Vergelijking van het aanvaardbaar geluidsniveau gegenereerd met behulp van verschillende omzetters en responsmodi

Abstract

Het aanvaardbaar geluidsniveau (ANL) werd gedefinieerd door het achtergrondgeluidsniveau (BNL) af te trekken van het meest comfortabele luisterniveau (MCL) (ANL = MCL – BNL). In deze studie werd het via verschillende methoden verkregen ANL vergeleken bij 20 Chinese proefpersonen met een normaal gehoor. ANL werd getest met Mandarijns spraakmateriaal met behulp van een luidspreker of koptelefoon, waarbij elke proefpersoon door zichzelf of door de audioloog werd getest. De presentatie- en responsmodi waren als volgt: (1) luidspreker met zelfaangepaste geluidsniveaus met behulp van audiometerregelingen (LS-methode); (2) luidspreker waarbij de proefpersoon de audioloog seint om de spraak- en geluidsniveaus aan te passen (LA-methode); (3) koptelefoon met zelfaangepaste geluidsniveaus met behulp van audiometerregelingen (ES-methode); en (4) koptelefoon waarbij de proefpersoon de audioloog seint om de spraak- en geluidsniveaus aan te passen (EA-methode). De ANL werd berekend op basis van drie metingen met elke methode. Er was geen significant verschil in de ANL verkregen met verschillende presentatiewijzen of responsmodes geluid. De correlaties tussen ANL, MCL, en BNL verkregen met elke twee methoden waren significant. Concluderend kan worden gesteld dat de ANL bij normaalhorende Mandarijnse luisteraars niet wordt beïnvloed door presentatiewijzen zoals luidspreker of koptelefoon, noch door zelfgecorrigeerde of door de audiolooggecorrigeerde responsmodes. Oortelefoonaudiometrie is even betrouwbaar als geluidsveldaudiometrie en biedt een gemakkelijke en handige manier om ANL te meten.

1. Inleiding

Het aanvaardbaar geluidsniveau (ANL) test werd ontwikkeld om de kritische hoeveelheid achtergrondgeluid te kwantificeren die proefpersonen kunnen accepteren tijdens het luisteren naar spraak . ANL wordt gedefinieerd als de laagste signaal-ruisverhouding (SNR) die een proefpersoon zou kunnen accepteren wanneer de doelspraak werd gepresenteerd op het meest comfortabele luisterniveau (MCL) . ANL wordt verkregen door het achtergrondruisniveau (BNL) dat de luisteraar kan accepteren af te trekken van de MCL. Een laag ANL geeft aan dat een proefpersoon een hoge tolerantie heeft voor achtergrondgeluiden, terwijl een proefpersoon met een hoog ANL een lage tolerantie heeft voor achtergrondgeluiden. Volgens Nabelek et al. zullen mensen met een ANL van minder dan 7 dB waarschijnlijk fulltime hoortoestelgebruikers worden, terwijl mensen met een ANL van meer dan 13 dB waarschijnlijk af en toe of helemaal geen hoortoestelgebruikers zullen worden. Eerdere studies hebben aangetoond dat er een grote variatie is in ANL bij normaalhorende personen. Deze variatie lijkt niet gerelateerd te zijn aan leeftijd, geslacht, middenoorfunctie, gehoorgevoeligheid, buitenhaarcel functie, en efferente paden die gebruik maken van de mediale olivocochleaire bundel. Het werd echter wel beïnvloed door spraakmateriaal, geluidsmateriaal, presentatiewijze, instructies, en werkgeheugen capaciteit.

Er zijn verschillende soorten sensoren gebruikt om het ANL signaal te presenteren. In de meeste studies, werd het geluidssignaal gepresenteerd in het geluidsveld door middel van een luidspreker . In sommige studies werden de signalen die gebruikt werden om ANL te meten echter gepresenteerd via een oortelefoon . Olsen en Brännström gaven aan dat de waarden van het ANL verkregen uit een oortelefoon of luidspreker verschillend kunnen zijn. Indien andere transducers dan een luidspreker werden gebruikt, moeten de ANL-gegevens voor de specifieke transducer in aanmerking worden genomen. In de praktijk kunnen audiologen ANL-gegevens gebruiken die van verschillende transducers afkomstig zijn. Hoewel de meeste audiologen een luidspreker gebruiken om ANL te doen, kunnen sommige audiologen ANL doen met een koptelefoon wanneer de luidspreker niet beschikbaar is en de ANL resultaten met luidspreker voorspellen aan de hand van de ANL resultaten met koptelefoon. Daarom is het nodig om verschillende manieren van geluidspresentatie te contrasteren in ANL testen.

