Skip to main content

Kies Blu voor geweldige geluidsprestaties

maandag, april 26, 2021
Unitron
  • Whitepapers
  • Blu
group of people is gathered around a beautifully set table outdoors, enjoying a meal with a stunning mountain view in the background. The table is adorned with various dishes, including salads, fruits, and meats, along with glasses of wine.

Hoe maak je een geweldig product als Discover Next nog beter?

Simpel, je voegt de functionaliteit toe waar cliënten het meest om vragen: de mogelijkheid om de prestaties van het toestel in realtime aan te passen. Daarnaast zorg je dat de voorkeursinstellingen van gebruikers (na aanpassing) beschikbaar zijn in aanpassoftware, zodat hoorspecialisten hun cliënten beter kunnen helpen bij het optimaliseren van de prestaties van hun hoortoestel. Ten slotte, en misschien wel het belangrijkst, maak je het makkelijker voor clinici om relevante aanpassingen te doen aan de geluidsprestaties in een automatisch programma dat een groot deel van de tijd in een gemengde modus werkt. Al deze verbeteringen zijn samengebracht in Blu, het nieuwste platform van Unitron.

Hoewel hiervoor een heroverweging van de systeemarchitectuur nodig was, betekent het niet dat we alle eerder verzamelde knowhow overboord hebben gegooid. We hebben enorm veel geleerd van de ontwikkeling, het gebruik en de evolutie van functies zoals Comfort/Helderheid Balans, SmartFocus, Learn Now, Sound Conductor, SoundNav met zijn omgevingsclassifier en SpeechPro. 

Net als de hoortoestellen van andere fabrikanten bevatten de modellen van Unitron en breed scala aan adaptieve signaalverwerkingsfuncties (zie Figuur 1), zoals:

  • Meerkanaals adaptieve Wide Dynamic Range Compression (WDRC)
  • Impulslawaaionderdrukking (INC)
  • Frequentiecompressie (Freq. Comp.)
  • Bundelvorming van meerdere microfoons voor directionaliteit (Beamformer)
  • Ruimtelijke lawaaionderdrukking (Spatial NC)
  • Spraakverbetering (SE)
  • Lawaaionderdrukking (NC)
  • Feedbackonderdrukking (Feedback Canceller)
  • Windruisonderdrukking (WNC)


De signaalverwerkingsfuncties die in de meeste hoortoestellen worden aangetroffen zijn ontworpen om het versterkte signaal aan te passen voor een scala aan doelen, zoals:

  • compensatie voor verminderde hoorbaarheid en een comfortabel versterkingsniveau,
  • herstel van geluidssignalen die worden verstoord door de fysieke aanwezigheid van het hoortoestel, en
  • het verbeteren van de SNR door de spraak te verbeteren en het geluid te verminderen via verschillende middelen.

Figuur 1

Graphics: adaptive signal processing components

Waarom een automatisch programma?

Elk van de hierboven genoemde adaptieve functies kan een verschillend effect hebben op het versterkte signaal, afhankelijk van de luisteromgeving. Bij hoortoestellen die zijn ontworpen voor dagelijks gebruik moeten de prestaties van deze adaptieve signaalverwerkingsfuncties worden aangepast aan de luistersituatie. Daarvoor is een automatisch programma nodig dat de juiste combinatie van functies kan selecteren en deze kan aanpassen als de luistersituatie daarom vraagt. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van classificatie- en aansturingstechnologieën (zoals SoundNav en Sound Conductor) die de juiste instellingen voor elke situatie selecteren. De resulterende aansturing, die is gebaseerd op standaardinstellingen, weerspiegelt de gemiddelde voorkeuren van luisteraars zoals vastgesteld tijdens klinische tests. 

Is personalisatie mogelijk?

We weten dat elke luisteraar en elke luistersituatie uniek is, en dat de standaard geleverde gemiddelde prestaties niet altijd zijn wat de luisteraar verwacht of verlangt. 

