnału liczba ustawialnych parametrów wzrasta. Ponieważ dalsza integracja poszczególnych potencjometrów w aparacie słuchowym nie jest możliwa, w latach 80-tych XX w. stworzono aparaty słuchowe programowane cyfrowo. W aparatach tych przetwarzanie sygnału jest nadal analogowe, ale parametry są ustawiane cyfrowo (według parametrów numerycznych). Robi się to za pomocą firmowych elementów programujących lub za pomocą oprogramowania komputerowego PC, z aparatem słuchowym podłączonym za pomocą interfejsu (patrz Rys. 2). Rys. 2.: PC z podłączonym interfejsem (HiPRO) do programowania aparatów słuchowych Cyfrowe ustawianie parametrów daje szereg korzyści większych niż ustawianie analogowe: po pierwsze, wirtualnie nieskończona liczba parametrów może być ustawiona, umożliwiając szczegółowe dopasowanie nawet przy bardzo złożonych strategiach przetwarzania sygnału. Co więcej, ustawienia te są dokładniejsze i powtarzalne. Łatwo jest stworzyć powtarzalny zestaw parametrów, który może być natychmiast porównany i przechowywany w aparatach słuchowych niektórych modeli (wielopamięciowe aparaty słuchowe). W aparatach słuchowych o cyfrowym przetwarzaniu sygnału napięcie przemienne dostarczane na etapie wejściowym jest próbkowane przez konwerter analogowo / cyfrowy i przekształcane w sekwencję liczb, oznaczających napięcie chwilowe. Jakość przetwarzania sygnału jest przede wszystkim zdeterminowana przez próbną częstotliwość i liczbę wartości amplitud, jakie mogą być przedstawiane za pomocą liczb (poziom rozdzielczości). Próbna częstotliwość ogranicza najwyższą częstotliwość, jaka może być wykorzystywana w aparacie słuchowym, przy czym zasadniczo częstotliwość ta nie może być wyższa niż połowa wartości próbnej. Rozdzielczość
9 wzdłuż osi poziomej (liczba wartości poziomu) ogranicza nadający się do wykorzystania współczynnik sygnału względem hałasu: ograniczona rozdzielczość prowadzi do małych różnic między prawdziwą wartością próbną oraz najbliższą wartością, która mogłaby być zinterpretowana jako dodatkowy hałas wewnętrzny. Sekwencja liczb jest przetwarzana w chipie komputerowym, który jest zoptymalizowany do przetwarzania takich sygnałów (procesor cyfrowego dźwięku, DSP digital signal processor) o odpowiednich regułach obliczeniowych (algorytmach). Podobnie jak w komputerze, właściwości takiego aparatu słuchowego są nie tylko warunkowane przez sprzęt, tj. sam aparat słuchowy, ale przede wszystkim przez oprogramowanie (algorytmy). Złożoność jest w większym lub mniejszym stopniu ograniczona jedynie liczbą operacji, jakie mogą być obliczone dla każdej próbki. Po odpowiednim przetworzeniu, sekwencja liczb jest przetwarzana z powrotem w napięcie przemienne za pomocą konwertera cyfrowo / analogowego i przekazywana w postaci dźwięku do ucha. Ze względu na ograniczenia technologiczne dzisiejsze aparaty słuchowe mają często konstrukcję mieszaną, nie wykorzystując jedynie programowalnego DSP, ale mają architekturę przetwarzania sygnału ustawioną w wewnętrznej konstrukcji procesora co najmniej częściowo. Za względu na ogólny rozwój mikroelektroniki można oczekiwać znacznego wzrostu mocy przetwarzania cyfrowych aparatów słuchowych. Regulacja wzmocnienia i dynamiki Systemy kompresji mają za zadanie głównie jak najlepsze dopasowanie poziomu wyjściowego do indywidualnej resztkowej dynamiki słyszenia chorego z uszkodzonym słuchem. Takie systemy mogę być rozróżnione jako systemy kontrolujące wzmocnienie jako funkcję poziomu wejściowego lub wyjściowego, lub systemy ograniczające, unikające przekroczenia określonego poziomu progowego (np. poziomu dyskomfortu). Dla uniknięcia zniekształceń aparat słuchowy powinien być jak najbardziej liniowy. Zakres przetwarzania liniowego jest zasadniczo ograniczony na niskich poziomach przez hałas wewnętrzny aparatu słuchowego oraz wysokie poziomy nasycenia. Te ograniczenia wstrzymują wszystkie systemy regulacji, opisane w następnych rozdziałach. Systemy automatycznej regulacji wzmocnienia (AGC automatic gain control) redukują wzmocnienie, jeśli ustawialny poziom progowy jest osiągnięty przy wejściu do (AGC I =AGC input ) lub wyjściu z (AGC o =AGC output ) aparatu słuchowego. Jeśli zakres dynamiki jest wyznaczony przez poziom wejściowy, przy wykorzystaniu regulatora głośności będzie utrzymywany na stałym
