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高音唱不上去可以降 KEY,高頻聽不清楚可以……?──談助聽器降頻技術

雅文兒童聽語文教基金會_96
・2022/07/23 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 張逸屏

在 KTV 歡唱時,當挑戰高音不成,還偏偏硬是要唱,就會用大絕招──降 key!但你知道嗎?其實助聽器也有類似降 key 的功能喔!也就是所謂的「降頻技術」。但是,助聽器降頻技術到底是怎麼運作的呢?對於聽損者的語音理解真的有幫助嗎?

圖一:助聽器除了將音量放大外,某些型號也有降頻功能,針對高頻的聲音做處理,希望能讓聽損者更加享受聆聽的生活樂趣。圖/Unsplash

一般我們聆聽到的各種聲音,包含了許多高低不同的頻率,低頻的聲音像是打雷、海浪、抽油煙機和語音/ㄨ/等,而高頻的聲音則是像鳥叫、哨子、指甲刮黑板和語音/ㄙ/等聲音。但事實上,絕大多數的聲音都是由許多高低不同的頻率所組成,只是每個聲音的組成成份當中,高低頻的比例不同而已。

所以當我們說這是一個高頻的聲音或語音時,只是意味其中高頻聲音的佔比較多,並不代表當中完全沒有低頻的成份。因此,在討論聽力損失時,除了損失程度(類似近視度數)之外,對不同頻率聲音的接收程度也是需要考量的面向。例如,有些聽損者可能是從低頻到高頻的聽損程度都差不多,有些則在不同頻帶聽損程度變化很大。

一般而言,對於降頻技術使用反應較好的聽力損失者,是屬於高頻區域聽力受損較重的,主要是陡降型聽損和高頻型聽損這兩大族群(如圖二)。受限於助聽器放大強度的限制,無法將高頻的聲音放大到這些聽損者可利用的程度。再者,即使可放大到足夠大聲,但聽損者常有耳蝸死區 [註 1] 和頻率解析能力 [註 2] 不足的狀況,導致大腦無法接收及運用這些被放大後的高頻語音。

因此,某些廠牌型號的助聽器,便具備降頻的功能,將降頻功能開啟後,聽損者在較小的音量時就能聽得到高頻的語音,讓高頻的聽力察覺閾值 [註 3] 能夠降低。如此一來,許多聽損者容易錯失的高頻語音,像是/ㄙ、ㄐ、ㄔ、ㄈ/等就都可以聽得到了,也可能比較不會產生誤聽的狀況,例如將「舌頭」聽成「額頭」(沒聽到/ㄕ/)[註 4]

圖二:臨床上使用助聽器降頻功能後,效果較好的兩種聽損類型(此處聽力圖類型僅為示意)。圖/雅文基金會

三種降頻技術,概念相似、作法不同 

那麼當助聽器的降頻功能開啟時,是怎麼進行訊號處理的呢?降頻技術的原文是 frequency lowering,有時也稱作移頻技術(frequency shifting),顧名思義就是將聽損者聽不到的、較高頻率帶的聲音,挪移到聽損者聽力較好的低頻率帶,讓聽損者能聽到。

在訊號處理方面,通常會依據個案的聽力圖先決定一個起始頻率,針對比起始頻率要高的頻帶來進行降頻處理。而訊號處理的方式大致可分為三種類型(不同廠牌的助聽器可能會使用不同的處理方式),包括:頻率搬移(frequency transposition)、頻率合成(frequency composition,有時亦稱為頻率轉換,即 frequency translation)和頻率壓縮(frequency compression)。[1]

如圖三(a)所示,頻率搬移是將起始頻率以上的聲音直接搬移到低頻帶,和低頻帶原本的聲音重疊在一起,而且被移走的部份並不保留,如同圖三(a)中,兩個紫色方形移到低頻的區域,原本高頻帶的地方變成灰色,表示沒有訊號。

