الميكروفونات الاتجاهية في أجهزة السمع تُغير طريقة استماع المستمعين للكلام

قام فريق بحثي من الدنمارك والولايات المتحدة بإنشاء غرفة افتراضية مليئة بأصوات متداخلة، ووجدوا أن إعدادات الميكروفون المصممة للمساعدة في تقليل الضوضاء تجعل من الصعب على المستمعين تحديد مصدر الصوت.

يعرف معظم مستخدمي أجهزة السمع الحالة الصعبة: غرفة بها عدة أشخاص يتحدثون في وقت واحد، وجدران صلبة، وصوت ما وسط الحشد يُفترض بك اتباعه. لقد عالج مصنّعو أجهزة السمع هذه المشكلة لعقود باستخدام الميكروفونات الاتجاهية، التي تُضخّم الصوت القادم من أمام المستخدم أكثر من الصوت القادم من الجوانب والخلف.

تُعدّ المعالجة الاتجاهية فعّالة عندما يكون الشخص الذي تريد سماعه أمامك مباشرةً. لكن المحادثات الحقيقية ليست بهذه البساطة. فالناس يتحركون، والمتحدث يتغير، وتضطر إلى تحريك رأسك للعثور عليه. وقد سعت دراسة جديدة نُشرت في مجلة "Ear and Hearing" إلى قياس تأثير كلٍّ من أداء الاستماع وحركة الرأس والعين على جودة السمع عندما يكون مصدر الصوت المستهدف في أي مكان تقريبًا في الغرفة.

الخلفية: لماذا درس الباحثون هذا؟

يستخدم نظام الميكروفون الاتجاهي ميكروفونين أو أكثر في كل سماعة أذن، ويقارن الفروق الزمنية الدقيقة بينها لتحديد اتجاه الصوت. يُمرر الصوت القادم من الأمام بكامل قوته، بينما يُخفّض الصوت القادم من الاتجاهات الأخرى. في غرفة هادئة في عيادة، مع وجود مكبر صوت أمام المستمع مباشرةً، يُحسّن هذا بشكلٍ ملحوظ فهم الكلام في الضوضاء.

لكن المشكلة تكمن في أن هذه المعالجة نفسها تُزيل بعض المؤشرات الطبيعية التي يستخدمها الإنسان لتحديد موقع الصوت. يعتمد تحديد موقع الصوت لدى الإنسان على مقارنة شدة الصوت ووقت وصوله إلى الأذنين. إذا أعادت سماعة الأذن تشكيل هذه الفروقات بشكلٍ طفيف، فقد يسمع المستمع الكلام بشكلٍ أفضل، لكنه سيواجه صعوبة أكبر في تحديد مكان نظره. يزيد الصدى، أي انعكاسات الصوت التي ترتد عن الجدران والأثاث، من صعوبة ذلك.

ركزت الدراسات السابقة في الغالب على قياس فهم الكلام عندما كان الباحثون يُخبرون المستمع مسبقًا بمكان التركيز. أراد الفريق الدنماركي الأمريكي معرفة ما يحدث عندما يكون العثور على المتحدث جزءًا من المهمة نفسها، وما إذا كان فقدان السمع يُغير استراتيجية البحث التي يستخدمها الناس.

كيف أُجريت الدراسة

شارك في الدراسة عشرون مستمعًا يتمتعون بسمع طبيعي واثنان وعشرون مستمعًا يعانون من فقدان السمع. جلس كل شخص داخل مجموعة من مكبرات الصوت 64 في غرفة ذات صدى متوسط، وارتدى نظارات الواقع الافتراضي التي عرضت المشهد المرئي. تم تشغيل عدة روايات في وقت واحد من أماكن مختلفة في الغرفة، وكان على المشارك العثور على الرواية المستهدفة المحددة له وتحديدها. قد يظهر الهدف في أي من خمسة عشر موضعًا حول المستمع.

