July 26, 2021

[專業涵養]成人助聽器聲場驗證的喇叭位置

聽力室的設置規格,需要考量設置目的,根據「要用來做什麼」決定裡面要擺放哪些東西、如何擺放。在台灣,最常見的是只有設置耳機的「聽力檢查亭」,稍具規模的醫療院所可能設置聲場喇叭,但目前為止我還沒看過哪間醫療院所或助聽器公司能把喇叭放對位置。追根究柢,台灣對於聽力照護缺乏概念,全民健保或其他保險都不給付照護費用,消費者不懂得區分服務優劣,所以提供服務的院所還停留在「只求有、不求好」的最低成本觀念。

本文以「成人助聽器聲場驗證」的設置目的,稍微說明討論聽力室的聲場喇叭擺放位置;嬰、幼兒個案以及聽力學診斷目的的情況與此不同,日後若有機會再來討論,本文不會納入,其他的聽力室規格需求也不在本文討論範圍,請見諒。本文包含若干段落:

基礎

成人助聽器聲場驗證的喇叭系統至少需要兩個聲道:一個播放訊號音(通常是語音)、另一個播放噪音。兩個「聲道」讓這兩種聲音獨立播放,可以單獨改變音量與方位,而且在產生聲波之前不會彼此干涉。有些聽力室只設置一個擴音喇叭,或者雖然有兩個擴音喇叭但無法獨立運作,這種聽力室無法用於助聽器聲場驗證。(請一起參考後面補充的〈多聲道系統〉小節。)

喇叭通常擺放在矩型隔音室的牆角位置,但沒有規定一定要如此,擺在牆角的主要考量是經濟因素,因為聲場喇叭以一公尺距離量測校正,施測時也是讓個案耳朵距離喇叭一公尺距離為目標,放在隔音室角落可以最有效率利用空間,減少建置隔音室的材料費用。如果隔音室的建置費用不是問題,能夠提供充足空間,喇叭可以位於牆面或根本不需要靠牆。

喇叭方位

前陣子 Dr. Cliff Olson 在《Sound Field Verification of Hearing Aid Programming | Good Alternative for Real Ear Measurement?》影片中剛好有一幕帶到典型的助聽器聲場效益驗證的喇叭擺放方式:
擷取《助聽器聲場效益驗證》影片第 2:25 處的畫面
隔音室中的兩個喇叭擺放在對頂角的方位,受測者坐在隔音室中央,臉朝向其中一個喇叭,背對著另一個喇叭,隔音室的觀察窗口也在受測者後方。

這個空間的規劃藍圖大致如下:
典型助聽器聲場效益驗證施測空間藍圖
兩個喇叭一個在前、一個在後,這是用來模擬助聽器佩戴者最佳溝通方位(說話者在佩戴者前方,主要噪音源在佩戴者後方),可以驗證助聽器的噪音抑制功能及方向性麥克風功能的最佳表現;在這個情境中,隔音室的觀測窗口位於助聽器佩戴者的左後方,因此受測者無法獲得施測者的視覺線索(嘴型、表情、手部動作),確保所有的反應都是來自聽覺感知。

相同的空間,只需要把受測者座椅依順時鐘方向旋轉 90 度,可以發揮不同功能:
典型助聽器聲場效益驗證施測空間藍圖,座椅旋轉 90 度
兩個喇叭變成一個在左、一個在右,此時助聽器佩戴者的頭影效應(聲波被頭部遮擋)最明顯,最適合用來驗證單側聽損者或非對稱聽損者佩戴助聽器或跨傳式助聽器的效益。

註:如果有必要,可以再旋轉座椅,使受測者的側臉朝向觀察窗口。

如果各位對這樣規劃的聽力檢查室感到陌生,我一點兒也不意外;正如本文開頭所說,我在台灣還沒有實地看過哪個聽力室,在建置時考慮到助聽器效益驗證。台灣絕大多數的聽力室,在最好的情況下,大概也只有類似本文末〈不良設置方式〉那樣的格局;目前我只聽說極少數的聽力室以前述對角線方式配置聲場喇叭。

進階設計

規劃喇叭放置方位的時候,很多人還忽略一件非常重要的事:喇叭的位置應該可以調整,而且所謂可調整,還應該包含方位角跟高度兩個變項。

喇叭高度要可以調整,是因為喇叭的高度應該與受測者的耳朵高度一致,而顯然每個人的(上半身)身高不同,沒有哪個高度可以適用所有的受測者。(例如用於嬰、幼兒個案的聲場喇叭高度,應該放得很低,低到靠近地板高度。)

喇叭方位角如果可以調整,也能增添驗證測試的設計彈性,更能針對不同的實際聆聽情境或需求,以更相符的測試條件來檢驗效益。一般來說,如果測試系統中可獨立使用的聲道越少,可調整方位角的必要性就越大。

補充:多聲道系統

雙聲道系統對於助聽器聲場效益驗證只是入門而已,專業的聽力照護服務往往需要更多顆喇叭組成的聲場系統。以下舉幾個多聲道系統的範例:

Starkey 建議用以施測 HINT 的聲場喇叭放置方式
Starkey 在《The Hearing In Noise Test》建議以八顆聲場喇叭的系統實施 HINT(噪音中聆聽)測驗,驗證助聽器效益。

AudGam Pro 設置方式示意照片
GN 開發及提供 AudGam Pro 聆聽環境模擬系統,包括四喇叭八喇叭兩種規格;八喇叭版本除了在前、後、左、右各設置一顆聲場喇叭,在右前上、左前上、右後上、左後上也各設置一顆聲場喇叭。

美國空軍戰場聲學研究部門的聽覺定位設施 (ALF)
美國空軍戰場聲學研究部門有一套聽覺定位設施(Auditory Localization Facility,ALF),把 217 顆聲場喇叭均勻架設成球面,受測者的頭部會位於球心位置。

對於絕大多數助聽器的驗證需求來說,當然不必用到 217 顆聲場喇叭的系統,四到八顆聲場喇叭組成的系統已經相當充沛。

補充:不良設置方式

台灣絕大多數聽力室的聲場喇叭方式都不適合用來執行助聽器效益驗證。這些聽力室的聲場喇叭幾乎都以類似下圖這樣的方式固定架設:
台灣常見的聽力室聲場喇叭放置方式
受測者透過觀察窗口直接可以看到施測者的一舉一動、表情、手勢、嘴型,影響施測的準確性;兩顆聲場喇叭的方位角夾角 90 度,通常位於受測者的左前方及右前方,既不符合日常交談情境,需要進行偏側性聽覺功能驗證時也無法完整呈現頭影效應。

這種聲場喇叭放置方式只適合用於某些無法有效做出行為反應的受測者,為了讓施測者能夠完整檢視受測者的表情或行為反應(即使如此,在台灣,聲場喇叭或視覺增強物的高度幾乎都不適當)。如果要兼顧助聽器聲場驗證的需求,要嘛增設喇叭,要嘛讓喇叭的位置及高度可調整,否則驗證結果的代表性相當有限。

下回當你坐進聽力室,發現聲場喇叭在左前方跟右前方,就知道是怎麼一回事了。

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