開(kāi)放耳選配的真耳測(cè)試方法

張敏 黃畫(huà) 段吉茸

在發(fā)達(dá)國(guó)家，真耳測(cè)試自1990年起即成為助聽(tīng)器選配規(guī)范內(nèi)容之一，因?yàn)槿绻麤](méi)有真耳測(cè)試，很難得知到達(dá)鼓膜處的增益是否滿足可聽(tīng)度，是否符合目標(biāo)值。真耳測(cè)試是通過(guò)一套系統(tǒng)測(cè)量鼓膜處實(shí)際聲強(qiáng)的方法，該系統(tǒng)大致包括揚(yáng)聲器(發(fā)出測(cè)試聲)、參考麥克風(fēng)(用于測(cè)量的校準(zhǔn))和探測(cè)管麥克風(fēng)(測(cè)量鼓膜處聲強(qiáng))。探測(cè)管麥克風(fēng)與一根柔軟纖細(xì)的硅膠管(探測(cè)管)相連，管的另一端插入耳道，盡可能靠近鼓膜。測(cè)量助聽(tīng)后或堵耳響應(yīng)時(shí)，軟管位于助聽(tīng)器或耳模與耳道壁之間。在助聽(tīng)器驗(yàn)配過(guò)程中，尤其是兒童驗(yàn)配時(shí)，真耳測(cè)試成為客觀反映助聽(tīng)器增益是否達(dá)到目標(biāo)的重要手段。

NAL和DSL[i/o]公式常用于非線性放大助聽(tīng)器的目標(biāo)計(jì)算，分別給出輕聲、中等聲和大聲增益的目標(biāo)值，因而在驗(yàn)證助聽(tīng)器是否達(dá)到目標(biāo)時(shí)，真耳測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出輕聲(50或55 dB SPL)、中等聲(65 dB SPL)和大聲(80或85 dB SPL)的刺激聲，該刺激聲傳入助聽(tīng)器麥克風(fēng)，經(jīng)過(guò)放大線路的放大，再由受話器輸出到達(dá)鼓膜，探測(cè)管的鼓膜端接受到放大的聲音傳送至測(cè)試系統(tǒng)，于是就可以直觀地在整個(gè)真耳測(cè)試過(guò)程中，參考麥克風(fēng)起著非常重要的作用，它是用來(lái)監(jiān)控和調(diào)整到達(dá)耳道口的刺激聲，保證其強(qiáng)度始終與測(cè)試者設(shè)定的值相一致。早在20世紀(jì)80年代，人們將參考麥克風(fēng)放在測(cè)試耳附近的校準(zhǔn)方法稱(chēng)為改良聲強(qiáng)法，該方法可通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)：其一是在探測(cè)管麥克風(fēng)測(cè)量的過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)聲場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整，另一種是在探測(cè)管測(cè)試前進(jìn)行校準(zhǔn)并保存數(shù)據(jù)，即非實(shí)時(shí)調(diào)整。在臨床實(shí)踐中，用實(shí)時(shí)校準(zhǔn)法得到的測(cè)量結(jié)果最可靠，因?yàn)槭茉囌卟豢赡芟袢梭w模型那樣靜止不動(dòng)，因此該設(shè)置成為許多真耳測(cè)量系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置，甚至是唯一設(shè)置。然而，在開(kāi)放式助聽(tīng)器出現(xiàn)之前人們就發(fā)現(xiàn)當(dāng)有聲音從耳道漏出時(shí)使用這一設(shè)置就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題[1]，如今開(kāi)放式助聽(tīng)器日趨流行，先進(jìn)的聲反饋控制系統(tǒng)使得助聽(tīng)器可提供更多的增益，該問(wèn)題也受得到越來(lái)越多的關(guān)注[2]。

