با شناخت از مزايا و محدوديت هايي كه در متد هاي مختلف كاهش فركانسی وجود داشت ، مركز تحقيقات لابراتوار استاركي تكنولوژي جديدي را براي درمان بيماران با كاهش شنوايي شديد تا عميق در فركانس هاي بالا ارائه داد . اين نوآوري Spectral iQ نام دارد كه قابليت شنوايي گفتار در فركانس هاي بالا را ترميم مي كند ،در حاليكه ،از اعوجاج و محدوديت فركانسي كه در تكنيك هاي مرسوم كاهش فركانسی وجود داشت ،جلوگيري مي كند .
Spectral iQ
این روشبا نظارت برورودي هاي اكوستيكي سمعك از تكنيكي به نام"شناسايي ويژگي هاي طيفي” استفاده مي كند .شناسايي ويژگي هاي طيفي، ویژگی های اکوستیکی صداهاي فركانس بالا را شناسايي و طبقه بندي مي کند و هر زمان كه ويژگي هاي مناسب با فركانس بالا شناسايي شد ، Spectral iQ با استفاده از تكنيك پردازش پيشرفته، ويژگي هاي فركانس هاي بالا را به فركانس هاي پايين تر قابل شنيدن، برمي گرداند. اين پردازش منحصر به فرد چيزي فراتر از يك كاهش ساده سيگنال هاي ورودي است، این ويژگي هاي جديد در زمان حقیقی خود ايجاد مي شوند و اين امر با ارائه نشانه های گفتاری شنیداری ، اعوجاجی را که با تکنولوژیهای دیگر رخ میدهد را به حداقل می رساند.
بعنوان مثال میتوان به اصوات گفتاري حرف "س" يا "ش" اشاره کرد که داشتن ويژگي هاي طيفي مجزا منجر به شناسايي دقيق آنها در گفتار مي شود . نويز پهن باند در طول فركانس انرژي یکسانی خواهد داشت در حاليكه بیشترین انرژی طیف گفتار و موسیقی در فرکانس های بالا قرار دارند و اغلب حاوي انرژي کمتری در فركانس هاي پايين تر می باشند. اين امر منجر به شناسايي دقيق و فوري و برگرداندن اطلاعات مهم فركانس هاي بالا مي گردد . شكل 5 عملکرد Spectral iQ را نشان مي دهد :Panel A پاسخ سمعك بدون كاهش فركانسی و Panel B شناسايي اجزاي گفتاري فركانس بالا از قبيل "س" را به همراه نشانه گفتاري فركانس هاي بالا كه به تازگي به وجود آمده اند را نشان مي دهد . Panel C نشانگر زماني است كه ويژگي هاي گفتاري فركانس بالا دیگر وجود ندارد و در این حالت Spectral iQ تا زماني كه تكنيك” شناسايي ويژگي هاي طيفي “وجود نشانه گفتاري مناسب را شناسايي كند و باعث ايجاد فركانس هاي پايين تر جديد شود ،غير فعال باقي مي ماند .
شکل شماره۵
شكل 6 دو اسپكتروگرام را نشان مي دهد : Panel A بدون Spectral iQ و Panel B با Spectral iQ ثبت شده اند . هركدام از اين اطلاعات ثبت شده حاوي محرك گفتاري يكسان شامل يك كلمه مياني و يك كلمه آخر با صداي "ش" مي باشند . در اين مثال مستطيل هاي سفيد رنگ نشان دهنده ي تفاوت بين دو شكل ، و تاثير Spectral iQ براي شناسايي نشانه هاي گفتاري فركانس بالا و دوباره شكل گرفتن آنها در فركانس هاي پايين تر است .يك قیاس بصري بين Panel A و Panel B كاهش جزئی پهناي باند را نشان می دهد.
