蘭琳琳 王楓
Nabelek等[1]于1991年首次提出“可容忍的信噪比”這一概念,隨后為與信噪比區(qū)分,修訂為可接受噪聲級(acceptable noise level,ANL),用于評估背景噪聲對聆聽言語的影響。ANL定義為聆聽言語的最舒適閾(most comfortable level,MCL)與聆聽者愿意接受的最大背景噪聲(background noise level,BNL)之差,即聆聽者愿意忍受的最小信噪比[2]。ANL越低,對噪聲的容忍程度就越高,其與多種因素相關??山邮茉肼暭壷翟叫?,患者能忍受的噪聲越大,相同條件下,助聽器配戴和人工耳蝸植入效果越好。本文對可接受噪聲級的研究現(xiàn)狀綜述如下。
國際語音測試信號(international speech test signal,ISTS)是評估助聽器使用效果的測試材料,包含6種不同語言(阿拉伯語、英語、法語、德語、漢語普通話和西班牙語),分別由6名女性播音員同時朗讀《北風和太陽》的故事錄制而成[3]。
我國雖已開發(fā)出普通話版本可接受噪聲級(mandarin acceptable noise level,M-ANL)測試材料[4,5],并驗證了其信度和效度,但部分方言地區(qū)的聽障人群無法聽懂普通話,使得該測試不能廣泛應用于臨床。Chen等[6]選用小學、初中、高中語文教材中普通話口語材料進行M-ANL測量,發(fā)現(xiàn)測試所得ANL值沒有顯著差異。蘇俊等[7]選用國家普通話水平測試用朗讀作品的音頻材料,制作出0.8、1和1.2倍語速的ANL測試材料,發(fā)現(xiàn)3種語速并不影響ANL值。有實驗將M-ANL材料和ISTS材料測試的ANL結(jié)果進行比較,經(jīng)3次測試的ANL值兩兩比較,發(fā)現(xiàn)ISTS版本下的ANL值具有良好的復測信度,可能更適用于臨床[8],但有待于更多的臨床驗證[9]。
Shi等[4]對英語單語者、俄語-英語雙語者和西班牙語-英語雙語者運用英語和西班牙語進行研究,發(fā)現(xiàn)西班牙語信號產(chǎn)生的ANL值高于英語信號,但0.5 dB的差異在臨床上可以忽略不計。這一研究結(jié)果在Koch等[10]的研究中再次得到證明。Koch等[10]運用3種類型的材料,其中包括無意義的國際語音測試信號(ISTS)、標準聽力學句子、對話語音進行ANL測試,發(fā)現(xiàn)ISTS信號能接受的噪聲更?。ˋNL值更大),結(jié)果表明語音材料的有意義性而非語義連貫性會影響ANL。綜合各項研究,ISTS復測性、可行度高,適合臨床應用。
背景噪聲能降低受試者聆聽言語會話時的注意力和聆聽效率,目前廣泛認可背景噪聲類型對ANL值影響不大,但當伴奏音樂作為背景噪聲時,其類型對ANL存在影響。
Freyaldenhoven等[11]采用5種不同的噪聲(嘈雜人語聲、語譜噪聲、風噪聲、交通噪聲、音樂背景聲),測試不同背景噪聲對ANL值是否產(chǎn)生影響,結(jié)果顯示5種噪聲下ANL沒有明顯差異,ANL的高重復性也在實驗中再次得到驗證。聽力正常青年多種音樂下的ANL值均好于噪聲下的ANL值,具有臨床意義,出現(xiàn)上述現(xiàn)象,推測為音樂造成主觀感受的不同,進而影響ANL值[12]。與低ANL聽眾相比,高ANL聽眾的ANL值更易被音樂熟悉度和偏好影響[13]。
陳琪[12]和Ahn[13]的研究均顯示含歌詞音樂與嘈雜的談話聲(babble)下的ANL值無顯著差異,可能背景音樂中歌詞信息對言語材料的掩蔽程度會降低個體對背景聲的耐受度。
總之,不同類型背景噪聲對ANL值影響不大,但ANL值較大者影響較大,噪聲的有意義性和熟悉度對ANL值有一定影響。此外,背景噪聲來源的方位對ANL值也有一定影響。
