Формула Adaptive Phonak Digital (APD)

Формула Adaptive Phonak Digital (APD)
Аудиологические основы
Все базовые требования, предъявляемые к слуховым аппаратам Phonak и их настройке, основаны
на так называемом Акустическом Доме. Это – концепция, описывающая отдельные этапы и
элементы настройки слуховых аппаратов. В Акустическом Доме три уровня: фундамент, жилой
этаж и мансарда. Каждый уровень соответствует определенному этапу настройки слухового
аппарата (рис. 1).

Рис. 1: "Акустический Дом" – схематическая иллюстрация отдельных этапов стандартной
настройки слухового аппарата.

Очередной этаж надстраивается над предыдущим этажом, а все вместе они образуют прочное
здание. Фундамент (основание дома) – это калибровка. Слуховой аппарат должен работать в
точном соответствии с заданными техническими параметрами. Акустические характеристики
слухового аппарата проверяются с помощью прибора, называемого искусственным ухом. Еще
одна функция фундамента – обеспечение акустической прозрачности. Это означает, что надев
слуховой аппарат с базовой настройкой, пользователь должен слышать так, как если бы аппарата
не было, т.е. в полном соответствии со своей потерей слуха (не хуже и не лучше, чем без
аппарата). А это, в свою очередь, требует учета следующих параметров:

      Собственное усиление слухового прохода (REUG или OEG)
      Разница между уровнем акустического сигнала у барабанной перепонки и в куплере
       объемом 2 см3 (RECD)
      Эффект расположения микрофона (MLE)

Эту информацию можно получить двумя способами:

   1. Измерения в реальном ухе
   2. Аппроксимация

В целом, оба варианта можно считать до некоторой степени аппроксимацией, потому что как при
измерениях в реальном ухе, так и при аппроксимации на основании теста обратной связи
учитывается только уровень, но не фаза сигнала. Когда фундамент построен, можно перейти к

компенсации тугоухости. Исходя из аудиометрии и результатов дополнительных исследований,
следует выбрать наиболее подходящую расчетную формулу.

Программа настройки слуховых аппаратов предлагает параметры усиления и компрессии,
основываясь на выбранной расчетной формуле и введенной аудиограмме.

Для оптимальной настройки своих слуховых аппаратов компания Phonak разработала
собственную расчетную формулу, Adaptive Phonak Digital, о которой мы расскажем ниже.
Предполагается, что Adaptive Phonak Digital обеспечивает адекватное преобразование громкости
входного сигнала в соответствии с остаточным динамическим диапазоном пользователя.
Алгоритм Adaptive Phonak Digital содержит варианты предварительных расчетов для различных
типов тугоухости, а именно, малой, умеренной, тяжелой/глубокой, круто нисходящей и
восходящей. Эти предварительные расчеты основаны на изучении зависимости воспринимаемой
громкости от уровня сигнала у слабослышащих и нормально слышащих испытуемых (16'889
измерений у 290 испытуемых). Использовавшаяся методика позволила описать особенности
восприятия громкости слабослышащими и нормально слышащими испытуемыми с помощью
линейных функций. В принципе, расчетная формула Adaptive Phonak Digital переводит функцию
громкости слабослышащего человека в функцию громкости нормально слышащего человека.
Сдвиг функции громкости в направлении повышения уровней предъявления сигнала по мере
усугубления потери слуха компенсируется усилением. Компрессия рассчитывается на основании
увеличения крутизны функции громкости (рекруитмента) слабослышащего человека.

Было установлено, что для каждого из перечисленных выше вариантов тугоухости необходимы
различные поправки, применяемые к компенсации громкости узкополосных сигналов. С учетом
этих поправок было разработано пять основных алгоритмов расчета параметров слухового
аппарата. В ходе вычисления целевого усиления формула Adaptive Phonak Digital рассчитывает
весовой коэффициент для каждого из пяти типов тугоухости. Результаты комбинируются
пропорционально полученному весовому соотношению. На рис. 2 представлено целевое
усиление, рассчитанное для входных речевых сигналов уровнем 50, 65 и 80 дБ по формулам
DSL v5 Взрослая, Adaptive Phonak Digital и NAL‐NL2 при разных типах тугоухости.