10 poziomie, ale przemieszczany na osi poziomej. Przy systemach AGC o regulator głośności skraca lub rozszerza zakres dynamiki poniżej progu AGC. Właściwości systemów kompresyjnych są generalnie wyznaczane przez poziom progowy (kneepoint), współczynnik kompresji powyżej i poniżej progu, przy stałych czasowych (czasy ataku i zwolnienia). Systemy są podzielone na mające dłuższy czas ataku i zwolnienia, regulujące całe natężenie (automatyczny regulator głośności, AVC automatic volume control) lub dopasowujące dynamikę mowy do uszkodzonego słuchu ( kompresja sylabiczna syllabic compression ), przy wykorzystaniu znacznie krótszych czasów ataku i zwolnienia. Dla uniknięcia zniekształceń, niskie progi AGC i niski współczynnik kompresji powyżej progu powinny być wykorzystywane (szeroka / pełna kompresja zakresu dynamiki, W/FDRC wide/full dynamic range compression). Znaczna liczba możliwych kombinacji parametrów może być zwolniona, najważniejsze są wypisane w tabeli 1. Tab. 1: Klasyfikacja i właściwości najważniejszych podstawowych systemów AGC Automatyczna Ograniczanie Kompresja sylabiczna regulacja natężenia dźwięku kompresji Poziom progowy Niski Wysoki Niski Współczynnik Wysoki Wysoki Niski kompresji Czasy ataku / Długie Krótkie Bardzo krótkie zwolnienia AGC o /AGC i AGC o /AGC i AGC o AGC i Systemy ograniczające (peak clipping, PC) powinny unikać jedynie przekraczania określonego poziomu progowego (np. poziomu dyskomfortu). Nie regulują wzmocnienia, ale ograniczają maksymalne napięcie wyjściowe, czyli maksymalny poziom wyjściowy; w zasadzie mogą być postrzegane jako systemy regulowane wyjściowo. Przeciwnie do systemów AGC, obwody ograniczające pracują bez opóźnień, ale odcinanie sygnałów szczytowych (cutting of signal peaks) powoduje znaczne rozproszenia. Regulacja charakterystyki częstotliwościowej Charakterystyka częstotliwościowa aparatu słuchowego może być zmieniana przez jeden lub więcej regulatorów tonu, a w aparatach wielokanałowych dodatkowo przez ustawienie wzmocnienia na kanałach pojedynczej częstotliwości.
11 Ponieważ kontury równej głośności zwykle zależą od poziomu, wydaje się zasadne regulowanie charakterystyki częstotliwościowej jako funkcji poziomu. Do dopasowania częstotliwości odpowiedzi jako funkcji poziomu wejściowego istnieją sprzeczne teorie: w typowej utracie słyszenia wysokiej częstotliwości próg słyszalności zależy znacznie bardziej od częstotliwości niż od poziomu dyskomfortu. Znormalizowanie konturów równej głośności, większe wzmocnienie wysokich częstotliwości byłyby wymagane na niskich poziomach, podczas gdy wzmocnienie może mniej zależeć od częstotliwości na wysokich poziomach. Strategie tego typu zwane są TILL (treble increase at low levels wzrost wysokich tonów na niskich poziomach). Traktując średnie spektrum mowy jako funkcję poziomu widać, że wysokie częstotliwości są podkreślane coraz większym wysiłkiem mowy dla uwydatnienia spółgłosek, a zatem poprawiają zrozumiałość mowy. Dla wsparcia tej strategii powinno stosować się większe wzmocnienie wysokich częstotliwości na wysokich poziomach, co alternatywnie może być interpretowane jako większe wzmocnienie niskich częstotliwości na niskich poziomach. Dlatego też strategie te nazywane są BILL (bass increas at low levels wzrost niskich dźwięków na niskich poziomach). Do tej pory nie ma zasad ogólnych określających, kiedy i dla kogo która strategia wydaje się być korzystniejsza. Decyzja powinna zależeć albo od środowiska słuchowego albo od indywidualnych ubytków. Pokazuje to także, że nie można oczekiwać zasad ogólnych dopasowywania aparatów słuchowych, ale że należy pamiętać o indywidualnych ubytkach. Strategie poprawy współczynnika sygnału względem hałasu Jednym z najpoważniejszych problemów osób z uszkodzeniami słuchu jest utrata zrozumiałości mowy w hałaśliwych sytuacjach. Istnieje również szereg metod poprawy współczynnika sygnału względem hałasu na korzyść pożądanego sygnału (np. mowy). Jednym ze sposobów jest wykorzystywanie regulatora dźwięku do zredukowania niskich częstotliwości, co może być robione ręcznie lub automatycznie. Naturalnie ta próba może być skuteczna jedynie jeśli sygnał i hałas różnią się znacząco swoimi właściwościami spektralnymi. Klasycznym przykładem jest mowa kolidująca z dźwiękami zdominowanymi niskimi częstotliwościami (np. hałas uliczny). Redukcja wzmocnienia niskich częstotliwości powoduje większą redukcję poziomu hałasu niż poziomu mowy, poprawiając całkowity współczynnik sygnału względem hałasu. Jednak jeśli nie ma różnicy między częstotliwością sygnału i hałasu (np. jeśli pojedynczy mówiący koliduje z innymi głosami), taka metoda nie będzie miała w zasadzie żadnego skutku. Bardziej zaawansowane sposoby wykorzystują modulację (czasową wariancję) sygnału: poziom sygnału mowy zmienia się znacząco w czasie, z maksymalną częstotliwością modulacji ok. 4 Hz (co generalnie odpowiada częstotliwości sylab), podczas gdy poziom sygnałów hałasu zwykle nie
