107 調頻輔具

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聊尤糜
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1 FM輔具認識使用與維護婦聯聯聽障文教基金金會邱文貞聽力力師

2 聽覺輔助科技 Hearing Assistive Technology 紅外線近場磁感應藍藍芽遠距麥克風 Remote Mic + 無線科技 Wireless Technology 數位調變感應線圈調頻系統 FM

3 無線電波在空氣或真空中傳播的電磁波 (3kHz-300GHz) 依其頻率範圍可劃分八個波段

4 調頻系統 Frequency Modulation System 利利用無線電波來來傳遞聲音訊號的一種聽覺輔助科技利利用頻率調變技術將訊號和載波合成電波訊號屬於類比調變技術

5 調頻系統的運作麥克風發射器接收器相同頻道個人助聽輔具

6 調頻系統適用的射頻頻段根據台灣電信法規 : 低功率射頻電機技術規範 MHz ( 現在多已不用了了!) MHz

7 頻道劃分範例例頻道 MHz CH 01 CH 02 CH 04 CH

8 不同廠家頻道號碼

9 頻道使用原則一次只能使用一個頻道發射訊號! 多位使用者可以選擇同一頻道接收訊號發射器與接收器使用相同頻道才能接收

10 頻道干擾兩兩個或以上的發射器同時使用相同頻道! 環境中的干擾 : 高壓電塔無線電波... 頻道間的干擾頻道使用頻率 MHz 干擾頻道 CH 01 CH02 CH N42,N02,N04, N42,N01,N04,N05, N42,N05,N01,N02,N08,N09,N45

11 最早的 Personal FM 1968 年年 Phonic Ear 公司研發口袋式 / 體配式接收器 : 有線連接至個人助聽輔具 (Lewis, 2008)

12 口袋式接收器優點 : 不易易遺失適用於無個人助聽輔具者限制 : 調整參參數限制美觀問題不便便利利 / 有線

13 輕便便體配式接收器體積變小 / 耳機輕便便化適用對象 :( 聆聽輔具 ) (Phonak isense)

14 FM 使用對象聽損者聽覺處理理缺損 Auditory processing deficits 學習障礙 ANSD 語言遲緩 / 障礙注意力力缺損第二外語

15 自足式 FM 接收助聽器將 FM 接收器內建於耳掛式助聽器最早出現於 1992 年年體型較大, 且含有外接天線價格高, 維修成本亦高

16 內建無線射頻接收 Starkey (900 MHz) Cochlear (2.4G z) Starkey SurfLink Remote mic

17 最早出現的迷你 FM 接收器 1996 年年,Phonak 公司研發因為可以使用 MHz 頻段 ( 之前使用 72-76MHz 頻段 ) 只能給特定助聽器使用特定型接收器

18 特定型接收器 Dedicated receiver 限定特定型號的助聽輔具使用常被稱為一體成型不需音靴或介面但可拆卸目前輔具中心未核發

19 最早出現的通用型 FM 接收器 Universal receiver 2000 年年,Phonak 公司研發屬於單頻道接收器 : 無法變更更接收頻道使用歐規的三個插角無線連接於助聽器, 需要音靴有線連接於人工電子耳, 需要專用介面

20 多頻道 FM 接收器指可以變更更接收頻道的接收器 Phonak MLX 2003 年年,Phonak 公司研發方便便學童接收不同發射頻道的訊號 Phonak MLxS Phonak MicroMLXS

21 單頻道 / 多頻道?

22 直接音響輸入 Direct Audio Input, 簡稱 DAI 外接音源的金金屬接點很容易易鏽蝕而影響聲音訊號接收

23 音靴 Audio-boot / Audio-shoe 不同廠牌型號的助聽器可能需要使用不同的音靴! 音靴與助聽器的連接方式各有不同

24 舊式人工電子耳的外接音源接點體配式的處理理器通常用 3.5mm 接頭, 因此多半有專用接線可用專屬介面 + 通用型接收器 ( 通常有線 ) 3.5mm 接頭的接收器 ( 無線連接 )