В целом, можно заметить, что, в отличие от DSL v5 Взрослая, Adaptive Phonak Digital предписывает
большее усиление в потенциально перспективных частотных диапазонах, уменьшая усиление в
тех частотных областях, где эффективности достичь невозможно. По сравнению с NAL‐NL2,
Adaptive Phonak Digital предписывает большее усиление на низких частотах и меньшую
компрессию на речевых частотах.

При тугоухости легкой степени применяется полная компенсация громкости в узкополосных
диапазонах. Как правило, используется несколько большее усиление высокочастотных сигналов
малой и средней громкости по сравнению с DSL v5 Взрослая. Целевое усиление похоже на
NAL‐NL2, за исключением несколько меньшего усиления тихих входных сигналов, что выражается
в меньшей компрессии (верхний ряд кривых на рис. 2).

При умеренной тугоухости речевой диапазон подвергается несколько большему усилению, тогда
как усиление самых высоких частот снижается. Обычно применяется несколько большее усиление
среднечастотных сигналов малой и средней громкости и существенно меньшее усиление на
частоте 8 кГц по сравнению с DSL v5 Взрослая. Вновь наблюдается большое сходство между
Adaptive Phonak Digital и NAL‐NL2; в обоих случаях подчеркиваются речевые частоты. Однако,

компрессия, предписываемая формулой Adaptive Phonak Digital в этой частотной области,
несколько ниже (второй сверху ряд кривых на рис. 2).

Рис. 2: Сравнение целевого усиления тихой, средней и громкой речи, предписываемого
формулами DSL v5 Взрослая, Adaptive Phonak Digital и NAL‐NL2 для стандартных аудиограмм N1
(малая), N3 (умеренная), N6 (тяжелая), S2 (круто нисходящая) и ТТ (восходящая). Аудиограммы
обозначены кружками.

При тяжелой/глубокой тугоухости речевой диапазон несколько подчеркнут. Для частот выше
2,5 кГц усиление прогрессивно снижается, так как можно предположить, что этот частотный
диапазон практически не используется для слухового восприятия. Поэтому выходная мощность
слухового аппарата сконцентрирована на тех диапазонах, которые могут эффективно
использоваться человеком с тяжелой тугоухостью. Как правило, по сравнению с DSL v5 Взрослая,
применяется несколько большее усиление тихих и умеренно громких сигналов в низко‐ и средне‐
частотном диапазонах, а также очевидно меньшее усиление на частотах выше 3 кГц. По
сравнению с NAL‐NL2, формула Adaptive Phonak Digital предписывает значительно большее
усиление на низких частотах; это объясняется существенным вкладом этих частот в общее
восприятие громкости. На высоких частотах Adaptive Phonak Digital предписывает значительно
меньшее усиление, чем NAL‐NL2 (третий сверху ряд кривых на рис. 2).

При круто нисходящей аудиограмме усиление в области 40‐60 дБ ПС слегка увеличено. В области
более высоких порогов усиление прогрессивно уменьшается. В результате, по сравнению с
DSL v5 Взрослая, усиление несколько выше в области начала спада аудиограммы и ниже – на
более высоких частотах. Что касается NAL‐NL2, то Adaptive Phonak Digital предлагает значительно
большее усиление на низких частотах и почти совпадает с NAL‐NL2 на высоких частотах (четвертый
сверху ряд кривых на рис. 2).