1 開(kāi)放式助聽(tīng)器驗(yàn)證的誤差問(wèn)題

近幾年，耳背式助聽(tīng)器有重新占領(lǐng)助聽(tīng)器市場(chǎng)的趨勢(shì)，選配的數(shù)量逐年增長(zhǎng)，其中開(kāi)放式助聽(tīng)器已占到耳背機(jī)總體選配數(shù)量的45%，并且還有上升趨勢(shì)[3]。跟其它方式(耳背式、耳內(nèi)式等)的選配一樣，開(kāi)放式助聽(tīng)器在選配時(shí)也應(yīng)該做真耳測(cè)試，因?yàn)闊o(wú)法從驗(yàn)配軟件上的模擬插入增益曲線估測(cè)真耳鼓膜處實(shí)際的放大強(qiáng)度。在做開(kāi)放式助聽(tīng)器選配的真耳測(cè)試時(shí)，最關(guān)鍵的問(wèn)題就是必需脫離參考麥克風(fēng)，因?yàn)榉糯蟮穆曇魪亩纼?nèi)經(jīng)過(guò)開(kāi)放式助聽(tīng)器的大通氣孔傳出，會(huì)影響真耳測(cè)試系統(tǒng)的參考麥克風(fēng)，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差。從耳道內(nèi)漏出的放大聲和真耳測(cè)試系統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)出的測(cè)試聲一起到達(dá)參考麥克風(fēng)，該混合聲一旦被系統(tǒng)測(cè)量高于校準(zhǔn)信號(hào)，系統(tǒng)就會(huì)相應(yīng)的降低測(cè)試聲。插入增益(real-ear insertion gain,REIG)等于助聽(tīng)響應(yīng)(real-ear aided response,REAR)減未助聽(tīng)響應(yīng)(real-ear unaided response,REUR)，再減去輸入級(jí)，由于系統(tǒng)實(shí)際已降低輸入級(jí)(即揚(yáng)聲器的輸出)，但參考麥克風(fēng)處因?yàn)榻邮艿幕旌下暤膹?qiáng)度仍然是原校準(zhǔn)級(jí)，于是計(jì)算公式中的輸入級(jí)比實(shí)際值要大，系統(tǒng)計(jì)算所得插入增益(REIG)比耳道內(nèi)實(shí)際增益要低。換個(gè)角度而言，由于參考麥克風(fēng)與助聽(tīng)器麥克風(fēng)位置靠近，因此助聽(tīng)器麥克風(fēng)同樣接受到混合聲，但由于助聽(tīng)器內(nèi)有聲反饋抑制算法，使得信號(hào)在傳到受話器之前就已經(jīng)過(guò)濾掉了可能漏出的放大聲，因而助聽(tīng)器僅對(duì)測(cè)試聲進(jìn)行放大輸出，由于揚(yáng)聲器發(fā)出的測(cè)試聲已經(jīng)被參考麥克風(fēng)控制調(diào)整并降低了強(qiáng)度，所以助聽(tīng)器的輸出REAR也隨之降低，表現(xiàn)為助聽(tīng)器增益降低。

除了漏聲導(dǎo)致測(cè)量誤差以外，還有其它一些影響因素。由于絕大多數(shù)開(kāi)放式助聽(tīng)器使用幾種固定型號(hào)的圓頂耳塞和細(xì)導(dǎo)聲管，使得真耳探測(cè)管很難保持在耳道內(nèi)的位置不變，從而增加了測(cè)量的可變性。

開(kāi)放式助聽(tīng)器并不像人們通常想象的那樣具有完全的聲學(xué)穿透力，也就是說(shuō)，真耳堵耳響應(yīng)(real-ear occluded response,REOR)和真耳未助聽(tīng)響應(yīng)(REUR)之差并不等于0，有時(shí)甚至相差明顯，而且該差值會(huì)隨著耳塞通氣孔大小和細(xì)導(dǎo)聲管的插入深度而變化，繼而影響音質(zhì)和滿足可聽(tīng)度要求的增益(尤其是高頻部分)。

盡管反饋相位倒置能顯著減少聲反饋，但并沒(méi)有完全消除[4]。開(kāi)放式助聽(tīng)器使用的大號(hào)通氣孔也提供了一個(gè)聲反饋通道，聲音通過(guò)此路徑極易引發(fā)助聽(tīng)器嘯叫[2]。如果助聽(tīng)器配有音量控制器，可以將其調(diào)到剛好不產(chǎn)生聲反饋的音量以示有多少凈空。除此之外，還可以通過(guò)比較聲反饋抑制功能“開(kāi)”和“關(guān)”時(shí)的助聽(tīng)增益來(lái)計(jì)算該功能最大可提供多少助聽(tīng)增益。