12 jest w ogóle lub jest nieznacznie modulowany. Ten rezultat jest wykorzystywany w niektórych wielokanałowych aparatach słuchowych poprzez wyznaczanie głębokości modulacji w każdym kanale częstotliwości. Jeśli głębokość modulacji jest niższa niż wartość progowa, sygnał jest klasyfikowany jako zdominowany przez hałas, a wzmocnienie na tym kanale będzie zredukowane. Jeśli głębia modulacji jest powyżej progu, sygnał jest klasyfikowany jako zdominowany przez mowę i właściwe wzmocnienie zostaje bez zmian. Przy takiej metodzie aparat słuchowy powinien mieć wiele kanałów o wąskiej częstotliwości tak, aby redukcja wzmocnienia na kilku kanałach jedynie nieznacznie zmieniała właściwości częstotliwości sygnału mowy. Jeśli aparat słuchowy ma jedynie kilka kanałów względnie szerokiej częstotliwości, redukcja wzmocnienia na jednym lub dwóch kanałach również znacząco zmieni sygnał dźwięku, co może mieć negatywny wpływ na zrozumiałość mowy. Ograniczenia tej metody są takie: z jednej strony obróbka sygnałów hałasu o znacznej głębi modulacji (np. jeśli pojedynczy mówiący jest rozproszony przez zaledwie kilka głosów w tle), a z drugiej strony obróbka sygnałów celowych o niskiej głębi modulacji (np. wolna muzyka). Jako produkt uboczny pojawia się wytłumienie zwrotne: jeśli zwrot pojawia się na jednym z kanałów, kanał sklasyfikuje to sprzężenie jako sygnał zdominowany przez hałas. W konsekwencji, wzmocnienie na tym kanale będzie zredukowane, a sprzężenie będzie stłumione. Inna metoda poprawiania współczynnika sygnału względem hałasu wykorzystuje informację przestrzenną, próbując jedynie wychwycić dźwięki pochodzące z pożądanego kierunku (zwykle z przodu), a wytłumić dźwięki dochodzące z innych kierunków. z pojedynczym mikrofonem kierunkowym były dostępne już od wielu lat. Ograniczone rozmiary mikrofonu w aparacie słuchowym dają jedynie ograniczoną kierunkowość i zmiany częstotliwości dźwięków dochodzących z boku ze względu na kierunkowość zależną od częstotliwości. Inną wadą mikrofonów kierunkowych jest brak możliwości ustawienia kierunkowości, ponieważ kierunkowość nie jest ani wymagana, ani pożądana we wszystkich sytuacjach słuchania. Alternatywą jest zintegrowanie dwóch niekierunkowych mikrofonów w aparacie słuchowym (urządzenia wielomikrofonowe). Odpowiednia kombinacja sygnałów z dwóch mikrofonów może dać kierunkowość lepszą niż pojedynczy mikrofon kierunkowy, a przez wyłączenie drugiego mikrofonu właściwości niekierunkowe mogą być realizowane. W dwuusznych aparatach słuchowych sygnały są wychwytywane przez mikrofony położone blisko obydwu uszu, przetwarzane w centralnym procesorze sygnału, i przekazywane do dwóch głośnikach w uszach. Tak więc dalsze poprawienie kierunkowości może być osiągnięte głównie ze względu na większą odległość między dwoma mikrofonami. Ten sposób jest obecnie badany, ale nie został jeszcze zintegrowany w produktach powszechnie dostępnych.
13 Dalsze metody Jeśli użytkownik aparatu słuchowego chce słyszeć w bardzo różnych sytuacjach, przydatne może być zoptymalizowanie parametrów aparatu słuchowego oddzielnie dla różnych sytuacji. Urządzenia wielopamięciowe pozwalają na przechowywanie i odzyskiwanie wielokrotnych zestawów parametrów w urządzeniu. Zwłaszcza dla urządzeń obustronnych wybór pamięci synchronicznej z obu stron za pomocą przełączników może być trudne, dlatego polecane byłoby zdalne sterowanie. Całkiem inny sposób oparty jest na regulacji parametrów aparatu słuchowego tak, aby właściwości aparatu słuchowego były dopasowywane automatycznie do różnych sytuacji słyszenia, czyniąc elementy regulujące zbędnymi. W większości przypadków poziom wejściowy jest wykorzystywany jako główny sygnał regulacji do dopasowywania parametrów aparatu słuchowego (np. wzmocnienie, ton). Taki sposób wykorzystany jest np. w obwodzie K-Amp TM. W aparatach słuchowych nieznacznie bądź bardzo złożonych, umiejscowienie klasycznych elementów regulujących może być problematyczne ze względu na ograniczoną przestrzeń dostępną lub dużą liczbę potencjometrów teoretycznie niezbędnych. W takich przypadkach może być wykorzystywane zdalne sterowanie. Przy zdalnym sterowaniu można radzić sobie wygodnie z włącznikiem / wyłącznikiem, regulatorem głośności, przełącznikiem pamięci, przełącznikiem telecewki i innymi bez żadnych elementów regulujących w aparacie słuchowym. Sygnały są transmitowane na falach radiowych, w podczerwieni lub ultradźwiękowo. Transmisja w podczerwieni wymaga wzajemnej widoczności między nadawcą a odbiorcą, co może być w niektórych sytuacjach niekorzystne. Sygnały ultradźwiękowe mogą być odbierane przez mikrofon w aparacie słuchowym, umożliwiając zachowanie jego małych rozmiarów, ale względnie niska częstotliwość pozwala na transmisję jedynie ograniczonej ilość informacji. W praktyce, technologia radiowa (FM) jest najszerzej wykorzystywaną.
