Airpods还能当助听器使用?实验室测试结果告诉你它和助听器有何区别

健康   2024-06-18 18:04   上海  
以下文章来源于上海新华医院听力眩晕中心 作者孙进




针对存在听力损失的人群,我们通常会考虑助听器作为解决方案。然而,有些人可能觉得助听器不仅价格昂贵,而且会让他们感到自己有所“缺陷”。此外,对于那些认为自己听力问题尚未严重到需要助听器的人来说,使用真无线TWS(True Wireless Stereo)耳机作为一种替代方案可能更具吸引力。在这篇文章中,我们将以某水果公司的TWS降噪耳机为例,分析看看TWS耳机能当助听器来用吗?

图1 TWS降噪耳机(来源品牌官方网站)


01
TWS降噪耳机的辅助听觉技术分析

TWS耳机在硬件结构上与助听器类似,有多个麦克风收集外界和自身说话声,有扬声器播放声音,同时有高精度的H2芯片进行声音信号处理。


TWS耳机以能够实现辅助听觉的两大信号处理算法为基础,一是耳机可以根据用户的听力图自动调节输出声音的增益来匹配用户的听力水平。二是TWS耳机的“通透模式”允许用户在保持耳机连接的同时,也能清楚听到外界环境的声音。“通透模式”的设计满足与人交流时需要关注周围声音的需求,笔者自己使用感受该模式可以非常自然地还原环境声音,如果没有播放音乐甚至经常忘记耳朵上还戴着耳机。这两个功能相结合使得“将外界的声音根据用户听力曲线放大调整后传导至用户耳朵”这一助听基本功能得以实现。

图2 处理环境声音以适应用户听力特征(来源品牌官网)


另外,TWS耳机额外的辅助功能有对话增强和主动降噪,借助计算音频和波束性麦克风,在面对面谈话时将麦克风指向讲话者,并增强语音信号,降低背景噪声量,提升聆听的清晰度。内向式麦克风结合语音增强算法能够识别和传导自身说话声,能够很好地解决助听器容易出现的堵耳效应和声反馈问题,让声音更自然。


图3 对话增强技术(来源品牌广告)


02
TWS耳机的辅助听觉效果如何?

澳大利亚国家声学实验室(NAL)的Nicky Chong-White博士模拟轻度下降、轻中度下降和中度平坦三种听力曲线,在安静和噪声环境中对TWS耳机进行了电声学测量。

图4 三种模拟听力曲线(来源The Hearing Review 2021)


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插入增益分析

基于助听器电声测试常用的轻声级50 dB SPL、中等强度65 dB SPL和大强度80 dB SPL三组言语刺激进行测试。从下图可见,TWS耳机的增益动态范围大约在0~12 dB。TWS耳机插入增益曲线(实线)与NAL-NL2助听处方公式的预设目标增益(虚线)相比,在中等强度级别(红线)较为匹配,耳机对较大的声音(黄线)增益比NAL-NL2更大,但对较轻的50 dB SPL声音(蓝线)提供的增益较小。因此推测,与以NAL-NL2公式编程的助听器相比,TWS耳机更关注日常交流言语声的可听度和响度舒适,但对轻声的增益不足,大声的压缩比不足。

图5 TWS耳机插入增益曲线与NAL-NL2目标曲线对比(来源The Hearing Review 2021)

02
降噪功能

降噪测试中,面对65 dB SPL的人声噪音,开启对话增强功能带来了约4.5dB到5.5dB的信噪比提升,开启降噪功能带来了约2.5dB的信噪比提升,在实际使用中能一定程度促进对话的清晰度。

03
最大声输出

另外,在反应听觉装置的最大声输出能力OSPL90测试中,TWS耳机的输出峰值为96.7 dB SPL,远小于专业助听器测试的111dB SPL。这表明TWS耳机更接近低功率助听器,不适合听损较为严重的群体。


从电声分析结果以及临床经验来判断,听力损失在40dB HL以内,可获得较好的聆听体验;听损在41~60 dB HL范围内,收益则会打折扣;听损超过61dB HL聆听收益就微乎其微了。

图6 不同听力水平使用TWS耳机的预期收益


03
TWS耳机能替代助听器吗?

(1)TWS耳机的优点

  • 调试方便,用手机即可完成简单验配。

  • 频响曲线与NAL-NL2目标曲线较为匹配,日常言语声的聆听舒适度较自然。

  • 以较低的售价(千元左右)可获得高端助听器才有的性能,如自适应信号处理、主动降噪、语音增强、蓝牙直连等。

  • 普通人群对TWS耳机的心理接受度要高于助听器。

  • 可以通过OTA升级,保证设备处于最新状态。


(2)TWS耳机的缺点

  • 可调范围有限,仅个别参数可调,缺少专业助听器的很多功能。

  • 输出动态范围有限,仅适合轻中度听力损失患者。

  • 手机软件设置层级较深,较为繁琐,不适合老年人独立操作。

  • 因为助听效果尚未通过临床研究广泛验证,对儿童听觉、言语功能及认知行为等方面影响尚未明确,不适合儿童使用。


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总 结








TWS耳机作为消费音频产品,是为了满足正常听力人群欣赏影音媒体的需求设计的,而助听器是目前应用最广泛的、对听力损失进行补偿的专业医疗产品,其工程结构、数字信号处理算法是为了满足言语交流来设计的。


TWS耳机并不能代替专业助听器作为听障干预设备。但是对于存在轻中度听力损失,又因为各种原因不愿意验配助听器的朋友,我们可以把TWS耳机当做中小功率的助听器使用,利用消费音频行业高精度的芯片设计和优秀的信号处理算法,使我们更好地聆听,更好地生活。