25 FM 與當代電子耳連接方式依據不同廠家的人工電子耳, 使用不同的介面 / 轉接頭... Cochlear Freedom N5 N6 AB Harmony Neptune Naida CI Q70 MED-EL OPUS2 ROUNDO SONNET

26 無法與個人助聽輔具直接連接時... 桌上音箱聲場調頻系統使用 T 線圈感應使用近磁感應 + 調頻系統接收器

27 桌上音箱 / 聲場系統

28 感應線圈助聽輔具需開啓 T 優點 :lower cost / no need for FM adaptors / visualized controls

29 Streamer / NFMI

30 前情提要 1. 有哪些遠距麥克風聽覺輔具科技 2. 什什麼是調頻系統 3. 調頻系統運作的基本原理理 4. 調頻系統的射頻與頻道使用原則 5. 什什麼是口袋式接收器 6. 什什麼是特定型接收器通用型接收器 7. 什什麼是 DAI 8. 通用型接收器如何與個人助聽輔具連接

31 與助聽器連接需注意事項 DPAI ( Designated Programmable Audio Input ) DPAI yes 的助聽輔具 : 切換 FM only FM+M 由助聽器特定的程式來來控制 FM 的訊號的阻抗不影響助聽器麥克風的收音 Although FM signal impedance does not alter DPAI- HA microphone performance, it does affect the level of the FM signal itself and thus can alter the FM advantage provided by the HA+FM system DPAI no 的助聽輔具 : 沒有控制 FM only FM+M 的程式 ( 可由接收器控制 ),FM 的訊號與助聽器的麥克風平行行, 因此 FM 的訊號的阻抗可能影響助聽器麥克風的收音

32 DPAI DPAI NO DPAI YES

33 設定 FM 程式 FM / FM+M 助聽器是否具備自動切換 FM 程式? 開機程式為何? 助聽器麥克風是否有調降

34 自動程式

35 FM 接收器設定利利用調整軟體設定接收器的阻抗及增益值

36 DPAI 與接收器兩兩點設定 (Naeve-Velguth et al.,2009)

37 兩兩點設定當接收器經由調整軟體被設為 DPAI NO, 表示接收器一點和兩兩點間的阻抗設定值被 deactivate 當接收器經由調整軟體被設為 DPAI NO, 且使用兩兩點設定 ( 電阻較高 ) 連接 DPAI 的助聽器 - the resulting high impedance FM output can result in an FM signal that is as much as db above target

38 DPAI-NO / 2 點 (Naeve-Velguth et al.,2009)

39 R2 的兩兩點設定

40 MLXi 自動測量量輸入訊號的阻抗, 提供 10 分貝的增益 ( 不論助聽輔具是否為 DPAI YES) 動態調頻系統 Auto connect

41 動態調頻系統又稱調適性調頻系統 Adaptive FM 根據環境的噪音自動調整接收器的增益 Automatically adjusts the gain of receiver depending on the noise level in the environment

42 動態調頻系統的效益 (Thibodeau,2014)

/ FM+M 長按 / 開關助聽器控制 FM only / FM+M 動態接收器動態發射器 DPAI NO 無法切換 FM only

43 動態與非動態混合使用發射器助聽器類型按鍵 Disable 按鍵 Enable 動態接收器固定發射器 DPAI NO DPAI YES 無法切換 FM only / FM+M 助聽器控制 FM only / FM+M 長按 / 開關短按 / 切換 FM only / FM+M 長按 / 開關助聽器控制 FM only / FM+M 動態接收器動態發射器 DPAI NO 無法切換 FM only / FM+M 長按 / 開關 DPAI YES 助聽器控制 FM only / FM+M 長按 / 開關助聽器控制 FM only / FM+M

44 與人工電子耳連接需注意事項選用特定頻道, 以避免干擾注意不同程式音源比例例的設定

45 電子耳適用的頻道

46 音源比例例 Cochlear 1:1 -equal input 2:1-6 db attenuation AB 50/50 -equal input 30/70-10 db attenuation Auxiliary only -20 db attenuation 3:1-9 db attenuation 10:1-20 db attenuation MED-EL 內建 1:1 可調降 CI 靈敏度達到音源比的改變

