TEMA 3 - CARACTERÍSTICAS DE LOS AUDÍFONOS DIGITALES PDF

**TEMA 3: CARACTERÍSTICAS DE LOS AUDÍFONOS DIGITALES** 1. Procesado de la señal en bandas y/o canales 2. Audiometría in-situ y REM a través del audífono 3. Control de *feedback* acústico 4. Uso de algoritmos avanzados de proceso de señal para detección del habla y reducción del ruido 5....

**TEMA 3: CARACTERÍSTICAS DE LOS AUDÍFONOS DIGITALES** 1. Procesado de la señal en bandas y/o canales 2. Audiometría in-situ y REM a través del audífono 3. Control de *feedback* acústico 4. Uso de algoritmos avanzados de proceso de señal para detección del habla y reducción del ruido 5. Compensadores del efecto de oclusión 6. Direccionalidad adaptativa 7. Identificador de ambientes sonoros 8. Datalogging 9. Supresor de ruido de viento 10. Easyphone ó Autophone 11. Conectividad 12. Transposición frecuencial y compresión frecuencial 13. Ancho de banda ampliada 14. Enmascarador de tinnitus o acúfenos 15. Modificación de la ganancia automática 16. Direccionalidad espacial 17. Varios 1. **Procesado de la señal en bandas y/o canales** **Banda**: Una banda es la porción del espectro frecuencial de la señal que se separa del resto para realizar sobre ella una modificación de la ganancia que **NO** implica la incorporación de un sistema AGC específico para tal banda. Mediante las bandas compensamos los umbrales tonales de vía aérea. Por ejemplo, si un audífono tiene 2 bandas querrá decir que podemos aplicar 2 amplificaciones distintas. Si el audiograma del paciente nos muestra que tenemos que usar 3 amplificaciones distintas, en una de las bandas habría que utilizar una amplificación intermedia de dos de las amplificaciones necesarias y en la otra banda usar la amplificación restante. Por tanto, cuantas más bandas tenga un audífono, mayor flexibilidad tendrá y más variedad de ganancia podremos aplicar. Con las bandas solo se compensa el umbral de la vía aérea, pero no se puede compensar la dinámica auditiva residual del paciente. **Canal:** Un canal es una porción del espectro frecuencial que se separa del resto para realizar sobre ella un proceso de señal específico que implica la modificación de ganancia y la implementación de un sistema AGC tipo WDRC o EDRC. Los canales compensan tanto el umbral tonal de pérdida auditiva como el UCL, es decir, compensan la dinámica auditiva residual del hipoacúsico. Como cada frecuencia tiene un UCL distinto, para cada frecuencia se necesitará una compresión distinta, ya que el rango o margen entre el umbral auditivo y el UCL será distinto para cada frecuencia. En este ejemplo, en el audiograma se ve cómo para 500Hz el margen es mucho mayor que en 4000Hz, por lo que 500Hz necesitaría menor compresión que 4000Hz. Este es el motivo por el cual cada canal lleva un AGC integrado. Un AGC va a permitir tener ganancias distintas por frecuencia dependiendo de la intensidad de entrada al audífono. Puede darse el caso de que haya más bandas que canales, ya que si, por ejemplo, tenemos 7 bandas, pero las 3 primeras tienen el mismo AGC y las 4 últimas comparten un AGC distinto al primero, se considera que hay 2 canales. Para compensar la audiometría (umbral de audición y UCL) solo se necesitan 5 o 6 canales. Los audífonos suelen llevar más porque se usan para otros sistemas que mejoran las prestaciones del audífono. 2. **Audiometría in-situ y REM a través del audífono** Los audífonos digitales además de procesar señales son capaces de generarlas, por lo que pueden incorporar en su memoria las señales audiométricas utilizadas. De esta forma, a través del audífono puesto en el oído del paciente podemos realizar la audiometría, obteniendo los umbrales de vía aérea: el umbral de mínima audición y el de disconfort. Con el audífono puesto en el oído se mandan tonos desde el software y se realiza la audiometría con la colaboración del paciente. Del mismo modo, algunos fabricantes permiten realizar un tipo de medida REM a través del audífono. En ambos casos será siempre más recomendable usar el audiómetro y el analizador de audífonos ya que el resultado será más fiable y representativo. Su utilidad está en que se pueden comparar los datos obtenidos con los obtenidos por la técnica convencional. 