Unitron is ervan overtuigd dat persoonlijke versterkingssystemen de hoogste tevredenheidsscores genereren wanneer de geleverde geluidsprestaties overeenkomen met de prestaties die gebruikers in het moment zelf verwachten of verlangen (zie Figuur 2 en Cornelisse, 2017). Een optimale passing vindt de beste match tussen geleverde prestaties en verwachte prestaties met minimale tussenkomst van de klant. 

Als dragers niet helemaal tevreden zijn over de geluidsprestaties, moeten ze de mogelijkheid hebben om aanpassingen te doen. Van oudsher is dit een moeizaam proces waarbij de cliënt terugkeert naar de hoorspecialist, die de probleembeschrijving van de cliënt moet interpreteren om vervolgens aanpassingen te doen in adaptieve functies en een of meer omgevingen van het automatische programma. Dit proces is vaak onnauwkeurig en kan meerdere bezoeken vereisen. Bovendien bestaat het risico dat de prestaties in andere situaties verslechten. Het alternatief voor de drager van het hoortoestel is om geen aanpassingen te maken en zich te redden met minder dan optimale prestaties in sommige scenario's. 

Figuur 2

Faces shown on a scale from sad to smiling, representing users' satisfaction

Bestaat er een betere oplossing?

Als cliënten het hebben over het aanpassen van geluidsprestaties, beschrijven ze meestal drie aanpassingsdimensies: focus, helderheid van spraak en de minimalisering van lawaai. Opgemerkt moet worden dat cliënten niet werkelijk weten welke specifieke functies moeten worden bijgesteld, maar een beschrijving geven van de gewenste effecten op de geluidsprestaties. Unitron zou cliënten regelfuncties kunnen bieden waarmee de prestaties van elke afzonderlijke adaptieve functie direct kunnen worden aangepast, maar daar hebben we niet voor gekozen. Om een gevoel van controle te ervaren, hoeven cliënten niet alles te kunnen aanpassen. Ze willen instelmogelijkheden hebben die echt een verschil maken en aansluiten bij de relevante perceptuele dimensies. 

Hoe is het systeem ontwikkeld?

Om vooruitgang te kunnen boeken, moet je weten waar je nu bent. 

We hebben recentelijk ruim 55 uur aan classificatiegegevens voor hoortoestellen verzameld (met een interval van 1 seconde), naast andere gegevens zoals GPS-locatie en EMA-reacties. Een meer volledige beschrijving van het pilootonderzoek is te vinden in (Glista et al., 2020). 

Van belang was de prestatie van de Unitron-omgevingsclassifier. De classifier neemt prototypische geluidstypen, zoals spraak in lawaai of muziek, en brengt ze in kaart met behulp van het geluidstype, plus het algehele niveau en SNR om een gemengde structuur van zes luisteromgevingen te creëren (plus muziek als een zevende exclusieve omgeving). De vastgelegde hoortoestelgegevens stellen ons in staat om het algemene signaalniveau en de SNR op elk punt in de tijd te vergelijken (~200.000 gegevenspunten). 

De resultaten zijn weergegeven in Figuur 3 en Tabel 1, die de verdeling van SPL/SNR toont voor elke omgeving waarin het aandeel groter was dan 75%. Zoals verwacht varieert de verdeling van SPL/SNR per geluidsomgeving en is deze gegroepeerd rond de verwachte gemiddelde SPL/SNR voor elke omgeving. 

Dat wil zeggen, de cluster van gegevens voor het gesprek in een kleine groep bevindt zich bij gunstige SNR's en matige algehele signaalniveaus. Omgekeerd is de geen gespreksruis data gegroepeerd rond slechte SNR's en hogere algehele signaalniveaus.Merk op dat de aandeelwaarde van afzonderlijke omgevingen slechts in ca. 46% van de gevallen meer bedroeg dan 75%. Dit betekent dat gedurende de andere 54% van de tijd de verhoudingen meer gemengd van aard waren, zonder een dominant enkel milieu. 