圖三:降頻技術共分為三種類型。圖/修改自 Oticon Whitepaper

頻率合成則和頻率搬移很相似,只是在搬移之前會把高頻帶的聲音先進行壓縮,如同圖三(b)中,搬移到橘黃色方形上方的兩個紫色方形疊在一起了(頻寬變小),而且在高頻帶仍然保留原本的聲音。

而第三種是如圖三(c)的頻率壓縮,是把高頻帶的聲音以不同壓縮比例的方式往低頻率帶擠壓,因為有不同的壓縮比例,也就是非線性的,故有時也稱作非線性頻率壓縮(non-linear frequency compression; NFC)。

「聽得到」和「聽得清楚」的拉鋸戰

這三種降頻技術都是將原本聽損者聽不到的高頻聲音,搬移到聽損者聽力較好的低頻帶,藉此讓助聽器使用者能聽到原本無法聽到的聲音。但是,有別於 KTV 的降 key 是全部聲音往低頻搬移,助聽器的降頻技術只有針對部份高頻的聲音處理,所以整體來說會有某種程度的扭曲 [2]。若以視覺來比喻,降頻技術則有點類似遊樂園的哈哈鏡(曲面鏡),對於不同區域採用不同方式的反射,所以會有扭曲現象。

哈哈鏡的扭曲影像讓人發笑,但降頻技術若導致聲音過度扭曲而無法辨識,那可不好玩!所以,降頻技術雖然可以提升「察覺」高頻聲音的表現,但能否提升「理解」就不一定了。也就是說,即便降頻技術讓聽損者能聽到/ㄙ、ㄐ、ㄔ、ㄈ/等高頻語音,但聽起來也許已經不像這些聲音了,有些人或許透過訓練和適應後能辨識這些語音,但也有些人會完全無法適應。因此,如同圖四,降頻技術就是「聽到」和「扭曲聲音」兩者之間的權衡取捨 [3]

圖四:降頻技術雖然可以讓原本聽不到的聲音變成聽得到,但代價是聲音或多或少地被扭曲了。因此必需在聽到(察覺)和聽懂(理解)之間取得平衡。圖/修改自 Flaticon

有一項針對高頻聽損者的研究,分析使用降頻技術的效益和高頻帶平均聽力閾值間的關係,發現高頻聽力閾值愈高(高頻聽力相對較差),使用降頻技術後在聽能表現的提升愈顯著 [3],因為對這些聽損者而言,能聽到高頻的聲音是比較重要的,因此可以接受一點聲音扭曲的代價,來換取聽得到高頻聲音的效益。

但對高頻聽力相對較好的人來說,可能原本可以聽得到一些高頻語音,因此也比較會感受到聲音被扭曲了。這樣的研究發現讓我們了解,降頻技術並不一定適合每個聽損者。

參數設定和聆聽情境是關鍵

除了要選擇合適的對象來使用降頻技術之外,聽力師也需要針對聲音處理技術的參數做合適的設定,才能在「聽到」和「扭曲聲音」兩者之間找到完美的平衡點。因為研究也發現,當降頻處理的程度愈大,也就是起始頻率愈低或壓縮程度愈大,那麼搬移/壓縮的聲音就愈多、聲音特性改變的幅度也愈大,此時助聽器使用者也容易覺得音質變差了 [3]。因此,挑選到合適的參數設定,才能在音質變化不大的情況下,享受到改善高頻語音察覺的益處!