如果開(kāi)放式助聽(tīng)器配有方向性麥克風(fēng)，測(cè)試其指向性功能的方法同測(cè)試其他助聽(tīng)器，只是指向性的幅度沒(méi)有封閉式耳?；蛑?tīng)器大，但還是能觀察到全向性和指向性間的區(qū)別。

2 實(shí)驗(yàn)研究

當(dāng)參考麥克風(fēng)距離耳道足夠近時(shí)，從耳道內(nèi)外流的聲音強(qiáng)度可能超過(guò)從揚(yáng)聲器傳到參考麥克風(fēng)的聲音，測(cè)試系統(tǒng)控制環(huán)路于是降低刺激聲強(qiáng)度，繼而導(dǎo)致耳道內(nèi)的聲強(qiáng)減小，測(cè)試結(jié)果便顯示助聽(tīng)器的增益不夠大。這一影響的大小取決于參考麥克風(fēng)與耳道口的距離、助聽(tīng)器增益和耳道共振特性。為了更直觀地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，Muller等[5]用三種不同的方法進(jìn)行測(cè)量，首先是常規(guī)方法測(cè)量，參考麥克風(fēng)靠近耳道口，即同側(cè)的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)；另一種是在系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉助聽(tīng)器，在之后的測(cè)量中系統(tǒng)用這個(gè)儲(chǔ)存的校準(zhǔn)值，但測(cè)試時(shí)需要受試者保持頭部位置不變；第三種方法是將探測(cè)管麥克風(fēng)放在對(duì)側(cè)耳進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。

圖1 對(duì)側(cè)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)法和常規(guī)同側(cè)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)法測(cè)量同一開(kāi)放式助聽(tīng)器的結(jié)果

上面曲線為兩種測(cè)量方法的REAR，下面曲線為對(duì)應(yīng)的REIG。(a)REIG為20～25 dB時(shí)兩者的差別；(b)REIG提高到25～30 dB時(shí)兩者的差別

從圖1中可以看出，當(dāng)助聽(tīng)器增益增加時(shí)，用兩種校準(zhǔn)方法測(cè)量的結(jié)果差別更為明顯。在真耳測(cè)試頻響曲線的特定頻率段可以觀察到一個(gè)有趣的現(xiàn)象，那就是助聽(tīng)器的輸出在振幅上與刺激聲直接進(jìn)入耳道的聲強(qiáng)幅度相當(dāng)，這是兩個(gè)傳聲途徑的相互作用。由于聲音通過(guò)助聽(tīng)器處理有延遲，因此放大聲和直接聲在耳道內(nèi)呈同相或異相(據(jù)頻率而定)，于是在1 500 Hz以下可觀察到“總和”和“抵消”的效果，該現(xiàn)象反映在真耳測(cè)試儀的屏幕上就形成一條低頻部分有波紋的頻響曲線，而波峰常常被誤認(rèn)為低頻的增益。雖然在測(cè)量曲線上能看到變化，但對(duì)主觀感知毫無(wú)影響，佩戴者既不會(huì)覺(jué)得不舒適，也不會(huì)感覺(jué)到有任何低頻增益。

許多開(kāi)放式助聽(tīng)器可以在封閉的管腔內(nèi)(如2 cc耦合腔)產(chǎn)生低頻增益，而其它的則使用高通過(guò)濾器嚴(yán)格限制了其轉(zhuǎn)角頻率以下的增益。不管怎樣，由于使用小功率受話器，目前沒(méi)有哪種開(kāi)放式助聽(tīng)器能夠在開(kāi)放的耳道內(nèi)提供低頻聲壓，500 Hz以下的頻率段幾乎沒(méi)有插入增益。

研究者使用另一套測(cè)試系統(tǒng)也得到類(lèi)似的結(jié)果，該系統(tǒng)可以比較參考麥克風(fēng)“開(kāi)”和“關(guān)”時(shí)的真耳測(cè)試結(jié)果(圖2)，當(dāng)參考麥克風(fēng)開(kāi)啟時(shí)(實(shí)時(shí)校準(zhǔn))，系統(tǒng)顯示助聽(tīng)器的真耳響應(yīng)比實(shí)際的輸出低。

