مكونات المعينات السمعية ومعالجة الإشارة
المعين السمعي الحديث هو نظام رقمي صغير لمعالجة الصوت: يقوم ميكروفون واحد أو أكثر بتحويل الصوت إلى إشارة كهربائية، ويعالج معالج الإشارة الرقمية هذه الإشارة ويكبرها وفقًا لفقدان السمع لدى المستخدم، ثم يقوم جهاز الاستقبال (مكبر الصوت) بتوصيلها إلى الأذن. تحدد سلسلة معالجة الإشارة مقدار الكسب المطبق عند كل تردد ومستوى، وكيفية الحفاظ على الأصوات العالية مريحة، وكيفية إدارة ضوضاء الخلفية.
Definition
تشير مكونات المعينات السمعية ومعالجة الإشارة إلى المحولات (الميكروفونات وجهاز الاستقبال) والخوارزميات الرقمية التي تلتقط الإشارة الصوتية وتكبرها وتضغطها وتنقيها بحيث تكون مسموعة ومريحة للشخص الذي يعاني من ضعف السمع.
Scope
يغطي هذا الموضوع المكونات الأساسية للمعين السمعي والمعالجة الأساسية التي يقوم بها: الميكروفونات وأجهزة الاستقبال، ومسار التحويل من التناظري إلى الرقمي، والكسب المعتمد على التردد، والضغط واسع النطاق الديناميكي، وتقليل الضوضاء الرقمي. يتعامل هذا الموضوع مع هذه المفاهيم من منظور هندسي وإدراكي؛ ولا يحدد إعدادات لأي فرد ولا يعتبر إرشادات للتجهيز.
Core questions
- ما هي مكونات الأجهزة التي يتكون منها المعين السمعي وماذا يفعل كل منها؟
- كيف يقوم الضغط بتحويل مستويات الصوت في العالم الحقيقي إلى النطاق الديناميكي المنخفض للأذن التالفة؟
- كيف يعمل تقليل الضوضاء الرقمي، وماذا يحقق فعليًا للمستمع؟
Key concepts
- محولات الميكروفون وجهاز الاستقبال
- التحويل من التناظري إلى الرقمي ومن الرقمي إلى التناظري
- تشكيل الكسب الخاص بالتردد
- ضغط النطاق الديناميكي الواسع (WDRC)
- نسبة الضغط، العتبة، وثوابت الوقت
- تقليل الضوضاء الرقمي
- إلغاء التغذية الراجعة
Mechanisms
يدخل الصوت عبر ميكروفون ويتم تحويله إلى إشارة رقمية؛ يقوم معالج الإشارة الرقمية بتقسيمه إلى نطاقات تردد ويطبق كسبًا يعتمد على كل من التردد ومستوى الإدخال. نظرًا لأن القوقعة التالفة لديها نطاق ديناميكي منخفض — تصبح الأصوات الخافتة غير مسموعة بينما تظل الأصوات العالية غير مريحة — فإن الضغط واسع النطاق الديناميكي يطبق كسبًا أكبر على المدخلات الخافتة وكسبًا أقل على المدخلات العالية، مما يعيد السمعية دون تضخيم مفرط للأصوات العالية؛ ويتحكم في هذا السلوك نسبة الضغط، والعتبة، وثوابت وقت الهجوم/التحرير (Jenstad, 2000; Dillon, 2012). يقوم تقليل الضوضاء الرقمي بتقدير مناطق التردد الزمني التي تهيمن عليها الضوضاء ويقلل الكسب فيها؛ وتشير الأدلة إلى أن هذا يقلل بشكل موثوق من إزعاج الضوضاء المدرك وجهد الاستماع ولكنه لا يحسن، بمفرده، وضوح الكلام بشكل ثابت (Brons, 2014; Alexander, 2021). يلغي إلغاء التغذية الراجعة الصفير الناتج عن تسرب الصوت المكبر مرة أخرى إلى الميكروفون.
Clinical relevance
يساعد فهم سلسلة المعالجة في تفسير سبب اختلاف صوت معينات سمعية عن أخرى، ولماذا تعتبر إعدادات الضغط وتقليل الضوضاء مهمة، وما هي الميزات التي يمكن توقعها والتي لا يمكن توقعها. يدعم هذا التقييم النقدي لادعاءات الأجهزة ودراسات النتائج؛ ويصف كيفية عمل التكنولوجيا وليس أساسًا لبرمجة جهاز لأي فرد.
History
استخدمت المعينات السمعية المبكرة تضخيمًا خطيًا ثابتًا، مما فرض مقايضة بين جعل الأصوات الخافتة مسموعة والحفاظ على الأصوات العالية محتملة. أدى التحول إلى الأجهزة القابلة للبرمجة ثم الرقمية بالكامل في التسعينيات إلى جعل الضغط واسع النطاق الديناميكي متعدد النطاقات عمليًا ومكن من تقليل الضوضاء وإلغاء التغذية الراجعة، مما نقل المجال من التضخيم البسيط نحو معالجة الإشارة التكيفية.
Debates
- هل يحسن تقليل الضوضاء الرقمي فهم الكلام؟
- تظهر الدراسات باستمرار أن خوارزميات تقليل الضوضاء تقلل من الإزعاج وجهد الاستماع وغالبًا ما تكون مفضلة، لكنها لا تزيد بشكل موثوق من وضوح الكلام بمفردها، لذا يتم تأطير الفائدة من حيث الراحة والجهد بدلاً من درجات التعرف الخام.
Key figures
- Harvey Dillon
- Joshua Alexander
- Lorienne Jenstad
Related topics
Seminal works
- dillon-2012
- jenstad-2000
Frequently asked questions
- ما هو ضغط النطاق الديناميكي الواسع؟
- هو نهج معالجة يطبق تضخيمًا أكبر على الأصوات الخافتة وأقل على الأصوات العالية، بحيث يتم ضغط النطاق الواسع لمستويات الصوت اليومية في النطاق الأضيق الذي يمكن للأذن التالفة سماعه بشكل مريح.
- هل سيسمح لي تقليل الضوضاء في المعين السمعي بسماع الكلام بشكل أفضل في مطعم صاخب؟
- يجعل تقليل الضوضاء الاستماع أكثر راحة وأقل جهدًا ويقلل من إزعاج ضوضاء الخلفية، لكن الأدلة تشير إلى أنه لا يحسن بحد ذاته بشكل موثوق عدد الكلمات المفهومة؛ وتميل الميكروفونات الاتجاهية إلى أن تكون أكثر فعالية لذلك.