听力损伤介绍
听力系统是人体的一个重要部分,而听觉是人接受外界信息的重要渠道。目前世界上有数量众多的各种类型的听障患者数,这些听障患者的听力损失可根据病变发生的部位与性质分为三类:传导性耳聋,感音神经性耳聋,以及混合性耳聋。
听力损伤的主要表现为,听阈上升、听力动态范围变窄。听阈上升即患者能够听到的***小声强要比正常人高,并且不同频率处听阈上升的多少也有不同。通常是高频部分的听阈上升得较多,但是一般情况下,听障患者的痛阈较正常人并无太大变化,从而造成听障患者的听力动态范围变窄,听不到细微的声音,或者常常听不到声音的高频部分,能听到声音但是听不清说话的内容。

图1 听力损伤示意图
如图所示,黑色线为正常人的听阈,雪花点为正常人的痛阈。红色圈部分为某人随着听力衰减,听阈的下限被提升,能够听到的小声音信号的幅度随之会被提升。橙色区间为正常环境中的主要的言语范围。由于听阈上升,因此该橙色区间的信号,在听阈以下的部分,难以被听到。

图2 实际某人听损图
为了使得人能够听到环境中的有用信号,需要将声音提升到听阈以上。如图所示,橙色部分被推到了听阈以上。
常规由两种方法,可以实现上述的效果。一种是线性的方法,或者针对不同频率的信号,进行线性放大,如进行EQ调节。
第二种方法是多通道动态范围压扩,即Wide dynamic rangecompression.(WDRC)。即针对多个不同的频率段,进行不同程度的压扩处理。从而将目标语音提升到听阈以上的同时,防止超过痛阈。

图3 单频段的EQ调节的示意图

图4 单频段的WDRC调节的示意图
参考上图3和图4,以某频段为例子,该频点的听阈为40分贝,需要将原本的语音提升起来,映射到新的语音范围,从而能够被患者听到,同时防止声音超过患者的痛阈。图3为采用EQ的方法提升增益,图4的方法采用WDRC的方法调节。
可以同理推广到更多的频段。在不同的频段启动不同的增益调节。
整体而言,采用EQ的方法,其增益提升与输入信号的幅度不相关。
而WDRC的方法,其特定频段的增益提升与输入信号的幅度相关,从而能够有效的将声音映射到患者的听阈,在高过其听阈的同时,防止超过痛阈。
由于患者在不同的频率段,其听力损伤的程度不同,因此,需要在更多的频率段进行类似的压扩处理。也就是多通道WDRC。常见的WDRC通道数目有2通道,4通道,6通道,8通道,16通道。也就是,需要在不同的频段内,进行非线性的压扩处理,从而使得目标语音经过放大后,能够超过听阈,同时防止其触达痛阈。