Tabel 1.

Sound performance table

Tabel 1. Het percentage van de tijd dat elk afzonderlijk omgevingsaandeel 75% overschreed en de bijbehorende gemiddelde SPL en SNR. Let erop dat de totale tijd dat de klasseaandelen 75% overschreden 46,4% van de tijd bedroeg. De resterende 53,6% was een gemengd scenario waarbij geen enkel klasseaandeel 75% overschreed.

Figuur 3

Graphs presenting soundperformance

Figuur 3. Spreidingsdiagram van algeheel luidheidsniveau bij geschatte SNR. Elk diagram toont de verdeling van alle gegevens (blauw) en de verdeling voor de aangegeven geclassificeerde omgeving (rood). De gegevenspunten voor de geselecteerde omgeving zijn beperkt tot momenten waarop het aandeel van de klasse groter was dan 75%.

Verminderde complexiteit bij karakterisering van het luisterscenario

Een van de uitdagingen bij een dergelijke classificatie is dat er zes gemengde omgevingen (dimensies) zijn, wat zorgt voor enige onzekerheid bij het uitvoeren van aanpassingen. Het is echter mogelijk om ze samen te voegen tot één gemengde ruimte met twee dimensies: communicatie en complexiteit. De communicatiedimensie weerspiegelt de waarschijnlijkheid dat er een gesprek plaatsvindt. De complexiteitsdimensie is een combinatie van elementen die de luistersituatie weerspiegelen. Deze elementen kunnen omvatten: a) het aantal en de verscheidenheid aan soorten geluidsobjecten, b) aantal en locatie van concurrerende geluidsbronnen, c) stabiliteit of variabiliteit in achtergrondgeluid (komen en gaan geluidsobjecten of zijn de geluidsobjecten meer persistent), en d) luisteruitdaging/moeilijkheid, (bijv. spraak-naar-ruisverhouding). 

De classifier-omgevingen kunnen worden weergegeven op deze tweedimensionale, gemengde ruimte van communicatie/complexiteit (zie Figuur 4). Gesprekken in een rustige omgeving en gesprekken in een kleine groep worden weergegeven als lage complexiteit/hoge communicatie (linksboven), terwijl de omgeving met lawaai (zonder spraak) wordt weergegeven als hoge complexiteit/lage communicatie (rechtsonder). Interessant genoeg is er een hoge correlatie tussen de locatie van de classifier-omgevingen in de communicatie/complexiteit ruimte en de algehele niveau/SNR ruimte. Deze twee weergaven zijn echter niet precies gelijk, aangezien de communicatie/complexiteit als aanvullend voordeel heeft dat deze boven op de prototypische geluidstypes is gebouwd. Aangezien de verdeling in de communicatie-/complexiteitsruimte op elk punt in de tijd de prototypische geluidstypen omvat, kunnen we de situatie met meer vertrouwen classificeren. Er kan bijvoorbeeld een hogere mate van zekerheid zijn dat er een gesprek plaatsvindt wanneer het geluidstype spraak in lawaai is, dan wanneer alleen SPL en SNR werden gebruikt om het signaal te classificeren. Door de toevoeging van de geluidstypen wordt het mogelijk om van de algemene niveau-/SNR-ruimte naar een ruimte te gaan waarin ook de perceptuele dimensies van communicatie en complexiteit zijn opgenomen. 

Figuur 4.

Infographics: Sound performance listening zones

Figuur 4. SoundNav classifier omgevingen in twee dimensionale communicatie/complexiteit ruimte.

Een aanvullend voordeel van de communicatie-/complexiteitsruimte is dat deze kan worden verdeeld in ‘luisterzones’ en de geschikte signaalverwerking voor elke zone direct duidelijk wordt. De communicatie-/complexiteitsruimte kan worden onderverdeeld in vier kwadranten (zie Figuur 5):

  1. eenvoudige gesprekken 
  2. Makkelijk luisteren
  3. uitdagende gesprekken 
  4. Uitdagend luisteren

Figuur 5

Infographics: Subdivided quadrants of communication complexity

Figuur 5. Communicatie/complexiteit ruimte verdeeld in vier luisterzones.