Aan de andere kant, Brannstrom et al. suggereerden dat ANL beïnvloed zou kunnen worden door extrinsieke factoren zoals de houding van de examinator, instructies, en/of culturele verschillen in de aanvaardbaarheid van achtergrondlawaai. Bij de meeste ANL-tests gebaart de proefpersoon de experimentator om het geluidsvolume aan te passen. Nabelek et al. gaven de proefpersonen echter de opdracht de niveaus zelf aan te passen met visuele feedback van de audiometer. Het belangrijkste verschil tussen zelfaangepaste en door de audioloog aangepaste metingen is de methode om de MCL en BNL intensiteit te bepalen. Bij de zelfinstellende methode bepalen de proefpersonen de MCL en BNL door de geluidsniveaus met de regelknoppen in te stellen. Tijdens de door de audioloog aangepaste methode vertellen de proefpersonen de audioloog de optimale intensiteit en het maximale intensiteitssignaal terwijl het geluidsniveau voortdurend verandert; er kan echter een tijdsverschil of een vertekening van de intensiteit optreden tijdens deze periode, wat verschillen kan veroorzaken tussen de eindresultaten en de werkelijke resultaten van de proefpersonen op ANL-tests.

Om factoren te identificeren die ANL-waarden kunnen beïnvloeden, stelde deze studie voor om de testresultaten van ANL gemeten via een luidspreker of koptelefoon te onderzoeken en te vergelijken en verder het effect te vergelijken van de zelfaangepaste of audioloog-aangepaste testmethode.

2. Methoden

Het programma werd goedgekeurd door de ethische commissie van Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People’s Hospital. Alle deelnemers gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming voor het begin van de studie.

2.1. Proefpersonen

Deze studie werd uitgevoerd bij twintig volwassenen (10 mannen, 10 vrouwen) met een normaal gehoor en die Mandarijn als moedertaal hadden. Hun leeftijd varieerde van 21 tot 30 jaar en ze waren allemaal universiteitsstudenten. Het criterium voor normale gehoorgevoeligheid was zuivere-toon-luchtgeleidingsdrempels voor elk oor kleiner dan of gelijk aan 15 dB HL bij elke frequentie van 0,25 tot 8 kHz met een octaafstap. De proefpersonen meldden geen recente otologische problemen, zoals oorontsteking, drainerende oren, otalgie, of chirurgie aan of in de oren gedurende de afgelopen acht weken. De apparatuur werd voor het begin van de studie gekalibreerd.

2.2. Materialen

De test maakte gebruik van Mandarijn-acceptabel geluidsniveau materiaal vastgesteld door Chen et al. . Het materiaal was Het Lentefestival van Beijing dat werd gekozen uit de officiële leerboeken voor de lagere school. Het ruisignaal dat werd gebruikt om het BNL te meten waren de 12 multitalker babbles die routinematig voor ANL-tests worden gebruikt. De ANL-signalen waren een spraaksignaal in het ene kanaal en een ruissignaal in het andere kanaal. In elke testconditie werden de MCL en BNL drie keer gemeten, en het gemiddelde van drie metingen voor elk individu werd gebruikt als de MCL en BNL van de proefpersonen, en de MCL en BNL van elke groep waren de gemiddelde waarden van alle proefpersonen.