3. **Control de *feedback* acústico** Hay un antes y un después en los audífonos desde que apareció este sistema. Es de los más importantes que se pueden añadir al audífono. *Feedback* se llama al pitido que se produce en el audífono por el desequilibrio entre el sonido que sale del audífono y que vuelve a ser realimentado porque vuelve a introducirse por el micrófono. Lo normal es que si el audífono está bien colocado no pite pero pueden darse situaciones en que sí. El pitido se produce cuando la ganancia proporcionada por el audífono es mayor que la atenuación proporcionada por la otoplástica. - [Ejemplo de situación en que **NO** pita]: Audífono que amplifica en 40dB el sonido incidente con un molde que atenúa 50dB el sonido. Entrada Salida --------- -------- 50dB 90dB 40dB 80dB 30dB 70dB 20dB 60dB Cuando entran 50dB, salen 90dB y tras la atenuación vuelven al micrófono 40dB. Esto se produce sucesivamente y como vemos en la tabla, llegará un momento en que el sonido a la salida no llegue al micrófono de nuevo, desapareciendo el fenómeno de la retroalimentación. - [Ejemplo de situación en que **SÍ** pita]: Audífono que amplifica en 50dB el sonido incidente con un molde que atenúa 40dB el sonido. Entrada Salida --------- -------- 50dB 100dB 60dB 110dB 70dB 120dB 80dB 130dB En este caso, como la atenuación es menor que la amplificación, vemos que al entrar 50dB, salen 100dB y vuelven al micrófono 60dB. Estos 60dB se amplifican y salen 110dB y así sucesivamente. Como vemos, cada vez es mayor la intensidad que entra al micrófono y este es el motivo por el que pita. Como demuestran estos ejemplos, se debe conseguir que la ganancia del audífono sea menor que la atenuación del molde. Aun consiguiendo esto, existe la posibilidad de que se produzca el pitido, ya que la atenuación no es siempre la misma, sino que depende de factores como ponerse la mano sobre el audífono, ponerse al lado de un cristal, etc. Es decir, cuando el paciente se sitúa junto a superficies reflectantes se produce una concentración de la energía disipada hacia el micrófono. **Sistemas para controlar el feedback en audífonos:** **[Sistemas pasivos de feedback:]** Son aquellos que pasan por un análisis previo de la ganancia máxima que puede aplicar el audífono por frecuencia. En algunos audífonos, si se observa al realizar esta prueba que la ganancia necesaria es mayor que la ganancia máxima aportable, reducirá la ganancia en las frecuencias afectadas para conseguir que el audífono no pite. Este sistema siempre hay que ejecutarlo con el audífono puesto en el oído del paciente y éste no tiene que contestar ni participar en la prueba. El sistema genera un ruido en una banda de frecuencias y va aumentando la ganancia hasta que identifica que el sonido que sale del auricular está entrando por el micrófono en una cantidad inadecuada, que desencadenaría el pitido en el audífono. Es decir, marca el punto en el cual la ganancia es igual a la atenuación. Este proceso se repite en todos los canales, hasta obtener una curva que indica la máxima ganancia que puede usarse en el audífono sin que pite. No se trata de la máxima ganancia que puede dar el audífono, sino de la máxima ganancia que puede dar sin que se produzca el pitido. La línea de ganancia máxima debe estar por encima de la línea de *Target.