作者：Marshall Chasin，AuD

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以下是关于音乐和助听器的9项研究，这9项研究可以填补我们相关的知识空白，并增加我们生活的乐趣和质量。尽管近年来我们以听音乐为目的助听器验配的知识库有了显著的增长，但在许多领域的小研究仍然可以为我们的助听器验配做出重大贡献。其中一些研究填补了我们知识库中的重要空白，而另一些研究则验证了我们以前所做的“假设”可能是有效或者无效。

研究 1：常见问题：什么乐器对于有听力损失的儿童来说是最好的？和声丰富的乐器比听觉线索更少的乐器更好吗？

直觉上，人们会怀疑具有更好低音响应的乐器比具有更大高频响应的乐器更适合孩子学习。同样也是从直觉上来讲，在给定带宽内具有两倍和声数量（可能具有2倍听觉线索数量？）的乐器可能比具有稀疏和声结构的乐器更好。由于半波长谐振器乐器（例如萨克斯管和弦乐器）在任何给定频率范围内的谐波数量是四分之一波长谐振器乐器（例如单簧管或小号）的两倍，因此萨克斯管比单簧管来说可能更适合有听力障碍的儿童，因其在低频区域可能有更好的耳蜗储备。如果事实证明更紧密的和声结构可以为听力困难的人提供更好的声音，那么萨克斯管可能比单簧管更好。问题：两倍的谐波是否意味着两倍的听觉线索？更大或更长的低音乐器（无论和声结构如何紧密）因为低音能量更多所以更适合吗？或者也许这两个原因都有助于为听障儿童提供最好的乐器？

研究 2：助听器多通道压缩对于音乐程序来说是个好主意吗？

虽然多通道压缩对于作为助听器的语音处理来说是非常成功的，尚不清楚这是否适用于音乐。多通道压缩本质上以不同于高频谐波信息的方式处理低频基波能量，从而改变基波与其谐波之间振幅的平衡—长笛听起来可能更像小提琴或双簧管。当然，虽然谐波的确切频率及其振幅对于乐器的识别非常重要，但其他动态因素，例如音符的起效时间、衰减时间以及颤音，同样也是识别某种乐器的重要因素。

研究 3：助听器多通道压缩对于某些乐器来说是否比其他乐器问题更少？

事实上，对于某些乐器来说，多通道压缩可能比其他乐器更容易出现问题。例如，当小提琴演奏者报告声音“很棒”时，他们指的是某些较高频率谐波的振幅，这有助于区分初学者的小提琴和斯特拉迪瓦里小提琴。相比之下，木管乐器演奏者虽然用他们的乐器发出与小提琴家类似的宽带响应，但更多地依赖于较低频率的内部共振来获得适当的音调。一个有趣的研究领域旨在研究这个领域，特别是对于弦乐器，其中谐波幅度的变化可能比木管乐器演奏者更明显。一个假设是，木管乐器演奏者比弦乐演奏者更能容忍验配助听器多通道压缩。

研究 4：我们能否像导出语音清晰度指数SII一样导出音乐偏好指数？

语音清晰度指数 (SII)，尤其是助听器 SII，提供了言语的特定频率的感觉水平的信息。但是，由于音乐的可变性， 音乐偏好指数SII的开发可能就不会这么直接。例如，在听弦乐时，随着音乐播放得更大声，低频和高频的分量会同等增加，这时一个合适的验配策略确实可能会为您指明正确的方向。然而，对于更多样化的器乐（也许是混合声乐）音乐，例如管弦乐或歌剧音乐，可能需要不同的方法。人们可以想象根据基于每个音乐各部分的能量贡献或另一个指数值制定出一个管弦乐频率范围内感觉水平的验配公式（例如“加权平均值”或点积） 。这样一种助听器音乐偏好指数也许可能提供一个合适的验配公式目标值（或多个目标值）。

研究 5：对于音乐来说，单一输出级或接收器会比多输出级或接收器更好吗？

虽然“长期”语音频谱在任何一个时间点确实都是宽带，但与音乐相比，语言带宽窄要很多。语音要么是低频响音（鼻音或元音），要么是高频阻塞音（辅音），但绝不会两者兼而有之。相比之下，音乐总是同时具有低频（基波）和高频（和声）信息。音乐相对于语音来说，是用单个助听器输出级或接收器还是多个助听器输出级或接收器（每个接收器专门处理自己的频率带宽）更好还有待确定。一个假设是，音乐放大应该通过单个接收器进行转换（以响应其并发的宽带特性），而语音应通过两个或多个接收器进行转换（低频和高频信息分开处理）。这一假设对于耳内式监听器设计也有意义，耳内式监听器设计遵循“越多越好”，而不是“越少越好”的原则。