14 Typy aparatów słuchowych Podstawowe typy aparatów słuchowych Razem z wprowadzeniem obwodów, typ, a co za tym idzie i umiejscowienie przetworników odgrywają znaczną rolę w określaniu właściwości akustycznych aparatu słuchowego. Systematyczne modyfikacje ścieżki akustycznej lub wkładki usznej mogą skutecznie wpływać na właściwości akustyczne aparatu słuchowego. Typ jest nie tylko ważny dla komfortu lub kosmetyki, ale także dla akustyki. W aparatach słuchowych typu BTE wszystkie elementy są przechowywane w obudowie (patrz rys. 3). Pobór dźwięku jest zlokalizowany za uchem. Dźwięk jest dostarczany z głośnika za pomocą rurki i indywidualnej wkładki usznej do kanału słuchowego. Elementy regulujące i potencjometry do ustawiania parametrów są umiejscowione z tyłu obudowy tak, aby można ich było dosięgnąć, kiedy urządzenie jest założone. Miejsce na baterię jest zwykle umiejscowione na niższym końcu obudowy. Obwód wzmacniający potrzebuje jedynie niewielkiej części obudowy. Rys. 3: Typowa lokalizacja komponentów w aparatach słuchowych typu ITE wewnątrzusznym (powyżej) i BTE zausznym (poniżej). Dzięki miniaturyzacji możliwe jest umiejscowienie e lementów aparatu słuchowego w obudowie noszonej w uchu. typu ITE są sklasyfikowane według aparatów bardziej lub
15 mniej wypełniających całą małżowinę (aparaty typu koncha albo pełna muszla) oraz aparaty wypełniające w mniejszym lub większym stopniu kanał słuchowy (aparaty typu kanałowego lub pół-muszla). Faktyczne wymiary indywidualnie dopasowanego aparatu zależą także od wielkości i geometrii kanału słuchowego. Im mniejsze urządzenie, tym bardziej dyskretnie może być noszone. Jeśli urządzenie jest umiejscowione w całości w kanale (CIC completely in the canal), aparat jest praktycznie niewidoczny, przynajmniej z przodu. Oprócz korzyści kosmetycznych, umiejscowienie poboru dźwięku blisko lub nawet w samym kanale słuchowym daje również korzyści akustyczne poprzez bardziej naturalne wychwytywanie dźwięku, które przynajmniej częściowo wykorzystuje dyfrakcję ucha zewnętrznego i jej wpływ na właściwości akustyczne (funkcje przekaźnikowe związane z głową head related transfer function, HRTF). Poprawia to słyszenie kierunkowe i możliwość zlokalizowania źródeł dźwięku. Co więcej, dzięki wykorzystaniu rezonansów w małżowinie aparaty kanałowe mają ulepszoną wysoką charakterystykę częstotliwościową. Rezultat ten jest wzmacniany dzięki brakowi rurki, działającej jak mało przepuszczalny filtr, ograniczający wysoką charakterystykę częstotliwościową w aparatach słuchowych typu BTE. W związku z tym aparaty słuchowe typu ITE dają potencjalnie lepszą zrozumiałość mowy. Im bliżej błony bębenkowej jest umiejscowiony głośnik, tym mniejsza jest objętość resztkowa kanału słuchowego. Poprawia to skuteczność sprzęgania, tak że potrzebne jest mniejsze wzmocnienie do osiągnięcia tego samego poziomu natężenia dźwięku, potrzebnego do rekompensaty określonej utraty słuchu. Istnieją także różnice między indywidualnie wykonanym aparatem słuchowym typu ITE, robionym na zamówienie, półmodułowym aparatem słuchowym typu ITE z indywidualnie robioną obudową i modułem obwodu, przytwierdzonym do obudowy, wymienialnym w przypadku naprawy, oraz pełnomodułowym aparatem słuchowym typu ITE, produkowanym na skalę przemysłową i dopasowywanym do obudowy robionej na zamówienie. Konfiguracja modułowa jest korzystna w przypadku napraw lub utrzymania. noszone na ciele są dopasowywane bardzo rzadko. W aparatach takich mikrofon jest zintegrowany w obudowie, dając względnie nienaturalne wejście dźwięku, dodatkowo często wychwytuje i wzmacnia zniekształcenia dźwięku. Głośnik jest noszony za uchem za pomocą wkładki usznej, i podłączony do urządzenia kablem. Względnie duża odległość między poborem dźwięku i wyjściem pozwala na bardzo wysokie wartości wzmocnienia przy niskiej tendencji zwrotnej. Większa obudowa pozwala na większe baterie, konieczne do osiągnięcia tak wysokich wartości wzmocnień. Inną korzyść dają większe elementy regulujące, pozwalające na korzystanie z aparatu nawet przy ograniczonej sprawności manualnej.
