无线助听技术对听障患者噪声下言语识别能力的影响

胡晓宇 倪道凤 张华 王梦竹 董燕华

噪声下言语测试是助听器效果评估的有效手段，Mendel等[1]对评估助听器效果的主客观评价材料进行了比较，发现快速噪声下言语(Quick SIN)测试对于评估助听器在噪声环境下的效果是非常有效的客观评估手段，且和主观陈述相一致。助听器佩戴者满意度最低且反映最大的问题是噪声下言语理解困难[2]，故助听器制造者都在努力研发如何提高助听器佩戴者的噪声下言语识别能力；无线助听技术就是解决该问题的方法之一，该技术通过位于声源附近的发射器(又称为远程麦克风)将声信号转变为无线电波，通过无线电波将接收到的声音信息传递到助听器的无线接收器，从而最小化背景噪声和混响的不利影响，让助听器佩戴者听到有用信号声。目前，应用于助听器的无线技术主要有2.4 G、900Sync、NFMI三种[3]。本研究拟通过对长期配戴助听器的双侧感音神经性聋患者在仅助听器麦克风(HA)、无线音频传输并开启助听器麦克风(900Sync+HA)、仅无线音频传输(900Sync)三种助听模式下，进行快速噪声下言语(Quick SIN)测试，比较其信噪比损失，并对受试者进行听觉努力(listening effort)自述量表评估，探讨无线助听技术对听障患者噪声下言语识别能力和主观聆听努力程度的影响，为验配无线助听器提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 20例双侧感音神经性聋患者参与本研究，其中男15例，女5例，年龄17.2～84.8岁，平均56.92±21.49岁。根据世界卫生组织(WHO)1997听力损失分级标准，20例受试者中，中度听力损失5例，重度听力损失12例，极重度3例。左右耳0.5、1、2、4 kHz气导裸耳平均听阈分别为72.88±14.94、72.28±16.19 dB HL，平均助听听阈分别为40.00±1.38、38.97±10.55 dB HL。20例受试者左右耳各频率助听听阈基本落入“香蕉图”[4，5]，助听器补偿效果较为理想。所有受试者均有一年以上斯达克助听器佩戴史，均无认知及语言表达障碍，具备良好的复述能力。

1.2助听器选配及参数设置 所有受试者均双耳选配Starkey Muse iQ i2400受话器内置式助听器(900Sync无线助听器)，验配公式选用e-STAT，麦克风设置为全向性。根据最新纯音听阈图，最佳选配后根据受试者对声音的反馈进行微调，直到受试者满意。

1.3噪声下言语识别能力测试

1.3.1测试材料 对所有受试者进行普通话快速噪声下言语识别(M-Quick SIN)测试，材料选用任丹丹等[6]开发的普通话快速噪声下言语测听材料，经周蕊等[7]分组测得具有难度等价性的11张句表，每张句表包含6个句子，信噪比分别为-5、0、5、10、15、20 dB，句子中6个信噪比随机出现。

1.3.2测试地点与设备 测试在6.6 m×9.3 m的空旷房间中进行，本底噪声<30 dB A，测试使用Inventis Bell Plus听力计，听力计与电脑连接，测试材料由电脑控制播放，听力计连接扬声器控制输出声压级。该听力计分通道1和通道2，通道1连接位于房间中线的言语扬声器，播放语句材料，通道2经音频分配器连接位于房间角落的四个噪声扬声器，播放四人同时谈话的言语噪声。在距离言语扬声器垂直面中心前方10 cm处放置Sony ECM-LZ1UBMP单向性驻极体电容领夹式麦克风，麦克风收集声音，经媒体播放器(900Sync无线附件)传输至无线助听器，实现音频无线传输。测试设备摆放示意图见图1。

1.3.3测试方法 ①测试前指导：对每例受试者讲解如下：“您将会听到一位女士说话的声音，您需要集中注意力聆听她在说什么，并复述她说的全部内容。同时会有噪声干扰您，噪声会时大时小，请不要管噪声。如果您听不清可通过猜测复述句子内容。”②测试前练习：选择M-Quick SIN中的两张练习表，让受试者熟悉测试流程。③正式测试：受试者距离言语扬声器分别为3 m和6 m，助听器的助听模式分别设为仅HA、900Sync+HA、仅900Sync；受试者在距麦克风2种不同的距离位置处分别进行三种助听模式下的测试，共6种对应情况，每种对应情况下随机挑选一张句表进行测试。