2.3. Stimuli en Procedure

In de geluidsveldaudiometrie werden de luisteraars individueel getest in een audiometrische cabine die voldeed aan de ANSI-normen voor omgevingslawaainiveaus (ANSI, S 3.1-1991). Alle stimuli werden gegenereerd door een compact disc-speler en toegediend via een klinische audiometer (GN Otometrics, Taastrup, Denemarken) die was aangesloten op een gekalibreerde luidspreker (GSI) die zich in een geluidsdichte ruimte bevond. Zowel spraak als lawaai werden uit de luidspreker gepresenteerd op een azimut van nul graden, op 1,5 m afstand van de proefpersonen. De kalibratietoon was een zuivere toon van 1 kHz. Bij het kalibreren werden de twee kanalen respectievelijk gekalibreerd en de uitlezing van de VU-tabel op het audiometerpaneel moest op 0 worden afgesteld. De uitgangsniveaus van de spraakstimuli en het achtergrondlawaai werden gekalibreerd op de plaats waar de luisteraar zich bevond.

Bij oortelefoonaudiometrie werden de luisteraars individueel getest in een audiometrische cabine die voldeed aan de ANSI-normen voor omgevingslawaainiveaus (ANSI, S 3.1-1991). Alle stimuli werden gegenereerd door een compact disc speler en toegediend via een klinische audiometer (GN Otometrics, Taastrup, Denemarken) aangesloten op een gekalibreerde oortelefoon (Sennheiser HDA 200 circumaurale oortelefoon). De kalibratietoon was een zuivere toon van 1 kHz. De outputniveaus van de spraakstimuli en achtergrondlawaai werden gekalibreerd met B&K 4134 drukmicrofoon en B&K 4153 simulatie-oor. Bij het kalibreren werden de twee kanalen respectievelijk gekalibreerd en de aflezing van de VU-tabel op het audiometerpaneel moest worden ingesteld op 0,

2,4. De procedure voor audiologisch aangepaste ANL testen

Voor de ANL testen werden zowel schriftelijke als mondelinge instructies gegeven. De instructies waren Chinese versies van de Engelse instructies. Als de proefpersonen twijfels hadden, werden de instructies verduidelijkt. Daarna werden voorbeelden van spraak en lawaai gepresenteerd. De ANL’s van de proefpersonen werden verkregen zoals eerder beschreven.

Het initiële stimulusniveau voor elke herhaling was 30 dB HL voor zowel spraak- als geluidssignalen, en een stapgrootte van 2 dB werd gebruikt voor alle aanpassingen voor zowel MCL als BNL. Audiologen verhoogden het geluidsvolume tot het spraaksignaal te luid werd, verlaagden het vervolgens tot het te zacht werd, en tenslotte koos de proefpersoon het geluidsvolume dat het meest comfortabele luisterniveau was. De mondelinge en schriftelijke instructies voor het bepalen van de MCL waren als volgt:

U luistert naar een verhaal via een luidspreker of oortelefoon. Na enkele ogenblikken kiest u het geluidsvolume van het verhaal dat voor u het meest comfortabel is, alsof u naar een radio luistert. Door middel van handbewegingen kunt u de audioloog laten weten of het geluidsniveau hoger (duimen omhoog) of lager (duimen omlaag) moet worden afgesteld, of dat de afstelling moet worden gestopt (vlakke handpalm; dit betekent dat u vindt dat het huidige niveau het meest comfortabel voor u is).

Daarna werd BNL vastgesteld door een geluidssignaal toe te voegen als spraaksignaal en de proefpersoon werd geïnstrueerd een soortgelijke procedure te herhalen; het spraaksignaal bleef gefixeerd op de eerder vastgestelde MCL en de proefpersoon verhoogde het geluidsvolume van het geluid totdat het te luid werd, verlaagde het vervolgens totdat de spraak zeer duidelijk werd, en tenslotte selecteerde de proefpersoon het geluidsvolume dat hij of zij kon verdragen zonder gespannen of moe te worden terwijl het spraaksignaal gedurende een lange periode werd gevolgd. De proefpersoon meldde wanneer het BNL was gevonden. De mondelinge en schriftelijke instructies voor het bepalen van het BNL waren als volgt :

U gaat nu luisteren naar hetzelfde verhaal met achtergrondlawaai. Nadat u hier enkele ogenblikken naar geluisterd hebt, kiest u het maximumniveau van achtergrondlawaai dat u bereid bent te verdragen zonder gespannen of moe te worden terwijl u het verhaal volgt. Met handbewegingen kunt u de onderzoeker ook een signaal geven om het signaalniveau aan te passen.