此外,對降頻技術效益有影響的因素還包括了聆聽的情境,例如環境是安靜/吵雜、或內容是語音/音樂。相對於安靜的環境,在吵雜的環境中,助聽器使用者較能接受大程度的降頻處理 [3],可能是在安靜情境下較能感受到降頻處理帶來的音質改變,而在吵雜時,「聽得到」的重要性會更加凸顯。

而相較於語音,降頻技術可能會對聆聽音樂產生負面影響 [4]。對語音來說,頻率的搬移和壓縮影響比較小,因為許多高頻子音其實有點類似寬頻的噪音,所以即使頻率被悄悄偷天換日到低頻帶了,再加上情境和上下文的線索,聽者仍然能理解接收到的語音。但在聆聽音樂時,精準的頻率是很重要的。概念上可以從「和絃」來理解,和絃中的組成音符,每個音都必須在正確的頻率上,組合起來的和絃才會是正確而且悅耳。這樣就不難理解降頻技術可能會對於聆聽音樂造成較大的負面影響,造成聲音聽起來不和諧。

圖五:助聽器降頻技術可能對於音樂聆聽來說有較大的負面影響。圖/Irasutoya

和聽力師共同尋求最佳解方

綜合以上的研究發現,我們知道聽損者和聽力師針對降頻技術的討論,除了自己是否適合使用外,也要嘗試不同的參數設定,甚至是在不同聆聽環境中選擇是否開啟降頻功能、或設定不同的參數。其實就和所有的助聽器選配和調整一樣,都需要和聽力師密切討論、並說明在使用上的感受,才能讓助聽器發揮最理想的效果。

總結來說,降頻助聽器可能可以提升聽損者的聽音表現,但不見得適用於每個人。而且,若降頻處理的範圍或壓縮程度較大,也可能會讓聲音的音質改變、或語音的特性被扭曲,而導致聽不清楚的狀況。總結來說,使用降頻助聽器時,關鍵就是要以「最少的聲音扭曲」來換取「聽得到」高頻音的好處 [2]

註解

註 1:相對於聽力損失是耳蝸中的毛細胞不健全或功能異常,耳蝸死區(cochlear dead regions)則是某些區域完全沒有毛細胞,導致有某些特定頻率的聲音,再怎麼放大也無法聽到。

註 2:頻率解析能力為分辨兩個不同頻率聲音的能力,一般來說聽損者的頻率解析能力也會較差。

註 3:「聽力察覺閾值」為某一頻率下,個人能聽到(察覺)聲音的最小音量。閾值愈高,表示要愈大聲才聽得到,聽損的程度就愈重。

註 4:想了解更多關於「高頻聽力損失」和「微聽損」相關資訊,可參閱雅文基金會「微聽損網站」和「如果小美人魚失去的是聽力,幸福也沒有比較容易:談輕微聽力損失『微聽損』」一文。

參考資料

  1. Angelo, K., Alexander, J. M., Christiansen, T. U., Simonsen, C. S., & Jespersgaard, C. F. C. (2015). Oticon Frequency Lowering: Access to high-frequency speech sounds with Speech Rescue technology. Oticon Whitepaper.
  2. McCreery, R.W. (2016, October). 20Q: Frequency lowering ten years later – evidence for benefit. AudiologyOnline, Article 18370.
  3. Souza, P. E., Arehart, K. H., Kates, J. M., Croghan, N. B., & Gehani, N. (2013). Exploring the limits of frequency lowering. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 56(5), 1349–1363.
  4. Chasin, M. (n.d.). The Problem with Frequency Compression and Music.
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這條路走不通就換一條:「骨導式助聽器」的運作原理與設計思路
Unmet Needs 臨床工程專欄_96
・2020/04/09 ・2323字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 499 ・六年級
  • 作者/許逸翔

今天要來說說「骨導式助聽器」的故事。不知道各位有沒有聽過骨傳導耳機呢?只要將耳機表面貼近耳朵附近而不用塞進耳朵,就能聽見聲音?

這到底是真的還是假的?

告訴你,沒有錯!骨傳導耳機所運用的骨傳導技術 (Bone Conduction),其實原本是應用在一種稱為「骨導式助聽器」的醫療器材上,聲波的傳遞可以藉由我們顱骨的振動傳遞至內耳的耳蝸,再經由聽神經將訊號傳輸到大腦的聽覺中樞,使我們聽見聲音。

不過你可能會想,好端端的助聽器,為什麼偏偏要用骨導式的呢?這跟我平常聽到的助聽器不太一樣啊!助聽器不就是因為我們耳朵感受聲音的能力變低了,所以要放一個擴音器在耳朵裡,讓它把接收的聲音放大後再傳到耳膜嗎?你有沒有在唬我?

