As especificações de um sinal para representar a fala normal

Nas pessoas que possuem perda auditiva sensorioneural severa e zumbido sugere-se introduzir o uso do aparelho auditivo, a fim de garantir alívio, dessa forma, tolerância ao sintoma. O objetivo do uso do aparelho de amplificação sonora, nos casos em que o indivíduo possui perda auditiva e zumbido, não é apenas melhorar compreensão da fala, mas também mascarar este sintoma com um estímulo externo concorrente. Deve-se ressaltar que existe um sinal de ensaio projetado para representar a fala normal, o Sinal de Ensaio de Fala Internacional (ISTS), junto com os procedimentos e requisitos para medir a caracterização de processamento de sinal em aparelhos de amplificação sonora individual de condução aérea.

aparelho2Da Redação –

Os aparelhos de amplificação sonora individuais são comumente denominados: aparelho auditivo, prótese auditiva ou por somente aparelho por muitos usuários. Um aparelho auditivo é um dispositivo de amplificação sonora de apoio à comunicação. Os aparelhos são compostos basicamente por microfone, amplificador, receptor e fonte de energia (pilha ou bateria).

O microfone é responsável pela transformação da onda sonora em energia elétrica. O amplificador, após a captação e a transformação da onda sonora em sinal elétrico ou digital, aumenta esse estímulo. O receptor realiza a transformação do sinal elétrico em onda sonora e a pilha é necessária para fazer o aparelho funcionar. Atualmente são utilizadas as que são fabricadas com zinco/ar, pois têm duração mais longa.

Esses aparelhos não proporcionam a cura ao paciente portador de zumbido, apenas alivia a sensação de incômodo devido ao mascaramento realizado pelos sons externos. Dessa forma, o aparelho de amplificação sonora individual apresenta uma ação periférica e o paciente volta a sentir o desconforto causado pelo zumbido ao removê-lo para tomar banho ou dormir.

O surgimento do aparelho auditivo elétrico deu-se no início do século passado, desde então vem ocorrendo à busca pelo seu aperfeiçoamento, para que possam suprir as necessidades de cada indivíduo. Isso é possível graças ao avanço tecnológico de que se dispõem. Atualmente, os aparelhos auditivos funcionam com os seguintes tipos de processamento: analógico, híbrido e digital.

Os com processamento analógico transmitem ao usuário uma onda sonora semelhante àquela a qual foi captada, ou seja, o sinal de entrada é análogo ao sinal de saída. O sinal sonoro é ampliado por um sistema de amplificação convencional. Os aparelhos que atuam com o processamento híbrido utilizam amplificadores convencionais, no entanto, o sinal sonoro pode ser modificado por uma fonte digital externa. Os aparelhos digitais utilizam um circuito de processamento digital do sinal, dispensando, dessa forma, a necessidade de utilizar componentes analógicos convencionais.

Embora esse tipo de aparelho venha sendo utilizado como forma de reduzir o desconforto apresentado por seus portadores, a literatura a respeito de dados que relacionem o tipo de processamento de sinal, sistemas de compressão, o tipo de molde utilizado pelo paciente com a redução do zumbido é escassa. Dessa forma, seria necessário identificar a existência desse sintoma em seus usuários, descrevendo depois da análise empírica os efeitos nos indivíduos que se referem ao alívio pós-amplificação.

A NBR IEC 60118-15 de 08/2018 – Eletroacústica – Aparelhos de amplificação sonora individual – Parte 15: Métodos para caracterizar o processamento de sinal em aparelhos de amplificação sonora individual com um sinal semelhante à fala especifica um sinal de ensaio projetado para representar a fala normal, o Sinal de Ensaio de Fala Internacional (ISTS), junto com os procedimentos e requisitos para medir a caracterização de processamento de sinal em aparelhos de amplificação sonora individual de condução aérea. As medições são usadas para calcular o ganho de inserção estimado (GIE). Para o objetivo de caracterizar um aparelho de amplificação sonora individual para produção, fornecimento e entrega, os procedimentos e requisitos para calcular o ganho de acoplador em um acoplador de 2 cm³, como definido na IEC 60318-5, também são especificados.

O procedimento usa um sinal de ensaio de fala, e as configurações do aparelho de amplificação sonora individual são ajustadas para aquelas programadas para um usuário final específico, ou para aquelas recomendadas para uma série de audiogramas planos, levemente descendentes ou descendente em rampa, para que as características medidas sejam comparáveis com aquelas que podem ser obtidas pelo usuário, em suas configurações típicas. O objetivo desta norma é garantir que as mesmas medições feitas em um aparelho de amplificação sonora individual seguindo os procedimentos descritos, e usando equipamento em conformidade com estes requisitos, forneça substancialmente os mesmos resultados.