شکل شماره ۶
يك مرور تفصيلي بر روي سه تكنولوژي طراحي شده براي بهبود قابليت شنوايي در فركانس هاي بالا نشان مي دهد كه مزيت تمامي اين تكنولوژي ها فراهم كردن صدايي است كه قبلا به وسيله مددجو ،قابل شنيدن نبوده است .بنابراين بعضي از بيماران نياز به خو گرفتن با تغيير كيفيت صدا دارند . جابه جايي خطي فركانس ،موقتاً اطلاعات فركانس هاي بالا شامل گفتار و نويز را به فركانس هاي پايين تر منتقل مي كند و در نتيجه صداها در محدوده شنوايي فرد با هم تداخل مي كنند . تراكم غير خطي فركانس ، نويز و گفتار فركانس هاي بالا را در محدوه شنوايي فرد قابل شنيدن مي كند و در حاليكه داده هاي فركانس هاي پايين تر را حفظ مي كند موجب اعوجاج در بعضي از نشانه هاي فركانس هاي بالا مي شود . در مقابل،ماهيت پويای Spectral iQ در حالیکه از نويز فركانس هاي بالا كه در مناطق فركانسی پايين تر نبودند ، جلوگیری میکند توزيع طبيعي فركانس ها و نسبتاً كيفيت صدا را حفظ مي كند . اين امر با فراهم كردن يك نشانه شنيداری مكمل هنگاميكه صداهاي گفتار فركانس بالا از قبيل "س" و "ش" حضور دارند ،انجام شده است .
شواهد بالینی استفاده از Spectral iQ
بیست شرکت کننده با کاهش شنوایی حسی عصبی ملایم شیب دار تا عمیق و شدید مورد مطالعه قرار گرفتند.دو نفر ازاین شرکت کنندگان قادر به انجام وظایف محوله در این آزمون نبودند ودر نتیجه از این بررسی حذف شدند.از هر کدام از شرکت کنندگان درخواست شد که S- test انجام دهند (Robinson,Baer&Moore,2007). این تست شامل شناسایی حضور و یا عدم حضور لغاتی است که انتهای آنها به /s/ختم شده است بعنوان مثال (dog vs. dogs). لغات درsound field (میدان صوتی) ودر 65dBSPL بایک نویز زمینه 45dBSPL ارائه شدند.تشخیص لغاتی که به حرف بیصدای/s/ختم میشوند برای تشخیص مالکیت و یا جمع بودن لغات در زبان انگلیسی از اهمیت بسزايي برخوردار است. شکل 7 بیانگر نتایج بدست آمده از S-test می باشد: نمودارهای آبی نشاندهنده درصد صحیح شناسایی لغات با پردازش معمولی و نمودارهای قرمز نشانگردرصد صحیح شناسایی لغات با Spectral iQمیباشد. این بررسی نشان داد که 16نفر از 18 شرکت کننده از Spectral iQ بهره برده اند و در تشخیص اصوات گفتاری فرکانس بالا بهبود قابل توجهی نشان داده اند.
تجويز Spectral iQ : همانطور كه قبلا اشاره شد اين تكنيك براي بيماراني كه كاهش شنوايي شديد تا عميق با شيب زياد در فركانس هاي بالا دارند ،در نظر گرفته شده است . كانديد هاي دريافت Spectral iQ كساني هستند كه شرايط اديو متريك زير را دارا باشند :
- تمام آستانه هاي زير فركانس 1000Hz بايد 55dBHL ويا بهتر از آن باشد .
- شيب بايد برابر يا بيشتر از 25dBHL در فركانس هاي بالا وجود داشته باشد .
- يكي از آستانه هاي بين 1000HZ و 3000HZ بيشتر يا مساوي 55dBHL باشد .
- تمام آستانه هاي بين 4000-8000HZ بيشتر و يا مساوي 55dBHL باشد .
Spectral iQ بصورت اتوماتيك براي بيماراني را كه شرايط اديومتريكي آن را داشته باشند ،فعال مي شود.در Inspire دو كنترل براي Spectral iQ نشان داده شده است كه شامل پهناي باند و بهره مي باشد. براي تنظيم پهناي باند هفت درجه و براي تنظيم بهره ده پله 1dB وجود دارد . طبق default چنانچه Spectral iQ فعال شود پهناي باند بين 3تا 5 (بسته به شدت كاهش شنوايي ) و ميزان بهره بر روي 3dB تنظيم مي شود .
