Aplikace naslouchátek - Hearing aid application

Aplikace naslouchátek

Způsob použití aplikace sluchadla

Aplikace naslouchátek (HAA) je software který, když je nainstalován na a mobilní výpočetní platforma, pomáhá se sluchem.^[1] Mobilní zařízení může zahrnovat chytré telefony, tablety nebo chytré hodinky.

Nastavení

Jelikož se provozní charakteristiky upravují přímo přes grafické rozhraní aplikace, umožňuje tato funkce klasifikovat hardwarově-softwarový komplex jako programovatelné sluchadlo.^[2]

HAA zpravidla upravuje úroveň okolního akustického prostředí (zvuku) podle sluchových charakteristik uživatele, čímž mu umožňuje lépe slyšet.^{[3][4][5][6][7]} Většina HAA funguje jak s kabelovým, tak s bluetooth náhlavní soupravy /sluchátka.^{[5][6][7][8][9][10]}

Na rozdíl od tradičního naslouchátka, které je součástí systému skládajícího se ze sluchadla, kabelového nebo bezdrátového rozhraní, počítačového zařízení a nainstalovaného software pro změny,^[2] úprava HAA je postup v rámci sjednoceného hardwarově-softwarového komplexu.

HAA tedy není horší a dokonce překonává tradiční sluchadla v některých charakteristikách (počet kanálů, vzorkovací frekvence atd.).

Základní nastavení sluchadla je úprava zesílení v souladu s uživatelským nastavením audiogram.

Proces výběru tradičního naslouchátka začíná audiometrie, což je také první charakteristika vnímání zvuku porucha uvažovaná během úpravy HAA. Pokud uživatel již měl speciální audiologic kontrola, tento typ úpravy může provést na dálku odborník a výsledky této kontroly může uživatel zadat pomocí grafického rozhraní aplikace. Mnoho HAA má vestavěný postup in situ-audiometrie který automatizuje celý proces tak, aby si uživatel mohl tento typ vyšetření vzít sám. K tomu se používají softwarové generátory tónových signálů a prvky rozhraní pro reakci na překročení prahu vnímání sluchu.

Rychlá změna nastavení, jako je nábor kompenzace, potlačení ruchu, regulace zesílení umožňuje uživatelům HAA zvolit nastavení, které je vhodnější pro porozumění řeči v tichu nebo s hlukem pozadí.

Další funkcí HAA je schopnost zvolit a použít sady parametrů nejvhodnějších pro aktuální akustickou situaci, například pro ticho, pro hovory v hlučném prostředí atd.

Některé HAA stanoví použití různých výpočetních vzorců pro výpočet zesílení cíle na základě audiometrických dat. Tyto vzorce jsou určeny k zesílení řeči na maximální pohodlnou úroveň vnímání uživatelem.^[2]

Pertalex HAA nabízí svým uživatelům zejména 3 známé vzorce:

• NAL-R;^[11]
• Berger;^[12]
• Pogo.^[13]

Při použití mikrofonního vybavení sluchátek s mikrofonem je maximální dostupné zesílení omezeno vzhledem akustická zpětná vazba mezi mikrofonem a reproduktorem. Zvýšení možné úrovně zesílení signálu je zajištěno silnějším potlačením akustická zpětná vazba.^[14]

Akustická zpětná vazba je nejrozšířenější možností zpětné vazby, která se objevuje při zpětném úniku zvuku z reproduktoru do mikrofon. To může být způsobeno malou vzdáleností mezi mikrofon a reproduktor, volné nasazení sluchadla na povrch akustického masa atd.

Zpracování při frekvenčně závislém zesílení vstupního signálu pro kompenzaci sluchové postižení zahrnuje pomocné funkce, jako je akustická zpětná vazba potlačení.^[2]

V řadě HAA se pro potlačení akustické zpětné vazby používá schéma s rozkladem subpásmového signálu.^[15]

Výhody a nevýhody

Ve srovnání s tradičními sluchadly má HAA následující nevýhody:

1. nápadnější a ne tak pohodlné na nošení;
2. vzhledem k tomu, že mikrofon není umístěn v uchu, nevyužívá funkční výhody ušního boltce a přirozené akustiky vnějšího ucha.

Současně má HAA řadu skvělých výhody:

1. velká vzdálenost mezi mikrofonem a reproduktorem zabraňuje výskytu akustická zpětná vazba, což umožňuje použití velkého akustického zesílení a jednoduššího algoritmu zpracování zvukového signálu;
2. vzhledem k poměrně velké velikosti zařízení je možné implementovat pohodlnější funkce ovládání aplikací pro lidi se špatnou motorikou;
3. možné použití různých typů sluchátek;
4. je možné dosáhnout nejvyšší úrovně akustického tlaku a dosáhnout vysoké kvality zvuku díky velkým reproduktorům a dlouhé životnosti baterie;
5. odolný proti vniknutí ušního mazu a vlhkosti;
6. díky prostorné baterii je možné použít složitější algoritmy zpracování zvukového signálu a vyšší vzorkovací frekvence;
7. flexibilita softwaru;
8. vyvinutý systém distribuce softwaru prostřednictvím příslušných služeb; možnost použití algoritmů korekce sluchu na zvukové a obrazové záznamy, telefonní hovory atd., nejen na akustické signály;
9. nastavení HAA v jednoduchých případech nevyžaduje speciální vybavení a kvalifikaci, uživatel ji může provádět samostatně;
10. HAA nezpůsobuje žádné psychologické nepříjemnosti, protože chytrý telefon /tableta není spojena se sluchovými patologiemi u jiných lidí;
11. uživatel nemusí kupovat a nosit samostatné zařízení.