* Si fuese al contrario, al darle la ganancia que necesita el paciente, el audífono pitaría. Para que cuando el paciente use un teléfono o se coloque al lado de un cristal el audífono no pite, la diferencia entre las dos líneas debe ser al menos 10dB. El sistema pasivo puede aparecer en la ficha técnica de los audífonos como *Gain explorer, analizador de ganancia máxima* o *MSG*. Si se da la situación de que en alguna frecuencia la diferencia entre las dos líneas es menor de 10dB y el paciente se acercase el teléfono, se puede producir pitido. Este sistema no elimina ni detiene ese pitido. Para eso se necesitaría un sistema activo de feedback. **[Sistemas activos de *feedback*:]** Estos sistemas cancelan el pitido, aunque se produzca una situación de desequilibrio. Es decir, eliminan el ruido en las situaciones dinámicas habituales del paciente. Existen dos sistemas distintos que realizan esta tarea: - [Simulador de camino de feedback:] Es un sistema que genera una señal igual y en contrafase al acoplamiento que se está generando, y luego, por sustracción de ambas señales se consigue cancelar el feedback. Lo más importante es que lo hace sin aplicar reducciones de ganancia en el resto de frecuencias distintas al tono puro de acoplo. Como lo que genera el audífono es un tono puro, el resto de frecuencias siguen siendo escuchadas con normalidad por el paciente. Tiene algunas restricciones como son que el simulador necesita un cierto tiempo para generar esa señal virtual en contrafase y estabilizarla para que pueda producirse la cancelación del acople. Por tanto, son sistemas que requieren un tiempo de actuación relativamente largo (2-3s). Todos los audífonos con sistemas activos de cancelación de feedback tienen también el sistema pasivo. - [Sistema de cancelación por correlación:] Busca la presencia de una correlación de señales entre la salida y la entrada del audífono y en el caso de identificar acoplo, el sistema disminuye la ganancia del canal que tiene esa tendencia dando tiempo de ese modo a que actúe el simulador de camino. De esta forma, ambos sistemas irán al unísono. 4. **Uso de algoritmos avanzados de proceso de señal para detección del habla y reducción del ruido** Gracias a estos sistemas se puede determinar el nivel de ruido y habla en cada banda frecuencial aplicando una ganancia preponderante a aquellas bandas en las que se observa un mayor contenido de habla. SNR: relación señal/ruido (dB). Si el SNR es positivo quiere decir que hay más señal (habla) que ruido, y si es negativo quiere decir que hay más ruido que señal. \ [**SNR** **=** **S** (**señal**) **−** **N** **(ruido)**]{.math.display}\ Cuanto más alto sea el SNR, mejor será la inteligibilidad de la palabra. Todos los sistemas de un audífono van enfocados a mejorar el SNR. SNR Inteligibilidad de la palabra ------------- ------ ------------------------------- Normoyente -5dB 50% Hipoacúsico +9dB 50% No se sabe a qué se debe este déficit en el hipoacúsico. En las bandas en las que el sistema detecta que hay mayor cantidad de habla aumenta la ganancia y en las que hay mayor cantidad de ruido, la disminuye. Todos los sistemas ayudan a mejorar el SNR, pero lo que más lo mejora es la direccionalidad del micrófono. El sistema detecta y diferencia el habla del ruido porque el habla tiene unas características muy particulares: - En el plano dinámico, la envolvente generada por el habla tiene una frecuencia de 4000Hz. - En el plano armónico, el habla es similar a un ruido rosa, es decir, decae 6dB por octava hacia los agudos. - Profundidad de modulación: es la diferencia en dB entre las crestas y los valles observables en el plano dinámico. La profundidad de modulación en el habla es de unos 25 a 30dB. El sistema reductor de ruido e identificación de habla se basa en la profundidad de modulación para determinar la relación SNR. Cuando la profundidad de modulación es menor que 25-30dB, quiere decir que hay algún ruido que está interfiriendo en la señal. Cuando el sistema lo detecta, disminuye la ganancia de ese canal. Estos sistemas funcionan muy bien con ruidos estacionarios, pero su rendimiento se ve afectado por ruidos aleatorios o fluctuantes. En la ficha de los audífonos, este sistema aparecerá normalmente como SPEECH. 