Medições das características de processamento de sinal em aparelhos de amplificação sonora individual que aplicam técnicas de processamento não lineares são válidas apenas para o sinal de ensaio utilizado. Medições que requerem um sinal de ensaio ou condições de teste diferentes estão fora do escopo desta norma. A conformidade com as especificações desta norma é somente demonstrada quando o resultado de uma medição, estendido pela incerteza expandida real de medição do laboratório de ensaio, estiver totalmente dentro das tolerâncias especificadas nesta norma, conforme fornecidas pelos valores dados em 6.1. Métodos de medição que levam em consideração o acoplamento acústico de um aparelho de amplificação sonora individual à orelha individual, e a influência acústica das variações anatômicas individuais e de um usuário final no desempenho acústico do aparelho de amplificação sonora individual, conhecido como medições de orelha real, estão fora do escopo desta norma particular.

A caracterização de aparelhos de amplificação sonora individual (AASI) no uso prático pode diferir significativamente daquelas determinadas de acordo com normas como a NBR IEC 60118-0 e a NBR IEC 60118-7. Estas normas usam sinais de ensaio não semelhante à fala com o aparelho de amplificação sonora individual ajustado para configurações específicas que, em geral, não são comparáveis com as configurações de um usuário típico.

Esta norma descreve um sinal de ensaio de fala recomendado, o Sinal de Ensaio de Fala Internacional (ISTS) e um método para caracterização dos aparelhos de amplificação sonora individual usando um sinal com o aparelho de amplificação sonora individual ajustado para as configurações do usuário real, ou para as configurações recomendadas pelo fabricante para uma série de audiogramas. Para os efeitos desta norma, o aparelho de amplificação sonora individual é considerado como uma combinação do aparelho de amplificação sonora individual físico e do software apropriado que o acompanha.

Essa norma fornece uma caracterização técnica dos aparelhos de amplificação sonora individual, e não está definindo um procedimento clínico para medições de ganho de inserção. Contudo, os resultados são apresentados como ganhos de inserção estimados a fim de melhorar o entendimento dos resultados em relação às condições in situ. O ganho de inserção estimado pode diferir substancialmente dos resultados in situ obtidos em um indivíduo, devido a diferenças entre condições in situ e ao uso de simulador de orelha ou acoplador, bem como variações anatômicas da cabeça, torso, pavilhão auricular, meato e tímpano.

Convém que cuidados sejam tomados no momento da interpretação dos resultados. O objetivo do método de ensaio é fornecer uma estimativa do ganho de inserção que pode ser obtido em um grupo de pessoas. Para o objetivo de caracterizar um aparelho de amplificação sonora individual para produção, fornecimento e entrega, o ganho em um acoplador de 2 cm³, conforme definido na IEC 60318-5, também é fornecido.

Esta norma emprega o sinal de ensaio de fala internacional (ISTS) para a medição do ganho de aparelho de amplificação sonora individual em bandas de terço de oitavas, e introduz o conceito de ganho para espectro médio de fala de longa duração (ganho de LTASS), e o conceito de ganho alinhado ao tempo para um dado percentil de distribuição do nível de pressão sonora de banda de terço de oitava do ISTS (ganho percentil), em seções de 125 ms.

Dentro de cada banda, o ganho de LTASS é o ganho médio ao longo da duração do ensaio. Dentro de cada banda, o ganho percentil para um dado percentil é determinado para cada seção de 125 ms na distribuição do ISTS que possui o nível de pressão sonora do percentil dado, e destes ganhos é extraída a média ao longo da duração do ensaio. Os métodos desta norma produzem um ganho de inserção estimado (GIE) (preferível), e um ganho de acoplador de 2 cm³ (opcional) para o LTASS, e os 30º, 65º e 99º percentis do ISTS.

Para a medição do GIE, o ISTS é moldado espectralmente pelo fator de correção do microfone do aparelho de amplificação sonora individual no campo livre para o tipo de aparelho de amplificação sonora individual submetido a ensaio. A saída do aparelho de amplificação sonora individual é preferencialmente medida em um simulador de orelha ocluída, mas também pode ser estimada pelo nível de pressão sonora de um acoplador de 2 cm³, por meio da adição do simulador de orelha ocluída à diferença do acoplador de 2 cm³.

O GIE (calculado como o ganho de LTASS, ou como o ganho de fala sob vários percentis de nível de pressão sonora) é obtido pela subtração do nível de banda ISTS pertinente e do ganho de orelha não ocluída do manequim (NBR IEC 60118-8:2014, Anexo B) do nível de banda da saída do aparelho de amplificação sonora individual.