Srovnávací charakteristiky

Z 11 aplikací testovaných v kategorii sluchových asistentů bylo všech 11 aplikací stále přístupných na konci období hodnocení. Nejlepší aplikací v kategorii sluchových asistentů byl naslouchátko Petralex (4,3 / 5).^[16]

Distribuce HAA je omezena infrastrukturou specializovaných obchodů s aplikacemi, jako je Obchod s aplikacemi, Google Play atd. Existuje poměrně velké množství aplikací, které implementují naslouchátko založené na a chytrý telefon /tableta. Navzdory obecné myšlence - naslouchátko, se však všechna liší v řadě kritérií.

Pro benchmarking byly z top 10 vybrány následující aplikace Google Play ukládat aplikace (pro Android zařízení) a Obchod s aplikacemi (pro iOS zařízení), vybrané na „Naslouchátko"žádost a splnit následující kritéria:

• datum vydání nejnovější verze - nejpozději v červnu 2012;
• korespondence hlavní funkce deklarovaná vývojáři v popisech řešených aplikací k úkolu - kompenzace poruchy sluchu.

Srovnávací charakteristiky aplikací sluchadel uvedených na trh jsou uvedeny v následující tabulce:^[17][18]

Poznámky: * testováno na iPhone 6+ (iOS 9.2), ** testováno dne Samsung Galaxy A3 (Android 7.0), *** ke dni testování (11. února 2019; Před 21 měsíci (2019-02-11)), **** v placené verzi, ***** - pomocí další aplikace.

Základní principy práce HAA

Principy práce s HAA jsou podobné jako u tradičních sluchadel.

Většina HAA poskytuje dva režimy: režim nastavení (procházející skrz in situ-audiometrie postup) a režim korekce sluchu.

Režim nastavení je in situ-audiometrie postup, který umožňuje uživateli nezávisle měřit prahové hodnoty sluchu pomocí tónových zvukových signálů, které jsou generovány s postupně se zvyšující amplitudou po dobu několika sekund. Zvukové signály jsou generovány podle následující posloupnosti frekvence: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 a 8000 Hz.

Některé HAA nemají integrovaný audiometrie Systém. V tomto případě je úprava úrovně zesílení zvuku (obdoba ekvalizér ) je vyroben uživatelem na základě jeho vlastních subjektivních pocitů.^{[9][10][19][20]}

Režim korekce sluchu představuje systém zpracování audio signálu. The systém zpracování audio signálu implementuje širokopásmovou metodu pro změnu opravy spektrální obálka signálu pomocí filtru s a konečná impulzní odezva jehož frekvenční odezva je generován na základě uživatelem definovaného prahové hodnoty sluchu Během in situ-audiometrie postup.

Obrázek 2 ukazuje obecné schéma zpracování signálu v aplikaci naslouchátek.

Obrázek 2 - Obecné schéma zpracování signálu HAA

Audio vstupní signál, akustická zpětná vazba (echo) a hluk pozadí jsou zachyceny pomocí mikrofon, sečteny a poté rozděleny do dílčích pásem s nižšími vzorkovací frekvence pomocí analýzy banka filtrů (AFB).

Odhad hluku je založen na minimem řízeném rekurzivním zprůměrování minulých hodnot hluku.^[21]

Signál subpásma zbavený šumu je odstraněn akustickou ozvěnou adaptivní filtrování.^[21]

Subpásmové zvukové komponenty, které jsou zbaveny ozvěny a šumu, jsou zesíleny vynásobením odpovídajícími koeficienty, které se počítají na základě úrovně vstupních a výstupních zvukových signálů, energie okolního hluku a také prahové hodnoty sluchu (ztráta sluchu frekvenční charakteristiky) uživatele.

Zisková jednotka také plní funkci komprese dynamického rozsahu, čímž kompenzuje funkci nelineárního zesílení člověka kochlea.

Zpracovaný širokopásmový signál je syntetizován pomocí syntézy banka filtrů (SFB).

AFB a SFB lze realizovat jako DFT modulované banky filtrů, což je jeden z nejpopulárnějších typů filtrů používaných v moderních sluchadlech.^[21]

Výstupní signál lze vynásobit celkovým ziskem, který poskytuje pohodlnou úroveň zvuku. Tento koeficient upravuje uživatel pomocí externího řadiče přímo v rozhraní HAA.^[9][4][5][6]

HAA zpravidla poskytuje vysokou rychlost (tj. Minimální zpoždění zvuku) a vysokou kvalitu zvuku díky jednoduchému algoritmu zpracování signálu i díky efektivní implementaci funkčních bloků aplikace.^[21]

Některé HAA nemusí mít blok akustického zrušení.^[22]

Odhad účinnosti sluchadla

Na základě výsledků studií provedených o účinnosti používání různých aplikací sluchadel lze vyvodit závěr, že u respondentů, kteří sluchadla nikdy dříve nepoužívali, existuje tendence pozitivního vlivu na srozumitelnost řeči. Pozitivní dopad na srozumitelnost řeči při rozhovoru v hlučném prostředí zaznamenali respondenti, kteří používali sluchadla.^[23]

HAA může být užitečný nejen jako naslouchátko. Například to může být užitečné v procesu studia, protože studenti mohou umístit své chytrý telefon /tableta blíže k učiteli a lépe ho slyší.^[8]

Reference