《Trends in Hearing》：On the Use of Hearing Aid Algorithms in Industrial Noise: Balancing Speech Intelligibility and Hearing Protection
编辑推荐：
听力保护装置（Hearing Protection Devices，HPD）被广泛用于降低工业环境中噪声性听力损失的风险。然而，常规HPD常会妨碍伴有听力损失的工人沟通。这类工人在日常生活中可能依赖助听器，但此类设备在高噪声工作场所的潜在获益与风险仍未被充分研
听力保护装置（Hearing Protection Devices，HPD）被广泛用于降低工业环境中噪声性听力损失的风险。然而，常规HPD常会妨碍伴有听力损失的工人沟通。这类工人在日常生活中可能依赖助听器，但此类设备在高噪声工作场所的潜在获益与风险仍未被充分研究。研究人员评估了不同助听器信号处理算法在工业噪声下对言语可懂度与估计噪声暴露的影响，以刻画沟通与保护之间的平衡，从而为听力损失工人开发解决方案提供依据。一个集成了耳内接收器与外部麦克风的数字听力保护研究平台被配置为实时声卡。典型助听器算法，包括线性放大、宽动态范围压缩（Wide Dynamic Range Compression，WDRC）、数字降噪（Digital Noise Reduction，DNR）与压缩限幅，被以不同配置实现。正常听力与听力损失两组受试者在木工车间噪声下以两个呈现级完成 Hearing in Noise Test（HINT），并对聆听努力、语音清晰度与自然度进行主观评分；同时估计每种配置的噪声暴露。结果表明，信号处理策略与噪声呈现级对可懂度与噪声暴露均有显著影响。DNR、WDRC与压缩限幅联合使用可在可懂度与噪声暴露之间取得较好平衡，对听力损失受试者尤为明显。研究发现强调了听觉获益与暴露风险之间的权衡，并呼吁提高对工业噪声中使用听力设备的认识。
研究背景方面，噪声暴露是常见职业危害，长期暴露可导致噪声性听力损失（Noise-Induced Hearing Loss，NIHL）。工程中优先通过源头降噪控制暴露，残留超标时工人须佩戴听力保护装置（HPD）。被动HPD会加重复听工人的沟通困难并影响警示信号感知；等级依赖型HPD虽可不恶化言语可懂度，但放大未按双耳听力损失定制。助听器含宽动态范围压缩（WDRC）、数字降噪（DNR）、压缩限幅等算法，本为日常环境设计，并非高强工业噪声场景；线性放大可能把已很响的声音放到超过职业暴露限值，存在加重听力损失争议。加拿大、美国、CSA等指南对“助听器+HPD”态度不一，核心原因是缺乏工业现场实证。为此，研究人员用“保护型助听器（ProPro）”研究平台，在工业噪声中同时考察言语可懂度与噪声暴露，迈向循证设计兼具助听与保护功能的混合装置。论文发表于《Trends in Hearing》。
关键技术方法上，研究人员基于 Auditory Research Platform（ARP，VIRTUOSE）连接带泡沫耳塞的耳件，外耳麦克风拾音、耳内接收器放音，作为多通道声卡；处方采用 NAL-RP 插入增益，五通道分频按 Speech Intelligibility Index（SII）分配线索，线性放大与 WDRC 两种策略，压缩限幅以 90 dBA 扩散场等效阈值、10:1 压缩比做职业约束限幅；样本为经听力学的 18 名受试者，按较好耳 PTA4（500、1k、2k、4k Hz 纯音平均，单位 dB HL）分为正常听力（NH，n=10）与听力损失（HL，n=8）两组；用加拿大法语版 HINT 测噪声下言语接收阈（SRT），用 SSQ 改编题测聆听努力与语音清晰度自然度，在声学假人上以接收器至鼓膜传递函数并依 ISO 11904-1 做鼓膜到扩散场校正，估算 A 计权等效暴露级；统计用线性混合效应模型与 Tukey 校正。
研究结果如下。
3.1 组别特征：研究人员按较好耳 PTA4 分组，噪声暴露取最差耳；HL 组 8 人、NH 组 10 人，组间年龄与听阈分布不同，最差耳代表最大放大需求。
3.2 言语接收阈（SRT）：HL 组中处理策略主效应显著，WDRC 比仅压缩限幅（NoAmp）显著改善 SRT，线性放大与 WDRC 差异不显著，DNR+WDRC 相对 WDRC 无额外可懂度增益；NH 组无处理策略主效应，但 85 dBA 比 65 dBA 表现更差，说明正常听力者主要受背景级影响。
3.3 聆听努力与语音清晰度自然度主观评分：HL 与 NH 两组中，处理策略、呈现级及其交互对聆听努力、语音清晰度与自然度均未达显著，但 HL 组在 85 dBA 下对 DNR+WDRC 的评分略优于 WDRC 单独条件。
3.4 噪声暴露：HL 组处理策略与呈现级交互显著；65 dBA 时 WDRC 比 NoAmp 暴露更高，85 dBA 时接近；线性放大暴露最高，WDRC 比线性放大低，DNR+WDRC 进一步降低且在 85 dBA 最低。NH 组信噪比（SNR）、呈现级与策略均有显著交互；线性放大始终最高，DNR+WDRC 始终最低，且随 SNR 升高暴露下降。
讨论部分总结：研究人员指出，NH 者 85 dBA 可懂度下降可用听觉滤波器变宽与上掩蔽解释；HL 者因放大使两呈现级下耳内级都较高，故 SRT 未随呈现级简单恶化。WDRC 在职业约束下可为听力损失者提供可懂度获益，但线性放大在中高强度工业噪声中存在过度暴露风险。DNR 虽不提升可懂度，但可降低电子通路噪声暴露，并可能减轻聆听努力；其性能依赖噪声类型，单一种木工噪声不能泛化。研究还指出仅经接收器播放忽略了被动声路、处理延迟、Lombard 语音、警报警示声探测等现实因素，样本量也限制小效应检测。
结论部分翻译：本研究考察了多种算法组合对听力正常与听力损失听者言语可懂度的影响，以及这些处理策略如何影响总体噪声暴露。NH 组结果显示助听器信号处理策略对言语可懂度无显著影响，但 DNR 可在高噪声下降低噪声暴露且不妨碍可懂度。WDRC 可改善听力损失者在噪声中的言语可懂度，但会增加噪声暴露，除非与 DNR 联用。对中重度以上听力损失者，线性放大在中高噪声均具风险；WDRC 在中等呈现级也可能致过度暴露。DNR 与 WDRC 联用是轻中度听力损失噪声作业工人最优选：暴露显著降低且可懂度无显著恶化。更先进算法、压缩限幅阈值优化、全声场与耳内剂量计自适应调节是未来方向；研究支持在高噪声职业环境慎用助听器，并应与等级依赖型 HPD 或“助听器+被动 HPD”方案做对照评估。