2.5. De Procedure van Zelf Aangepast ANL Testen

De belangrijkste stappen waren dezelfde als die van de audioloog-geleide test. Na korte instructies aan de proefpersonen, voerden ze de ANL test zelf uit. De instructies voor de zelf-aangepaste ANL test waren als volgt:

U luistert naar een verhaal via een luidspreker of koptelefoon. Na enkele ogenblikken kiest u het geluidsvolume van het verhaal dat voor u het meest comfortabel is, alsof u naar een radio luistert. U hoeft de audioloog geen signaal te geven om het signaalniveau naar boven (duimen omhoog) of beneden (duimen omlaag) bij te stellen of om de bijstelling te stoppen (vlakke handpalm, wat betekent dat u vindt dat het huidige niveau het meest comfortabel voor u is). U moet het geluidsvolume regelen via de klinische audiometer. Wanneer de MCL werd gevonden, werd de multitalker babble geïntroduceerd uit de luidspreker of oortelefoon op 30 dB HL. U gaat nu luisteren naar hetzelfde verhaal met achtergrondgeluid. Nadat u hier enkele ogenblikken naar geluisterd hebt, kiest u het maximale niveau van het achtergrondlawaai dat u bereid bent te verdragen zonder gespannen of moe te worden terwijl u het verhaal volgt. U moet het geluidsvolume van het geluid ook regelen met de klinische audiometer. Het geluidsvolume van de 12-talker babble of het verhaaltje wordt verhoogd in stappen van 2 dB.

De MCL en BNL werden drie keer gemeten met een onderbreking van 30 minuten tussen twee metingen. De ANL van elke meting werd verkregen door de BNL af te trekken van de MCL (ANL = MCL – BNL) voor elke deelnemer en elke experimentele conditie. Het gemiddelde van de drie metingen werd gebruikt om het ANL te berekenen.

2.6. Statistische analyse

Alle statistische analyses werden uitgevoerd met SPSS versie 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Beschrijvende statistieken werden berekend voor de MCL, BNL, en ANL. De waarden van verschillende metingen in dezelfde methode werden vergeleken door middel van een gepaarde -test. De correlatiecoëfficiënt van Pearson werd gebruikt om het verband tussen ANL, MCL en BNL tussen de drie metingen in elke conditie te evalueren. Er werden bidirectionele variantieanalyses (ANOVA) gebruikt om de effecten van MCL, BNL en ANL binnen elke methode te beoordelen; de correlatiecoëfficiënt van Pearson werd gebruikt om de relatie tussen de resultaten van ANL en MCL en tussen ANL en BNL in elke methode te onderzoeken. De correlaties tussen ANL, MCL en BNL in elke methode werden onderzocht aan de hand van de Pearson-correlatiecoëfficiënt. Het significantieniveau werd vastgesteld op .

3. Resultaten

3.1. MCL, BNL, en ANL verkregen uit de drie metingen met verschillende methoden

De gemiddelden en standaardafwijking van MCL, BNL, en ANL verkregen uit de drie metingen met verschillende methoden staan vermeld in Tabel 1. De MCL en BNL stegen met een toenemend aantal herhalingen bij de LS, LA en ES methoden, maar de ANL daalde met een toenemend aantal metingen bij de LS, LA en ES methoden. Bij de EA-methode daarentegen namen de MCL en BNL eerst toe en daalden ze daarna met toenemend aantal herhalingen; de ANL nam eerst af en steeg daarna met toenemend aantal herhalingen. De statistische resultaten waarbij de waarden van de drie metingen met behulp van gepaarde tests binnen elke methode worden vergeleken, staan vermeld in tabel 2. Er was geen significant verschil in de meeste situaties, behalve de BNL bij de eerste meting versus de derde meting bij de LS methode, ANL bij de eerste meting versus de tweede meting bij de EA methode, en ANL bij de eerste meting versus de derde meting bij de LS en EA methoden.