Para a medição do ganho de acoplador de 2 cm³, a entrada do aparelho de amplificação sonora individual é o ISTS, e sua saída é o nível de pressão sonora do acoplador de 2 cm³. As figuras abaixo mostram uma visão geral do método.

A primeira figura apresenta o procedimento de medição da resposta do aparelho de amplificação sonora individual (AASI) para determinar o ganho de inserção estimado usando um simulador de orelha ocluída de acordo com a IEC 60318-4, ou um acoplador de 2 cm³ de acordo com a IEC 60318-5, e aplicando um fator de correção de campo livre do microfone do aparelho de amplificação sonora individual da NBR IEC 60118-8. Já a segunda figura apresenta o procedimento de medição da resposta do aparelho de amplificação sonora individual (AASI) para a determinação do ganho de acoplador, usando um acoplador de 2 cm³ de acordo com a IEC 60318-5.

Ganho de inserção estimado

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Ganho de acoplador

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Para as medições acústicas, os requisitos para equipamento de ensaio, condições de ensaio e caixa acústica de ensaio, conforme listados na NBR IEC 60118-7, devem ser seguidos. Em particular, aplicam-se alguns requisitos. A caixa de ensaio utilizada deve fornecer essencialmente condições de campo livre na faixa de frequência de 200 Hz a 8 kHz; o aparelho de amplificação sonora individual deve ser posicionado para refletir uma incidência sonora frontal (0 graus azimute e elevação conforme definida na IEC 61669).

Se isso não for apropriado para o tipo de aparelho de amplificação sonora individual, convém que a incidência real seja declarada. O nível de pressão sonora de entrada no ponto de referência do aparelho de amplificação sonora individual é mantido constante por meio de um microfone de referência (método de pressão), ou pelo uso de um método de substituição. Os filtros de banda de terço de oitava com frequências nominais centrais de 250 Hz a 6,3 kHz devem ser usados. Os filtros devem estar em conformidade com a classe 2 dos requisitos da IEC 61260.

Os estímulos indesejados na caixa acústica de ensaio, como ruído ambiental e vibrações mecânicas, devem ser baixos o suficiente para que não afetem os resultados do ensaio mais do que 0,5 dB. Isto pode ser verificado se o nível de saída do aparelho de amplificação sonora individual cair no mínimo 10 dB quando a fonte de sinal for desligada. O nível de pressão sonora no ponto de referência do aparelho de amplificação sonora individual deve ter uma precisão dentro de ± 1,5 dB ao longo da faixa de frequência de 200 Hz a 2 kHz e dentro de ± 2,5 dB de 2 kHz a 8 kHz.

O nível de resposta de campo livre do microfone de referência, usado para medir o sinal de ensaio, junto com seu pré-amplificador associado e dispositivo de leitura, deve ser, independente da frequência, dentro de ± 1 dB na faixa de frequência de 200 Hz a 5 kHz, e dentro de ± 2 dB na faixa de frequência de 5 kHz a 8 kHz, relativo ao nível de resposta de campo livre a 1 kHz. A calibração do nível de resposta de pressão do sistema do microfone de referência deve ser conhecida pela calibração a uma frequência entre 250 Hz e 1 250 Hz, preferencialmente a 1 kHz.

A incerteza expandida da calibração não pode exceder 1 dB. O nível de resposta de pressão relativa do microfone do acoplador, junto com seu pré-amplificador associado e dispositivo de leitura, deve ser independente da frequência dentro de ± 1 dB na faixa de frequência de 200 Hz a 5 kHz, e dentro de ± 2 dB na faixa de 5 kHz a 8 kHz relativo à sensibilidade de pressão a 1 kHz. A calibração do nível de resposta de pressão do sistema do microfone do acoplador deve ser conhecida pela calibração a uma frequência entre 250 Hz e 1 250 Hz, preferencialmente a 1 kHz. A incerteza expandida da calibração não pode exceder 1 dB.

O sinal de ensaio de fala internacional (ISTS) deve ser usado como o sinal de ensaio para as medições desta norma. Este sinal foi desenvolvido pela Associação Europeia de Fabricantes de Instrumentos Auditivos, que detém os direitos autorais. Ele está disponível por esta organização, gratuitamente, como um arquivo de 16 bits ou 24 bits do tipo wav. O ISTS foi produzido a partir de gravações de oradoras femininas fluentes em árabe, inglês, francês, alemão, mandarim e espanhol. As gravações foram cortadas em segmentos curtos e recompostas em ordem aleatória. Uma descrição do ISTS é fornecida no Anexo A.