傳統助聽器。圖/rawpixel.com@Freepik

傳統助聽器的不足?

好啦沒有唬你,其實,傳統助聽器是屬於氣導式的。聲音經由外耳道的空氣傳到耳膜,引發振動產生聽覺,助聽器本身會放在外耳道的外側、中側或是內側,對聲音進行攔截,把它放大後再傳至耳膜。

然而,若病患的外耳道產生病症,或是中耳的聲音傳輸系統遭到破壞……等等,使得傳統的氣導式助聽器無法在正常的路徑上對聲音進行放大,那便會出現問題。

此時,我們便需要在其它聲音傳導的路徑上對聲音進行放大,才能協助病患聽清楚外界的聲音。

欸不過,聲音不就只是藉由空氣從耳道傳到耳膜,再傳到我們的大腦內嗎?

傳統的氣導式助聽器會對聲音進行攔截,把它放大後再傳至耳膜。圖/GIPHY

不!你有沒有發現,當我們摀住耳朵的時候,還是常常可以些微聽見外面的聲音?

其實,聲音不只可以經由耳道傳導,它也可以透過我們顱骨中顳骨的振動,將聲音傳遞至內耳的耳蝸,而這也是「骨導式助聽器」的重要原理。

骨導式助聽器的出現

根據三軍總醫院的衛教資料指出,骨導式助聽器通常是植入式的(與電子耳相似但並不相同),又稱  Bone Anchored Hearing Aids (BAHA),簡稱「巴哈」, 是一種藉由手術方式將傳音的鈦金屬植入頭顱骨內的一種骨傳導式助聽器裝置。

這樣的助聽器設計由於不會經過外耳道以及中耳耳膜、聽小骨等空氣傳導的構造,因此特別適合於中耳或外耳道閉鎖或中耳構造已經遭到破壞的病患使用。

骨導式助聽器的外觀。圖/Ear Associates

聽覺產生的原理

人體主要接收聲音的構造是「耳朵」,並在大腦皮質內產生聽覺。然而,各位是否覺得奇怪,聲音是以機械波的形式在介質中傳遞,大腦需要接收到神經電訊號才能產生聽覺。

機械波與電訊號之間,究竟是如何在我們神秘的聽覺系統裡做轉換呢?

簡單來說,關鍵是在我們內耳的「毛細胞」,人體的耳朵分成外耳、中耳和內耳,聲波(機械波)經由外耳的耳道傳入,作用於外耳與中耳之間的鼓膜,鼓膜產生相應的振動,並帶動中耳內的聽骨鏈,將振動傳遞至內耳。

聽覺系統的結構。圖/香港衛生署學生健康服務

內耳裡感受聲音刺激的部分稱為耳蝸,裡面充滿著淋巴液,而「毛細胞」便藏在這些淋巴液之中。

當聲音的振動經由中耳的聽骨鏈傳遞至內耳的耳蝸時,淋巴液會因振動而受到推擠,而毛細胞連帶受到擺動的同時,就會誘發連接毛細胞的神經末稍產生神經衝動(電訊號),這些電訊號一旦經由聽神經傳遞至大腦時,我們就能感受到聲音!

如果想要更詳細了解聽覺的詳細產生機制,可以看以下這支影片:

骨傳導耳機設計聯想是如何來的呢?