16 Obecność aparatów typu BTE na rynku jest różna w różnych krajach, od około 2/3 na wielu rynkach europejskich do 1/3 w USA. Reszta to aparaty typu ITE, a udział aparatów noszonych na ciele oraz innych typów specjalnych jest w ogóle znikomy. Specjalne typy aparatów słuchowych Typy opisane dotychczas stanowią znaczną większość wszystkich urządzeń. Oprócz nich istnieje szereg specjalnych typów aparatów, które zostaną omówione pokrótce w niniejszym rozdziale. Okularowe aparaty słuchowe Okulary na przewodnictwo powietrzne (patrz rys. 4) mogą być uważane za specjalny rodzaj aparatów słuchowych typu BTE, z elementami składowymi wbudowanymi w oprawkę, albo z BTE wmontowanym w oprawkę za pomocą specjalnego adaptora. Przy takiej konfiguracji mikrofon może być wmontowany we frontowej części mostka (jednostronne kierowanie sygnałów IROS, ipsilateral routing of signals) poprawiając wychwytywanie sygnału z przodu. Większa odległość między mikrofonem i głośnikiem często pozwala na urządzenie otwarte, które wychwytuje bardziej naturalne dźwięki i poprawia komfort noszenia. Ponieważ ten bardziej naturalny zasięg dźwięku jest pomocny przede wszystkim dla niskich częstotliwości, urządzenia optyczne są specjalnie dostosowane do aparatowanie niedosłuchów o stromym spadku wysokiej częstotliwości. Rys. 4: Okularowy aparat słuchowy
17 Pośród specjalnych typów aparatów największe znaczenie mają aparaty przeciwstronnego trasowania sygnału (CROS) i obuusznego przeciwstronnego trasowania sygnału BiCROS. W przypadkach jednostronnej głuchoty lub przy uchu, do którego nie można dopasować klasycznego aparatu słuchowego, konfiguracja CROS pozwala na wychwytywanie dźwięków i adresowalności od niesłyszącej strony. Dźwięk jest wychwytywany po stronie uszkodzonej za pomocą mikrofonu i przekazywany do aparatu słuchowego po stronie słyszącej normalnie, gdzie dźwięk jest przekazywany do lepszego ucha. Dzięki odległości między mikrofonem i głośnikiem, można z łatwością zaaparatować to ucho bez ryzyka sprzężenia zwrotnego, przy zachowaniu naturalnego zakresu dźwięku w danym uchu. Przy dostatecznej praktyce niektórzy użytkownicy zgłaszają nawet pewne słyszenie przestrzenne. Okulary słuchowe są wyjątkowo dobrze dopasowane do konfiguracji CROS, ponieważ mikrofon, aparat słuchowy i kabel mogą być dyskretnie wmontowane w oprawkę. Zasadniczo rozwiązanie CROS może być także realizowane za pomocą dwóch aparatów słuchowych połączonych kablem. Jeżeli słuch jest uszkodzony również w lepszym uchu, użyte może być urządzenie BiCROS. Aparat słuchowy w lepiej słyszącym uchu jest połączony z drugim mikrofonem w gorzej słyszącym uchu. Konfiguracja BiCROS jest najbardziej rozpowszechnionym urządzeniem tego typu. Jeżeli obie strony wykazują głęboki ubytek słuchu, nawet ogromne wzmocnienie może być realizowane za pomocą zamkniętych wkładek usznych w konfiguracji power-cros, przy czym w każdym aparacie słuchowym wbudowany jest mikrofon po przeciwnych stronach, co stanowi alternatywę dla aparatów słuchowych noszonych na ciele. Należy jednak brać pod uwagę, że przy założeniu po raz pierwszy taka konfiguracja powoduje mylący odbiór słuchowy, ponieważ strony są zamienione. Najwidoczniej pacjenci przyzwyczajają się do tego dopiero po pewnym czasie. W przypadku przewodzeniowego uszkodzenia słuchu, które nie może być leczone operacyjnie, można rozważyć dopasowanie aparatu słuchowego na przewodnictwo kostne. Urządzenia takie nie przekazują dźwięku za pomocą głośnika, ale urządzenie wibracyjne przekazuje dźwięk bezpośrednio do kości czaszki. Mogą to być specjalne okulary na przewodnictwo kostne, w których wibracje są zintegrowane na samym końcu skroni. Dla zapewnienia skutecznej transmisji dźwięku do kości natężenie kontaktowe powinno być jak najwyższe. Jednak w praktyce należy znaleźć kompromis między natężeniem kontaktowym a poziomem komfortu. Alternatywnie można wykorzystać połączenie za pomocą śrubki
18 mocowanej do skroni (aparat słuchowy mocowany do kości - Bone Anchored Hearing Aid, BAHA, patrz rys. 5). Śrubka ta jest wkładana podczas niewielkiego zabiegu operacyjnego. Należy wziąć pod uwagę, że połączenie przez skórę może powodować jej podrażnienie i zapalenie, jeśli nie będzie zachowana odpowiednia higiena. Rys. 5: Aparat słuchowy mocowany do kości (BAHA) Zaproponowano szereg przetworników jako alternatywę dla klasycznych aparatów wykorzystujących przewodzenie powietrzne. Najważniejsze są systemy indukcyjne i piezoelektryczne. Dla pobudzenia indukcyjnego cewka wytwarza zmienne pole elektromagnetyczne o sile małego magnesu. Magnes ten może być przytwierdzony do łańcucha kosteczek słuchowych, bezpośrednio go napędzając. Jeżeli cewka napędzająca jest umiejscowiona np w muszli typu ITE, a zatem niezależnie od magnesu, magnes może być napędzany także przez inne pola elektromagnetyczne, wytwarzając niepożądane hałasy w tle. Możliwym rozwiązaniem jest umiejscowienie magnesu wewnątrz niewielkiego cylindra, podtrzymującego cewkę napędzającą i przytwierdzonego do łańcucha kosteczek słuchowych. Napięcie zmienne podane do cewki powoduje wibrację magnesu, a zatem i cylindra, napędzając kosteczki słuchowe. Zasada piezoelektryczna korzysta z kryształów, które są pobudzane do wibracji przez podane napięcie zmienne. Wibracje te są potem transmitowane do łańcucha kosteczek słuchowych. Jeżeli przetwornik wyjściowy jest przytwierdzony do łańcucha kosteczek słuchowych, aparat słuchowy musi być przynajmniej częściowo wszczepiony (częściowo wszczepiony aparat słuchowy). Jeżeli wszczepione są wszystkie elementy składowe, system nazywany jest w pełni wszczepionym aparatem słuchowym.