研究六：针对音乐的前端模数转换器的优化对听力障碍者自己的声音也有好处吗？

离人1 米处的语音音量约为 65 dB SPL (RMS)，但自己声音的音量在自己的助听器麦克风（距离更近）处约高20 dB。而言语的波峰因数为至少 12 至 15 dB，因此人们自己语音的输入音量可以接近 100 dB SPL。因此，是否使用更合适的模数转换器解决音乐前端处理问题也会对提高助听器佩戴者自身声音的放大质量有益呢？

研究 7：考虑到耳蜗死区，降低增益会比移频更好吗？移频会改变谐波的频率性质吗？

市售的许多不同形式的移频助听器对于语音的确非常有用，主要是为了避免过度放大可能与严重的内毛细胞损伤有关的耳蜗死区。尽管助听器移频策略对于语音可能有用，但这并不意味着对于音乐也是如此。音符（例如 C#）由明确定义频率的基频和一系列谐波组成。任何改变这些频率的东西都会使音乐听起来不和谐。在有死区问题的频率区域中采用“降低增益策略”（例如，在 1500 Hz 以上降低6 dB）可能是最合适的验配方法，而不是对频率进行任何改变。

研究8：研究发现，由于耳蜗死区的存在，有高频感音神经性听力损失的人会觉得言语和音乐听起来“更坦”。那么，有低频损失的人会发现语音和音乐听起来“更尖锐”吗？

哈洛韦尔·戴维斯 (Hallowell Davis) 对单侧高频感音神经性听力损失的受试者进行的一项研究发现，与他们正常听力的耳朵相比，受损耳朵的语音听起来更平坦。这项研究为受试者提供了两个未标记的旋钮—一个用于频率，另一个用于音量。在受试者双耳都具有正常灵敏度的低频区域，频率和音量具有良好的一一对应关系。但有感音神经性耳聋的耳朵在音量提高时，听到的声音是逐渐变大了，但音调并不像音量那样增加了。也就是说，受损耳听到的声音逐渐变得“平坦”了。这也是助听器移频算法的基础。由于戴维斯和他的同事设计这项研究的方式对语音和音乐都适用，这项研究可以对那些单侧低频感音神经性听力损失的人进行复制，

研究9：由于“流媒体音乐”（蓝牙音乐）在其创建过程中就已经受到压缩限制（CL），因此流媒体音乐的助听器音乐程序应该比普通助听器程序具有更线性的响应。

在聆听已经受到压缩限制的摇滚音乐时，受试者似乎更喜欢线性响应。市售的流媒体音乐和 mp3 音频文件在其创建时已经受到了压缩限制，假如助听器程序提供了不必要的第二轮压缩，向这些音频文件提供额外的压缩可能会出现问题。一个假设是，对于流媒体音乐，助听器处理策略应该比普通助听器语音程序的声音处理更加线性。也就是说，只要音乐足够响亮，“少即是多”的方法就可能有用。该领域需要更多的研究，对自适应助听器音乐程序压缩拐点与频率相关性的研究将为助听器验配提供更多信息。

参考:

chasin M. Music and Hearing Aids. Plural Publishing; 2022.

‌Cornelisse LE, Gagné JP, Seewald RC. Ear Level Recordings of the Long-Term Average Spectrum of Speech*. Ear and Hearing. 1991;12(1):47-54. doi: https://doi.org/10.1097/00003446-199102000-00006

‌Croghan NBH, Arehart KH, Kates JM. Quality and loudness judgments for music subjected to compression limiting. The Journal of the Acoustical Society of America. 2012;132(2):1177-1188. doi: https://doi.org/10.1121/1.4730881

‌Davis H, Morgan CT, Hawkins JE, Galambos R, Smith FW. Temporary Deafness Following Exposure To Loud Tones and Noise. The Laryngoscope. 1946;56(1):19-21. doi: https://doi.org/10.1288/00005537-194601000-00002

‌Moore BCJ, Huss M, Vickers DA, Glasberg BR, Alcántara JI. A Test for the Diagnosis of Dead Regions in the Cochlea. British Journal of Audiology. 2000;34(4):205-224. doi: https://doi.org/10.3109/03005364000000131