其實這樣的設計方式十分常見。原有的方法因為受其他的外力因素干擾,導致無法得到想要的結果,因此我們試著找尋是否有第二條、第三條路徑可以得到相同的結果。即使走過的路不同,花費的成本也不一樣,但只要能得到好的結果,便是個好方法。

就像我們平常在搭乘交通工具時,如果前面的路段有嚴重的塞車,那我們可能就會選擇搭乘捷運或是其他可以更加便捷到達目的地的交通工具。

而聲音的傳導也是,若主要的空氣傳導方式受到阻礙,那「骨傳導」也是一種替代方式,協助聽障者利用「骨導式助聽器」聽見外界的聲音。

骨導式耳機式意圖。圖/Wikipedia

這次會聊到「骨導式助聽器」的主題,主要也是想結合最近的時事。其實骨傳導耳機並沒有如噱頭般這麼神奇,它也是利用一種身體的傳聲方式,來達到聽覺產生的效果。

聲音原本就可以在固體、液體、氣體內傳遞,在耳朵亦是如此。

聲音的機械波最終會傳到我們耳朵深處的耳蝸,然而在過程中的傳遞方式並沒有受到任何規範,它能夠經由顳骨的震動傳入,也能夠通過外耳道的空氣震動傳入。

兩者最後只有主觀感受到的聲音清淅度、音量大小的差別。

「骨導式助聽器」因為其瞄準的客戶族群不同,在市場上仍佔有一定的比例。

也因為這項醫材的出現,使得慢性外耳炎、中耳炎、先天性外耳導狹窄或是閉鎖,甚至是單側耳聾的患者,能再度享受到聽覺為生活帶來的便利。

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Unmet Needs 臨床工程專欄_96
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「臨床工程專欄」希望從醫工的角度出發,與讀者分享醫材開發背後的巧思。藉由介紹醫材設計的觀點、開發醫材的經驗分享,與整理相關的知識資源,讓大家得知,醫材開發,有跡可循。

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我的孩子有一耳聽不到,真有需要戴助聽器嗎?語言學習會受影響嗎?
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2019/11/13 ・1972字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 512 ・六年級
  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 研究助理張舒婷、主任張逸屏

單側聽損兒的家長能經由這篇文章更理解如何幫助自己的寶貝。圖/stuff

「明明還有一耳聽得到,有需要戴助聽器嗎?」是許多單側聽損兒家長心裡常浮現的疑問。關心孩子的爸爸媽媽們,可以透過這篇文章,了解沒有配戴輔具,可能會對單側聽損幼兒的語言發展造成什麼影響。

首先,單側聽損的人數或許比你想像得還多:

  • 在美國的一項統計數據中1,小學至國中階段的微聽損者,光是單側聽損人數就佔比約 1/4 到一半
  • 另一項數據也顯示每五位永久性聽損幼兒當中,就有一位是單側聽損2。他們由於單側聽力正常,還是可以接收訊息、吸收知識、學習語言,也能和他人溝通互動。

然而,國外專門研究聽力的期刊 Hearing Journal,近期刊登了一篇研究文章3,指出單側聽損幼兒無論是聽力或語言能力,平均來說可能不及一般聽力正常幼兒。

吵雜環境下,「聽」仍是弱勢

由於新生兒聽力篩檢的普及化,單側聽損的幼兒和其他的聽損孩子一樣可以及早被發現並確診。然而,在早期生活中可能看不出什麼影響,幼兒大部分時間可能都待在家裡的安靜環境,或大多有家人的陪伴照顧。

家人會考慮到幼兒只有單邊正常聽力的狀況,而盡量靠近幼兒聽力正常耳朵那一邊說話,因此日常生活中可能不易觀察到單側聽損幼兒在聆聽時的細微困難。

在不同的環境中,聽損兒的聽力表現會有顯著落差。圖/flickr

研究中透過量表分析發現,與聽力正常幼兒比較,單側聽損幼兒在家中一些聆聽情境下的能力是明顯較差的,包括像是家人相隔一段距離的談話聲音、兄弟姐妹多人互動時講的內容,或是觀看影片時,單側聽損孩子在接收與消化語音訊息上都和聽力正常的幼兒有落差。

