الميكروفونات الاتجاهية وتشكيل الحزمة
تُعد الميكروفونات الاتجاهية وتشكيل الحزمة الطرق الرئيسية التي تُحسّن بها السماعة الطبية الاستماع في الضوضاء الخلفية. من خلال دمج مخرجات ميكروفونين أو أكثر، يصبح الجهاز أكثر حساسية للصوت القادم من أمام المستمع وأقل حساسية للصوت القادم من الجانبين والخلف، مما يحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء عندما يكون المتحدث المستهدف في الأمام.
Definition
الاتجاهية وتشكيل الحزمة هما تقنيتان لمعالجة الإشارة تدمجان إشارات ميكروفونات متعددة بحيث تقوم السماعة الطبية بتضخيم الصوت القادم من اتجاه مستهدف أكثر من الصوت القادم من اتجاهات أخرى، مما يحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء في البيئات الصاخبة.
Scope
يغطي هذا الموضوع تصميمات الميكروفونات الاتجاهية الثابتة والتكيفية، وتشكيل الحزمة متعدد الميكروفونات الذي يزيد من حدة الاتجاهية، وتشكيل الحزمة بكلتا الأذنين الذي يشارك الإشارات بين جهازين. يشرح المبدأ الصوتي والفائدة المقاسة؛ وهو مرجع تعليمي ولا يقدم إرشادات لاختيار الجهاز للأفراد.
Core questions
- كيف يؤدي دمج ميكروفونين أو أكثر إلى إنشاء حساسية اتجاهية؟
- ما مدى تحسين الاتجاهية لفهم الكلام في الضوضاء، وتحت أي ظروف؟
- ما الذي يضيفه تشكيل الحزمة التكيفي والثنائي الأذنين إلى ما هو أبعد من نمط اتجاهي ثابت بسيط؟
Key concepts
- الأنماط القطبية للميكروفون الاتجاهي
- الاتجاهية الثابتة مقابل التكيفية
- تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء (الفائدة الاتجاهية)
- تشكيل الحزمة متعدد الميكروفونات
- تشكيل الحزمة بكلتا الأذنين
- الرنين وحدود تباعد الميكروفونات
Mechanisms
يستجيب الميكروفون أحادي الاتجاه (omnidirectional) بشكل متساوٍ لجميع الاتجاهات. يؤدي دمج ميكروفونين أو أكثر مع تأخيرات زمنية مناسبة إلى جعل الاستجابة تعتمد على اتجاه الوصول، مما يخلق نمطًا قطبيًا يثبط الصوت من الخلف والجانبين. والنتيجة هي تحسن حقيقي في نسبة الإشارة إلى الضوضاء، غالبًا ما يكون عدة ديسيبلات، عندما يكون المتحدث المرغوب فيه في الأمام وتأتي الضوضاء من اتجاهات أخرى؛ وتعتمد الفائدة على نمط الجهاز، والتباعد بين الميكروفونات، والبيئة الصوتية، وتتقلص في الغرف شديدة الرنين حيث يصل الصوت المنعكس من اتجاهات عديدة (Ricketts, 2001). يعمم تشكيل الحزمة هذه الفكرة على مصفوفات الميكروفونات وعلى المخططات التكيفية التي توجه أو تشكل النمط وفقًا لمكان الضوضاء، ويتبادل تشكيل الحزمة بكلتا الأذنين الإشارات بين الجهازين لتشكيل نمط أكثر حدة يمتد عبر الرأس (Terry, 1994; Alexander, 2021).
Clinical relevance
تُعد الاتجاهية وتشكيل الحزمة من ميزات الجهاز التي تتمتع بأكثر الأدلة اتساقًا على تحسين فهم الكلام في الضوضاء، وهي تشكل التوقعات بشأن فائدة السماعات الطبية في العالم الحقيقي. يدعم فهم مبادئها وحدودها التقييم النقدي لدراسات النتائج والمزاعم التسويقية. يصف هذا المدخل التكنولوجيا وليس أساسًا لاختيار أو برمجة جهاز لأي فرد.
History
ظهرت الميكروفونات الاتجاهية في السماعات الطبية في السبعينيات ولكنها أصبحت مفيدة على نطاق واسع مع الأجهزة الرقمية ذات الميكروفون المزدوج حوالي عام 2000، مما أتاح الاتجاهية التكيفية. وقد أرست الأبحاث حول مصفوفات تشكيل الحزمة متعددة الميكروفونات من الثمانينيات والتسعينيات، بما في ذلك الأنظمة الثنائية النموذجية، الأساس لتشكيل الحزمة بكلتا الأذنين الذي يُطبق الآن في السماعات الطبية المتصلة لاسلكيًا.
Debates
- ما مدى انتقال الفائدة الاتجاهية إلى الحياة اليومية؟
- تُظهر الدراسات المخبرية باستمرار ميزة في نسبة الإشارة إلى الضوضاء عندما تكون الضوضاء خلف المستمع، لكن الفائدة في العالم الحقيقي أصغر وأكثر تباينًا لأن المتحدثين والضوضاء لا يكونون دائمًا في مواقع مناسبة والغرف تكون رنانة، لذا فإن حجم الفائدة اليومية لا يزال سؤالًا نشطًا.
Key figures
- Todd Ricketts
- Harry Levitt
- Joshua Alexander
Related topics
Seminal works
- ricketts-2001
- terry-1994
Frequently asked questions
- هل تساعد الميكروفونات الاتجاهية حقًا في الضوضاء؟
- نعم، عندما يكون الشخص الذي تريد سماعه في الأمام وتأتي الضوضاء من الجانبين أو الخلف، فإن المعالجة الاتجاهية تحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء وفهم الكلام؛ تكون الفائدة أصغر في الغرف الرنانة أو عندما تأتي الضوضاء أيضًا من الأمام.
- ما هو تشكيل الحزمة بكلتا الأذنين؟
- إنها تقنية تتبادل فيها سماعتان طبيتان متصلتان لاسلكيًا إشارات الميكروفون الخاصة بهما لتشكيل نمط مدمج وأكثر حدة عبر الرأس، مما يمكن أن يوفر تحسنًا أكبر في الضوضاء الصعبة مقارنة بأي جهاز يعمل بمفرده.