5. **Compensadores del efecto de oclusión** La oclusión es la sensación auditiva anómala que percibe el paciente cuando situamos la otoplástica que acompaña al audífono en su oído. Esa sensación se produce por una sobreamplificación de las frecuencias graves que no son disipadas hacia el exterior a través del CAE. Hay sistemas específicos para minimizar este aspecto, que pasan por reducir la ganancia para frecuencias por debajo de 500Hz para intensidades de sonido altas. Es normal que cuando un paciente se pone por primera vez un audífono tenga esta sensación. En un primer momento no hay que cambiar nada de la programación del audífono, sino que habrá que explicarle al paciente que cuando se adapte su sensación desaparecerá. Recientemente, han aparecido en el mercado auriculares destinados a compensar este efecto de oclusión. El primero en lanzar esta tecnología ha sido Phonak. Sus auriculares ActiveVent incluye una abertura de conmutación mecánica junto con un pequeño disco que se mueve a dos posiciones: una abierta y otra cerrada. Cuando el disco está en la posición abierta, el sonido ambiental pasa a través de la abertura y, de este modo, ofrece confort auditivo, una percepción natural de la propia voz y conciencia respecto a los sonidos ambientales. En ambientes sonoros difíciles o cuando se realizan transmisiones de elementos multimedia, el disco pasa a la posición cerrada, con lo que impide que los sonidos ambientales entren directamente en el oído y así aumenta la concentración en el habla proveniente de delante o en el contenido transmitido. Todo esto está controlado de forma inteligente y automática por el identificador de ambientes sonoros propio de la marca. 6. **Direccionalidad adaptativa** Es un sistema que posee el audífono que permite permutar entre distintos patrones polares de forma automática dependiendo del entorno sonoro en el que se encuentra. Es decir, puede permutar desde un patrón omnidireccional hasta el resto de los patrones direccionales (cardioide, hipercardioide y supercardioide). Es una característica muy importante en los audífonos, ya que supone una mejora importante en el SNR y es automático. 7. **Identificador de ambientes sonoros** Para que la direccionalidad adaptativa funcione bien, el audífono necesita monitorizar en tiempo real el entorno sonoro en el que se encuentra. Aprovechando esta capacidad, el audífono también podrá permutar entre programas auditivos de forma automática. 8. **Datalogging** Es una memoria emplazada en el amplificador que registra datos de uso del audífono por parte del paciente. Dentro de esos datos pueden estar: tiempo de uso, programas auditivos seleccionados, subidas y bajadas de volumen, entornos sonoros en los que se mueve el paciente, etc. Todos los datos del datalogging se podrán ver conectando el audífono al ordenador y abriendo el software correspondiente. 9. **Supresor de ruido de viento** El viento, al golpear la membrana del micrófono, provoca artefactos audibles que desencadenan una mala calidad en la audición. El supresor de ruido de viento minimiza este problema. Añadido a este sistema, que se encuentra en el amplificador, algunos fabricantes también añaden unos filtros situados encima de la entrada del micrófono. 10. **Easyphone ó Autophone** Es la posibilidad que presentan algunos audífonos de cambiar el micrófono por la bobina telefónica como transductor de entrada, una vez que detectan una señal electromagnética. Para ello, los auriculares que emiten señal electromagnética amplifican la intensidad de su señal usando un imán pegado al transductor. 11. **Conectividad** Es la posibilidad de conectar de forma inalámbrica dispositivos electrónicos al audífono. Dentro de estos dispositivos pueden estar la tele, el móvil, etc. Mediante esta opción, la señal emitida por estos periféricos es oída directamente a través del audífono. 