另外,研究當中也針對量表結果分析噪音的影響。結果發現,在相對安靜的環境中,單側聽損幼兒與聽力正常幼兒的聆聽能力會是相當的;但如果環境變得吵雜,單側聽損幼兒則明顯聽得比聽力正常幼兒更差。

一般來說,家中的聆聽環境相對安靜,但進入幼兒園後,不僅多了同儕,還會有角落時間、戶外活動,或分組討論等情境。整體而言,聆聽情境多元且複雜。這時單側聽損幼兒相對無法完整接收他人傳遞的語音訊息,長久下來可能會有跟不上同儕的狀況。

較進階的語言能力易落後

除了量表以外,此篇研究也運用了專業的測驗,評估幼兒的各項語言能力,包括幼兒能理解的詞彙量、對於他人口語的理解能力、自身的口語表達能力,以及發音的表現。

他們運用玩具和圖卡,以對話和互動的方式,觀察幼兒的反應,藉此評估幼兒上述的各種語言能力。

結果發現,單側聽損幼兒在理解性詞彙量發音表現上和聽力正常的幼兒接近;但在理解他人口語口語表達的能力,平均來說是顯著落後於聽力正常幼兒的。

單側聽損幼兒在學習表現上顯著落後於聽力正常幼兒。圖/pxhere

推測可能因為單側聽損的孩子仍可透過聽力正常的那一耳學習,因此詞彙量和口齒清晰度並沒有明顯受到影響。

但是口語理解和表達是比較進階的語言能力,因為能理解詞彙不一定能理解完整的句子、發音清晰不見得就能完整表達出一個句子,可能因為上述的原因,單側聽損幼兒在口語理解和表達上仍然和聽常幼兒有一些落差。

因此可以想像:在幼兒園所中,單側聽損幼兒可能興致勃勃地想參與自己有興趣的活動時,卻因為聽不太懂他人說的話,或不太會表達,而感到挫折和難以融入。

依需要配戴助聽器,讓孩子發揮完整潛力

從上述研究的結果中,可以得知單側聽損幼兒在聽能和口語的表現上均較一般聽常幼兒更弱,為了及早改善孩子的聽能狀況,配戴助聽器仍有其必要性。

助聽器雖有益於改善聽能狀況,但仍有許多聽損兒選擇不配戴。圖/pxhere

不過,誠如開頭所說,許多家長對於是否讓孩子配戴助聽器會有所猶豫。研究數據顯示,得到配戴助聽器建議的單側聽損案例,最後僅有不到五成的幼兒有配戴3

事實上,也有研究證實,配戴助聽器能讓單側聽損兒童在安靜或噪音情境都聽得更好4。在聽能改善的前提下,才能逐步減少上述語言發展落後的可能性。讓聽障的孩子在各方面的能力跟上聽常同儕,充份發揮潛能。

了解更多:這樣做,讓單側聽損孩子聆聽更輕鬆

參考文獻

  1. Bess, F. H., Dodd-Murphy, J., & Parker, R. A. (1998). Children with minimal sensorineural hearing loss: prevalence, educational performance, and functional status. Ear and hearing, 19(5), 339-354.
  2. Fitzpatrick, E. M., Al-Essa, R. S., Whittingham, J., & Fitzpatrick, J. (2017). Characteristics of children with unilateral hearing loss. International journal of audiology, 56(11), 819-828.
  3. Fitzpatrick, E. M., Gaboury, I., Durieux-Smith, A., Coyle, D., Whittingham, J., & Nassrallah, F. (2019). Auditory and language outcomes in children with unilateral hearing loss. Hearing research, 372, 42-51.
  4. Rohlfs, A. K., Friedhoff, J., Bohnert, A., Breitfuss, A., Hess, M., Müller, F., … & Wiesner, T. (2017). Unilateral hearing loss in children: a retrospective study and a review of the current literature. European journal of pediatrics, 176(4), 475-486.
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追劇沒字幕就聽不到?電視聲音不清楚,你可以這樣做
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2020/10/28 ・2840字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 509 ・六年級
  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 研究員 洪右真