圖2 參考麥克風(fēng)開(kāi)和關(guān)時(shí)測(cè)量的開(kāi)放式助聽(tīng)器真耳助聽(tīng)響應(yīng)

有實(shí)驗(yàn)表明[5]，當(dāng)參考麥克風(fēng)距離耳道口非常近時(shí)，參考麥克風(fēng)接收到混合聲后能使3 000 Hz處的刺激聲降低8 dB，當(dāng)參考麥克風(fēng)離耳道口超過(guò)3 cm時(shí)，對(duì)揚(yáng)聲器刺激聲的強(qiáng)度變化幾乎無(wú)影響。在不發(fā)生聲反饋的前提下，測(cè)量結(jié)果的差異平均約為5 dB，如果將助聽(tīng)器增益調(diào)至最大，可能產(chǎn)生10 dB的差異。

開(kāi)放式助聽(tīng)器的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是使用開(kāi)放耳塞，它能夠有效的消除堵耳效應(yīng)，但到底在多大程度上消除堵耳效應(yīng)呢？或者說(shuō)，當(dāng)插入開(kāi)放耳塞后，耳道共振還剩余多少呢？Mueller等[5]給14名成年人(7男7女)做了真耳測(cè)試，首先測(cè)量每位受試者右耳的REUR，然后給他們戴上開(kāi)放式助聽(tīng)器，耳塞大小根據(jù)個(gè)體耳道直徑大小選取，助聽(tīng)器呈關(guān)閉狀態(tài)，測(cè)試真耳堵耳響應(yīng)(REOR)。

圖3 14位受試者的平均真耳未助聽(tīng)增益(REUG)和佩戴開(kāi)放式助聽(tīng)器后的平均真耳堵耳增益(REOG)

從圖3中可以看出開(kāi)放耳塞的確不堵耳，戴與不戴耳塞對(duì)耳道的共振并無(wú)明顯影響，但戴上耳塞之后，共振峰有向低頻移動(dòng)的趨勢(shì)(本例從3 000 Hz移至2 000 Hz)，目前對(duì)共振峰的低頻移位暫無(wú)全面的解釋?zhuān)嚓P(guān)的其它研究也得出類(lèi)似的結(jié)果。雖然本例并未使用受話器內(nèi)置式助聽(tīng)器測(cè)量，但有研究表明其結(jié)果與細(xì)導(dǎo)聲管的開(kāi)放式助聽(tīng)器相同。幾乎所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均支持開(kāi)放耳塞最大化地減少了堵耳效應(yīng)，并保留了耳道的自然共振特性。

近幾年出現(xiàn)的另外一種開(kāi)放式助聽(tīng)器是將受話器放置在耳道內(nèi)而不是在耳背機(jī)里，通常稱(chēng)為耳內(nèi)受話器(RIC)。這兩種開(kāi)放式助聽(tīng)器得到的真耳測(cè)量曲線大致相同，只在平滑度方面略有差別，是因?yàn)榧?xì)導(dǎo)聲管內(nèi)共振導(dǎo)致的(耳內(nèi)受話器不存在這個(gè)問(wèn)題)，目前細(xì)導(dǎo)聲管的共振峰已由各廠家的電聲學(xué)算法去除。實(shí)際上，無(wú)論受話器位置在哪，開(kāi)放式選配的真耳測(cè)試都需要在常規(guī)操作方法上作一些修改[2]。

