Плохая разборчивость речи. Снижение слуха и нарушение мозгового кровообращения. Факты и рекомендации. Начинать всегда трудно
Жилинская Екатерина Викторовна
Актуальность темы исследования
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) к настоящему времени в мире насчитывается около 360 млн. людей с нарушениями слуха, а среди лиц старше 65 лет приблизительно треть страдает от инвалидизирующей тугоухости (ВОЗ, 2017).
Одна из основных проблем пациентов со снижением слуха, существенно ухудшающая их качество жизни, - нарушение разборчивости речи, ведущее к социальной изоляции больных. Принято считать, что подавляющее большинство случаев снижения разборчивости речи обусловлено периферическими расстройствами (на уровне улитки), однако все больше исследований доказывают высокую распространенность нарушений разборчивости речи, вызванных патологией центральных отделов слуховой системы, при этом пороги слуха пациентов по результатам тональной пороговой аудиометрии могут быть даже в пределах нормы. Особенно высока частота встречаемости центральных слуховых расстройств у лиц пожилого и старческого возраста: они имеют место у 74% лиц старше 55 лет (Golding M. et al., 2004).
На настоящий момент не разработано эффективного медикаментозного лечения дисфункций центральной нервной системы, приводящих к нарушению разборчивости речи (Chermak G.D., Musiek F.E., 2014), поэтому даже при хорошо настроенном слуховом аппарате проблемы пациентов в общении зачастую остаются нерешенными. Это вызывает необходимость поиска новых подходов к диагностике и коррекции нарушений разборчивости речи у пациентов с хронической сенсоневральной тугоухостью.
Степень разработанности темы исследования. Исследование нарушений разборчивости речи занимает существенное место в сурдологии и неврологии; отмечен прогресс в направлении создания новых методов диагностики и коррекции данных расстройств. Накапливающиеся научные и клинические данные улучшают наше понимание причин нарушений разборчивости речи, в том числе центрального генеза, механизмов их возникновении, возможностей компенсации дефицита. Число исследований и публикаций, посвященных центральным слуховым расстройствам, включающим нарушение разборчивости речи, в последние годы значительно увеличилось, что показывает растущий интерес к этой теме, критериям постановки диагноза и способам реабилитации (Musiek F.E., Chermak G.D., 2014). Однако большинство исследований и публикаций проводятся в зарубежных странах, и преобладающее количество методов диагностики и коррекции разработано для англоязычных пациентов, в России же на данный момент этой теме не уделяется достаточного внимания, существует немного доступных апробированных тестов и методик реабилитации.
Поиск более точных методик диагностики нарушений разборчивости речи, способов коррекции дефицита приведет к увеличению эффективности реабилитации.
Цель исследования – повышение эффективности топической диагностики и реабилитации при нарушениях речевой разборчивости у пациентов с хронической сенсоневральной тугоухостью (ХСНТ).
2786 0
Исследованию слуха звуками речи отводится в клинико-аудиологической практике значительное место. Тем не менее возможности данного исследования, особенно применительно к старческой тугоухости, раскрыты далеко не полностью. Это касается как установления возрастных норм для речевого слуха, так и уточнения некоторых аспектов патогенеза и топики пресбиакузических сдвигов. Уже в работах по исследованию старческой тугоухости с помощью метода живой речи было отмечено значительное нарушение восприятия последней, особенно шёпотной (И. М. Соболь, А. Г. Лисс, 1962; С. К. Агзамов, 1966; А. Г. Ганиев, 1969). В старости более выраженно нарушается разборчивость согласных звуков. Ю. С. Кривицкая, Ш., А. Максумова (1968) отмечают, что у пожилых людей разборчивость цифр и слов страдает меньше, чем разборчивость фраз.
Значительные нарушения речевого слуха при старческой тугоухости были подтверждены аудиометрическими исследованиями (А. И. Лопотко, 1971; 1975, 1979; С. И. Алексеев, И. М. Гончарова, 1972; G. Pestalozza, 1. Shore, 1955; P. Mounier-Kuhn et al., 1965; W. Hallerman, P. Piath, 1971). По данным P. М. Фельдмана и С. H. Реджера (R. М. Feldman, S. N. Reger, 1967), такие нарушения начинали проявляться в пожилом и особенно старческом возрасте. Отмечено, что снижение разборчивости речи не всегда компенсируется усилением ее интенсивности. Нарушению разборчивости речи в старческом возрасте дают разные объяснения. С одной стороны, его связывают с возрастными изменениями периферических, а с другой — центральных структур слуховой системы.
