1. Generelt om HiST taleaudiometri

Transkript

1 1. Generelt om HiST taleaudiometri Innledning HiST taleaudiometri inneholder følgende typer taleaudiometri-materiale: Enstavelsesord 160 enstavelsesord inngår i dette materialet. Det er også spilt inn egne barnelister. Femords setninger Alle setningene følger samme mal: Navn verb tallord adjektiv substantiv. Treords ytringer Disse er utviklet videre fra femords setninger ved å kutte ut de to første ordene i setningen slik at ytringsstrukturen blir: Tallord adjektiv substantiv. Enstavelses tallord Dette er tallordene (tretall) fra Quist-Hanssens innspilling. Figur 1 viser forventede skåringskurver for de forskjellige ord og setningstypene Oppfattede ord [%] Hørseltap for tale, treords ytringer [db HL] Tretall Treords ytr Femords setn Enstavelses Figur 1 Forventede skåringskurver for de forskjellige ord og setningstypene. Det er valgt å bruke treords ytringer som utgangspunkt for å måle høreterskel for tale slik at db HL-skalaen er kun korrekt for dette talematerialet. Disse ord- og setningstypene er beskrevet mer utførlig senere i dette kapitlet. Det er produsert forkjellige lister og tester av dette taleaudiometri-materialet som er spilt inn på to CD-plater og en audio DVD-plate. Sporlister for de to CD-platene og tittel og kapitteloversikt for audio DVD-platen er presentert i kapitlene 2 4. I kapitlene 5 19 er de forskjellige listetyper, tester 9

2 og kalibreringssignaler beskrevet mer utførlig. I kapittel 20 er nivåene på ordene og setningene på CD-platene presentert. Anvendelsesområde for de forskjellige ord og setningstyper Forskjellige testmetoder kan være aktuelle ved dette materialet. Skåringsverdi kan måles ved å teste mange ord/setninger på et nivå. Taleoppfattelseskurven kan måles ved å måle skår ved forskjellige nivåer. Det er utviklet en testmetode kalt hurtigtest som anvendes på enkelte av testene med treords ytinger og femords setninger. Hurtigtesten baserer seg på at de innspilte nivåene på talen blir senket for hver enkelt setning i listen inntil talen ikke blir hørbar. Man starter testen ved å spille av listen på et passe sterkt nivå og høreterskelen kan enkelt beregnes ved å telle antall ord som oppfattes i listen uten at nivået skal justeres på audiometeret under avspillingen. Måling av maksimal taleoppfattelse med enstavelsesord Måling av maksimal taleoppfattelse anbefales utført som tidligere med enstavelsesord. Kapittel 5 beskriver anvendelse av dette materialet. Barnelister For testing på barn er barnelister med enstavelsesord utviklet av Rikshospitalet spilt inn. Femords og treords ytringer inneholder også enkle ord som bør egne seg for barn. Kapittel 6 beskriver anvendelse av dette materialet. Frittfelt-målinger og binaural test med femords setninger Det er utviklet tester for frittfelt-målinger basert på femords setninger. Det er en rekke fordeler ved å bruke denne type talemateriale ved f. eks. frittfelt testing. En setning ligner mer på naturlig tale enn enkeltord. Digitale høreapparater kan ha lange tidskonstanter som gir usikre målinger ved bruk av kortvarige stimuli. Et langvarig stimulus som en setning vil her fungere bedre enn enkeltord. Hver liste à 10 setninger inneholder 50 ord. Økningen i antallet ord i forhold til å anvende 10 enkeltord gir bedre nøyaktighet ved målingen. Alle listene inneholder de samme ordene, hvilket gir perfekt fonemisk balansering mellom listene. Dette gjør det mulig å gjenta mange målinger for å vurdere flere høreapparat og bruke samme type stimuli hver gang. Dette materialet har bedre høreterskel og brattere steilhet på oppfattelseskurven for økende nivå enn enstavelsesord. Ordene i disse setningene er ekvalisert. Det vil si at vanskelig oppfattbare ord er hevet i styrke og lett oppfattbare ord er senket i styrke. Det er utviklet en bakgrunnsstøy med samme spektrum som talematerialet som anvendes ved måling av taleoppfattelse i støy. En DVD-plate er utviklet som gjør det mulig å måle med 4 ukorrelerte støykilder eller simulere etterklang i rom under målingene. En binaural test for måling av psykoakustiske parametre knyttet til retningshørsel er utviklet for hodetelefon. Kapittel 9, 10, 11, 15, 16 og 17 beskriver anvendelser med femords setninger. 10