47 Type of FM transmission 訊號處理理 (Wolfe et al.,2013)

48 研究發現 (Wolfe et al.,2013)

49 為何要使用調頻系統? 距離迴響噪音說話者 - 語言- 聆聽者 Talker-Language-Listener dependent

50 距離平方反比定律律 ( Inverse square law): I= W/4πr 2 距離增加一倍, 聲音能量量衰退 I=P 2 / Z 距離增加一倍, 聲音音壓衰退

51 迴響聲源停止後, 聲音仍不斷反射迴響計算 : 聲音傳出後下降 60 分貝所需的時間 RT60 迴響時間越長越不利利語音聽取聽力力正常的成人在 1 秒的迴響中聽取不大受影響感音型聽損者需要較短的迴響時間 ( 秒 ) 兒童較成人易易受迴響的影響

52 噪音教室中噪音的來來源? 一般教室中的噪音值 : 61 db A (Choi & Mcpherson, 2005) db A (Massie & Dillon, 2006) 噪音對接收語音的影響?

53 訊噪比訊噪比 = Signal to Noise Ratio, S/N 理理想的訊噪比 : 正常聽力力的兒童需要聽力力正常的兒童需要 +10 to +15dB 的訊噪比學習聽力力損失的兒童需要 +15 to +20 db or 或更更高的訊噪比來來接受語音的學習感音型聽損程度與所需的訊噪比 30 分貝的 SNHL 要 +4 分貝 SNR 90 分貝的 SNHL 要 +12 分貝 SNR (Killion,1997)

54 ANSI 規定美國國家標準 The American National Standards Institute (ANSI) 教室最容許噪 : 35 dba (1 hr average) 最容許迴響時間 (RT60) : sec (average 500,1000, and 2000 Hz octave bands) 至少 +15 分的訊噪比

55 噪音中聽取能力力 N=840 年級和六年級差了 7dB SNR (Bradly,2008)

56 SNR-50 噪音中, 50% 語音辨識所需的訊噪比 Adult=14, NH children=15 HL children=14, PTA=47.6 (Stella et al., 2011)

57 (Stella et al., 2011)

58 HA (Lewis et al.,2004)

59 CI (Schafer et al.,2006)

60 CAPD (Johnston et al.,2009)

61 ASD/ADHD (Schafer et al.,2013)

62 Reading Delay (Purdy et al.,2009)

63 調頻系統的 Features

64 麥克風 + 發射器麥克風位置款式方向性靜音自動方向性頻道頻帶單 / 多頻道頻道精靈 programmable 同步 DataLog 監控訊號處理理增益噪音削減外接音源協同教學數位訊號其他指示燈按鍵鎖低電量量警示天線藍藍牙

65 麥克風 & 發射器有線連接無線連接

66 麥克風 / 發射器配戴

67 麥克風的方向性超聚焦聚焦全方向性

68 使用注意!

69 麥克風靜音

70 天線未接天線可傳輸距離 :0-3 公尺接上天線可傳輸距離 :7-30 公尺

71 發射器頻道單頻道 / 多頻道更更換頻道

72 正確充電發射器電源

73 Programming 同步接收器頻道 ( 暫時 or 永久 ) DataLogging Monitor of classroom noise FM gain

74 調整增益

75 VAD / DSP Voice Activity Detector 當沒有語音訊號時自動降低調頻增益值 Advanced Digital Signal Processing 降低可能影響語音清晰度的週邊噪音 (static noise avoidance)

76 Tx 語音訊號處理理 Default Lagacy 3k Hz boost:assist with matching the receiver response with the cochlear implant processor

77 外接音源

78 協同教學

79 接收器 Features 接收方式 FM 感應線圈 STREAMER 桌上音箱聲場喇喇叭頻道單 / 多頻道頻道搜尋接收器樣式口袋型特定型通用型訊號處理理增益音源比例例自動阻抗睡眠其他指示燈低電量量警示開關按鍵鎖

