听力快讯丨单麦克风助听器的方向性

作者：Niels Søgaard Jensen, MSc；Barinder Samra, MSc；Jens Hain, MSc；Eric Branda, AuD, PhD；Jennifer Weber, AuD

• BOMD 2.0 利用先进的双耳处理和耳对耳通信技术，创建了一个虚拟定向系统，克服了传统单麦克风耳内式（CIC）设备的局限性。

• 在测试中，BOMD 2.0 在言语接收阈值方面提供了具有统计学和临床意义的显著改善，增强了在嘈杂环境下的实际交流能力。

• 该技术使得听力保健专业人员能够为患者提供既隐蔽又具备方向性处理优势的助听器。

在具有挑战性的聆听环境中，例如动态社交聚会或嘈杂的公共场所，听力损失患者理解言语可能会很困难。¹方向性麦克风技术长期以来就被认为是改善噪声中言语理解的关键方法，是通过增强来自说话者方向的声音同时抑制背景噪声来实现的。²

双麦克风助听器通过波束成形技术实现方向性益处，该技术利用了两个麦克风之间的物理距离。然而，这种传统方向性技术在小型助听器（如完全耳道式（CIC）型）中无法实现，因为其超紧凑设计只能容纳一个麦克风。

西嘉的BOMD技术旨在通过利用先进的双耳处理来克服固有的限制，使得由两个单麦克风助听器组成一个虚拟的方向性麦克风系统。

随着西嘉集成体验（IX）平台的推出，BOMD 2.0也随之发布。BOMD 2.0 技术适用于所有西嘉IX单麦克风外形尺寸——Silk Charge&Go IX、Insio IIC/CIC IX 和 Insio Charge&Go CIC IX——为所有外形尺寸提供相同的性能和佩戴者益处。因此，本文将重点介绍不同外形规格助听器中的 BOMD 2.0 技术。

BOMD 2.0 的一个关键要素是西嘉特有的低延迟、宽带宽的耳对耳通信系统e2e 4.0。这个双耳链接实现了左右耳助听器之间的瞬时同步和音频传输

每个助听器通过其麦克风捕获声音，通过实时共享和同步左右助听器之间的声学信息，该系统功能上相当于一个虚拟的定向双麦克风阵列，为双耳提供波束成形，如图1所示。

图1. e2e 4.0双耳链接是实现双耳单麦克风方向性技术2.0（Binaural OneMic Directionality 2.0）的核心技术基础。来自两个麦克风的音频信号会在左、右助听器中进行同步合并与处理，从而实现双耳波束成形。

先进的信号处理算法分析声音强度、时间和相位线索上的双耳间差异，以区分目标语音和背景噪声。利用这些空间线索，应用自适应双耳波束成形来增强来自前方的期望语音信号，同时抑制来自其他方向的不需要的声音。这种波束成形效果与耳廓的自然方向性效应相结合，后者通过耳道内的麦克风位置得以大部分保留。

基于一系列指标，系统会监控周围环境并适应变化，根据每种情境下的聆听需求，在双耳波束成形和全向处理之间平滑过渡。

与传统单麦克风助听器仅提供无方向性增强的全向响应不同，BOMD 2.0 使西嘉 IX 单麦克风助听器能够显著提高来自前方信号（例如在背景噪音中面对面交谈）的信噪比（SNR）。

这一点已在技术测量中得到证明，其中将配备了BOMD 2.0的西嘉Insio Charge&Go CIC IX助听器的方向性性能与采用传统全向处理的单麦克风CIC助听器的性能进行了比较，观察到了超过7 dB的信噪比改善。³ 将信噪比提高7 dB相当于将语音与噪声的强度比增大了五倍。

本文所呈现的研究评估了BOMD 2.0的方向性优势对言语理解的积极影响。

该研究包括 17 名参与者，平均年龄为 69 岁（标准差：13 岁，范围：25-80 岁），包括 10 名女性和 7 名男性。所有参与者均患有感音神经性听力损失，平均四频率纯音听阈（PTA）为44 dB HL（标准差：10 dB HL，范围：22-62 dB HL）。