3 Måling av høreterskel for tale med treords ytringer Høreterskel for tale anbefales målt med treords ytringer. Dette har følgende fordeler: Hver liste à 10 setninger inneholder 30 ord. Økningen i antallet ord i forhold til å anvende 10 enkeltord gir bedre nøyaktighet ved målingen. Alle listene inneholder de samme ordene hvilket gir perfekt fonemisk balansering mellom listene. Ordene er vanlig brukte og lett gjenkjennelige. Dette materialet har bedre høreterskel og brattere steilhet på oppfattelseskurven for økende nivå enn enstavelsesord. Ordene i disse setningene er ekvalisert. Det vil si at vanskelig oppfattbare ord er hevet i styrke og lett oppfattbare ord er senket i styrke. Samme støy som benyttes på femords setninger kan benyttes for å måle taleoppfattelse i støy. Spondeer (tostavelsesord med samme trykk på begge stavelser) har vært anbefalt benyttet til måling av høreterskelen for tale både internasjonalt og i Quist-Hanssens taleaudiometri. Spondeene har en steilere vekst på oppfattelseskurven enn enstavelsesord, hvilket gir mer nøyaktig måling av høreterskel. I HiST taleaudiometri er det ikke utviklet spondeer, da det ikke er så mange av dem blant de mest brukte ordene på norsk. Treords ytringer som anbefales har også en steil oppfattelseskurve slik at vi måler en nøyaktig terskel. Enkelte steder i Norge har det vært praksis å måle høreterskelen for tale kun med Quist-Hanssens enstavelsesord. Det anbefales ikke å bruke enstavelsesordene i HiST taleaudiometri for terskelmålinger med begrunnelse i punktene over. Dessuten er enstavelsesordene ikke ekvalisert til samme høreterskel for hvert enkelt ord, men de er i stedet normalisert ved hjelp av Matlab-rutiner som følger ISO 532 (1975) Metode B-standarden til samme beregnede hørestyrke for sterke nivåer. Kapitel 7, 8 og 15 beskriver anvendelser av treords ytringer. Enstavelses tallord (tretall) for personer med behov for enkle ord. Tallordene er inkludert for å ha en test som inneholder de enkleste ordene for fremmedspråklige eller andre som har vansker med ordmaterialet i de andre gruppene. Tallprøven har også en steil oppfattelseskurve og egner seg derfor godt til terskelbestemmelse. Kapittel 12 beskriver anvendelse av tretallsprøven. Kort om utviklingen av ord- og setningstyper Utviklingen av taleaudiometri-materialet er i detalj beskrevet i en avhandling (Øygarden 2009). Her følger en summarisk oversikt over dette arbeidet. Enstavelsesord 160 enstavelsesord inngår i dette materialet. Alle ordene i Rikshospitalets barnelister er inkludert. En del av enstavelsesordene fra Quist-Hanssens taleaudiometri er inkludert. Men lavfrekvente ord, og ord som skiller seg ut som spesielt lette eller vanskelig oppfattbare ble luket ut. De 160 utvalgte ordene er gjentatt slik at det er satt sammen ni 50-ords lister med forskjellig sortering. Listene er fonemisk balansert for å få best mulig balanse både i tilfeldig valgte 10-ords grupper og 50-ords grupper. De vanskeligste og lettest oppfattbare ordene som er inkludert er spredd jevnt utover i alle mulige 10-ords grupper. Hørestyrken til ordene er normalisert ved hjelp av Matlab-rutiner som følger ISO 532 Metode B-standarden til samme beregnede hørestyrke for sterke nivåer. Denne normaliseringen er gjennomført ved hørestyrke 11

