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这篇综述聚焦助听器领域,探讨了助听器技术进步对使用者在现实场景中面临挑战的应对效果。研究发现,尽管技术有所发展,但使用者在嘈杂环境中理解言语仍有困难。文章分析了多种技术(如降噪(NR)、方向性麦克风(DM)等)的实际效果,为后续研究指明方向。
助听器技术的发展与现状
听力障碍是一种常见且对个人日常生活影响重大的残疾。内耳对听觉刺激的感知会因听力受损而变差,而佩戴助听器是治疗感音神经性听力损失的主要方法。现代助听器能根据每只耳朵的情况有效放大声音,在安静环境下可实现较为清晰的言语理解。但在背景噪音环境中理解言语,仍是许多助听器使用者面临的难题。
随着科技发展,助听器技术取得了诸多进步。方向性麦克风(DM)技术可增强信噪比,通过相对放大信号方向的声音,提升嘈杂环境中的言语清晰度。多通道自适应方向性技术更是能将极坐标图中最不敏感的部分转向噪声源方向。同时,先进的降噪(NR)技术能检测和处理更多种类的声音,减少其负面影响,并且可以与 DM 协同工作,根据 DM 提供的空间数据确定增益降低程度。
波束形成器技术利用多个麦克风增强指向性,提高了不同环境中的信噪比,目前已应用于商业助听器,有单边和双边配置。此外,助听器还融入了运动传感器,可分析运动模式,根据用户需求进行精确调整。人工智能(AI)也被应用于助听器,通过声学环境分类增强言语理解,能根据环境自动调整方向性和噪音管理等功能 。
研究目的与方法
本研究旨在整理科学期刊上关于近期助听器降噪技术的文章,评估该技术在解决助听器使用者现实挑战方面的有效性。研究人员通过美国国立医学图书馆国立卫生研究院(PubMed)、Cochrane 系统评价数据库、Research Gate、Google Scholar 等数据库进行文献检索。检索时间范围为 2014 年至 2024 年,检索关键词为英文,包括 “Challenges” AND “hearing aid users” AND “Noisy environments” 等相关组合。
在初步检索到的 150 篇可能相关的文章基础上,研究人员先通过标题和摘要进行筛选,然后对 55 篇文章进行全文评估。根据预先设定的纳入和排除标准,排除 25 篇文章,最终选定 30 篇合适的研究,其中 12 篇最相关的文章被纳入最终综述。
研究结果
多项研究表明,助听器使用者在噪音环境中理解言语存在困难,实验室测试不足以预测助听器在现实聆听环境中的效果。虽然高级助听器在实验室控制条件下表现良好,但在现实世界中,其相较于基本款助听器的优势并不显著。例如,Wu 等人(2019)研究发现,高级助听器的方向性麦克风和降噪功能在实验室表现出色,但在现实场景中未带来明显改善,不过使用者对带有这些功能的助听器满意度更高。
关于运动传感器在助听器中的应用研究较少,Froehlich 等人的研究显示,无论是在实验室还是现实环境中,集成运动传感器的助听器都能有效分类环境,提升言语理解并减少聆听努力。在波束形成器技术方面,Picou 和 Rickets 的实验室研究表明,单边和双边波束形成器相较于全向麦克风在句子识别上有显著提升,双边波束形成器相对单边还有一定优势,但自适应双边波束形成器在嘈杂环境中未展现出比静态双边波束形成器更明显的优势,且该技术在现实生活中的表现尚无数据。
此外,研究还发现,激活噪音管理功能可提升助听器在不同环境中的现实益处,但实验室对噪音环境中言语的测试无法预测现实情况。人工智能虽在近年来提升了助听器性能,但目前缺乏其在现实聆听环境中效果的研究。
讨论
助听器技术虽不断发展,但在现实世界中的表现仍存在问题。临床或实验室环境下助听器的性能不能可靠地预测其在现实环境中的表现,现实聆听环境更为复杂多变。高级助听器在实验室测试中优于基本款,但在现实世界中的优势不明显,且不同品牌可能存在差异。
助听器的功能应根据个体用户进行定制,临床医生需了解用户偏好和需求,以推荐具有成本效益的解决方案。现代助听器的方向性麦克风和降噪策略虽有一定效果,但也存在问题,如高级助听器在降低风噪时可能影响低频范围内的言语感知,老年轻度至中度听力受损者在安静环境中可能无法从高级技术中显著获益。
运动传感器为助听器技术带来新发展,在实验室和现实环境研究中都显示出积极效果。波束形成器技术在实验室测试表现良好,但在现实环境中的有效性还需进一步研究。人工智能在助听器中的应用备受关注,虽能根据环境调整程序设置,但在现实聆听环境中自动切换功能可能效果不佳,用户手动选择或修改功能或许更有益,同时听力保健专业人员应向患者提供有关人工智能功能的信息和培训。
结论
助听器使用者在背景噪音环境中理解言语面临重大挑战。尽管技术有所进步,但这些技术在不同聆听环境中的实际益处尚未明确。目前缺乏选择功能和技术水平的标准,助听器的选择和适配主要基于制造商目标或临床医生的理解。了解每个用户的独特需求对确保其对助听器满意至关重要。未来助听器技术的研究和发展应聚焦于降低在噪音环境中理解言语的困难,这是使用者反馈最多的问题。