Нарушение речевого слуха периферического генеза обусловливается повышением тональных порогов (тональным дефицитом), а также проявлением неравномерного нарастания громкости для различных частот речевого диапазона. Нарушения же разборчивости, не зависящие от потери слуха на речевые частоты, определяемые синдромом фонемической регрессии, связывают с поражением центральных отделов слухового анализатора. Основным аргументом в пользу существования указанного синдрома является диссоциация тонального и речевого слуха при старческой тугоухости (А. Д. Ганиев, 1969; С. И. Алексеев, И. М. Гончарова, 1972; R. Carhart, 1951 и др.) Данные по сопоставлению порогов тонального и речевого слуха значительно варьируют у разных авторов.
Анализ этих исследований позволил высказать предположение, что причина этого лежит, с одной стороны, в неоднородности используемого фонетического материала, а с другой - разном подходе к критерию потери слуха для тонов. Это побуждало и побуждает многих исследователей неоднократно возвращаться к изучению вопроса о тонально-речевой диссоциации при пресбиакузисе (С. И. Алексеев, И. М. Гончаров, 1972; G. Pestalozza, I. Shore, 1955; Е. Konig, 1957; J. Sataloff, N. Menduke, 1957).
Генез указанного нарушения Д. Калви и А. Финзи (J Calvi, A. Finzi, 1957), а также Е. Бокка (Е. Восса, 1958) связывают с дисфункцией прежде всего центральных структур слухового анализатора, с ослаблением в старческом возрасте их интегральной деятельности, В. Д. Михайлова-Лукашева (1968) снижение речевого слуха объясняет неспособностью старых людей дифференцировать звуки и шум, а также нарушением подвижности и взаимоотношения основных нервных процессов - возбуждения и торможения.
Г. X. Гэт (G. Н. Gaeth, 1948) синдром фонемической регрессии связывает с уменьшением в старости интеллектуального уровня и способности высотного различения звуков. В дальнейшем синдром был количественно исследован Г. Песталозза и И. Шором (G. Pestalozza, I. Shore, 1955). Сравнивая характер разборчивости при пресбиакузисе с разборчивостью при нейросенсорных формах тугоухости у молодых людей со схожим тональным рельефом, авторы отметили более выраженное нарушение речевого слуха у первой группы обследуемых.
В настоящее время дискутируется вопрос, в какой мере разборчивость речи зависит от ФУНГ, нередко сопутствующего звуковоспринимающей тугоухости. Одни авторы отмечают возможность достижения максимальной разборчивости при наличии упомянутого феномена (J. A. Reyntjes, 1951). Другие считают, что при ФУНГ разборчивость значительно падает (Н. Huizing, J. A. Reyntjes, 1952; J. Hirsch et al., 1954). Мы полагаем, что нарушение разборчивости определяется не столько ФУНГ вообще, сколько неравномерным нарастанием громкости для различных частот речевого диапазона в частности (А. И. Лопотко, 1967, 1975).
Эти дискуссионные представления нашли отражение и при анализе старческой тугоухости. Д. Ваал (J. Waal, 1962) описал крутые артикуляционные кривые с достижением максимального уровня разборчивости во многих случаях пресбиакузиса при отсутствии ФУНГ. В то же время Г. Песталозза и И. Шор (G. Pestalozza, I. Shore, 1955) при аналогичных условиях отметили низкую разборчивость. В отношении генеза и топики возрастных нарушений речевого слуха высказываются и другие точки зрения. Е. Кониг (Е. Konig, 1966, 1969) предполагает, что причиной этих нарушений могут явиться инволюционные изменения на всех уровнях слухового неврального пути - от улитки до коры головного мозга.
И. Мелроз и соавт. (1. Melroze et al., 1963), а также М. Бергман (М. Bergman, 1971) считают, что синдром фонемической регрессии - не обязательный спутник старости. X. Н. Эвертсен н Б. Нильсон (Н. N. Ewertsen, В. Nielsen, 1971) не нашли существенной разницы в характере речевого слуха у лиц 20, 50 и 70 лет. И. Кирике и соавт. (I. Kirikae et al., 1964), не обнаружили также существенных возрастных различий и в характере различения речи. Еще более категоричными были В. Халлерман и П. Плат (W Hallerman; P. Plath, 1971), которые постулировали, что значительное нарушение различения речи, некомпенсируемое усилением ее интенсивности, несовместимо с синдромом физиологического пресбиакузиса.
В отношении возрастных слуховых норм для речи много еще неопределенного.
С учетом изложенного А. И. Лопотко (1971, 1979), были выполнены специальные аудиологические исследования. При этом особое внимание было уделено сопоставлению возрастных изменений слуха для тональных и речевых сигналов. Исследования осуществляли с учетом общеизвестных принципов речевой аудиометрии на приборе АР-03. В работе использовали русские фонетически сбалансированные таблицы слов, адаптированные для клинической аудиометрии (Г. И. Гринберг и соавт., 1957), наговоренные звонкой речью. При этом устанавливали пороги восприятия недифференцированной речи (HP), уровни 10-20, 50, 70-80 и 90-100% разборчивости, а также разборчивость (%) при максимальном на аудиометре усилении (110 дБ). Параллельно с речевой аудиометрией проводили тональную по общепринятой методике в диапазоне 125-8000 Гц и оценку функции громкости. Исследовано 330 отологически здоровых людей в возрасте от 18 до 93 лет. Среднегрупповые данные рассчитывали с установлением величин доверительных интервалов.