好不容易能當廢柴追劇,結果一場電影看下來,手裡握的不是啤酒和鹽酥雞,而是得用來不斷調整音量的遙控器,聽不清楚劇中對白實在有夠掃興。

相信很多人看劇時心中不免出現「如果沒有字幕根本聽不懂演員對白呀!」或「這電影音效怎麼這麼爛,一直蓋掉對白,都聽不清楚。」這類的OS。除了演員的口音、語速、清晰度和掌握台詞語言的熟稔度外1,2,讓電視語音品質打折扣的原因百百種,先找出病灶對症下藥,不再讓看劇成為對耳朵的一種折磨。

常常覺得聽不清楚劇中對白嗎?到底是演員口齒不清、電視喇叭太爛,還是我的聽力退化了?圖/pxhere

打磨又加工,電視聲音其實通過層層處理

我們坐在電視前聽到的聲音都是經過多次的轉換和處理,包括拍片時透過麥克風的收音,影片後製時添加的音效,或為了凸顯訊息而使用的降噪、等化和壓縮功能等。再一路到電視喇叭的規格、視聽設備的擺設方位、環境噪音強弱等都會影響我們感知到的音質3

尤其,現在的電視大多會開啟「壓縮動態範圍」(dynamic range compression)功能,提升整體響度,但卻讓音訊失去原本的大小起伏2,反而降低了語音的清晰度。

顧此失彼,輕薄螢幕讓聲音品質走下坡

電視機不斷推陳出新,而時下正流行液晶螢幕,越薄越好。然而,為了追求超薄造型和節省空間,電視喇叭常被設計成內建在機體的背面或下方,而非像傳統電視直接面對前方。

這樣的設計導致喇叭送出的聲音會先由背後的牆面或下方的櫃體反射,接著才會傳送出來,影響聲音品質6。而且聲音的反射常會引起梳狀濾波(comb filtering),造成原始信號與延遲的反射音相互疊加或抵銷,改變聲音的本質3,7

根據研究指出,電視喇叭的頻率響應(frequency response)表現也不盡相同。頻率響應反映輸出與輸入聲音的符合程度,差異越小越好,可惜不少電視喇叭輸出與輸入的音量差異可高達10-20分貝,讓聲音扭曲,降低語音清晰度3,8

各種喇叭位置。現在的電視為了追求薄面造型,通常會犧牲喇叭內建的最佳位置。圖/Mapp, P. (2016, September). Intelligibility of cinema & TV sound dialogue. In Audio Engineering Society Convention 141. Audio Engineering Society.

電視機之外,聽力退化如何影響你?

聽力損失也可能是讓你聽不清楚電視聲音的元兇。不同的聽損類型和程度會對語音接收品質造成不一樣的影響,像是家中長輩最容易因為重聽而將電視越轉越大聲。

一般來說,聽力退化大部分都先發生在高頻率帶,而首當其衝的便是語音清晰度。所以長輩會因為聽不清楚子音和子音間短暫又細小的差別(如ㄑ和ㄐ),而覺得演員講話時的聲音悶悶的。

不僅如此,重聽的長輩對於音高(pitch)的掌握度也較差,讓他們在多人講話的場景中(如:政論節目)也較難鎖定特定說話者1,不免讓他們因為聽得辛苦而更加怒火中燒、血壓飆升。若再加上家裡的各種噪音,不管是電器運轉聲或小孩哭鬧聲,也都會讓訊噪比(signal-to-noise ratio)惡化,使訊息內容被噪音覆蓋,增加聆聽的困難。

只要一個環節出錯,都會影響對白清晰度,讓觀眾追劇追得苦哈哈。

讓追劇更享受,你可以這樣做!