聽覺系統(tǒng)可分為外周感受器和中樞分析器,ANL與聽覺系統(tǒng)中樞部分的大腦皮層有關。Harkrider等[14]選取21名聽力正常的年輕女性受試者進行ANL、聲導抗、耳聲發(fā)射、聽覺誘發(fā)電位等電生理測試,發(fā)現(xiàn)受試者ANL值差異與其中耳、耳蝸反應及聽覺神經(jīng)和內(nèi)側(cè)橄欖核耳蝸系統(tǒng)的反應無相關性。同時,還發(fā)現(xiàn)ANL高的受試者大腦皮層反應更大,可能是由于聽覺中樞的傳導通路缺乏抑制或抑制減少導致。Br?nnstr?m等[15]研究了工作記憶(一種對信息進行暫時加工和貯存的容量有限的記憶系統(tǒng))與ANL之間的關系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ANL與工作記憶之間存在著顯著正相關,能接受更多背景噪聲的受試者有更大的工作記憶存儲空間。聽力正常者的ANL值在1年內(nèi)保持穩(wěn)定[16]。ANL與自我控制能力相關,ANL低者自我控制較差,持續(xù)關注力低[17,18]。這些研究也從一定程度驗證了ANL與中樞系統(tǒng)大腦皮層的相關性。
ANL與受試者年齡無關,Robert Moore等[19]研究了兒童(8~10歲)與成人在MCL、BNL和ANL之間的差別,結(jié)果顯示成人的MCL(52.94 dB HL)、BNL(44.44 dB HL)比未成年人MCL(42.24 dB HL)、BNL(34.41 dB HL)低,但ANL相差不大,說明雖然MCL、BNL會隨年齡變化,但年齡對ANL無影響,研究還發(fā)現(xiàn)性別對ANL無影響。與國內(nèi)研究[20]相符。Shelby等[21]以聽力正常年輕組(19~27歲)與聽力正常老年組(55~73歲)做對比,發(fā)現(xiàn)年齡對ANL值影響不顯著。年齡較大的學齡兒童和成年人的ANL一致,所有5歲受試者都順利完成ANL測試,而只有不到一半的4歲受試者完成了ANL任務,即4歲受試者難以理解,無法按要求完成測試,這可能與兒童語言能力發(fā)育有關[22]。
Recker[23]在其他條件相同的前提下進行改進版ANL測試,分別用固定的50、63、75、88 dB(A)語音信號聲,調(diào)整背景噪聲(multitalker-babble)強度直至受試者在聽語音信號聲時不能忍受為止,結(jié)果顯示,絕大多數(shù)聽者的ANL值與信號聲的響度感知間沒有一致趨勢,即ANL值不受響度影響。Franklin等[24]探討聽力正常的成人感知聲音響度與受試者ANL關系的基礎上,進一步研究了感音神經(jīng)性聽力損失者的響度容忍度與ANL值的相關性,結(jié)果顯示,兩個測量值之間缺乏顯著相關。
Xia[25]對ANL值與測聽模式的關聯(lián)性進行了研究,在研究中受試者分別通過揚聲器、耳機接受ANL測試,結(jié)果顯示,兩種方法中獲得的ANL、MCL和BNL之間的關聯(lián)顯著,通過不同的呈現(xiàn)模式獲得的ANL沒有顯著差異。說明ANL測試結(jié)果不會受到揚聲器或耳機等呈現(xiàn)模式的影響。
3.1.1 助聽器效果評估 ANL測試已成為驗配助聽器必不可少的測試。根據(jù)Logistic回歸分析,裸耳的ANL值預測助聽器選配成功與否的概率達84.8%[1]。ANL<7 dB HL,說明受試者使用助聽器效果良好;ANL>13 dB HL,助聽器效果較差;ANL在兩者之間,說明助聽器使用成功和失敗的概率各50%。ANL值越小,說明受試者聽覺的動態(tài)范圍越大,能接受噪聲的絕對值越大,表明其接受噪聲的能力越強[26]。