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中心率先在上海开设听力障碍及眩晕诊治专科门诊,并专门成立了眩晕内科和外科病房以及“眩晕疾病多学科”联合诊疗团队,为各类常见及疑难耳聋、耳鸣及眩晕患者提供全方位、个体化、综合性的诊断和治疗。目前中心拥有国内最完善的听力学及前庭功能检测、诊断和干预康复技术和设备。在婴幼儿及成人的听力疾病诊断及治疗方面,开展了系列的主客观听力学检查和人工助听干预技术,可以满足不同年龄段患者的精准诊治。在眩晕疾病诊治方面,相继开展了系列的国内领先水平的前庭功能检测技术,可以满足各类外周及中枢眩晕疾病的精确诊断及疗效评估。近年来学科发展迅速,致力于听力及前庭功能检测诊断和干预康复技术的规范化,提倡为各类耳聋耳鸣眩晕患者提供全方位、专业化和优质的一条龙模式服务。

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开展的各项专业技术


1.系统和全面的听力学检查技术,开展目前国内最全面、最先进的各项听力学评估检测方法,如常规纯音及高频纯音听阈测试、声导抗及宽频声导抗测试(WBT)、咽鼓管功能测试(TMM)、言语测听(包括噪声环境下言语测听)、婴幼儿视觉强化测听和游戏测听等行为测听、听性脑干反应(ABR)、骨导ABR、频率特异性ABR(tb-ABR)、耳声发射、多频稳态诱发电位(ASSR)、耳蜗电图(EcochG)、耳蜗微音电位(CM)、皮层听觉诱发电位(CAEP)等。开展侧颅底手术中的听觉监护和耳蜗植入术中的电刺激诱发的听觉脑干反应(EABR)。


2.系统而全面的前庭功能检查,拥有完备和先进的前庭及平衡功能障碍检测系统:包括眼震电/视图、主观垂直/水平试验、冷热实验、视频头脉冲试验(vHIT)、甩头抑制试验(SHIMP)、多种刺激方式(气导声刺激、骨导振动刺激、直流电刺激和Tap刺激)诱发的颈肌和眼肌前庭诱发肌源电位(cVEMP和oVEMP)检查。


3.接受各医疗机构听力筛查未通过的转诊婴幼儿,进行早期诊断、早期干预。精准验配婴幼儿助听器,通过听觉言语评估量表、视觉强化测试、游戏测试等手段评估验配效果以达到助听后最佳效果。建立了完善的婴幼儿个体化家庭康复指导模式。


4.根据听力状况,为先天性耳聋、人工耳蜗植入前的儿童,以及各种原因导致的听力下降的成人验配及调试助听器,开展专业的老年人助听器验配工作,具备完善的助听器验配后随访制度,通过验配前的听觉言语评估及验配后的声场测试等,为儿童及老年人提供优质周到的听力康复指导和助听器日常维护服务。


5.人工听觉植入前评估和植入术后调机,开展适合不同类型听力损失的人工听觉植入项目,包括人工耳蜗、骨锚式助听器(BAHA)和骨桥(Bone bridge)、中耳植入等植入前听力学综合诊断评估。开展人工耳蜗植入术中客观检测、人工耳蜗植入术后调机。对人工听觉植入患者制订术后系统、个性化的调机方案,对患者分阶段进行效果评估。结合听觉言语评估量表、行为测听等,完善对听觉言语家庭康复的指导。


6.开设耳聋基因诊断与遗传咨询门诊。近年来为逾2000例先天性耳聋患者及其家属提供了耳聋基因诊断、产前诊断及婚育指导,与市科委、卫健委、残联合作,针对上海地区遗传性耳聋不同目标人群分别确定了耳聋基因突变图谱,确立了常见致聋基因筛查和产前诊断的多种策略,建立适应多种样本来源、不同技术特点、多层面检测验证的遗传性耳聋常见致病基因诊断技术体系,为遗传性耳聋的预防和诊断提供了有力的技术保障。


7.制订梅尼埃病序贯性治疗流程、以及个体化综合性的诊治方案,建立“耳内科与耳外科”的联合模式,治疗“难治性梅尼埃病”。


8.建立基于移动互联网的个体化远程指导的前庭康复平台,为患者制定个性化的前庭康复方案,并实时在线进行前庭康复训练指导、定期在线评估及随访,满足各类眩晕患者的前庭康复诊疗。


9.良性阵发性位置性眩晕(BPPV)的诊断和复位,开展BPPV的临床诊断及手法复位治疗;良性阵发性位置性眩晕治疗仪,通过1080P全高清眼震视频采集,记录清晰实时眼震变化,精准定位6个半规管耳石情况,并根据病变部位进行典型及难治性耳石的复位治疗,使诊断和治疗更加准确、安全和有效。


10.听觉-口语法(AVT)治疗。上海交通大学医学院附属新华医院听力障碍及眩晕诊治中心于2017年与加拿大渥太华大学合作成立新华-渥太华听觉言语康复诊疗中心,专业化开展先天性耳聋患儿助听器佩戴或人工耳蜗植入后的AVT康复训练。AVT是目前针对听障婴幼儿童非常有效的一种听觉言语康复训练方法,融合了听觉、言语、语言、认知和沟通五大训练元素,注重个体化的、全面的、综合性的言语康复训练,强调婴幼儿早期干预的重要性,遵循以“家庭”为中心的康复指导原则;通过对婴幼儿童早期助听干预后听觉技能的培养和建立,以期获得全面的听觉-言语-语言和认知能力的发展,回归主流社会。






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