О характере фонемических расстройств фонемической регрессии (G. Н. Gaeth, 1948) судили по диапазону разборчивости (перепаду интенсивности от порога восприятия недифференцированной речи до уровня 90-100% разборчивости, если таковой достигался), по уровню максимальной разборчивости, отчасти по разборчивости речи при максимальном на аудиометре усилении, а также по сопоставлению реальной и расчетной разборчивости, которой отводили особое место. В основе ее лежало сопоставление данных тональной и речевой аудиометрии. Однако это сопоставление проводили не по методикам, распространенным в аудиометрии, а по схеме, принятой в теории связи.
Дело в том, что в настоящее время используются две группы методик, по которым речевой слух рассчитывают по тональному. Первая группа методик, обычно используемых в аудиометрии, хорошо прогнозирует общую степень тугоухости - потерю восприятия звуков речи (С. Г. Кристостурьян, 1960; Е. М. Харшак, 1964, 1966; J. Hirsh et al.T 1952). Вторая группа методик, редко используемая в аудиометрии, позволяет прогнозировать реальную разборчивость на высоких ее уровнях (Б. В. Богданов, 1955; Н. Б. Покровский, 1962).
Прогнозирование общей степени тугоухости к речи, широко практикуемое в аудиологической практике, может быть осуществлено непосредственно по тональной аудиограмме (А. И. Коломийченко, Н. С. Шейман, 1962; А. И. Лопотко, 1966; J. Harris et al., 1956 и др). Основой же аналитического расчета слоговой, словесной и фразовой разборчивости может служить только разборчивость формант, под которыми понимается область концентрации энергии в спектре звуков речи (М. А. Сапожков, 1963).
Учитывая изложенное, уровень ощущения формант (Е") определялся нами в каждой из 20 равноразборчивых полос речи, на которые разбивался речевой спектр:
Е" = Вр+К-(b0 + b),
где Вр - средний уровень ощущения речи; К - логарифмическая ширина критической полосы речи; b - затухание аудиометрического тракта в целом; b0 - порог слышимости тона от уровня 2.10 в -5 степени Па в пределах 250-8000 Гц.
Зная уровень ощущения формант, рассчитывалась суммарная разборчивость формант (А) во всем речевом диапазоне. Наконец, по разборчивости формант устанавливали разборчивость для словесной звонкой речи (W, %).
Основой для наших расчетов словесной разборчивости служили усредненные тональные аудиограммы в диапазоне 250-8000 Гц воздушной проводимости (А. И. Лопотко, 1973), установленные для 6 возрастных групп (16-19 лет, 20-29, 30-39, 40-59, 60-69, 70 лет и старше). В расчетах учитывали неравномерность частотной характеристики аудиометрического тракта.
Результаты исследований показали следующее. С возрастом отмечается пропорциональное падение слуха для звонкой речи. Вместе с тем следует отметить, что для возрастных групп 40-49 и 50-59 лет, а также 70-79 и 80 лет и старше нами не установлено достоверных различий. В связи с этим мы посчитали целесообразным объединить эти группы в две - 40-59 и 70 лет и старше.
Нарушение речевого слуха по аудиометрическим данным выражалось в ухудшении восприятия речи, графически проявлявшееся сдвигом кривых нарастания разборчивости вправо по горизонтали. В меньшей степени нарушалось различение речи (разборчивость, некомпенсирующаяся усилением интенсивности). Нарушение восприятия недифференцированной речи (HP) и порога 10%-ной разборчивости шло пропорционально нарушению слуха к тонам в диапазоне 1000-2000 Гц при условии установления порогов для обоих видов сигналов в дБ относительно данных первой возрастной группы.
Небольшие нарушения восприятия начинали проявляться в 30-40 лет. Однако достаточно заметными они были у людей старше 60 лет (рис. 1). Сдвиг кривых разборчивости у людей старше 70 лет по отношению к кривым у людей 16-19 лет составлял на уровне HP 24,6 дБ. Нарушение различения речи у людей старческого возраста, отражающее явление фонемической регрессии, проявлялось в виде незначительного увеличения диапазона разборчивости (ДР). Если у людей первой возрастной группы ДР составлял 27,9 дБ, то старше 69 лет -32,2 дБ. Следует отметить, что у людей старческого возраста ДР рассчитывали лишь для случаев, где устанавливался уровень 90-100% разборчивости.