3.1.2 助聽器數(shù)字化程度對ANL影響 現(xiàn)代助聽器中為助聽器用戶提供最佳條件的主要數(shù)字信號處理技術是方向性和數(shù)字噪音降低算法[27]。助聽器數(shù)字化程度能在一定程度上提高助聽器驗配效果,提高聆聽聲音時的舒適度和音質(zhì),減小ANL值。ANL值能反映助聽器的數(shù)字化功能,具備數(shù)字化降噪功能組的ANL值較無降噪功能組低;同樣具備方向性麥克風技術組的ANL值較全向性麥克風低[28]。方向性麥克風的使用者能接受更大限度的背景噪聲,助聽器配戴成功的概論更高。大部分聽障者ANL在7~13 dB HL,提高助聽器的數(shù)字化程度,減小ANL值,可顯著提高助聽器使用的舒適度,使其成為成功的助聽器使用者[27]。
3.1.3 助聽器雙耳驗配對ANL的影響 雙耳聆聽的優(yōu)勢在于聲源定位、雙耳融合與總和效應,同時雙耳間的相互作用又具有顯著的降噪效果。助聽器雙耳驗配能明顯提高噪聲環(huán)境下的言語識別得分。
大多數(shù)雙耳配戴助聽器者比單耳配戴ANL值低,對噪聲的接受能力更好[29]。國內(nèi)學者研究得出了相同結(jié)論[30],雙側(cè)聽力損失患者雙耳助聽下的ANL值明顯低于單耳助聽,但兩者均明顯低于未助聽狀態(tài)下的ANL值,說明配戴助聽器能有效提高聽障患者對噪聲的接受能力,并且雙耳配戴助聽器的效果明顯優(yōu)于單耳。
Freyaldenhoven等[31]對助聽器配戴者分別進行左、右耳和雙耳配戴時的ANL測試,發(fā)現(xiàn)單、雙耳助聽時,ANL測試得分沒有明顯差異,配戴助聽器與裸耳ANL值也沒有明顯關系。該實驗使用助聽器的類型和言語材料不同,有推測認為是助聽器類型或測試材料引起。
ANL可以作為一種評估人工耳蝸預處理方案有效性的方法,如對降噪算法、AGC(自動增益控制)、削峰電路等技術進行評估,檢測技術的應用有助于提高受試者在噪聲下的聆聽舒適度[32]。Plyler[33]對人工耳蝸植入者和正常聽力者進行ANL和噪聲下言語測試,結(jié)果顯示,人工耳蝸植入者在噪聲下的言語辨別能力明顯較差,而ANL值與正常聽力者相差不大。同時,對人工耳蝸植入者填寫的助聽器效果評估簡表進行分析,發(fā)現(xiàn)ANL值與滿意度呈負相關。對ANL值高的人工耳蝸植入者調(diào)查發(fā)現(xiàn),其人工耳蝸配戴效果很差,提示臨床進行CI前應先進行ANL測試,利于為患者做出更合理的助聽方案。人工耳蝸使用者與聽力正常者ANL值無顯著差異,同時也表明ANL值與滿意度調(diào)查問卷人工耳蝸總體效益顯著相關[33]。Gertjan等[34]借用ANL值改善程度研究人工耳蝸降噪算法在背景噪聲中的性能,發(fā)現(xiàn)降噪算法結(jié)合人工耳蝸擬合中的最大舒適刺激水平時,ANL值改善最大。Gertjan等[35]進一步證實了ANL值在衡量人工耳蝸各項性能中具有可靠性。
ANL測試有重復性高[36]、不需嚴格校準儀器和材料[30]等優(yōu)點,臨床實驗已初步確定ANL在預測助聽器選配成功與否方面有重要意義,并且基本不受患者性別、年齡、聲音強度的影響。因此,ANL在評估助聽器及人工耳蝸效果中愈來愈常見,在其他方面的應用也越來越多[37]。ANL的建立和使用為助聽器、人工耳蝸的效果評估開辟了新的方法,為臨床提供了更可靠的評估依據(jù)。
ANL的臨床研究已有20余年,但對個體間出現(xiàn)ANL的差異機制尚未明確。個體對于背景噪聲的耐受能力相關因素仍是未來重要的研究方向。同時ANL的測試材料不夠豐富,更多語種、句子長度的測試材料有待開發(fā)。即使具有較大數(shù)量的內(nèi)毛細胞損傷但受試者在安靜環(huán)境下仍可能檢測出正常聽力閾值,原因可能是傳統(tǒng)的聽力檢測方法對內(nèi)毛細胞損傷并不敏感。借助信噪空間分離的ANL測試方法,或許對于發(fā)現(xiàn)內(nèi)毛細胞的損傷,判斷受試者的聽力受損情況有所幫助[17],也是未來ANL研究的新方向。