4 lik 20 soner. Dett vil si at ved avspilling ved styrke tilsvarende hørestyrke 20 soner, skal alle ordene ha samme hørestyrke beregnet med en matematisk spektrumsbasert metode. Rikshospitalets barnelister Rikshospitalet har utviklet 3 barnelister hver med 50 ord. Barneliste 1 og 2 er for de minste barna og inneholder de samme ordene, men sortert forskjellig. I barneliste 3 er noen av ordene erstattet med litt vanskeligere ord. Ordene i barnelistene er også inkludert i de vanlige enstavelsesordene. Det er den samme innspillingen og nivåjusteringen av ordene som benyttes i begge listene slik at lydene er identiske. Femords setninger Disse setningene er bygget opp etter lignende mal som Hagermans meningar utviklet i Sverige i Tabellen under viser hvilke ord som er valgt i HiST taleaudiometri. Utvalget inneholder høyfrekvente ord og er fonemisk balansert. Navn verb tallord adjektiv substantiv Hedda ga to gamle knapper Ida grep tre hele boller Malin ser fire store vanter Ingvild vant fem nye penner Thea låner seks vakre kurver Benjamin eide sju mørke skåler Jonas flytter åtte lyse luer Thomas viser elleve fine duker Magnus har tolv lette ringer Eivind tok atten svarte kasser 10 Navn 10 verb 10 tallord 10 adjektiv 10 substantiv = femords setninger Det er 10 varianter i hver ordgruppe, og dette gir til sammen mulighet for å realisere setninger. Listene er bygget opp med 10 setninger som inneholder alle ordene, slik at det er mulig å lage forskjellige, men likeverdige lister. 80 av disse listene er benyttet i HiST taleaudiometri. Hagerman satte sammen setningene basert på en innspilling hvor oppleseren prøvde å unngå overganger mellom ordene, hvilket ikke ga helt naturlig tale. Wagener (1999) i Tyskland videreutviklet skjøtemåten mellom ordene slik at alle setningene kunne realiseres på bakgrunn av 100 innspilte setninger som inneholdt alle overgangene mellom ordene slik at talen ble mer naturlig. I HiST taleaudiometri er denne metoden videreutviklet slik at naturligheten er ytterligere forbedret. Ordene skjøtes nå med lignende prinsipper som anvendes i difontalesyntese, skjøtingen er gjennomført midt i første vokallyd for verb, tallord og adjektiv. Ordene er ekvalisert til lik høreterskel i støy for normalthørende. Treords ytringer Treords ytringer er ikke fullverdige setninger rent grammatikalsk, men består av de tre siste ordgruppene i tabellen for femords setninger: Tallord adjektiv substantiv. Disse er ment som en erstatning for spondeene og er godt egnet for å måle høreterskel for tale. Talen genereres av de samme enheter som brukes for å generere femords setninger. Dette medfører at nivåene 12

5 på enkeltordene er helt likeverdige i treords og femords setninger. Høreterskelen er funnet å være ca. 1 db bedre for treords ytringer enn for femords setninger. 10 tallord 10 adjektiv 10 substantiv = 1000 treords ytringer Det er 1000 forskjellige treords ytringer tilgjengelig og dette gjør det mulig å lage 100 forskjellige, men likeverdige lister. 47 av disse listene er benyttet i HiST taleaudiometri. Enstavelses tallord (tretall) Dette er Quist-Hanssens innspilling av tallord. Det er fjernet bakgrunnsstøy fra ordene, og intervallet mellom ordene er endret for å tilpasse listen til internasjonal standard. Likeledes er nivået endret, slik at disse har samme styrke som resten av HiST taleaudiometri-materialet. Tallordene er inkludert for å ha en test som inneholder de enkleste ordene for fremmedspråklige eller andre som har vansker med ordmaterialet i de andre gruppene. Av enstavelses tallord har vi bare åtte brukbare: null, en, to, tre, fem, seks, sju og tolv. Ni og ti er så lik at de ikke bør anvendes. Ordene er lest inn i grupper av tre og tre. Tallordene har en lav høreterskel. Hvis man oppfatter at det er tallord en hører og har kunnskap om tallord vil denne testen fungere som en test med en liten lukket liste. Dette vil gi en bratt oppfattelseskurve, alle ordene blir forstått over et lite intensitetsområde (5-10 db). Tallprøven egner seg derfor godt til terskelbestemmelse. Støy for måling av signal-støyforhold En rekke av treords og femords setningstester er spilt inn med maskeringsstøy på den andre kanalen på CD-platene, eller med ukorrelert støy på 4 kanaler på DVD-platen. Støyen begynner sekund før talen begynner og varer sekund etter at talen er fullført. Støyen er generert av talematerialet ved at forskjellige femords setninger er spilt inn over hverandre. Støyen har dermed samme spektrum som talematerialet, men har en jevn styrke uten modulasjoner. Støyen er vanligvis justert til samme styrke som talesignalet. På de binaurale testene og DVD-platen er støynivået spesielt tilpasset måleprosedyrene. Normalverdier Høreterskler Kalibreringsnivået er valgt slik at terskelen for treords ytringer havner på 0 db HL. Dette er gjort ved å lage kalibreringssignalet (CD2 spor 39) 2.6 db svakere enn nivåene for talematerialet. Alt talematerialet er spilt inn med samme nivå, men på grunn av forskjellig oppfatningsgrad vil høreterskelen være ved litt forskjellig lydtrykknivå for de forskjellige typene materiale. Ved målinger av C-veid ekvivalentnivå på en IEC (1998) standardisert kopler er høreterskelen for treords ytringer funnet til 22.6 dbc. Denne verdien er valgt som referanseverdi for alle typer taleaudiometri-materiale og vi får følgende verdier for tersklene til de andre typer materiale (attenuatorsetting i parentes): femords setninger 23.6 dbc (+1 db), enstavelsesord 29.1 dbc (+6.5 db) og enstavelses tallord 19.2 dbc (-3.4 db). Helning på taleaudiometrikurvene Figur 1 viser forventede normalkurver for de forskjellige typer taleaudiometrimaterialer målt med hodetelefoner på et øre i stillhet. Kurvene følger sigmoid-funksjonen (spesialtilfelle av logistic-funksjonen) med terskler som beskrevet i ovenstående avsnitt og med følgende 13