Рис. 1. Кривые нарастания разборчивости звонкой (разговорной) речи у людей различных возрастных групп:
а - построенные по экспериментальным данным. Пунктир - уровни разборчивости, устанавливающиеся не во всех случаях; справа по оси ординат - разборчивость речи при максимальном (110 дБ) усилении аудиометра;
б - кривые, построенные по расчетным данным; в - усредненные тональные аудиограммы (внизу значения ДПС для людей старше 70 лет). На аудиограммах порядковые номера возрастных групп: 1 - 16-19; 2 - 20-29; 3 - 30-39; 4 - 40-59; 5 - 60-69; 6 - 70 лет и старше.
По оси ординат речевых аудиограмм - разборчивость слов (W) в процентах: по оси абсцисс - интенсивность речи в дБ: (1) - при отсчете от уровня восприятия недифференцированной речи у людей 16-19 лет; Р - от уровня 2х10-5 Па.
Более наглядным показателем фонемической регрессии у стариков явилось частное неустановленне высоких уровней разборчивости. У людей старших возрастных групп нередко отмечался феномен «парадоксальноного падения разборчивости» речи при максимальном для аудиометра усилении (110 дБ). Это приводило к тому, что средний уровень разборчивости при указанном усилении составлял у людей 60-69 лет 83%, а старше 70 лет - 64%.
С возрастом увеличиваются не только средние значения речевых порогов, но и их разброс.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о возрастном прогрессирующем ухудшении речевого слуха, проявляющемся прежде всего в нарушении восприятия речи. Этот вид нарушений компенсировался усилением интенсивности речевого сигнала и графически проявлялся сдвигом артикуляционной кривой вправо по горизонтали. Фонемические слуховые расстройства, вопреки ожиданиям, нарастали с возрастом незначительно. Этот вид нарушений проявлялся в неустановлении высоких уровней разборчивости, в некотором увеличении ее динамического диапазона, умеренном несоответствии экспериментальной и расчетной разборчивости (см. рис. 1). В частности, измеренная разборчивость на уровне 70-80% у людей 60-69 лет устанавливалась при интенсивности на 3-5 дБ выше, чем расчетная.
Кроме того, у людей пожилого и особенно старческое возраста редко определялись высокие (85-100%) уровни разборчивости. По расчетным же данным, эти уровни, хотя и асимптотически, но устанавливались.
Лопотко А.И., Плужников М.С., Атамурадов М.А.
Старческая тугоухость (пресбиакузис)
Проблемы проявляются в общении с людьми, при разговоре по телефону, просмотре телевизора, прослушивании радио и т.д. С этим можно или смириться, но тогда проблемы станут только еще неразрешимей, либо принять необходимые шаги для их решения . При нарушениях звуковосприятия мозг человека не получает достаточного звукового стимула, возникает депривация слухового анализатора (частичное или полное лишение одного или более органов чувств внешнего воздействия), что со временем приводит к утрате навыка разборчивости речи, человек забывает как звучат те или иные звуки.
Чем дольше стаж потери слуха, чем далее откладываются меры по его восстановлению, тем быстрее и глубже происходит ухудшение разборчивости речи, тем сложнее и длительней будет процесс реабилитации, который не всегда приведет к 100% компенсации.
Наша задача заключается в оказании помощи слабослышащим, у кого есть нарушение слуха, кто уже столкнулся с проблемами, связанными с нарушением, а так же желает восстановить навык разборчивости речи, вновь ощутить забытые звуки.
Полноценного спуха можно достичь только совместными усилиями.
Шаг первый. Посещение специалиста по слухопротезированию.
Для этого необходимо записаться на прием к специалисту, который имеет профессиональную подготовку, соответствующие дипломы, сертификаты. Он Вам поможет определиться с выбором слухового аппарата , соответствующего нарушению слуха, образу жизни.
В специализированном центре Вам предложат несколько видов аппаратов, подходящих именно Вам по всем критериям. При этом выполнят компьютерную настройку, проведут различные речевые тесты для контроля качества настройки. Ваша задача лишь выбрать соответствующий слуховой аппарат по качеству звука, а так же по цене.
На прием к слухопротезисту рекомендуется придти с родным, близким или знакомым Вам человеком. Работа современных цифровых программируемых слуховых аппаратов направлена не столько на силу звука, сколько на понимание, а так же наразборчивость речи. При этом, услышав речь знакомого человека, Вам будет более понятен эффект.
Шаг второй. Приобретение слухового аппарата.
Приобретение слухового аппарата , рекомендованного нашим специалистом на основании данных слуха и образа жизни, является самым главным шагом на пути к успешному результату восстановления навыка разборчивости речи.
