March 16, 2021

[專業涵養]聽力損失與助聽器(一):為什麼配戴助聽器還是聽不清楚

說起「聽力損失」,妳會想到什麼?有些人說「我知道!我知道!聽力損失就是對察覺聲音的敏感性變差,別人聽得到的聲音自己可能聽不到,別人覺得普通的音量自己覺得很小聲」,還有人補充「檢查聽力的時候會用不同頻率的聲音來測試,所以聽力損失也要描述對不同頻率聲音的情況,例如有的人所有頻率的聽力都變差,有的人只有高頻聲音聽得差,也有人只有單獨幾個頻率發生聽損。」上述這些講法沒有錯,但不能充分揭露聽力損失的全部面貌;尤其病灶位於內耳或神經系統的感音神經性聽損,不是只有「察覺某些頻率聲音的敏感性變差」而已。

描述一個聲音頻譜至少需要用到三個座標軸:音量、頻率、時間,人類聽覺系統至少也在這三個向度提取聲音內容,透過腦部功能從中建構出意義而理解。感音神經性聽損使得人類提取這三個特徵向度的感知能力發生改變,我喜歡用「動態範圍」跟「解析度」的概念來描述這些改變:

聽力損失的面向
向度動態範圍變窄解析度變小
音量小聲的聲音聽不到,大聲的聲音覺得太吵難受兩個聲音在音量上需要有更大的差異,才能分出兩者不同
頻率對於部分頻率範圍的聲音較難感知,可以察覺聲音的頻率範圍變窄;例如無法察覺 12,000 Hz 以上頻率的聲音兩個聲音在頻率分布上的差異需要更大,才能分出兩者不同;例如無法分辨「絲」跟「鬚」的聲音差別
時間無法察覺很短暫的聲音,持續時間較長的聲音又容易產生類似「餘音繞梁,綿延不絕」的感受,即使實際的聲音已經停止,卻好像還是繼續聽到聲音緊鄰的兩個聲音混在一起,例如聽別人講話像是咬字含糊不清

註:感音神經性聽損除了上述這些變化,也可能引起耳鳴,對聽覺功能還有許多不同影響,例如聽覺記憶長度、一心多用(邊聽邊做其他事或邊思考)、鎖定特定音色(好幾個人一起說話,我們可以專心只聽其中一個人的話語;或者交響樂隊演奏時,我們可以專心只聽某一種樂器的表現)、運用聲音相位特徵(跟聲源的空間定位有關)等功能都會變差,但這些功能涉及更高層次的中樞神經功能,也受到前面提到的「基本」聽損面向的影響,在此先不細究。

助聽器的基礎功能是放大聲音,只能改善「小聲的聲音聽不到」,後來助聽器開始採用「壓縮」功能去應對動態範圍變窄,以及利用「非線性壓縮」策略來紓緩(無法有效解決)音量解析度變小的問題。對於頻率動態範圍變窄以及解析度變小的問題,現代助聽器以多頻道數位訊號處理搭配各種頻率降轉(頻率壓縮、頻率搬移、頻譜特徵提取重現……等)策略來改善,主要針對語音特性處理,對於語音以外的聆聽需求,改善程度相當有限。調整助聽器設定時,如果太過著重在音量、頻率向度的聽覺功能改善,也可能對時間向度造成負面影響,因此一些助聽器調整軟體在進階參數選項中加入時間常數的調整(主要是壓縮啟動時間跟壓縮解除時間),用來減少時間向度的干擾;有一些助聽器改在時域進行數位訊號處理,似乎有可能在時間向度上取得優勢,但效果究竟如何、是否有其他代價,還沒有什麼公信的答案。

助聽器對聽力損失的改善策略
改善向度對動態範圍的改善對解析度的改善
音量[充分改善] 將語音音量範圍放大到聽力動態範圍內[部分改善] 壓縮很大及很小音量的動態表現,限制這類音量變化佔用的動態範圍,使語音音量可產生較線性的完整呈現
頻率[部分改善] 對各頻道設定不同的增益及壓縮參數,搭配頻率降轉策略[有限度改善] 頻率降轉策略強調語音特徵重現
時間[盡量不要變得更差] 調整壓縮時間常數,避免聲音的時間結構進一步遭到破壞[還在摸索] 嘗試搭配時域處理技術及人工智慧,猜測如何加強時間解析度

經過上述簡略的整理,大概可以理解「為什麼配戴助聽器還是聽不清楚」:還有好幾個聽力損失的面向無法有效補償。如果對這個領域較不熟悉,可能不容易體會各種聽損向度的實際感受;別急,本系列緊接著以實驗模擬的方式,帶領大家親自感受聽損者的聆聽體驗,敬請期待。

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  1. 為什麼配戴助聽器還是聽不清楚(本文)
  2. 模擬中度聽力損失
  3. 助聽器先戴哪一邊
  4. 待續……
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