При восходящей тугоухости диапазон порогов восходящего участка увеличивается до 30‐50 дБ ПС.
Ниже этого диапазона и на частотах ниже 500 Гц компенсация тугоухости прогрессивно
уменьшается. Adaptive Phonak Digital предлагает несколько большее усиление в этом диапазоне
порогов аудиограммы и меньшее усиление на более низких порогах, чем DSL v5 Взрослая.
NAL‐NL2 предписывает значительно меньшее усиление на низких и высоких частотах по
сравнению с Adaptive Phonak Digital (нижний ряд кривых на рис. 2).

Строительство жилого этажа Акустического Дома завершается применением рассчитанных по
формуле параметров. Теперь предстоит построить мансарду. Для этого необходимо интерактивно
настроить слуховые аппараты в соответствии с потребностями / ожиданиями / ощущениями
слабослышащего человека. Такая настройка включает достижение комфортного звучания
собственного голоса, включение или выключение расширенных функций (шумоподавление,
направленность, уменьшение шума ветра и т.д.). На этом этапе предлагаются решения для
наиболее проблемных ситуаций. По завершении точной настройки усиления и активации
дополнительных функций Акустический Дом можно считать построенным.

Клинические доказательства
Конечно, для того, чтобы слабослышащий человек был доволен своими слуховыми аппаратами, в
большинстве случаев требуется точная настройка (мансарда Акустического Дома). В одном из
научных исследований было изучено, насколько предварительные настройки Adaptive Phonak
Digital соответствуют ожиданиям пользователей слуховых аппаратов [1]. Были проанализированы
203 настройки из 6 стран. Изучались предварительные настройки, результаты первой сессии
настройки, результаты 1‐2 последующих сессий и ответы на вопросы анкеты. Основным
оцениваемым параметром было отклонение от предложенного формулой усиления. Было
установлено, что среднее значение требуемой точной настройки усиления колебалось от 0 до 2 дБ
(рис. 3). Таким образом, настройка согласно Adaptive Phonak Digital очень хорошо соответствует
предпочтительным значениям громкости и тембра. Величина стандартного отклонения (3‐7 дБ)
свидетельствует о том, что, в зависимости от пациента, точная настройка выполнялась как в
сторону увеличения, так и в сторону уменьшения усиления. Незначительная коррекция
рассчитанных по формуле значений потребовалась также для уровня насыщения звукового
давления (ВУЗД90) и порога срабатывания компрессии (рис. 4). В последнем случае средняя
коррекция составляла всего 1‐2 дБ. Стандартное отклонение было на 2‐5 дБ меньше, чем при
точной настройке усиления.

Рис. 3: Средние различия усиления между предписанием APD и точной настройкой.

Рис. 4: Средние различия порога срабатывания компрессии между предписанием APD и точной
настройкой.

А что об этом думают пациенты? Результаты субъективного анкетирования свидетельствуют о
выраженной корреляции с объективными данными. Бóльшая часть пациентов (около 66%)
согласилась с расчетным усилением (рис. 5). Дополнительно изучался такой параметр, как
"слишком резко", т.е. избыток высокочастотных звуков. Поводом для этого послужил тот факт, что
пациенты с пресбиакузисом плохо переносят усиление в высокочастотном диапазоне. В то же
время, для достижения хорошей разборчивости речи необходимо адекватное усиление
высокочастотных компонентов сигнала. Согласно полученным результатам, 87% респондентов
полностью принимают предложенное усиление.

Рис. 5: Оценка пациентами уровня усиления, предлагаемого Adaptive Phonak Digital

Кроме того, респондентам был задан вопрос, касавшийся качества звука в низкочастотном
диапазоне ("слишком глухо"). В целом, 95% пациентов остались довольны качеством
низкочастотного звука. Что касается общего качества звука, оно было положительно оценено 98%
респондентов (рис. 6). Наконец, большинство опрошенных отметили хорошую разборчивость
речи (рис. 7).

Рис. 6: Оценка общего качества звука.