Variabele toepassing van signaalverwerking binnen de communicatie-/complexiteitsruimte.

De luisterbehoeften voor elk kwadrant kunnen worden beschreven op basis van de communicatie-/complexiteitsdimensies. De linkerkant van de ruimte heeft bijvoorbeeld een lage complexiteit. De luisteraar heeft waarschijnlijk weinig aanvullende signaalverwerking nodig, buiten wat nodig is om gehoorverlies te compenseren. Omgekeerd, als de luisteraar zich in het uitdagende conversatiekwadrant bevindt - een luistersituatie (zoals een gesprek in een menigte) met een hoge waarschijnlijkheid van communicatie en hoge complexiteit, dan is het waarschijnlijk dat extra signaalverwerking nodig zal zijn om communicatie in concurrerende signalen (bijv. lawaai) te vergemakkelijken. Ten slotte, als de luisteraar zich in het kwadrant van lage communicatie/hoge complexiteit bevindt (ook bekend als achtergrondgeluid), dan zal hun voorkeur voor signaalverwerking waarschijnlijk gericht zijn op luistercomfort in lawaai. 

Aan de hand van de luisterzones kan worden voorspeld welk type signaalverwerking de voorkeur zal genieten in elk kwadrant (zie Figuur 6). Bijvoorbeeld: 

  • Meer directionaliteit (m.a.w. breed vast directioneel) moet worden toegepast in de uitdagende kant ten opzichte van de makkelijke kant (ruimtelijk bewustzijn). In het geval van SpeechPro moet juist doelafhankelijke directionaliteit worden toegepast aan de uitdagende kant.
  • Spraakverbetering moet alleen worden toegepast wanneer de waarde van de communicatiedimensie hoog is en meer SE moet worden toegepast voor meer uitdagende communicatiescenario's.
  • Evenzo moet de ruisonderdrukking worden verhoogd voor meer uitdagende communicatiescenario's. In dit geval is het voordelig om iets meer NC toe te passen voor niet-communicatiescenario's dan voor communicatiescenario's.

Deze beschrijvingen van signaalverwerkingssterkte sluiten aan bij de prestaties die werden geleverd met de combinatie van SoundNav en Sound Conductor bij standaardinstellingen. Wat in Figuur 6 niet wordt getoond is een aanvullende frequentieresponsoffset die ook zou kunnen bijdragen aan het doel van spraakverbetering of lawaaionderdrukking of andere, meer geavanceerde signaalverwerkingstechnieken. 

Figuur 6

Infographics: Conceptual application of signal processing

Figure 6. Conceptuele toepassing van signaalbewerking op luisterzones.

 

Aanmeting en bedieningselementen van Blu

Vanuit het perspectief van technische implementatie is het belangrijk dat cliëntaanpassingen in het veld en traditionele aanmeting in een winkel of kliniek op dezelfde manier worden aangepakt. Het doel van deze aanpassingsprocedures is om de geluidsweergave van het instrument aan te passen voor een bepaalde situatie. Het aanpassen van de geluidsprestaties van een hoortoestel is relatief eenvoudig wanneer het toestel een traditionele enkele luisteromgeving en handmatige programmeerfuncties heeft. Het wordt echter aanzienlijk ingewikkelder wanneer het hoortoestel een automatisch programma voor gemengde omgevingen heeft. Figuur 7 biedt een conceptueel overzicht van de mee te wegen elementen. Het automatische programma van het hoortoestel bestaat uit: a) een classificatiesysteem voor karakterisering van het luisterscenario, b) een aanstuurmechanisme voor aanpassing van de adaptieve functies en c) de afzonderlijke adaptieve signaalverwerkingsfuncties. Het nieuwe automatische systeem dat aanwezig is in de producten van het Blu-platform met het Integra OS combineert deze aspecten, die bijdragen aan de gerealiseerde geluidsprestaties. De hoorspecialist of cliënt zullen ook aanpassingen willen doen in de prestaties, en zowel het luisterscenario als de intentie van de luisteraar zullen beïnvloeden waar en wanneer de aanpassingen in het hoortoestel moeten worden toegepast. Deze twee laatste vragen (waar en wanneer) zijn niet makkelijk te beantwoorden. 