كاهش فركانسی قسمتي از تكنولوژي سمعك براي بيش از پنجاه سال بوده است. پيشرفت های اخير در پردازش سيگنال، اين تكنولوژي ها و نتايج باليني آنها را به اثبات رسانيده اند. استاركي، با معرفیSpectral iQ يك رويكرد نوآورانه براي بهبود قابليت شنوايي اصوات گفتاري فركانس هاي بالا وغلبه بر برخي از اشكالاتي كه در ارتباط با تكنيك هاي كاهش فركانسی قديمي تر وجود داشت ،ارائه داده است .روش هاي مدرن كاهش فركانسی باعث اعوجاج سيگنال هاي تقويت شده از طريق به اشتراك گذاشتن اصوات فركانس هاي بالا و فركانس هاي پايين يا قطع روابط هارمونيك و افزايش شنيده شدن نويز در فركانس هاي بالا مي شوند. Spectral iQ از يك پردازش منحصر به فرد بنام "قابليت شناسايي ويژگي هاي طيفي "براي تجزيه، طبقه بندي و واكنش به گفتارو دیگر ویژگیهای فركانس هاي بالا در زمان موجود استفاده مي كند. هنگامیكه فركانسی که برای فرد اهمیت دارد، شناسايي شد ،Spectral iQ آنها را به فركانس قابل شنيدن پايين تر برمي گرداند.برخلاف تکنیکهای رقيب كه باعث كاهش پهناي باند مي شد، Spectral iQ اين اجازه رابه سمعك هاي استاركي مي دهد كه با حفظ پهناي باند ،توزيع فركانسی بدون اعوجاج داشته باشند و همزمان قابليت شنوايي گفتار در فركانس هاي بالا را ترميم كنند. این تکنیک براي بيماراني كه قبلاً بعنوان كساني كه قادر به تجويز سمعك در مورد آنها نبوده ايم ،در نظر گرفته شده است.
گروه علمی و آموزشی صبا
References
ANSI (1997). ANSI S3.5-1997. American National Standard Methods for the calculation of the speech intelligibility index. New York
Behrens, S. & Blumstein, S. E. (1988). On the role of the amplitude of the fricative noise in the perception of place of articulation in voiceless fricatives. Journal of the Acoustical Society of America, 84(3), 861-867
Braida, L.D., Durlach, N.L., Lippmann, R.P., Hicks, B.L., Rabinowitz, W.M. & Reed, C.M. (1979). Hearing aids—a review of past research on linear amplification,amplitude compression, and frequency lowering
ASHA Monographs, 19 (Chapter IV, 87-113). Glista, D., Scollie, S., Bagatto, M., Seewald, R., Parsa, V. & Johnson, A. (2009). Evaluation of nonlinear frequency compression: Clinical outcomes.International Journal of Audiology, 48(9), 632-644
Hartmann, W.M. (1997). Signals, sound, and sensation
Woodbury, NY: American Institute of Physics
Kuk, F., Keenan, D., Korhonen, P. & Lau, C. (2009). Efficacy of linear frequency transposition on consonant identification in quiet and noise. Journal of the American Academy of Audiology, 20, 465-479
Moore, B.C.J. (2001). Dead regions in the cochlea: diagnosis, perceptual consequences, and implications for the fitting of hearing aids. Trends in Amplification, 5(1), 1-34
Robinson, J.D., Baer, T., & Moore, B.C. (2007). Using transposition to improve consonant discrimination and detection for listeners with severe high-frequency hearing loss
International Journal of Audiology, 46, 293-308
Simpson, A. (2009). Frequency lowering devices for managing high-frequency hearing loss: A review. Trends in Amplification, 13(2), 87-106
Stelmachowicz, P.G., Lewis, D.E., Choi, S. & Hoover, B. (2007). Effect of stimulus bandwidth on auditory skills in normal-hearing and hearing-impaired children. Ear & Hearing, 28(4), 483-494