В настоящее время фирмами-производителями уделяется много внимания косметической составляющей. Современные модели стали значительно меньше по размерам за счет того, что регуляторы громкости, кнопки переключения программ вынесены в пульт управления, который напоминает брелок. Пультом легче пользоваться, так как Вы видите кнопки управления, ранее же приходилось «вслепую» на ощупь изменять громкость или программу прослушивания. Слуховые аппараты стали легче и менее заметными . Появилась также возможность выбора цвета корпуса под цвет кожи или волос, в тон косметики или по другим предпочтениям.
Все это сделано для того, что слуховым аппаратом Вам придется пользоваться длительное время, а при изменении слуха должна иметься возможность для перепрограммирования слухового аппарата, введение новых характеристик под измененный слух.
Шаг третий. Привыкание или адаптация.
После того, как Вы приобрели слуховой аппарат, стали им пользоваться, необходимо привыкнуть к его нахождению в ухе, новым звукам, которые раньше не слышали, которые сейчас стали слышать. Для привыкания требуется некоторое время. Слух должен привыкнуть к новым звукам.
Первые ощущения чрезвычайно важны для правильной настройки слухового аппарата . Используйте все возможности, которые предоставляют современные аппараты для решения вопросов коррекции слуха.
Кроме того, следует соблюдать инструкции, прилагающиеся к изделию. При возникновении вопросов или проблем обратитесь к специалисту по месту приобретения.
Необходимо понимать, что СА не может устранить потерю слуха . СА лишь усиливает на тех частотах, где выявлена потеря звуковосприятия.
Примерка слухового аппарата, проверка эффективности коррекции слуха производится в стандартных условиях - в так называемом «свободном звуковом поле» при отсутствии посторонних звуков. При этом невозможно смоделировать те акустические условия, с которыми Вам придется постоянно сталкиваться. Поэтому мы рекомендуем в течении первых 2 месяцев использования записать ощущения с тем, чтобы в дальнейшем, при возникновении необходимости, сообщить эту информацию слухопротезисту, сурдологу для получения дальнейших рекомендаций или настройки.
- восприятие различных звуков по громкости,
- разборчивость речи,
- восприятие своего голоса,
- разговор по телефону.
При этом все звуки Вам необходимо разделить на «неприятные» и «непривычные» . Если со временем «неприятные» звуки не исчезли, или Вы к ним не привыкли, это требует коррекции настроек.
Длительность привыкания к новому слуховому аппарату является абсолютно индивидуальной и может протекать от нескольких недель до нескольких месяцев.
Заключение.
Начинать всегда трудно.
В первое время от множества звуков может возникать утомление. Основа успеха - положительный настрой, а так же желание научиться лучше понимать и слышать.
- Каждодневное ношение СА – залог успеха.
С каждым днем Вы будете лучше слышать и больше понимать речь. Вначале пользуйтесь несколько часов ежедневно, при этом постепенно увеличивая время ношения.
- Улучшение слуха происходит постепенно.
Не стоит сразу после покупки ожидать 100% эффекта. К новым звукам и ощущениям нужно, особенно в сложных звуковых ситуациях.
Как общаться с теми, кто носит слуховой аппарат?
- Старайтесь смотреть на человека.
- Обратите на себя внимание.
- Избегайте сложных звуковых ситуаций.
- Сохраняйте спокойствие.
Говорите ясно и четко.
Говорите спокойно, четко и медленно. Не нужно кричать. Это не поможет лучше Вас понять.
Подойдите поближе.
В шумной обстановке постарайтесь быть ближе к собеседнику.
Люди с нарушением слуха чаще всего обращают внимание на выражение лица и движение губ. Чем отчетливей Ваша речь, тем проще будет Вас понять.
Окликните собеседника по имени. Убедитесь, что с Вами готовы разговаривать.
Разговор под шум льющейся воды, пылесоса, громкую музыку не принесет должного эффекта. Не стоит кричать и разговаривать на большом расстоянии, например из другой комнаты.
Внимание человека, который недавно использует слуховой аппарат, может быстро рассеиваться. Понимание речи требует напряжения. Беседуйте спокойно.
При центральных нарушениях органа слуха вследствие перенесенной инфекции или приема ототоксических антибиотиков, а также при возрастных нарушениях слуха, разборчивость речи не достигает 100% даже при значительной громкости звука, при этом возможно даже снижение разборчивости при повышении громкости. В литературе это описано как феномен ускоренного нарастания громкости (ФУНГ) и является признаком нарушения звуковосприятия.