19 Droga dźwiękowa i wkładki uszne Przy aparatach zausznych, a w ograniczonym stopniu również przy wewnątrzusznych, na charakterystykę częstotliwościową może wpływać modyfikacja rożka aparatu, rurki I wkładki. Duża liczba parametrów (materiał, długość, średnica, grubość ścian, ścieżka dźwiękowa, elementy wyciszające itp.) mają wpływ na właściwości akustyczne i mogą być różnicowane by uzyskać efekt wzmocnienia lub wyciszenia. Aby ograniczyć niepożądane rezonowanie elementy wyciszające (filtry akustyczne) mogą być zintegrowane ze ścieżką akustyczną. Przy dodatkowych otworach dźwiękowych i modyfikacjach objętości przewodu słuchowego między aparatem słuchowym i błoną bębenkową (np. przez modyfikację głębokości wprowadzenia) można dalej optymalizować właściwości akustyczne. Dodatkowe otwory dźwiękowe we wkładce usznej (o średnicy 0,8 1,8 mm) otwierają objętość resztkową i wpływają na charakterystykę częstotliwościową poniżej 1 khz. Wzmocnienie w zakresie niskich częstotliwości jest ograniczone w miarę zwiększania średnicy otworów. Ekstremalnym przykładem jest otwarte dopasowanie ze średnicą otworu większą niż 2,5 mm. Ogólna reguła głosi, że wzmocnienie zmniejsza się wraz ze zwiększeniem średnicy otworu. Nieszczelność wkłładki ma w praktyce taki sam efekt. Otwory dźwiękowe o mniejszej średnicy (mniej niż 0,8 mm) służą wentylacji i kompensacji ciśnienia i mają niewielki wpływ na właściwości akustyczne. Często pojawia się niepożądane rezonowanie w zakresie częstotliwości 1-3 khz. Może ono być zredukowane przez wprowadzenie elementów wyciszających do ścieżki dźwiękowej (zazwyczaj do rożka aparatu). Dla częstotliwości powyżej 3 khz średnica rurki i dopasowanie do kanału słuchowego odgrywają niezwykle istotną rolę. Przedłużenie rurki przy wyjściu dźwięku może poprawić działanie przy wysokich częstotliwościach, jednocześnie poprawiając zrozumienie samogłosek. W praktyce dostępne są rurki Libby i rożki Bakke. Niemniej jednak większość wkładek usznych zazwyczaj nie jest wyposażona w przedłużoną rurkę, ponieważ nie we wszystkich przypadkach pożądane jest lepsze działanie w wysokich częstotliwościach i nie we wszystkich przypadkach jest wystarczająco dużo miejsca, by to zrobić. Inne możliwości modyfikacji to głębokość wprowadzenia, definiowana przez resztkową objętość kanału. Redukcja tej objętości może przynieść znaczący wzrost skutecznego wzmocnienia (zmniejszenie tej objętości o połowę zwiększa skuteczne wzmocnienie i poziom
20 mocy wyjściowej o około 6 db). Ponadto znane są specjalne kształty wkładek, w których cechy częstotliwości są modyfikowane przy pomocy jam lub innych środków. Akcesoria i urządzenia wspomagające słuchanie Poprawa możliwości komunikacyjnych w aparatach może być dalej zwiększana dzięki akcesoriom. Szczególnie w przypadku wyposażania w aparaty słuchowe dzieci odpowiednie akcesoria i urządzenia wspomagające mogą odgrywać istotną rolę. Wielu producentów proponuje np. Małe rożki dla dzieci. Przydatne są również środki zapobiegające niechcianej manipulacji kontrolkami głośności (pokrywki, śrubki) i bateriami (zatrzaski, śrubki). Najważniejsze w życiu codziennym dziecka jest wyposażenie aparatu w DAI (bezpośrednie wyjście audio) do podłączanie zewnętrznych akcesoriów, takich jak systemy FM lub transmisji bezprzewodowej. Głównym celem tych systemów jest redukcja odległości między mówiącym a mikrofonem, co znacząco poprawia stosunek sygnału do szumu między głosem nauczyciela (sygnał) a hałasem w klasie. To poprawia możliwości komunikacyjne i integrację dziecka z niedosłuchem. Na podstawie doświadczeń stwierdzamy, że bezpośrednie wyjście audio musi być traktowane jako zasadnicza część aparatu słuchowego odpowiedniego dla małych dzieci. Również u dorosłych DAI może być niezwykle pomocne dla poprawy umiejętności komunikacji w wielu sytuacjach słuchowych. Istnieje wiele urządzeń wspomagających, których celem jest poprawa stosunku sygnału do szumu, umiejętności komunikacyjnych lub zapewnienie lepszego odbioru wezwań lub sygnałów alarmowych. Wśród pierwszej grupy znajdują się systemy transmisji bezprzewodowej. Systemy radiowe (systemy FM) odgrywają istotną rolę w protezowaniu dzieci z niedosłuchem. Systemy podczerwone są lepiej dostosowane do sytuacji, w których potrzebna jest transmisja bezprzewodowa, ale mówiący i słuchający nie poruszają się zbyt wiele (TV, radio, sale konferencyjne). Druga grupa zawiera wzmacniacze telefoniczne specjalnie zaprojektowane by odpowiadać potrzebom osób niedosłyszących. Istnieją telefony z własnym wzmacniaczem i telefony z gniazdkiem do podłączenia do DAI. Telefony tekstowe są coraz bardziej wypierane przez pocztę elektroniczną (e-mail) i inne technologie internetowe. Trzecia grupa składa się np. z bezprzewodowych systemów sygnalizacyjnych zamieniających sygnały akustyczne w wibracje lub sygnały świetlne. Do tej grupy należą również świecące I wibrujące budziki. Akcesoria i urządzenia wspomagające słuchanie muszą być dobierane do indywidualnych okoliczności życiowych osoby niedosłyszącej w celu
21 zapewnienia najlepszych możliwych umiejętności komunikacyjnych we wszystkich sytuacjach słuchowych. Metody dopasowywania aparatów słuchowych Podstawowe strategie Wiele strategii zostało zaproponowanych w celu wyboru i ustawiania aparatów słuchowych. Proces dopasowywania aparatów słuchowych może być podzielony na kilka etapów. Dla każdego z tych etapów istnieje kilka metod i strategii z których te najczęściej stosowane będą wymienione w tym rozdziale. Określanie celów Najpopularniejsze strategie starają się po prostu przenieść przeciętne spektrum mowy w sposób tak pełny jak to tylko możliwe do resztkowej dynamiki słyszenia. Choć ten cel wydaje się na pierwszy rzut oka rozsądny, nie ma gwarancji, ze spełnienie tego kryterium prowadzi do najlepszego rozumienia mowy w sytuacjach cichych i głośnych dla każdego indywidualnego podmiotu. Ponieważ składniki, które nie są słyszane nie mogą przyczynić się do zrozumienia mowy, to kryterium musi być uważane za potrzebne, ale nie wystarczające we wszystkich przypadkach. Metody oparte na progach Metody obliczające docelową korzyść z progów słuchowych zakładają istnienie funkcjonalnej relacji między progiem słyszenia i poziomem dyskomfortu (UCL). Chociaż to założenie może być udowodnione w sensie statystycznym (patrz funkcja regresji na rys. 6), biorąc pod uwagę indywidualną różnorodność (patrz przedział ufności na rys. 6) wydaje się wątpliwe podążanie za tym założeniem w każdym pojedynczym przypadku.