如研究結果顯示,約八成使用者在聽不清楚時的第一個反應便是將音量調大,再來則是打開字幕2。國內電視節目大多已上有字幕,所以不成問題。但若是使用特定平台追美劇、看脫口秀或演講,則可選擇開啟字幕或是調降語速。

此外,降低家中環境噪音或避免聲音反射也是解決之道。透過擺滿書的書架、地毯和其他布織品(如窗簾)的擺設都可以降低聲音的反射,讓語音更清楚傳遞。

接著,你也可以調整電視音效的混音模式,試試看何種設定聽起來最清楚和舒服。比如把動態範圍(dynamic range)選項下的壓縮模式改回標準模式,看看聲音是否更自然。其他設定還有像是轉換不同聲音模式(sound mode)、自動音量平衡(auto volume leveling)或是調整均衡器/EQ效果器(equalizer)。

記得,若想要讓對白更清楚,通常可試著調降低頻(bass)音量並調升高頻(treble)音量。另外,透過降低干擾音頻的音量通常會讓聲音聽起來比較自然,一昧的使用增強效果反而容易讓聲音失真扭曲10

電視機播音設定細節多,幫助你追求更好的閱聽品質。圖/Pixabay

每個廠牌和型號的音效功能名稱和預設值皆不同,建議還是得耐著性子嘗試各種設定,才能讓電視音效最貼近你的聆聽需求。

如果上面這些方法的效果都不是很好,也有一些需花錢的改善方法。像是無線抗噪耳機可以讓你直接聆聽電視聲音,或電視音響(sound bar)改善聲音輸出品質,也都是不錯的選擇。

發揮巧思,輔具配戴者也能受到照顧

若家中重聽長輩有戴助聽器,那我們應該更要有同理心,因為助聽器也會壓縮處理電視的聲音,可能造成過度壓縮(over-compression),進而降低語音接收的清晰度4,5

不過,戴助聽器也是有解的。除了可以直接調整助聽器音量外,還可以將設定改為指向式麥克風,讓聲音接收範圍更限縮以排除其他噪音。

簡單更改設定,就可以幫助配戴助聽器的家庭成員。圖/Creazilla

其他則還有助聽器配件,如語音串流器(streamer)或脖掛型線圈(neck loop)等都可以讓長輩直接接收電視的聲音,不僅讓他們聽得更輕鬆,也還家人一個清靜的居家空間。

影響電視聲音品質的原因數不清,下次若身邊有人又在抱怨聽不清楚電視對白,別忘了除了把音量調大聲或憤而關掉電視外,還有很多可以改善聽品質的小技巧,一起做個智慧型的追劇達人!

參考資料

  1. Armstrong, M. (2016). From clean audio to object based broadcasting. BBC Res. Dev. White Pap, 1-23.
  2. Strelcyk, O., & Singh, G. (2018). TV listening and hearing aids. PloS one, 13(6), e0200083.
  3. Mapp, P. (2016, September). Intelligibility of cinema & TV sound dialogue. In Audio Engineering Society Convention 141. Audio Engineering Society.
  4. Plomp, R. (1994). Noise, amplification, and compression: Considerations of three main issues in hearing aid design. Ear and hearing, 15(1), 2-12.
  5. Verschuure, H., Prinsen, T. T., & Dreschler, W. A. (1994). The effects of syllabic compression and frequency shaping on speech intelligibility in hearing impaired people. Ear and hearing, 15(1), 13.
  6. https://www.dynaudio.com/dynaudio-academy/2016/october/why-flat-screen-tvs-distort-voices (資料擷取日2020.09.18)
  7. https://www.dpamicrophones.com/mic-university/the-basics-about-comb-filtering-and-how-to-avoid-it(資料擷取日2020.09.18)
  8. https://www.rtings.com/tv/tests/sound-quality/frequency-response(資料擷取日2020.09.18)
  9. Gordon-Salant, S., & Callahan, J. S. (2009). The benefits of hearing aids and closed captioning for television viewing by older adults with hearing loss. Ear and hearing, 30(4), 458.
  10. https://www.the-home-cinema-guide.com/how-to-improve-tv-sound.html(資料擷取日2020.09.18)
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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