Чем дольше длится этот процесс, тем сложнее и более дорогостояще будет эффектное слухопротезирование. Центры слуха головного мозга «забывают» звуки и они не «складываются» в понимание речи. Также требуется более длительная адаптация к слуховому аппарату , а так же к новым ощущениям звука. Даже при полноценной коррекции слуха у части пациентов слуховой аппарат не всегда обеспечивает полное восстановление разборчивости речи. При этом у пациента сохраняются проблемы восприятия речи, не смотря на то, что он стал слышать звуки лучше. Более глубокие нарушения требуют не только качественного слухопротезирования, но и дополнительной компенсации – чтение по губам, субтитры по телевидению, выбор позиции при общении, повышенного внимания к собеседнику, уменьшение окружающих фоновых звуков.
Современные слуховые аппараты имеют возможность при настройке ограничить усиление громких звуков, сохранить комфортную громкость звуков средней громкости и обеспечить хорошую громкость тихих звуков. Эта функция называется стратегия обработки сигнала WDRC (Wide Dynamic Range Compression), причем имеется возможность изменения коэффициента компрессии для более комфортного звука. Этим достигается высокая разборчивость речи.
Также в современных слуховых аппаратах внедрена технология нелинейной частотной компрессии (SoundRecover), что позволяет слышать звуки, недоступны расширенному частотному диапазону. Этот метод дозировано сжимает и перемещает высокие частоты, обеспечивая слышимость и естественное звучание. При настройке аппарата также имеется возможность установить достаточный коэффициент нелинейной частотной компрессии для качественного и комфортного звука.
Многоканальность аппаратов тоже способствует повышению разборчивости речи в связи с установлением различного усиления в различных каналах, что обеспечивает необходимое усиление в соответствии с различными потерями чувствительности на различных частотах. Это позволяет добиться большей разборчивости речи при меньшей громкости, что дает больший комфорт использования слухового аппарата.
Необходим постоянный тренинг, т.е. повышение времени ношения аппарата, привыкание к новым звукам, повышение селективности звука и выделение речи. Частотная селективность имеет большое значение в процессе понимания речи, повышается дефференцирование, а следовательно, и понимание речи.
На способность различения звуков при нарушениях звуковосприятия влияет и временной интервал. При перцептивных нарушениях (нарушение восприятия) снижается способность разделения звуков, поэтому человек с сенсорными нарушениями просит собеседника говорить не громче, а медленнее. Со временем скорость обработки слов повышается, что тоже является элементом тренировки.
Чем ранее выполнено качественное слухопротезирование, тем больший эффект можно достичь и сократить время адаптации и восстановить разборчивость речи.
УДК 534.773
И.В. ПРАСОЛ, канд. техн. наук, ХНУРЭ (г. Харьков),
А.С. НЕЧИПОРЕНКО, ХНУРЭ (г. Харьков)
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧИ У БОЛЬНЫХ
НЕЙРОСЕНСОРНОЙ ТУГОУХОСТЬЮ
Запропоновано новий спосіб підвищення розбірливості мови у хворих на нейросенсорну тугоухість, який базується на фільтрації мовного сигналу. В результаті фільтрації відбувається відокремлення найбільш значущих областей мовного спектру, що впливають на сприйняття мови хворим. Даний спосіб дозволяє поліпшити сприйняття мови у хворих з втратою чутності у діапазоні частот вище 1 кГц.
A new method to improve phrase intelligibility of people sick neurosurgery sensory hearing loss is suggested. It is based on the filtering voice. As a result of the filtering the most significant areas of speech spectrum which affect on speech perception patients are detected. This method helps improve the perception of speech of patients with hearing loss in the range above 1 kHz.
Постановка проблемы. В настоящее время всё большее число людей страдают нарушениями слуха. Причины снижения слуха могут быть разными, это и длительное воздействие чрезмерного шума, и общее ухудшение экологии, и осложнения после перенесенных болезней, травмы, генетические нарушения. Среди патологий слуховой системы лидирует нейросенсорная тугоухость, - ослабление слуха с сохранившимся восприятием речи, обусловленное поражением звуковоспринимающего аппарата или центрального отдела слухового анализатора. Она может быть следствием поражения как нейросенсорных эпителиальных клеток спирального органа, так и подкорковых, и корковых слуховых центров . Однако чаще всего нейросенсорная тугоухость обусловлена патологией рецептора и корешка преддверно-улиткового нерва. Данное заболевание не излечимо хирургическим путем, поэтому больному назначают слухопротезирование. Слуховой аппарат должен скорректировать индивидуальные особенности слуха, характерные для данного вида патологии . Для этих целей существует ряд алгоритмов обработки звука, реализованных в аналоговых слуховых аппаратах. Это алгоритмы частотно зависимого усиления, амплитудной компрессии, фильтрации помех. Однако реализация сложных алгоритмов обработки речевых сигналов, адаптируемых к индивидуальному характеру потерь слуха у пациентов, возможна только в цифровых слуховых аппаратах . Цифровая обработка сигналов позволяет применять высокоэффективные адаптивные алгоритмы с возможностью индивидуальной настройки параметров при неизменном аппаратном ядре.