Итак, предварительные расчеты, выполненные в соответствии с Adaptive Phonak Digital, в целом,
хорошо согласуются с ожиданиями пациентов. Необходимые поправки усиления, ВУЗД и порога
срабатывания компрессии в среднем не превышают 2 дБ. Индивидуальные значения поправок,
представленные в виде стандартного отклонения, находятся в пределах 7 дБ. В основном
пациенты положительно оценивают результаты настройки, выполненной по формуле Adaptive
Phonak Digital.

Рис. 7: Оценка разборчивости речи пользователями.

Советы по работе с программным обеспечением
Подготовка к успешному использованию Adaptive Phonak Digital начинается с заполнения
сведений о пациенте. Здесь вы можете указать опыт использования слухового аппарата и
предпочтительную стратегию обработки сигнала. Предлагаются следующие варианты опытности
пациента: новичок, недавний пользователь, опытный пользователь и очень опытный
пользователь. Для очень опытного пользователя важно хорошее понимание речи, в том числе
тихой, тогда как для новичка важнее хорошее спонтанное принятие аппарата и избегание
непривычного избыточного высокочастотного усиления. Поэтому с самого начала программа
применяет необходимые поправки, отражающиеся на параметрах усиления и, при
необходимости, степени подавления обратной связи. Такое изначальное автоматическое
занижение расчетных параметров используется только при выборе формулы Adaptive Phonak
Digital. Для всех остальных формул исходный уровень всегда устанавливается на 100%. В качестве
предпочтительной стратегии обработки сигнала можно выбрать линейный и нелинейный
варианты. В результате можно изменить компрессию, не затрагивая усиление умеренно громкой
речи.

Если программа Phonak Target установлена под NOAH, аудиометрические данные автоматически
импортируются из NOAH в Phonak Target и используются для предварительных расчетов. При
отсутствии аудиометрических данных или необходимости нового измерения Phonak Target
предлагает два варианта – ручной ввод аудиограммы и измерение посредством AudiogramDirect.
В последнем случае рекомендуется предварительно выполнить тест обратной связи и реального
уха. Для этого во вкладке [Клиент] выберите [RECD] → [Тест обратной связи и реального уха]
(Рис. 8) или во вкладке [Настройка] выберите [Тест обратной связи и реального уха].

После выбора слуховых аппаратов рекомендуется указать необходимые акустические параметры
(вкладка [Аппараты] → [Акустические параметры]). Как уже было сказано, от этого напрямую
зависит точность предварительных расчетов. Вы можете пересмотреть и изменить акустические
параметры в любой момент; при этом Phonak Target автоматически предложит пересчитать
предварительную настройку.

Рис. 8: Стартовое окно теста обратной связи и реального уха.

Результат всех этих предварительных расчетов можно увидеть во вкладке [Настройка] →
[Основная настройка] (Рис. 9). Исходные параметры усиления и компрессии зависят от указанных
ранее опыта ношения аппаратов и стратегии обработки сигнала. Здесь вы сможете изменить
усиление (в процентах от целевого). Диапазон доступного в этом окне изменения усиления
составляет 70‐110%, что соответствует разнице между новичком и очень опытным пользователем.
Убедитесь также в том, что в качестве формулы настройки выбрана Adaptive Phonak Digital.
Установить ее в качестве формулы по умолчанию можно в стартовом окне Phonak Target:
[Настройка] → [Сессия настройки] → [Настройка] → [Исходная формула настройки].

Рис. 9: Окно предварительной настройки Phonak Target.

Если в качестве расчетной формулы выбрана NAL‐NL2, исходное усиление будет установлено на
100%, независимо от указанного вами уровня опытности пациента.

Литература
   1. Akustik – Hörgeräte – Teil 15: Methoden zur Charakterisierung der Hörgeräte‐
      Signalverarbeitung. E DIN EN 60 118 – 15: 2009.
   2. Lützen M.: Analyse von Strategie und Verlauf von Hörgeräteanpassungen in der Praxis.
      Diplomarbeit, Institut für Hörtechnik und Audiologie, 2005.