80 數位調變技術使用 2.4GHz 頻帶傳輸訊號音訊頻寬可達 7300Hz 需要配對

81 連接人工電子耳的阻抗不同設定 overcome high input impedance at DAI Model AB Naida CI via Compilot Roger X Setting setting 3 AB Neptune setting 1 AB Harmony setting 1 Cochlear N5 setting 9 MED-EL OPUS 2 setting 2

82 Touch Screen 麥克風模式 :The Roger Touchscreen Mic features four microphone modes to suit every learning situation: Automatic (default) / Small Group / Pointing / Lanyard

83 驗證模式啟動驗證模式 : [Settings] [Verification mode] [Activate]

84 調頻系統選擇依個人輔具類型不同廠家相容性無線技術的選擇發射器 / 發射器類型選擇日常生活使用情境是否有其他使用者

85 使用調頻系統注意事項

86 頻道號碼顯示

87 確認是否連結 / 配對

88 確定使用頻道及增益

89 使用 FM 一般操作原則 1. 將接收器與個人助聽輔具正確連接 2. 開啟個人助聽輔具電源 3. 打開發射器

90 監聽

91 驗證 (AAA, 2008)

92 維護 / 保養 1. 長時間不用發射器或接收器時, 應將電池取出 2. 保持外接音源點乾燥不銹蝕 3. 音靴容易易受潮故障 4. 使用正確的充電器及電池 5. 使用後保存在乾燥不潮濕的地方即可 6. 避免摔撞或掉落落 7. 耳機線及麥克風線勿扭曲及折疊 8. 定期送回銷售商保養

93 References American Academy of Audiology Clinical Practice Guidelines. (2008, April). Remote Microphone Hearing Assistance Technologies for Children and Youth from Birth to 21 Years. American National Standards Institute. (2010). American National Standard Acoustical Performance Criteria, Design Requirements, and Guidelines for Schools, Part 1: Permanent Schools (No. ANSI S ). Melville, NY. Bradley, J. S., & Sato, H. (2008). The intelligibility of speech in elementary school classrooms. J Acoust Soc Am, 123, Johnston, K.N., John, A.B., Kreisman, N.V., Hall, J.W. 3rd, Crandell, C.C. (2009). Multiple benefits of personal FM system use by children with auditory processing disorder (APD). International Journal of Audiology, 48(6), Schafer, E. C., Mathews, L., Mehta, S., Hill, M., Munoz, A., Bishop, R., & Maloney, M. (2013). Personal FM systems for children with autism spectrum disorders (ASD) and/or attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD): An initial investigation. Journal of Communication Disorders, 46, Lewis, M. S., Crandell, C. C., Valente, M., & Horn, J. E. (2004). Speech perception in noise: directional microphones versus frequency modulation (FM) systems. Journal of the American Academy of Audiology, 15, Schafer, E. C. & Thibodeau, L.M. (2006). Speech recognition in noise in children with cochlear implants while listening in bilateral, bimodal, and FM-system arrangements. American Journal of Audiology, 15(2), Schafer, E. C., Musgrave, E., Momin, S., Sandrock, C., & Romine, D. (2013). A proposed electroacoustic testprotocol for personal FM receivers coupled to cochlear implant sound processors. Journal of the AmericanAcademy of Audiology, 24(10),

94 References Wolfe, J.,Morais, M., Neumann, S., Schafer, E. C., Wells, N., Mülder, H. E., John, A., & Hudson, M. (2013).Evaluation of speech recognition with personal FM and classroom audio distribution systems. Journal of Educational Audiology, 19, Wolfe, J., Morais, M., Schafer, E., Mills, E., Mulder, H. E., Goldbeck, F., et al. (2013) Evaluation of speech recognition of cochlear implant recipients using a personal digital adaptive radio frequency system. J Am Acad Audiol, 24(8), Wolfe, J., Schafer, E. C., Parkinson, A., John, A., Hudson, M., Wheeler, J., & Mucci, A. (2013). Effects of input processing and type of personal FM system on speech recognition performance of adults with cochlear implants. Ear and Hearing, 34(1), 52-62

聲電分析

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