  1. Moet een aanpassing worden toegepast in een specifieke situatie (lokaal) of in alle vergelijkbare situaties (generiek lokaal) of in alle situaties (algemeen)? 
  2. Hoe lang moeten de aanpassingen worden toegepast? Is dit een tijdelijke wijziging die na enige tijd moet worden opgeheven (kortstondig), of moet de wijziging voor altijd worden toegepast (permanent)? Een derde mechanisme zou kunnen zijn om het toestel te laten onthouden wanneer een aanpassing vaker in dezelfde situatie is toegepast, en het vervolgens te leren om deze automatisch uit te voeren. 

Figuur 7

Graph showing mental modal fitting

Figure 7. Mentaal model voor “aanpassen” automatisch programma.

Unitron heeft gekozen voor een tweeledige benadering van aanpassing door de gebruiker. Verwacht wordt dat de prestaties in het automatische programma al goed zijn afgestemd op de verwachtingen van de cliënt. Als de drager de geluidsprestaties wil aanpassen, zijn er twee opties:

  1. In het automatische programma blijven en algemene, kortstondige aanpassingen uitvoeren. Deze aanpassingen worden toegepast op het automatische programma, in realtime, en zijn tijdelijk van aard. 
  2. Schakel over naar een geschikt handmatig programma (of optioneel app-programma) en maak aanvullende "generieke lokale" blijvende aanpassingen. Aanpassingen in het handmatige programma zijn permanent, wat inhoudt dat de eerder aangepaste instellingen worden gebruikt wanneer de cliënt hetzelfde handmatige programma kiest. Aangenomen wordt dat de cliënt hetzelfde handmatige programma zal kiezen voor vergelijkbare situaties waarin dezelfde geluidsprestaties gewenst zijn. In deze zin worden de handmatige programma's beschouwd als "generiek lokaal", omdat de gebruiker hetzelfde programma kan selecteren voor meerdere vergelijkbare situaties. 


Aangezien het hoortoestel bij dagelijks gebruik is ingesteld op het automatische programma, zal de cliënt waarschijnlijk eerst een aanpassing doen in het automatische programma. In dit geval bieden we een eenvoudige toets om ‘meer’ te bieden, ofwel:

  • in de helderheidsdimensie om de spraakweergave te verbeteren in een gesprek, of
  • in de comfortdimensie om achtergrondlawaai te verminderen. 


De boostknoppen in de Remote Plus-app voor het automatische programma zijn macrobedieningen die een verscheidenheid aan adaptieve signaalverwerkingsfuncties aanpassen en de gebruiker in staat stellen om snel een aanpassing te maken zonder na te hoeven denken over welke individuele instellingen moeten worden aangepast. Deze regelingen zijn tijdelijk en bedoeld om in realtime te worden toegepast, zonder het automatische programma te verlaten. De oorspronkelijke instellingen worden hersteld wanneer de cliënt de apparatuur opnieuw opstart. 

Als de macroregelingen in het automatische programma geen bevredigende geluidsprestaties leveren, kan de cliënt via de app een optioneel programma (of handmatig programma) selecteren dat geschikt is voor de situatie. Unitron biedt een reeks vooraf ingestelde programma's om veelvoorkomende situaties te dekken die een uitdaging kunnen vormen voor de luisteraar. Elk programma biedt een vooraf ingestelde configuratie die geschikt is voor het luisterscenario en verder kan worden gepersonaliseerd. De gebruiker kan het programma aanpassen op basis van zijn of haar individuele voorkeuren voor de drie dimensies van focus, spraak verbeteren en ruis verminderen, met behulp van schuifregelaars in de app. In dit geval zijn de wijzigingen persistent en worden ze beschouwd als generiek lokaal, dat wil zeggen geschikt voor vergelijkbare luistersituaties (bijv. restaurant).

