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以自適性動態範圍調整與信號補償式主動噪音消除技術進行輔助聽力裝置聽力補償與測試之研究

輔具研究項目內容
資料來源 全國博碩士論文資訊網
原著作者 張弘岳
整理作者 張弘岳(指導教授:羅錦興、戴政祺、羅敦信教授)

成果內容

輔助聽力裝置(ALD)因為容易取得、價格合理、而且不需聽力師選配,因此適合輕度到中度聽力損失個案。傳統ALD利用無線技術將遠處聲音傳到近端而提升訊噪比,然而若不搭配遠端發射器,隨身配戴的輔聽器在噪音環境下因採用線性放大而訊噪比較低;另一方面,助聽器雖然較輔聽器有較佳表現,整合無線技術以達成電話及音樂等功能卻非易事。本研究採用自適性動態範圍調整及信號補償式主動噪音消除(ANC)技術應用於藍牙輔助聽力裝置,具有助聽、電話、音樂、聽力測試等功能,並與線性裝置在安靜與噪音環境下比較其效益。
應用於輔助聽力的自適性動態範圍調整包括助聽功能之下的自適性動態範圍最佳化(ADRO)策略與電話功能之下的壓縮放大策略,兩者皆以高音漸傾型感音神經性聽力損失進行選配。在安靜與噪音環境下,助聽功能比較ADRO與線性策略,電話功能則比較壓縮放大與線性策略。17與12位母語為華語、年齡分佈於21–68歲的輕中度聽損個案分別參與助聽與電話功能的研究。客觀聽測分別以噪音下漢語語音聽辨測試(MHINT)與華語單音節字音語音聽辨測驗(MMRT)進行助聽與電話功能的測試,主觀聽測則採用使用者對整體語音音質滿意度。
在聽力測試方面,本研究在安靜、45 dB HL遮蔽窄頻噪音、寬頻語音噪音與白噪音環境下比較信號補償式主動噪音消除耳機與TDH39、Audiocups等聽力測試耳機。24位年齡分佈於20–25歲的正常聽力個案參與此項研究。噪音環境下的閾值平移以純音閾值量測結果來計算;實耳降噪能力則以實耳閾值衰減(REAT)來界定。
助聽功能結果顯示,噪音環境下ADRO系統的MHINT語句聽辨值訊噪比在單耳配戴與未配戴間展現顯著性差異,但是線性裝置無顯著差異。整體語音音質滿意度顯示安靜環境下使用者對ADRO及線性系統同樣滿意,但是噪音環境下對ADRO比線性系統滿意。電話功能結果展現壓縮放大系統的MMRT平均語音聽辨得分顯著比線性裝置高(安靜及噪音環境下分別高出57% 及 53% );語音音質滿意度指出安靜環境下使用者對兩種系統滿意度介於中度與滿意,然而噪音環境下對壓縮放大系統比線性裝置滿意。
聽力閾值測試結果發現在窄頻、寬頻語音與白噪音環境下,ANC耳機250及500 Hz的平均閾值顯著低於TDH39聽力測試耳機,250 Hz的平均閾值也顯著低於Audiocup聽力測試耳機;同時在窄頻噪音下,ANC耳機250及500 Hz的閾值平移與TDH39耳機相較分別減少14.2及12.3 dB。ANC耳機能夠在45 dB HL遮蔽寬頻語音與白噪音環境下以15 dB HL準確量測250 Hz的閾值,也能在窄頻噪音環境下以20 dB HL準確量測250 Hz的閾值,其結果和安靜環境並無區別,相對的TDH39 及Audiocups耳機則產生顯著的閾值平移。
以上結果展現自適性動態範圍調整應用於藍牙輔助聽力裝置助聽與電話功能對輕中度聽損個案的效益,特別是噪音環境下此效益更為顯著;在聽力閾值測試方面,信號補償式主動噪音消除耳機比傳統聽力測試耳機在250及500 Hz有較低的閾值平移,而且能夠在45 dB HL遮蔽窄頻與寬頻噪音環境下準確量測到20 dB HL閾值。此研究提出一藍牙輔助聽力裝置的創新架構設計,以自適性動態範圍調整應用於輔助聽力提升噪音下的訊噪比,同時以信號補償式主動噪音消除應用於噪音下閾值量測,此設計提供未來輔助聽力裝置搭配行動應用軟體執行輔助聽力與自我選配功能的方向。