图1 测试设备摆放示意图

1.3.4得分标准 每张句表由6个句子组成，每个句子包含5个关键词，一张句表共30个关键词。以受试者答对关键词的个数采用“全或无”的方式计分，整个关键词答对记一分；无论单字、双字、三个字或四个字短语，只要有一字答错均记0分。统计每张句表总答对词数，依据普通话快速噪声下言语测试计分公式“信噪比损失=24.5-答对词数”计算信噪比损失[7]。

1.4听觉努力(listening effort)自述量表评估 当受试者距离言语扬声器6 m时，要求患者主观判断在三种助听模式的各个信噪比下，为听懂语句材料所要付出的听觉努力，努力程度分为7个等级：极度费劲、特别费劲、相当费劲、中度费劲、有点费劲、几乎不费劲、完全不费劲；所需要的听觉努力等级最高和最低分别计“7级”和“1级”[8]，如果患者觉得听觉努力介于两个程度中间，可取最小分度0.5；为了方便受试者做出判断，制作表示听觉努力程度的渐变条，见图2。

图2 表示听觉努力程度的渐变条

1.5统计学方法 全部资料录入Excel，使用SPSS22.0 统计软件进行统计学处理，对20例患者距麦克风2种距离处分别进行三种助听模式测试的6种情况下测得的的信噪比损失采用单样本K-S检验。组内数据呈正态分布，组间两样本进行配对T检验；组内数据不呈正态分布，组间两样本进行配对Wilcoxon秩和检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1Quick SIN测试结果 对受试者距离言语扬声器3 m处得到的结果进行Wilcoxon检验，不同助听模式间信噪比损失从高到低依次为HA、 900Sync+HA、900Sync，两两间差异均具有统计学意义(P<0.05)；对受试者距离言语扬声器6 m处得到的结果进行配对t检验，结果与3 m处一致，不同助听模式间差异均具有统计学意义(P<0.05)。对同一种助听模式下，3 m和6 m处的结果进行比较，不同距离下的信噪比损失差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

2.2Listening Effort 评估结果 对Listening Effort结果进行Wilcoxon检验，听觉努力程度从高到低依次为HA、900Sync+HA、900Sync，900Sync+HA、900Sync分别与HA相比差异有统计学意义(P<0.05)。900Sync与900Sync+HA两种助听模式相比，在信噪比≤0 dB时，900Sync模式下的听觉努力程度优于900Sync+HA模式，差异有统计学意义(P<0.05)；在信噪比>0 dB时，两种助听模式下听觉努力程度差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

表1 20例受试者三种不同助听模式下不同扬声器距离测得的信噪比损失

表2 20例受试者距离扬声器6 m处三种不同助听模式、不同信噪比条件下的听觉努力程度(级，

3 讨论

噪声下言语理解困难是困扰多数助听器佩戴者的问题，Quick SIN是一种简单、快捷地评估患者在噪声下言语识别能力的测听方法，其测试结果用SNR loss表示。SNR loss的定义是与听力正常人相比，听力损失患者在噪声中理解言语所需的信噪比提高的分贝数(信噪比损失=听障患者的SNR-50值-正常听力者SNR-50值)。基于助听器无线技术能够提高信噪比的原理，本研究拟通过比较三种不同助听模式下受试者信噪比损失的变化情况，探讨无线助听技术在噪声环境中对听障患者助听器配戴效果的的影响。结果显示，无论受试者距离扬声器3 m还是6 m，三种助听模式下的信噪比损失由大到小依次是HA、900Sync+HA、900Sync；与仅HA助听模式下相比，开启无线音频传输的两种模式下信噪比损失明显降低(P<0.05)，说明无线助听技术确实改善了听障患者噪声下的言语识别能力。