O ISTS tem algumas características essenciais. O sinal de largura de banda é de 100 Hz a 16 kHz. Para as medições nesta norma, apenas a largura de banda é pertinente, que inclui todas as bandas de terços de oitavas com frequências centrais nominais de 0,25 kHz a 6,3 kHz. Para reprodução acústica, a precisão deve estar dentro de ± 3 dB para todas as bandas de terços de oitavas com frequências nominais centrais de 0,25 kHz a 6,3 kHz.

Os 30º, 65º e 99º percentis de distribuição do nível de pressão sonora em blocos de tempo de 125 ms em bandas de terço de oitava são fornecidos na Tabela 1 e na Figura 3. Para reprodução acústica, a precisão deve estar dentro de ± 3 dB para todas as bandas de terços de oitavas com frequências centrais nominais de 0,25 kHz a 6,3 kHz. A duração total é de 60 s. Durações maiores são possíveis em múltiplos de 60 s, concatenando sinais de 60 s. Transições de fim e de começo do sinal são feitas para serem correspondentes.

O nível nominal geral de pressão sonora é definido ao longo da banda de 200 Hz a 5 kHz. Este nível é de 65 dB, o que é considerado como nível de fala normal em conversação a 1 m de distância. Quando o ISTS for usado em outros níveis que não sejam o nível de pressão sonora de 65 dB, o sinal não é totalmente representativo para a fala real de volume baixo ou elevado, uma vez que o esforço vocal não corresponde a estes diferentes níveis.

O sinal sonoro de entrada acompanhando métodos de medição tradicionais é geralmente especificado sob condições de campo livre. Conforme descrito no escopo, o método GIE deve fornecer resultados de medições que sejam comparáveis com os resultados que seriam obtidos quando medindo em uma pessoa. Isto é, quando o aparelho de amplificação sonora individual for posicionado em uma pessoa, a condição de campo livre não é mais aplicável.

Para a medição do GIE, um fator de correção do microfone do aparelho de amplificação sonora individual para campo livre deve ser aplicado ao sinal de ensaio. Dados para o fator de correção do microfone do aparelho de amplificação sonora individual para campo livre aplicável à maior parte dos aparelhos de amplificação sonora individual típicos fabricados, são especificados na NBR IEC 60118-8:2014, Tabela A.1.

Se o sinal de ensaio não for moldado de acordo com estes dados, as configurações dos dados utilizados devem ser declaradas. Somente os dados de correções apropriados para o aparelho de amplificação sonora individual real devem ser usados. Notar que o nível de pressão sonora geral especificado do sinal sonoro de entrada deve ser estabelecido antes da modelação.

Para a medição da saída do aparelho de amplificação sonora individual, o simulador de orelha ocluída, de acordo com a IEC 60318-4, é o acoplador preferível. O simulador de orelha ocluída da IEC 60318-4 fornece uma terminação de impedância do aparelho de amplificação sonora individual sob ensaio, que é comparável a uma orelha real.

Para conectar o aparelho de amplificação sonora individual ao simulador da orelha ocluída, convém que um adaptador do simulador de orelha ocluída seja usado, de acordo com a IEC 60318-4. Se o simulador de orelha ocluída não for usado, um acoplador de 2 cm3 de acordo com a IEC 60318-5 deve ser usado. O acoplador HA-1 é usado para os aparelhos de amplificação sonora individual ITE.

O acoplador HA-2 é usado para os aparelhos de amplificação sonora individual BTE. O acoplador HA-1 também é usado para aparelhos de amplificação sonora individual BTE com o receptor no canal, ou usando tubos finos de acoplamento. Resultados comparando acopladores de 2 cm3 e medições com simulador de orelha ocluída irão diferem um do outro, e, portanto, uma correção tem que ser aplicada para o acoplador de 2 cm³, ver 8.2.3. As diferenças remanescentes são principalmente devido a diferenças causadas pela carga do receptor do aparelho de amplificação sonora individual.

O acoplador usado e o adaptador devem ser claramente declarados. A configuração utilizada deve ser especificada com detalhes suficientes para reproduzir completamente a configuração de medição. Para a opção de ganho de acoplador, um acoplador de 2 cm³, de acordo com a IEC 60318-5, é para ser usado. O acoplador HA-1 é usado para os aparelhos de amplificação sonora individual ITE.

O acoplador HA-2 é usado para os aparelhos de amplificação sonora individual BTE. O acoplador HA-1 também é usado para aparelhos de amplificação sonora individual BTE com o receptor no canal, ou usando tubos finos de acoplamento. O acoplador usado deve ser claramente declarado. A configuração utilizada deve ser especificada com detalhes suficientes para reproduzir completamente a configuração de medição.



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