22 Rys. 6: poziom dyskomfortu (UCL) uśredniony na przestrzeni częstotliwości jako funkcja progu tonalnego uśrednionego na przestrzeni częstotliwości dla grupy z niedosłuchem zmysłowonerwowym. Pokazane są dopasowane funkcje regresji, 95% przedział ufności dla funkcji regresji (linie przerywane) oraz 95% przedział ufności dla dara (linia wykropkowana). Biorąc pod uwagę średnie wartości progów, potrzebne wzmocnienie może być obliczone jako połowa niedosłuchu (HL/2) na średnich poziomach (umiarkowany niedosłuch). Z doświadczenia wiemy, że mniejsze wzmocnienie (około 1/3 niedosłuchu) jest potrzebne przy mniejszym niedosłuchu, a większe (około 2/3 niedosłuchu) w przypadkach cięższych. Ponadto wzmocnienie musi być skorygowane dla częstotliwości i typu aparatu słuchowego. Na podstawie szacunkowego UCL uzyskiwane są wymagania dla dynamicznej kontroli i obwodów zabezpieczających. Począwszy od odstawowych zasad podano kilka wzorów obliczania zależnego od częstotliwości docelowego wzmocnienia. Wspólne dla wszystkich wzorów są dodatkowe czynniki korygujące wynikające z doświadczenia. W praktyce, najpopularniejszymi wzorami są: NAL (Narodowe Laboratoria Akustyczne) Berger POGO (przepis wzmocnienia i mocy wyjściowej) Najpopularniejsze wzory są zapisane w programach komputerowych lub sprzęcie do dopasowywania aparatów. Dodatkowo istnieje wiele uzasadnień producentów, które nie będą tu opisane. Krzywe docelowego wzmocnienia obliczane według różnych wzorów wykazują istotne różnice (do 15 db). Wykazuje to, że najwyraźniej próg słyszenia nie jest wystarczającym kryterium do obliczania indywidualnie potrzebnego wzmocnienia. W związku z tym te wartości pozwalają jedynie na wstępne ustawianie parametrów aparatów słuchowych jako punkt wyjścia dla późniejszego dostrajania, ale nie jako wartości ostateczne.
23 Podczas pomiarów audiometrycznych rzeczywisty poziom może być monitorowany przy pomocy sondy z mikrofonem umieszczonej blisko błony bębenkowej (audiometria in situ), indywidualnie kontrolując warunki akustyczne. Te metody nie są jednak szeroko stosowane w praktyce. Metody nadprogowe Znaczna indywidualna zmienność nadprogowej percepcji głośności dla równych progów słyszenia sugeruje indywidualną ocenę nadprogowego wzrostu głośności. Jako pierwsza próba UCL może być stosowany jako dalsza informacja na temat indywidualnej resztkowej dynamiki słyszenia. Innymi metodami obliczania wzrostu głośności z progów i indywidualnie ustalonego poziomu dyskomfortu są metoda przedstawiona na rys. 6 oraz metoda DSL [i/o]. Percepcja głośności może by ustalana indywidualnie przez procedurę skalowania kategorii głośności. Bodźce akustyczne (zazwyczaj wąskopasmowe wiązki dźwięków) są prezentowane podmiotowi, który musi bezpośrednio ocenić głośność (w sposób absolutny, bez porównania do sygnału odnośnego) według skali kategorii. Zarówno skale numeryczne (patrz odcięta na rys. 8) jak i słowne (np. za cicho bardzo cicho cicho średnio- głośno bardzo głośno ekstremalnie głośno) mogą być stosowane. Terminy muszą określać tylko głośność. Aby uniknąć stronniczego skalowania prezentowane poziomy powinny pokryć cały indywidualny zakres dynamiczny i nie mogą być prezentowane w monotonnym (tylko rosnącym lub malejącym) porządku. Wiele badań wykazało, że skalowanie głośności jest odpowiednie do oceniania funkcji poziomu głośności przy dopasowywaniu aparatów słuchowych. Typowe nadprogowe krzywe głośności dla podstawowych rodzajów niedosłuchu są pokazane na rys. 7. Niedosłuch zmysłowo-nerwowy charakteryzuje bardziej stroma krzywa niż przy normalnym słuchu. Ekstrapolowany punkt przecięcia funkcji poziomu głośności z osią poziomu może być interpretowany jako próg słyszenia dla zastosowanych bodźców, podczas gdy nachylenie opisuje funkcję wzrostu głośności. Zwiększone nachylenie może świadczyć o przyroście głośności. Szacunkowy próg jest dość zgodny ze zmierzonym progiem tonalnym, przynajmniej dla umiarkowanych niedosłuchów. Przy takich samych progach kąt nachylenia indywidualnych krzywych poziomu głośności może się znacząco różnić, co podkreśla konieczność indywidualnego pomiaru funkcji głośności.