3 避免測(cè)量誤差

由于參考麥克風(fēng)是開(kāi)放式助聽(tīng)器驗(yàn)配驗(yàn)證的最重要的問(wèn)題，因此為了避免這種誤差，許多真耳測(cè)試系統(tǒng)預(yù)設(shè)了開(kāi)放式助聽(tīng)器測(cè)試模式，測(cè)量時(shí)選擇開(kāi)放(Open)模式即可，該模式包含一個(gè)探測(cè)管在耳道內(nèi)的均衡化步驟。如果真耳測(cè)試系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)這一項(xiàng)功能，則大多數(shù)真耳測(cè)試設(shè)備都允許測(cè)試者在測(cè)量時(shí)關(guān)閉參考麥克風(fēng)或?qū)⒖见溈孙L(fēng)遠(yuǎn)離助聽(tīng)器。值得注意的是，這一現(xiàn)象并不會(huì)出現(xiàn)在所有的開(kāi)放式選配，只有大功率的開(kāi)放式助聽(tīng)器(高頻插入增益大于20 dB SPL)才容易出現(xiàn)。低于20 dB的增益，測(cè)量值和實(shí)際值無(wú)太大區(qū)別，當(dāng)增益大于20 dB時(shí)，可以認(rèn)為實(shí)際值應(yīng)該比測(cè)量值高5 dB左右。

在比較各廠家開(kāi)放式助聽(tīng)器產(chǎn)品的插入增益[6]時(shí)，應(yīng)確保測(cè)試條件一致。測(cè)試前建議關(guān)閉所有的信號(hào)處理功能，如噪聲抑制、聲反饋抑制、壓縮和方向性麥克風(fēng)等。真耳測(cè)試儀儲(chǔ)存了各種測(cè)試信號(hào)，根據(jù)測(cè)試者的關(guān)注點(diǎn)不同選擇相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)，比較不同助聽(tīng)器時(shí)應(yīng)使用相同的測(cè)試信號(hào)。幾乎所有開(kāi)放式助聽(tīng)器都采用非線性放大，因此在測(cè)量時(shí)最好分別使用輕聲、中聲和大聲作為刺激信號(hào)，這一過(guò)程和測(cè)試其它助聽(tīng)器別無(wú)兩樣，通常使用55、70和85 dB SPL的言語(yǔ)信號(hào)，以確保輕聲在聽(tīng)閾之上，中聲在舒適級(jí)，大聲不超過(guò)不適閾。

探測(cè)管的放置位置會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，尤其是在比較助聽(tīng)器時(shí)，一定要確保探測(cè)管的位置一致，否則會(huì)導(dǎo)致明顯的差距，特別是在高頻部分。探測(cè)管的位置可以用管上的黑色標(biāo)記來(lái)控制，將探測(cè)管插入耳道，保證真耳未助聽(tīng)響應(yīng)(REUR)測(cè)量準(zhǔn)確。由于開(kāi)放式驗(yàn)配重點(diǎn)在于提供高頻增益，有時(shí)甚至超過(guò)5 000 Hz，因此探測(cè)管一定要插入足夠的深度，使得REUG在6 000 Hz處凹陷不超過(guò)-5 dB。如果沒(méi)能達(dá)到此深度，將會(huì)在插入增益曲線該頻率附近看到一明顯的誤導(dǎo)性的波峰。探測(cè)管黑色標(biāo)記放置在耳屏上方，將探測(cè)管穿過(guò)開(kāi)放耳塞插入耳道，然后將開(kāi)放式助聽(tīng)器導(dǎo)管L型轉(zhuǎn)折點(diǎn)與標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)，這樣既可以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，又能保證被測(cè)試者的舒適度。

開(kāi)放式助聽(tīng)器顯著地減少了堵耳效應(yīng)，很大程度上提高了佩戴者的滿意度，但聽(tīng)力學(xué)人士應(yīng)始終重視驗(yàn)證環(huán)節(jié)。選配公式計(jì)算的目標(biāo)增益值是鼓膜處應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)，真耳測(cè)試幾乎成了唯一驗(yàn)證助聽(tīng)器在耳道內(nèi)增益的方法。開(kāi)放式助聽(tīng)器的真耳測(cè)試過(guò)程與其它助聽(tīng)器相似，但因?yàn)槎赖拇蠓乳_(kāi)放，耳道的共振及聲反饋通路都受到影響，因此對(duì)于這種特殊驗(yàn)配方式，需要對(duì)常規(guī)的真耳測(cè)試方法做一些改良。隨著助聽(tīng)器技術(shù)的不斷更新，驗(yàn)證方法也將更趨完善和精確。

4 參考文獻(xiàn)

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