12. **Transposición frecuencial y compresión frecuencial** Sistema que incorporan algunos audífonos (pocos) que posibilita la audibilidad de sonidos cuyas frecuencias están en zonas cocleares muertas y que a través de la estimulación auditiva normal no podrían ser percibidas. Para conocer las zonas cocleares muertas se usa es *Test TEN*. Estas zonas son aquellas en las que no hay células ciliadas y, por tanto, no se escuchan las frecuencias correspondientes a esas zonas ni usando el audífono. El sistema identifica los sonidos con frecuencias de zonas cocleares muertas y traslada dichos sonidos a zonas que sí permiten la audición, cambiándoles su frecuencia. Para los niños es más fácil adaptarse a este sistema, ya que aprenden los patrones desde cero, pero para personas que ya tienen experiencia previa en el habla, este sistema suele provocar rechazo, porque se modifica bastante la inteligibilidad. Por ejemplo, si el paciente tiene muerta la zona que va de los 4kHz a los 6kHz, el sistema comprimirá, por ejemplo, a partir de 3kHz, metiendo en la zona de los 3kHz a los 4kHz todos los sonidos correspondientes a la banda entre 3kHz y 6kHz. Phonak llama a este sistema *Sounrecover* y Widex lo llama *Extensor de audibilidad*. 13. **Ancho de banda ampliada** Hay audífonos que incorporan auriculares de doble vía con los que se pueden conseguir anchos de banda de hasta 8000 o 10000Hz. Es decir, son auriculares con dos salidas en lugar de una. Cuantas más vías, más frecuencias puede producir el auricular. No se suelen usar mucho porque en la mayoría de los pacientes a partir de 8kHz es difícil encontrar restos auditivos, por lo que, aunque se amplifiquen, no se escucharán estas frecuencias. Se debe a que la mayoría de las pérdidas comienzan en los agudos, por tanto, cuando el paciente suele darse cuenta, que es cuando comienzan a afectarse las frecuencias conversacionales, la pérdida auditiva en las frecuencias agudas ya es muy grande. 14. **Enmascarador de tinnitus o acúfenos** El acúfeno es un sonido psicosomático únicamente percibido por el paciente y que genera una alta angustia o molestia. El audífono, como es capaz de generar señales, es capaz de producir algunas específicas para el tratamiento del acúfeno. 15. **Modificación de la ganancia automática** Mediante este sistema, el audífono puede ir realizando los incrementos de ganancia de forma automática para que se produzca el paso gradual de la amplificación que necesita un nuevo paciente en su primera puesta del audífono a la que necesita de forma definitiva, una vez adaptado completamente al mismo. Es decir, a un paciente no se le pone toda la ganancia que necesita de una vez. Sino que se hace de forma progresiva un aumento hasta llegar a esa ganancia necesaria. Este sistema lo hace de forma automática. Se programa el audífono, partiendo de una ganancia inicial por debajo de la que necesita para que, por ejemplo, tarde un mes en llegar a la ganancia que necesita. Este proceso se realiza de forma automática por el audífono, de modo que el paciente no debe estar yendo al gabinete audiológico de forma periódica para realizar el ajuste manual. Es un sistema que se debe usar únicamente en situaciones concretas, como que el paciente no pueda acudir a las revisiones. Siempre será mejor ajustar este parámetro manualmente ya que no todos los pacientes requieren el mismo tiempo de adaptación. 16. **Direccionalidad espacial** Es una ventaja que aporta la nueva tecnología digital respecto a la direccionalidad cuando hay adaptaciones binaurales (un audífono en cada oído). Esto consiste en que cada audífono se puede comportar con un patrón polar distinto dependiendo de dónde se sitúe la fuente de sonido que se quiera percibir. Esto se consigue a partir de la comunicación entre ambos audífonos. El objetivo principal es la mejora de la inteligibilidad. 17. **Varios** **Encendido retardado:** El audífono empieza a funcionar después de un tiempo en segundos que se programa, una vez que la pila está puesta en el audífono. Así, se da tiempo al paciente a colocarse el audífono antes de que éste se encienda ya que, si no estuviese colocado, pitaría al encenderse. **Aviso de pila agotada:** El audífono da una serie de pitidos indicando al paciente que la pila se está agotando y que aproximadamente le quedan 30 minutos antes de apagarse. **Melodías para los cambios de programa:** Añadir distintas melodías o mensajes hablados que indican cambios de programa, puesta en funcionamiento, etc.