6 helningsverdier ved 50 % skår: Enstavelses tallord 17 %/db, treords og femords setninger 10 %/db og enstavelsesord 7 %/db. Femords setninger og treords ytringer i støy For forventede skåringskurver ved testing med støy (hodetelefonmålinger med tale og støy mikset sammen på et øre) er det funnet følgende signal-støyforhold for terskel: femords setninger -6.0 db SNR, treords ytringer -6.2 db SNR og for helning ved 50 % skår: femords setninger 14 %/db og treords ytringer 16 %/db Kalibrering Kalibreringsnivå CD-plater Kalibrerings- og testsignaler blir beskrevet i kapittel 13. Kalibreringssignalet (CD2 spor 39) skal justeres til et nivå i hodetelefonene 20 db over attenuatorsetting. Tone for nulljustering av audiometerets VU-meter Kalibreringssignalet kan ikke brukes for nulljustering av audiometerets VU-meter fordi toppene i talesignalet er av en slik styrke at deler av talen ville bli forvrengt ved avspilling. Det er derfor laget et eget signal for nulljustering av audiometerets VU-meter. Dette signalet er en 1000 Hz sinustone som er laget 10 db sterkere enn kalibreringssignalet. Dette signalet finnes som et eget spor i starten av hver av testene på CD1 og CD2. Maskeringsnivå Maskering må utføres som ved annen audiometri når det er fare for at testordene oppfattes på motsatt øre. Dette kan skje når det er store forskjeller mellom høretersklene på ørene, og oftere når man anvender supraterskel-tester som f. eks. maksimal taleoppfattelse. Maskeringsnivået for talestøyen i audiometeret angitt i effektivt maskeringsnivå kan ikke standardiseres da støyen kan variere med audiometertypen og maskeringsnivået vil også påvirkes av talesignalets egenskaper. For maskering av enstavelsesordene på et GN Otometrics Aurical Plus audiometer med supraaurale hodetelefoner TDH 39 og MX-41/AR gummiputer koplet til en IEC (1998) standardisert kopler er det funnet at talestøyen målt med lineær frekvensveiet lydtrykknivå skal være 25 db sterkere enn attenuatorsettingen. For effektiv maskering av treords og femords setninger må nivået økes ytterligere ca. 5 db. Hvis audiometeret er kalibrert for Quist-Hanssen taleaudiometri, vil ikke maskeringsnivået være korrekt, se neste avsnitt. Kalibreringsnivå hvis audiometeret er kalibrert for Quist-Hanssen taleaudiometri Det er også laget en spesiell kalibreringstone slik at HiST taleaudiometri kan justeres inn og brukes på audiometer som er kalibrert for Quist-Hanssen taleaudiometri. Denne tonen er en 1000 Hz sinustone som er 20 db sterkere enn kalibreringssignalet. Tonen finnes på spor 41 på CD1 og spor 62 på CD2, og må brukes hvis audiometeret er kalibrert for Quist-Hanssen taleaudiometri i stedet for VU-justeringstonene som er i starten av hver test. Hvis audiometeret er kalibrert for Quist-Hanssen taleaudiometri, vil ikke maskeringsnivået være korrekt. 14

