大多數(shù)弱聽人士高頻聽力的損失重于低頻。部分弱聽人士的高頻聽損嚴(yán)重，甚至無(wú)法聽清言語(yǔ)中高頻信息的詞語(yǔ)。
此外，由于聽力損失通常導(dǎo)致聽聲音失真，即使當(dāng)言語(yǔ)聲被足夠放大時(shí)，人們?nèi)匀宦牪磺甯哳l的言語(yǔ)。更嚴(yán)重的情況是，對(duì)有些弱聽人士而言，過(guò)度放大高頻部分反而會(huì)影響中低頻段言語(yǔ)的識(shí)別能力。
對(duì)于上述情況的弱聽人士，為了使他們聽到高頻部分的言語(yǔ)，可采取以下方法：
將高頻聲信號(hào)轉(zhuǎn)移到殘余聽力較好的中低頻區(qū)域，這是移頻助聽器的技術(shù)原理。
頻率向低頻移動(dòng)
圖中顯示，移頻后，輸出頻率比輸入頻率低，例如箭頭顯示各個(gè)共振峰處的頻率降低。此外，從聲音強(qiáng)度來(lái)看，助聽器給高頻聲音多放大些。
從上圖中可以看到移頻改變了頻譜，術(shù)語(yǔ)稱之為“頻率位移”(frequency shifting)，但一般都是向低頻移動(dòng)，所以用“頻率降低”(frequency lowering)更貼切些。
這種向低頻移動(dòng)的技術(shù)遵循一些數(shù)學(xué)規(guī)則，其中一些規(guī)則可以通過(guò)信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，讓我們來(lái)看看都有哪些不同規(guī)則的移頻技術(shù)。
1. 頻率移轉(zhuǎn)
有一種較簡(jiǎn)單的技術(shù)，稱為頻率移轉(zhuǎn)(frequency transposition)，即把所有頻率降低特定數(shù)值。
假設(shè)，經(jīng)過(guò)頻率移轉(zhuǎn)，輸出頻率比原來(lái)降低2000Hz。
頻率移轉(zhuǎn)的缺點(diǎn)：
此方法帶來(lái)的弊端在于：0~2000 Hz的聲音無(wú)法降低，保持在原來(lái)頻率范圍;但對(duì)于一些2000Hz頻率上下的聲音，比如摩擦音，由于降低2000Hz后，頻率變化明顯，失真大，導(dǎo)致弱聽人士無(wú)法聽清楚。
此外，又如何判斷1000Hz的輸出聲是來(lái)自原1000Hz的輸入，還是來(lái)自原3000Hz降低2000Hz后的輸出呢?
圖中顯示，移頻后，約1800~4500范圍的輸出頻率存在重合，不能判斷這部分頻率是來(lái)自原輸入頻率段的，還是移頻后的頻率段。
如果把整個(gè)頻率范圍的輸入聲都降低2000Hz的話，那么輸出頻譜圖就會(huì)是不同頻率輸入信號(hào)和降低頻率后輸出信號(hào)的組合。
這時(shí)，某個(gè)頻率波段的共振峰，可能會(huì)被來(lái)自其他頻率波段的言語(yǔ)信號(hào)所覆蓋，例如前文說(shuō)的1000Hz輸出聲。
對(duì)于許多高頻聽損較嚴(yán)重的患者來(lái)說(shuō)，頻率移轉(zhuǎn)技術(shù)可幫助他們提升言語(yǔ)清晰度。但這只發(fā)生在，言語(yǔ)頻段的信號(hào)沒(méi)有被頻率移轉(zhuǎn)而不影響言語(yǔ)理解的情況。
條件化頻率移轉(zhuǎn)：
基于頻率移轉(zhuǎn)技術(shù)，有種補(bǔ)充方法可以減少同一頻率變調(diào)的發(fā)生。
其移頻原則是，當(dāng)輸入言語(yǔ)信號(hào)主要為高頻時(shí)，才進(jìn)行頻率移轉(zhuǎn)，稱為條件化頻率移轉(zhuǎn)(Conditional frequency transposition)，或動(dòng)態(tài)言語(yǔ)編碼(dymasic speech recording)。
此技術(shù)可以只對(duì)需要的聲音進(jìn)行頻率移轉(zhuǎn)，而不影響低頻聲音。
條件化頻率移轉(zhuǎn)可以提高患者對(duì)塞音、擦音、塞擦音的理解能力，且不影響鼻音和半元音的識(shí)別。
2. 線性頻率壓縮
另一種技術(shù)，叫做“頻率壓縮”(frequency compression)，優(yōu)點(diǎn)是輸出頻譜不會(huì)出現(xiàn)頻率重合。當(dāng)輸出的頻率與輸入頻率成固定比，稱為“線性頻率壓縮”(linear frequency compression)。
圖中所示移頻為線性頻率壓縮，每個(gè)輸出頻率約等于相應(yīng)輸入頻率的1/2，例如頻率由2000Hz移至1000Hz。
在頻率壓縮的過(guò)程中，對(duì)應(yīng)很明確，即每個(gè)輸出頻率都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入頻率。
增強(qiáng)型頻率壓縮：
在線性頻率壓縮的基礎(chǔ)上，當(dāng)輸出頻率等于增強(qiáng)后的輸入頻率，則被稱為“增強(qiáng)型頻率壓縮”(power frequency compression)，這種壓縮方法和上述兩種一致，即輸入頻率被壓縮至更小的輸出頻率范圍，如上圖所示。
線性頻率壓縮的缺點(diǎn)：
頻率壓縮技術(shù)無(wú)法應(yīng)用于整個(gè)頻率范圍，否則將影響聲音效果。
雖然線性頻率壓縮保留了輸入輸出頻率之間恰當(dāng)?shù)谋壤?，有助于保持元音的特征和高保真的音質(zhì)，但言語(yǔ)聲的基頻會(huì)被頻率壓縮比(frequency compression ratio)降低。
經(jīng)過(guò)頻率壓縮后，孩子的聲音聽起來(lái)像成年女性，成年女性的聲音聽起來(lái)像成年男性。
而增強(qiáng)型頻率壓縮甚至無(wú)法保持頻率比，導(dǎo)致壓縮后的聲音變得不自然、失真。
3. 非線性頻率壓縮
由于音調(diào)通常位于1500Hz以下的低頻段，當(dāng)只對(duì)1500Hz以上頻率進(jìn)行頻率壓縮時(shí)，基頻不會(huì)發(fā)生改變。
此外，1500Hz以上的諧波并不是由聽覺(jué)系統(tǒng)單獨(dú)處理，即使高頻諧波在移頻后不再是諧波關(guān)系，但言語(yǔ)仍保留諧波的音質(zhì)。
只降低高頻的壓縮叫做“非線性頻率壓縮”(non-linear frequency compression)，具體的壓縮量根據(jù)不同頻率而不同，如下圖所示，高于2000Hz的頻率才壓縮。
輸入頻率出現(xiàn)壓縮的那個(gè)頻率點(diǎn)則被稱為“轉(zhuǎn)換頻率”“截止頻率”“頻率壓縮閾值”或“起始頻率”，上圖中的起始頻率即為2000Hz。
非線性壓縮的輸出與輸入也呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，研究表明可提高言語(yǔ)識(shí)別率。目前，已在安靜或高信噪比環(huán)境中下完成了效果評(píng)估。
更多詳情請(qǐng)登錄www.hnghng.cn