Анализ литературы. Проведен анализ методов цифровой обработки сигналов . Изучены особенности восприятия речевого сигнала, существующие методы выделения формант из его спектра , а также методы
обработки речевого сигнала, позволяющие повысить разборчивость сигнала как для пациентов с нормальным слухом, так и для слабослышащих пациентов с диагнозом нейросенсорная тугоухость . Однако существующие методы повышения разборчивости речи не учитывают такую особенность нейросенсорной патологии как потеря слышимости в диапазоне свыше 1 кГц. Формантный анализ не использовался для создания адаптивных алгоритмов повышения словесной разборчивости.
Цель данной статьи - разработать способ повышения разборчивости речи у больных нейросенсорной тугоухостью.
Разборчивость речи у больных нейросенсорной тугоухостью.
Известно, что нейросенсорная тугоухость характеризуется повышением порогов слышимости, а также ухудшением слышимости в диапазоне свыше 1 кГц, что, в свою очередь, приводит к потере восприятия у таких больных высокочастотных компонент речи. Следствием такого ограниченного восприятия является значительное ухудшение разборчивости речи. Причина этого кроется в особенности локализации звуков речевого сигнала, а именно: согласные звуки в большинстве своём находятся в области частот выше 1 кГц, а гласные - в низкочастотном диапазоне. Поскольку на разборчивость речи преимущественно влияет восприятие согласных, то оставшийся речевой спектр из-за превалирования в нём гласных звуков становится нечётким и трудным для понимания. Исходя из вышесказанного, предлагается улучшить разборчивость речевого сигнала путём увеличения чёткости за счёт удаления частей спектра.
Особенности восприятия речевого сигнала. Любой речевой сигнал состоит из простейших звуков речи, называемых фонемами . Известно, что каждой фонеме соответствует своя форма голосового тракта человека, которая варьируется в соответствии с изменением положения языка, губ, зубов, в зависимости от этого меняются и частоты голосового тракта, в том числе и резонансные. Области спектральных максимумов речевого сигнала, соответствующие резонансным частотам голосового тракта, называются формантами. Форманта характеризуется частотой, шириной и амплитудой . Распознавание фонем базируется на восприятии формант как наиболее информативных признаков речевого сигнала. Также следует отметить, что распознавание каждой фонемы происходит в основном по положению первых двух формант. Учитывая данные факторы, а также такую особенность больных нейросенсорной тугоухостью как снижение частотной селективности, предлагается удалить из речевого спектра области, граничащие с формантными полосами.
Фильтрация речевого сигнала. В ходе эксперимента обрабатывалось несколько различных сигналов разных дикторов. Речевой сигнал преобразовывался в цифровой код и обрабатывался на ЭВМ. Для
идентификации формантных пиков гласных был использован программный пакет «Cool Edit Pro» , который позволяет проводить спектральный анализ речевого сигнала. Для получения спектральной характеристики аналогового сигнала, представленного в дискретной форме было использовано быстрое преобразование Фурье (БПФ), результатом которого является представление сигнала в виде набора из n частот
F = {F1,F2,...,Fn }. (1)
Влияние шумовых источников на речевой сигнал может привести к образованию пиков моментального спектра, не являющихся частью речевого сигнала. Такие пики называются ложными .
Определим пик как максимум интенсивности энергии сигнала в определенном интервале d на оси частот и выразим функцию P(Fk, d) проверки максимума в интервале d следующим образом:
Г1, при A, > max Л, k Ф j,
I к к-d P(Fk, d) = \ j (2) 10, при Ak < ІШХ Aj , k ф j. ^ k-d Тогда нахождение всех пиков сведется к нахождению частот разложения F є F, для которых выполняется условие P(F, d) = 1. Данный способ нахождения пиков называют последовательным проходом. Поскольку наибольшее влияние на распознавание речевого сигнала оказывают первые две форманты, осуществляем фильтрацию формантных областей первых двух пиков. На рис. 1 изображен моментальный спектр сигнала (одна выделенная форманта) до фильтрации. На рис. 2 изображен моментальный спектр после фильтрации. Фильтрация производилась по формулам: Fa = Fk - mx2 1 , (3) F = F + _2--------maxL (4) A b i max 1 2 ’ ^" где Fa, F1, Fb, F2 - границы формантных областей подлежащих удалению; Fmax - пиковая частота форманты. F = F + F 2 F max (4) В результате фильтрации происходит выделение наиболее значимых областей речевого спектра, а также уменьшение маскировки нижних граничных частот последующих полос, оставшихся формантными полосами. Для создания необходимых фильтров