تتبعت النظارات حركة الرأس والعينين طوال التجربة، مما مكّن الباحثين من إعادة بناء كيفية بحث كل شخص بدقة: أين التفت أولًا، وما إذا كان قد حرّك رأسه أم عينيه فقط، ومدى كفاءة تركيزه على الهدف. تم تقييم الأداء بناءً على دقة الاستجابة، وخطأ تحديد الموقع، وزمن الاستجابة.

أكمل جميع المشاركين المهمة دون مساعدة، ثم بمساعدة، وتم تكرار حالة المساعدة مرتين، مرة مع تشغيل السماعات الطبية في وضع متعدد الاتجاهات، ومرة ​​مع تشغيل الميكروفونات الاتجاهية. إن إخضاع نفس الأشخاص لجميع الحالات يعني إمكانية عزو الاختلافات إلى عملية المعالجة وليس إلى اختلافات بين المشاركين.

ما توصل إليه الباحثون

كانت النتيجة الأوضح هي الفجوة بين المجموعتين. ففي جميع الحالات التي تم اختبارها، كان المشاركون الذين يعانون من ضعف السمع أقل دقة، وارتكبوا أخطاءً أكبر في تحديد الموقع، واستغرقوا وقتًا أطول للاستجابة مقارنةً بالمشاركين ذوي السمع الطبيعي. لم يقتصر تأثير ضعف السمع على زيادة صعوبة المهمة من حيث زيادة الأخطاء فحسب، بل غيّر أيضًا طريقة أداء الأشخاص لها.

كان سلوك البحث لدى مجموعة ضعاف السمع أقل مباشرة بشكل ملحوظ. فقد أداروا رؤوسهم بعيدًا عن الهدف في كثير من الأحيان في الحركة الأولى، وكانت مسارات المسح الخاصة بهم أقل كفاءة بشكل عام. كما اعتمدوا بشكل أكبر على حركات العين مقارنةً بحركات الرأس، وهو نمط أصبح أكثر وضوحًا عند استخدامهم المعينات السمعية.

كانت إحدى أبرز النتائج السلوكية لحظة الاستجابة. فقد وجّه المستمعون الذين يعانون من ضعف السمع أنظارهم بشكل متكرر نحو الموقع المستهدف بينما أبقوا رؤوسهم متجهة إلى مكان آخر. أما المستمعون ذوو السمع الطبيعي، فكانوا يميلون إلى محاذاة كليهما. ولأن الميكروفون الاتجاهي يوجه نظره حيث يتجه الرأس وليس حيث تتجه العينان، فإن هذه العادة تعني أن شعاع الميكروفون كان غالبًا ما يُوجّه بعيدًا عن الصوت الذي عثر عليه المستمع بالفعل.

لم يكن تأثير المعينات السمعية إيجابيًا بشكل موحد. ففي مجموعة السمع الطبيعي، أدى استخدام المعينات السمعية إلى تقليل الدقة وزيادة خطأ تحديد الموقع مقارنةً بالاستماع بدونها، وكان الانخفاض أكبر مع الإعداد الاتجاهي. كما زاد الاستماع باستخدام المعينات السمعية من تعقيد حركات العين في كلتا المجموعتين، حيث أظهر المشاركون الذين يعانون من ضعف السمع أنماطًا بصرية أكثر تعقيدًا من غيرهم.

تشير هذه البيانات مجتمعةً إلى اتجاهٍ ثابت. صُممت المعالجة الاتجاهية لحل مشكلة الإشارة، وهي تُحقق ذلك بالفعل، ولكنها تفعل ذلك عن طريق تجاهل المعلومات المكانية التي كان المستمعون يستخدمونها لغرضٍ آخر. عندما تتطلب المهمة تحديد المتحدث بدلاً من مجرد فهم شخصٍ موجودٍ أمامك، يصبح هذا التنازل واضحًا.

