NAL-NL3噪声舒适性模块：一种面向噪声中聆听的助听器增益处方新方法

《INTERNATIONAL JOURNAL OF AUDIOLOGY》：A new approach to hearing aid gain prescription for listening in noise: the NAL-NL3 Comfort in Noise Module

　　

目的：描述NAL-NL3噪声舒适性模块（NAL-NL3 Comfort in Noise Module）的开发与评估；该模块是NAL-NL3验配系统中用于确定助听器增益的一种新算法。设计：采用单中心多研究设计，每项研究及其后的知觉建模均用于完善模块的增益目标。参与者完成实验室研究以考察增益偏好，并评估模块对噪声下言语理解的影响；参与者还通过使用不同品牌助听器的基于智能手机的生态瞬时评估（Ecological Momentary Assessment, EMA）应用程序完成了真实世界评估。研究样本：83名患有轻度至重度听力损失的成年助听器使用者。结果：新模块通过对总响度施加限制，选择性地降低增益（与NAL-NL3处方相比）。迭代式改进使使用者在噪声环境下对新模块相对于NAL-NL3处方的聆听舒适度偏好逐步提升。实验室测试未发现对噪声下言语感知有不利影响。结论：与安静环境相比，降低噪声环境下助听器使用者的处方增益可提高舒适度，而不会显著损害言语理解。这项工作支持NAL-NL3验配系统的更广泛理念，即为不同人群、情境和设备技术提供专门化目标。

**NAL-NL3噪声舒适性模块的研发与验证：论文解读**

**1. 研究背景与问题**
助听器增益处方是听力康复的核心。澳大利亚国家声学实验室（National Acoustic Laboratories, NAL）自1976年提出NAL规则以来，相继发展出NAL-R、NAL-RP、NAL-NL1、NAL-NL2及最新的NAL-NL3处方，核心目标一直是在安静环境中最大化言语可懂度，并将响度限制在正常听力者体验的水平。然而，噪声环境下的响度舒适度对助听器满意度和持续使用同样重要。现有处方主要针对安静言语优化，在噪声中可能过度放大背景噪声、劣化空间线索、增加认知负荷并降低舒适度。已有研究表明，听力损失者在真实环境中偏好低于正常计算响度的增益，且希望噪声管理算法能改善响度舒适但不损失言语理解。因此，需要建立一种不依赖特定厂商、有明确理论基础并经实证验证的噪声环境增益目标。NAL-NL3验配系统包含NAL-NL3处方以及针对不同情境、人群和技术的模块；本文系统报告了其中的噪声舒适性模块（Comfort in Noise Module, CIN Module）的开发与验证过程。

**2. 研究设计与样本**
项目采用单中心、多研究、迭代设计，分三步进行：研究1为探索性观察研究（N=15），考察相对于NAL-NL2处方的噪声中增益偏好；研究2为观察性研究（N=43），在实验室和真实环境中评估两个初始CIN模块原型，并引入第三个原型；研究3为验证研究（N=25），检验最终CIN模块。参与者招募自同意接受联系的邮件列表、Hearing Australia临床数据库以及悉尼麦考瑞大学校园海报；纳入标准为双耳佩戴助听器至少6个月的成人，患有轻度至重度感音神经性听力损失，具备英语能力且拥有智能手机。

**3. 主要关键技术方法**
研究采用迭代敏捷开发流程，以受试者偏好数据驱动增益算法设计。关键技术包括：使用BKB类句子和自适应程序确定个体噪声下71%言语识别率对应的信噪比（SNR₇₁）；在八扬声器阵列与三种环境噪声（多人言语babble、美食广场food court、咖啡馆café）中进行言语测听；使用真实耳测量验证目标增益；使用响度模型、言语可懂度指数（Speech Intelligibility Index, SII）和尖锐度模型进行知觉建模；通过智能手机生态瞬时评估（EMA）应用程序采集真实世界配对比较数据；使用助听器数据记录分析程序使用时长。统计方法包括线性混合模型、重复测量方差分析、二项检验等。

**4. 研究结果**

**研究1：噪声中偏好增益的初步探索。** 在80 dB SPL多人言语噪声下，参与者相对NAL-NL2处方平均偏好低频、中频、高频分别减少2、1、4 dB增益，其中高频接近显著。在65 dB SPL下调整不显著，但偏好增益显著提高了自然度、清晰度、舒适度和满意度。在50 dB SPL下，参与者偏好中频增加增益，词分未受显著影响。响度模型显示，参与者偏好约80%的正常响度，且该比例与听力损失程度无显著相关。据此设计了CIN原型1（基于响度上限60%的约束优化）和CIN原型2（基于线性方程拟合偏好调整）。

**研究2：CIN模块原型评估与迭代。** 43名参与者分为两组：第一组比较NAL-NL3处方与CIN原型1、2；第二组比较处方与CIN原型1、3。实验室结果显示，增益处方、噪声类型及其交互对言语得分均无显著影响；声音质量问卷未发现显著差异。EMA真实世界数据中，多数调查偏好CIN原型而非NAL-NL3处方，其中响度上限更低的CIN原型3获得最强偏好。退出调查评论多与噪声中对话理解和参与有关。据此将CIN原型3改进为最终CIN模块，针对部分听力图增加保护机制以避免预测言语可懂度下降超过0.05，并统一处理混合性/传导性损失的响度降低。

**研究3：最终CIN模块验证。** 25名参与者（均曾参加研究2）使用单一厂商助听器，在实验室和真实世界进行盲法配对比较。知觉模型显示，CIN模块目标显著降低建模响度和尖锐度，但言语可懂度指数无显著差异。在babble和café噪声中，CIN模块与NAL-NL3处方的词分差异分别为0.4和2.9个百分点，均无统计学显著差异。数据记录显示，参与者使用CIN模块噪声程序的时间（平均49.9小时）显著多于使用NAL-NL3处方噪声程序的时间（18.5小时）。在≥75 dBA真实噪声环境中，显著更多参与者认为CIN模块响度更低、舒适度更高、言语更自然；在整体偏好上，CIN模块与NAL-NL3处方无显著差异。

**5. 讨论总结**
讨论指出，CIN模块的设计从根本上不同于以往所有NAL处方：它不是在安静中最大化言语可懂度，而是在噪声中优先降低响度并保持可懂度。与DSL 5 Noise处方相比，CIN模块不通过提高压缩阈值，而是通过响度与SII模型对每个频率的增益进行个体化再优化，且未使SII下降超过5%。临床上，CIN模块目标可用于任何需要改善响度舒适度的噪声程序，包括言语噪声程序。局限性包括各阶段样本量相对较小、参与者多为轻中度听力损失、真实世界使用时长可能受默认程序影响等。

**6. 研究结论**
传统的增益处方方法假设言语线索可以通过放大而变得可听，从而提高言语可懂度，并且响度应被限制或等同于正常听力者所体验的响度。本研究表明，这些传统方法在存在背景噪声时会开出对可懂度贡献不大、却可能导致响度不适的增益。NAL-NL3噪声舒适性模块在保留维持可懂度的言语线索的同时，将响度限制在正常听力者水平以下。建议在客户希望改善聆听舒适度时，在任何噪声程序中使用该模块。通过提供诸如NAL-NL3噪声舒适性模块等解决方案，NAL-NL3验配系统支持更加个性化和基于需求的听力保健，以模块形式为不同人群、情境和/或技术提供专门化目标。