был проведен частотный анализ гласных и согласных звуков. Спектральная огибающая содержит большое число пиков отдельных частот, однако большая их часть неинформативна и находится в области выше 1 500 Гц. Основную речевую информацию несут в себе пики с относительно большой амплитудой в диапазоне 70 Гц - 900 Гц . На рис. 3 представлен спектр звука "Е", где отчётливо различимы формантные пики в данном диапазоне. Рис. 2. Формантная линия после фильтрации Рис. 3. Спектр звука "Е" до фильтрации 163 Рис. 4. Спектр звука "Е" после фильтрации Удаление частотных полос осуществлялось с помощью фильтров, которые создавались в опции меню РБТ-фильтр, согласно расчётным данным. В результате получена спектральная характеристика сигнала, представленная на рис. 4, откуда можно сделать вывод о сужении формантных областей, а также об увеличении амплитуды сигнала в области первых двух формантных пиков. На рис. 5 - 8 представлены спектральные характеристики звуков Ж, Б до и после фильтрации. Рис. 5. Спектр звука "Ж" до фильтрации 164 Таким образом проводилась обработка каждого звука всей речевой последовательности. Поскольку падение кривой слышимости у больных нейросенсорной тугоухостью начинается с 1кГц, на спектр также накладывался фильтр, отсекающий частоты выше 1кГц. Рис. 6. Спектр звука "Ж" после фильтрации Рис. 7. Спектр звука "Б" до фильтрации Рис. 8. Спектр звука "Б" после фильтрации Оценка влияния предлагаемого способа обработки на восприятие речи. Для оценки влияния предлагаемого способа обработки на восприятие речевого сигнала группе больных нейросенсорной тугоухостью из 20 человек было предложено прослушать и сравнить два сигнала: исходный и прошедший предварительную обработку. Все больные имели опыт пользования слуховыми аппаратами в течение ряда лет. Следует отметить, что больные обладали невысокой исходной разборчивостью речи (менее 51%). Для оценки разборчивости были использованы речевые таблицы многосложных слов Гринберга, учитывающие фонетические особенности, характерные для русской речи . Выходной сигнал не подвергался никаким дополнительным преобразованиям, кроме регулировки громкости для комфортного восприятия конкретным пациентом. Результаты исследования для 6 человек приведены в таблице. Результаты исследования Испытуемые с диагнозом нейросенсорная тугоухость Разборчивость исходного речевого сигнала (%) Разборчивость обработанного речевого сигнала (%) Степень тугоухости Возраст испытуемого Выводы. Анализируя полученные данные можно сделать вывод о повышении разборчивости речи у больных в пределах 5 - 18 %. Результаты исследования для остальных пациентов аналогичны, значения разборчивости находятся в пределах вышеуказанного диапазона. Следовательно, в результате фильтрации частотных полос спектра, граничащих с формантами, увеличивается чёткость речевого сигнала. Выделение наиболее информативных областей спектра способствует улучшению восприятия речевой последовательности, речь становится более внятной и понимаемой. Использование предлагаемого способа обработки речевого сигнала позволяет достоверно повысить разборчивость речевого сигнала у больных нейросенсорной тугоухостью. Таким образом, это открывает возможность создания адаптивного алгоритма повышения словесной разборчивости. Список литературы: 1. Нейман Л.В., Богомильский М.Р. Анатомия, физиология и патология органов слуха и речи. - "Владос", 2001. - 224 с. 2. Прасол И.В., Кобылинский А.В. Методика оптимизации цифровых схем биомедицинских устройств // Прикладная радиоэлектроника. - 2007. -Т. 6. - № 1. - С. 51-55. 3. Прасол И.В., Кобылинский А.В. Алгоритмы проектирования адаптивных цифровых слуховых аппаратов / 7-я научно-техническая конференция "Медикотехнические технологии на страже здоровья". Сборник научных трудов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - С. 54-56. 4. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. - М.: Мир, 1978. - 848 с. 5. Гельфанд С.А. Слух: Введение в психологическую и физиологическую акустику. - М.: Медицина, 1984. 6. Петров С.М. Полосовая фильтрация речевого сигнала - восприятие речи в норме и при нейросенсорной тугоухости // Вестник оториноларингологии. - 2000. - N° 3. - С. 55-56. 7. Рабинер Л.Р., Шафер Р.В. Цифровая обработка речевых сигналов. - М.: Радио и связь, 1981. - 496 с. 8. ttp://www.adobe.com/special/ products/audition/syntrillium.html. 9. Сердюков В.Д. Опознавание речевых сигналов на фоне мешающих факторов. - Тбилиси: Наука, 1987. - 142 с. 10. Чистович Л.А., Венцов А.В., ГранстремМ.П. Физиология речи. Восприятие речи человеком. - Л.: Наука, 1976. - 388 с. 11. Джеймс Л. Фланаган Анализ, синтез и восприятие речи. - М.: Связь, 1968. - 396 с.