24 Lautheit [KU] 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 Pegel [db] SE-SH SL-SH Normalh. Rys. 7: typowe funkcje poziomu głośności dla normalnego słuchu (Normalh), niedosłuchu przewodzeniowego (SL-SH) i zmysłowo-nerwowego (SE-SH). Przy równym progu słyszenia (ekstrapolowane przecięcie z osią poziomu) kąt nachylenia funkcji poziomu głośności może być różny. Najlepszym rozwiązaniem byłyby metody pomiaru funkcji głośności bez aktywnej współpracy podmiotu badania. Opcje stanowią pomiar potencjałów wywołanych akustycznie lub pomiar odruchu mięśnia strzemiączkowego. Jednakże nie ma bliskiej relacji między zmierzonymi latencjami a subiektywnym odbiorem głośności. Można oczekiwać, że metody te uzyskają pewną relewancję przy dopasowywaniu aparatów u dzieci wraz z nabieraniem doświadczenia. Aby osiągnąć normalizację odbioru głośności aparat słuchowy musi przenieść patologiczną funkcję poziomu głośności do krzywej odnośnej przez odpowiednie (zależne od głośności) wzmocnienie. Pożądane wzmocnienie może być wyprowadzone dla każdego poziomu sygnału wejściowego z poziomego dystansu między krzywą niedosłuchu a krzywą odnośną. Wzmocnienie dla różnych częstotliwości może być wyprowadzone przez pomiar funkcji głośności dla kilku częstotliwości. Jednakże należy rozważyć, że w codziennym użytkowaniu aparaty słuchowe muszą przekazywać sygnały szerokopasmowe. W związku z tym efekt dodawania głośności i maskowanie sąsiednich pasm częstotliwości musi być wzięte pod uwagę w indywidualnych przypadkach. Ponadto skalowanie głośności nie daje żadnych informacji na temat percepcji sygnałów niestacjonarnych (takich jak mowa). W tym sensie przywracanie normalnej percepcji głośności na pewno jest ważnym celem dopasowywania aparatów słuchowych, ale nie może być traktowane jako pomiar absolutny. Dostrajanie Po ustawieniu cech wzmocnienia na podstawie zasady dopasowywania lub indywidualnych danych głośności należy zweryfikować in situ w uchu podmiotu z niedosłuchem czy cele zostały
25 osiągnięte. Ponadto aparaty słuchowe muszą zostać wypróbowane w kilku codziennych, rzeczywistych sytuacjach słuchowych. W związku z tym podmiot musi nosić aparaty przez okres próbny w swoim normalnym środowisku słuchowym. Podczas dostrajania parametry aparatów słuchowych są dopasowywane optymalnie według uwag noszącego do momentu uzyskania najlepszego możliwego rezultatu. Z doświadczenia wiemy, ze pomiary techniczne i wyniki audiometryczne nie są zgodne z subiektywnie doświadczanym ubytkiem słuchu podczas pierwszych sesji dopasowywania. Ponadto, szczególnie w przypadkach długotrwałych ubytków słuchu, kontrast między stanem w aparatach i bez aparatów jest tak duży, ze pełna kompensacja niedosłuchu nie byłaby zaakceptowana. W tych przypadkach należy stosować systematyczne, stopniowe dostrajanie ( dostrajanie ślizgowe ). Jeśli na początku uda się osiągnąć dobre użytkowanie, sukces słuchowy będzie zwiększony. Ocena rezultatów Opracowano i stosuje się kilka procedur oceny rezultatów dopasowywania aparatów, mogą one być uszeregowane hierarchicznie w zależności od stopnia słuchowego. Mówiąc ogólnie, metody mogą być zaklasyfikowane jako bardziej analityczne (np. pomiar in situ lub wspomagany pomiar progu) badające zewnętrzne umiejętności słyszenia, lub mające bardziej integralne podejście (np. audiometria mowy, ocena subiektywna) przede wszystkim badające bardziej centralne składniki. Metody analityczne są stosowane we wczesnych etapach dopasowywania aparatów słuchowych, podczas gdy metody integralne są stosowane w kontekście dostrajania i ostatecznej oceny. Jeśli ostateczna ocena wykazuje nie satysfakcjonujące rezultaty, parametry aparatów słuchowych są dalej dostrajane i optymalizowane. Potrzebny może być więcej niż jeden krok do osiągnięcia ostatecznego celu. Dostrajanie jest zazwyczaj wykonywane przez specjalistę od aparatów słuchowych (np. w Niemczech akustyk aparatów słuchowych ) przy użyciu odpowiednich metod, podczas gdy laryngolog koncentruje się na ogólnej ocenie rezultatów dopasowywania. Najbardziej rozpowszechnione metody będą opisane poniżej. Pomiar w uchu rzeczywistym Pomiar działania aparatów słuchowych w czynniku sprzęgającym nie bierze pod uwagę cech indywidualnego ucha i indywidualnej wkładki usznej, ponieważ czynnik sprzęgający reprezentuje ich właściwości akustyczne w sposób niedoskonały. Jako alternatywa poziomy natężenia dźwięku