参与者双耳佩戴带有 BOMD 2.0 技术的西嘉Silk Charge&Go IX 助听器。使用NAL-NL2验配公式为每位参与者单独编程验配助听器。所有验配均使用了相同的耳塞（Power sleeves）。助听器被编程为两种不同的测试程序：一种激活了BOMD 2.0，另一种则禁用了BOMD 2.0，即提供传统的全向处理（称为“OMNI”）。两个程序中的增益及所有其他功能设置均相同。

为测试参与者分别使用两种程序时在噪声中理解言语的能力，研究采用了经过修改的美式英语矩阵测试（American English Matrix test）⁴。测试在隔声室中进行。目标语句由位于参与者正前方的扬声器播放，而嘈杂噪声（babble noise）则通过另外四个扬声器（分别位于45°、135°、225°和315°方位角）以67 dBA的声级播放。参与者的任务是重复每个句子，并且每次句子结束后，语音的音量会自动调整，以达到 80%的单词能够正确复述的信噪比值（SNR）。这一特定的信噪比值即为测试结果，称之为80%言语理解下的言语接收阈（SRT80）。

两种助听器程序的测试顺序在所有参与者中进行了平衡。更多方法学细节可参阅白皮书。³

图2. 两种测试条件（OMNI与BOMD 2.0）下的平均SRT80值。误差线表示均值标准误。星号表示存在统计学显著差异（p < 0.05）。

本文报道的研究显示，激活BOMD 2.0后，言语理解能力得到显著改善，从而证实了技术研究⁷ 中观察到的信噪比益处直接转化为了人类行为表现的益处。观察到的1.3 dB言语理解改善既具有统计学显著性，也具有临床显著性。这可能意味着：在真实世界的聆听环境中，使用传统全向处理技术的助听器佩戴者本难以理解言语而被迫放弃交谈，但现在却能够跟上对话。

对于听力保健专业人士（HCPs）而言，能够提供搭载西嘉BOMD 2.0技术方向性功能的小型单麦克风助听器，意味着他们可为助听器佩戴者提供一种独特的解决方案——这些用户既需要在嘈杂环境中应对复杂沟通场景的辅助，又不愿妥协于CIC助听器所提供的隐蔽性优势。事实上，正如研究所示，BOMD 2.0带来的噪声中言语增强功能，通过减少他人对佩戴者听力损失的关注，进一步增强了小型助听器的隐蔽性。

Niels Søgaard Jensen, MSc，是西嘉（丹麦 Lynge）的高级证据与研究经理（通讯作者：niels.s.jensen@wsa.com）。

Barinder Samra, MSc，是西嘉（丹麦 Lynge）的商业听觉学经理。Jens Hain, MSc，是西嘉（德国 Erlangen）的信号处理首席工程师。

Eric Branda, AuD, PhD，是西嘉（美国）的听力技术与研究总监。

Jennifer Weber, AuD，是北科罗拉多大学传播科学与障碍系的荣休教授。

参考文献：

1.Picou EM. Hearing aid benefit and satisfaction results from the MarkeTrak 2022 survey: Importance of features and hearing care professionals. Seminars in Hearing. 2022;43(4):301-316. doi:10.1055/s-0042-1758375

2.Bentler RA. Effectiveness of directional microphones and noise reduction schemes in hearing aids: A systematic review of the evidence. Journal of the American Academy of Audiology. 2005;16(7):473-484. doi:10.3766/jaaa.16.7.7

3.Jensen NS, Samra B, Hain J, Branda E. Binaural OneMic Directionality 2.0 delivers 5 times the speech enhancement in noise versus key competitors. Signia White Paper. 2025. Retrieved from www.signia-library.com.

4.Hörtech. International Matrix Tests: Reliable speech audiometry in noise. 2019. Report from HörTech gGmbH. Retrieved from www.hz-ol-de

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原文链接：https://hearingreview.com/hearing-products/hearing-aids/directionality-in-single-microphone-hearing-aids