Samenvatting

Een van de hoofddoelen bij de ontwikkeling van Blu was vereenvoudiging van het personalisatieproces voor zowel hoorspecialisten als cliënten. Onze doelen waren om:

  1. Het uitvoeren van relevante aanpassingen in de geluidsprestaties door de hoorspecialist in een automatisch programma dat het grootste deel van de tijd in een gemengde modus werkt te vereenvoudigen.
  2. De voorkeursinstellingen (na aanpassing) van de cliënt voor de hoorspecialist beschikbaar te maken in aanpassoftware, zodat hij of zij cliënten kan ondersteunen bij de optimalisatie van de prestaties.
  3. De cliënt in staat te stellen om de prestaties van het hoortoestel in realtime aan te passen door middel van een app.

Drie belangrijke componenten die bijdragen aan de uitgebreide personalisatiemogelijkheden van het Blu-platform zijn:

Wat: Het inzicht dat aanpassingsmogelijkheden gericht moeten zijn op drie relevante dimensies: focus, spraakverbetering en lawaaionderdrukking.

Hoe:  Reductie van de classificatie van een gemengd omgevingsmodel met zes factoren naar een tweedimensionale communicatie/complexiteit ruimte, voor een vereenvoudigd conceptueel model voor de toepassing van aanpassingen.

Waar en wanneer: Gebruik van een eenvoudig mentaal model voor de toepasbaarheid van gebruikersaanpassingen. Tijdelijke aanpassingen worden toegepast binnen het automatische programma. Daarnaast kan de cliënt apps gebruiken waarin veranderingen worden opgeslagen, zodat hij of zij de prestaties verder kan verfijnen in specifieke situaties waarin de prestaties van het automatische programma niet aan de verwachtingen voldoen.

We bewegen ons elke dag door een onvoorspelbare wereld. Met de Moxi Blu-familie van apparaten en de nieuwste generatie van automatische geluidsoptimalisatie, plus verbeterde personalisatiemogelijkheden die nu beschikbaar zijn in de Remote Plus-app, zullen uw klanten voorbereid zijn op waar het leven hen ook brengt.

Referenties

1. Danielle Glista, PhD, Robin O’Hagan, CDA, Leonard Cornelisse, MSc, Tayyab Shah, PhD, Donald Hayes, PhD, Sean Doherty, PhD, Jason Gilliland, PhD en Susan Scollie, PhD, 2020, Combining passive and interactive techniques in tracking auditory ecology in hearing aid use, mei 2020, Hearing Review online, https://www.hearingreview.com/inside-hearing/research/techniques-in-tracking-auditory-ecology-in-hearing-aid-use

2. Leonard Cornelisse, 2017, A conceptual framework to align sound performance with the listener’s needs and preferences to achieve the highest level of satisfaction with amplification, Unitron Technical Paper (2017-09 027-6249-02)

Misschien ook interessant

Design en technologie evolueren hand in hand
Design en technologie evolueren hand in hand
20210426
Unitron
We vertrouwen allemaal op uiteenlopende apparaten en technologieën die ons leven verbeteren. De meesten van ons gebruiken geïntegreerde technologie zoals smartphones voor een hogere productiviteit, amusement en om verbonden te blijven.
Lees het volledige artikel
  • Design
  • Whitepapers
  • Blu
De evolutie van onze personalisatiemogelijkheden
De evolutie van onze personalisatiemogelijkheden
20210419
Unitron
In de huidige wereld van de hyperverbonden, internetvaardige consument, worden traditionele online productrecensies langzaam vervangen door trending sociale media posts.
Lees het volledige artikel
  • Whitepapers
  • Blu