Boothroyed[9]早期探讨过FM开启对助听器使用者音素识别的帮助，发现FM开启时噪声下的音素识别结果与安静环境下仅使用助听器麦克风结果一致，使用FM能够有效消除噪声的不利影响。应用于助听器的无线传输方式除了本研究采用的900Sync，主要还有FM、蓝牙、2.4 GHz，Rodemerk等[10]对以上四种无线技术的远程麦克风进行比较，结果显示,使用无线技术较仅使用助听器麦克风在噪声下言语识别能力明显提高，这与本研究结果一致。声信号经过空气传导，声音强度会随着与声源距离的增加而衰减，导致信噪比逐渐降低。无线技术的原理是由距离声源较近的麦克风收集声音，经过发射器将声信号转变为无线电波，然后被内置于助听器的接收器以相同频率接收，再还原为声信号，被助听器配戴者听到。使用无线技术后，声信号被转变为无线电波传导，从而克服远距离、背景噪声、混响等不利因素的影响。无线技术的本质是通过提高信噪比来提高听障患者噪声下言语识别能力，本研究结果显示900Sync+HA助听模式下的信噪比损失大于900Sync，分析其原因是由于相较于900Sync助听模式，在900Sync+HA助听模式下，助听器麦克风开启，收集到扬声器播放的言语噪声，此时噪声强度增加，导致信噪比降低，答对词数减少，根据公式计算得出信噪比损失增大；这与Hawkin[11]前期研究环境麦克风加入会降低FM优势的结论相一致。从文中距离言语扬声器3 m和6 m的测试结果比较来看，当参考测试点的信噪比固定，受试者与言语扬声器的距离不影响各助听模式下的测试结果，表明助听器无线传输在一定范围内稳定可靠。

在噪声环境下，助听器佩戴者接收到的言语信号质量降低，为了理解言语，大脑不得不分配额外的精力分析接收到的有限残缺的语言片段；听障患者较正常听力者需要分配更多额外的精力去理解语言[12]，故通常听障患者听觉努力高于正常听力者。助听器配戴者的主观感受也是助听后听觉评估的重要内容，听觉努力自述评估量表由Larsby等[13]开发，通过询问受试者为完成听力任务所需花费的精力，用自述评估量表对受试者的听觉努力程度进行记分，其测试过程简单，能够与言语测听同时进行，不需要特殊测试设备及具备专业知识的听力学家即可完成；因此，本研究选择Johnson等[8]的听觉努力自述评估量表评估听觉努力程度，结果显示，应用无线技术的两种助听模式下的听觉努力程度均优于仅开启助听器麦克风模式(P<0.05)，表明无线技术可以让受试者聆听更轻松。Sarampalis等[14]研究表明数字降噪技术能够显著降低助听器配戴者听觉努力程度。数字降噪技术是通过降低噪声强度来提高信噪比，与无线助听技术提高信噪比一样，都能让听障患者分配更少的精力处理噪声带来的干扰，从而使聆听更轻松。从文中结果看，900Sync与900Sync+HA两种助听模式下相比，当信噪比≤0 dB时，前者听觉努力程度优于后者(P<0.05)；当信噪比>0 dB时，两种模式下差异无统计学意义(P>0.05)；表明在使用无线助听技术时，当噪声强度≥言语声强度时，麦克风关闭，聆听更轻松；当噪声强度< 言语声强度时，麦克风开启或关闭，主观聆听感受无显著差异。在噪声强度较大的情况下，麦克风关闭，背景噪声将不通过麦克风收集，此时，听障患者可以分配更少的精力处理噪声的干扰，从而让聆听更轻松；而在噪声强度较小时，背景噪声本身就对听障患者的干扰较小，无需分配更多的精力处理噪声干扰，故麦克风开启或关闭对听障患者主观听觉努力程度没有显著影响。

本研究结果显示无线助听技术能够提高助听器佩戴者在噪声环境下的言语识别能力，并能让助听器佩戴者聆听更轻松，可为听障患者验配无线助听器提供参考。本研究对象较少，未来可以加大样本量，比较对于不同听力损失程度、不同听力损失类型的听障患者而言，无线助听技术对噪声下言语识别能力影响的的差异性。

(致谢：感谢Starkey Hearing Technologies公司Research Scientist Dr.XU对本研究的指导和支持！)