7 Simuleringer For mange av testene beskrevet i notatet er det gjennomført simuleringer av taleaudiometrimålinger for å få kunnskap om nøyaktigheten av prosedyrene. Disse simuleringene er i de fleste tilfellene utført for 4 hypotetiske personer HS1-HS4 med forskjellige typer hørselstap med taleaudiometrikurver som vist i figur 2. Figur 2 Taleaudiometrikurver for fire hypotetiske personer (HS1-HS4) Høreterskelen beregnet som midtpunktet mellom 0 % skår og maks skår er lagt fast på 35 db, men simuleringene vil også være korrekt for andre høreterskler ved både å forskyve kurvene og nivåene horisontalt. Resultatene av simuleringene er vist i figurer i kapitlene 5, 8 12, 15 og 17. I simuleringene er resultater beregnet både ved å tilpasse sigmoid-kurver (kurvetilpassingsprosedyren) til de simulerte måleskårene og ved en prosedyre kalt telleprosedyren. Kurvetilpassingsprosedyren er laget for å etterligne taleaudiometrimålinger hvor man tegner inn taleaudiometrikurven. Ved kurvetilpassingsprosedyren beregnes fire parametre som karakteriserer kurven: terskel, helning, maksimal taleoppfattelse og rollover. Ved telleprosedyren beregnes bare terskelen. Hurtigtestene som er innført som et alternativ for femords og treords ytringer, den binaurale testen og testene på audio DVD-platen baserer seg på telleprosedyren. 500 taleaudiometrimålinger er vanligvis simulert, og statistikk for dette er presentert både i kurver og ved tallverdier i figurene. Nøyaktigheten ved forskjellige typer taleaudiometrimateriale og måleprosedyrer Taleaudiometrikurvene vist i figur 2 vil ved virkelige målinger ikke bare være avhengig av hørselsfunksjonene til en evt. person. I en virkelig testsituasjon vil taleaudiometrikurven være gitt av både hørselsfunksjonen og type taleaudiometrimateriale som anvendes. At taleaudiometrimaterialet påvirker taleaudiometrikurven vises tydelig i figur 1 hvor vi ser 15

8 forskjellen som er funnet mellom de forskjellige typer taleaudiometrimateriale som inngår i HiST taleaudiometri ved måling på unge normalthørende personer. Materialet i HiST taleaudiometri bortsett fra enstavelsesordene er utviklet for å oppnå brattest mulig helning på taleaudiometrikurven. Ved målinger med tale blandet med støy er det funnet enda brattere helning for treords og femords setninger. For personer med moderate hørselstap er det først og fremst taleaudiometrikurven for enstavelsesord som blir slakere, får redusert maksimal taleoppfattelse og/eller får rollover slik som antydes for HS2-HS4 i figur 2. Likevel er alle fire hypotetiske personer anvendt i alle simuleringene uansett hvilken type taleaudiometrimateriale som beskrives. Dette er gjort for å få inntrykk av hvor gode måleprosedyrene er også ved store eller spesielle hørselstap. Under overskriften anvendelse for de enkelte typer tester i kapittel 5 12 og kan nøyaktigheten av metoden bli antydet. Det er da vanligvis angitt den teoretiske nøyaktigheten vi forventer ved testing på personer med opp til moderate hørselstap. Nøyaktigheten er kun basert på de beskrevne simuleringene, men med valgt helning på taleaudiometrikurven tilsvarende det som er funnet med testing av materialet på unge normalthørende personer. For personer med store hørselstap må det regnes med større usikkerheter ved metoden. I testene som kan anvendes for å måle forskjeller mellom forskjellige situasjoner, som forskjellige hjelpemidler eller forskjellige signal/støy-varianter, er det også antydet hvor god nøyaktigheten er for å skille mellom disse situasjonene. Begrepet sann terskel (til forskjell fra målt terskel) brukes da for å beskrive den sanne eller virkelige terskelen for en testsituasjon på en bestemt person. Den sanne terskelen kan vi aldri bestemme helt nøyaktig, men ved å gjennomføre mange målinger vil middelverdien av alle de målte tersklene ligge ganske nær den sanne terskelen. Ved simuleringene våre er den sanne terskelen gitt av parameterne som beskriver de hypotetiske personer HS1-HS4. Statistikken fra simuleringene som presenterer terskelens 95 % variasjonsområde, middelverdien og standardavviket representer de målte tersklene. 16