ماذا يعني ذلك للأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع؟

الدرس العملي ليس أن الميكروفونات الاتجاهية فكرة سيئة. في الحالة التي صُممت من أجلها، أي وجود متحدث معروف أمام المستمع في غرفة صاخبة، تظل هذه الميكروفونات من أكثر الأدوات فعالية في أجهزة السمع. الدرس المستفاد هو أن إعدادًا واحدًا ثابتًا من غير المرجح أن يكون مناسبًا لكل لحظة من أمسية حقيقية.

كما يوفر هذا بعض المصطلحات المفيدة للتحدث مع أخصائي السمع. فإذا قال مستخدم السماعة إن الكلام أصبح أوضح، لكنه يشعر بصعوبة في التنقل في الغرفة، أو أنه ينظر باستمرار في الاتجاه الخاطئ عندما يناديه أحدهم باسمه، فهذا تأثير معروف وقابل للقياس، وليس دليلاً على وجود خلل في السماعات أو أن المستخدم يرتكب خطأً ما.

وهناك فائدة سلوكية بسيطة أيضًا. بما أن معالجة الاتجاه تتبع حركة الرأس وليس العينين، فإن الالتفات لمواجهة المتحدث بدلاً من مجرد النظر إليه يضع شعاع السماعة في المكان الذي يريده المستخدم فعلاً. هذه العادة لا تكلف شيئًا، بل وتتكامل مع التكنولوجيا بدلاً من أن تعيقها.

عندما يكون وضوح الكلام في الضوضاء هو الأولوية

تُذكّرنا هذه الدراسة بأنّ أصعب ما في فقدان السمع نادرًا ما يكون المحادثة الهادئة. بل هو المطعم، وعشاء العائلة، وقاعة الاجتماعات، ومدى قدرة الجهاز على التعامل مع الأصوات المتداخلة في بيئة صاخبة. هذه هي المشكلة التي تستحق البحث عنها.

صُممت سماعة Panda Quantum وفقًا لهذه الأولوية. إنها سماعة أذن داخلية مزودة بجهاز استقبال 16 قناة، مع خاصية إلغاء الضوضاء النشطة، وهي إحدى سماعات الأذن التي تعمل على تقليل الضوضاء بشكل تكيفي، والمصممة للحفاظ على وضوح الكلام حتى في البيئات الصاخبة. كما أن معالجة WDRC ذات 16 قناة تُعدّل مستوى الصوت نطاقًا تلو الآخر بدلًا من مجرد رفع مستوى الصوت. وتتصل السماعة أيضًا بتطبيق Panda لإجراء اختبار سمع داخل الأذن من خلالها، حيث يتم ضبط مستوى الصوت واستجابة التردد وفقًا لمخطط السمع الخاص بالمستخدم بدلًا من الاعتماد على منحنى عام. وتتيح تقنية Bluetooth إجراء المكالمات ومشاهدة التلفزيون والاستماع إلى الموسيقى مباشرةً، وتوفر علبة الشحن ما يصل إلى 80 ساعة من عمر البطارية.

تنطبق تحذير صادق واحد على كل جهاز متاح دون وصفة طبية، بما في ذلك هذا الجهاز. السمعيات OTC مصرح بها لفقدان السمع البسيط إلى المتوسط، وأولئك الذين يعانون من فقدان شديد أو عميق لا يزالون يحصلون على أفضل النتائج من تركيب سريري. يأتي جهاز كوانتوم مع ضمان لمدة 5 سنوات و45 يومًا لإرجاعه، مما يجعل تجربة استخدامه في الغرف التي تسبب لك مشكلة أمرًا منخفض المخاطر.

قيود هذا البحث

كانت هذه دراسة مخبرية. صُممت مجموعة مكبرات الصوت وبيئة الواقع الافتراضي لتكون واقعية، ولكن الغرفة المُصممة بنصوص مُستهدفة مُحددة لا تُمثل حفل عشاء، كما أن عينة المشاركين (42) موزعة على مجموعتين صغيرة. تصف النتائج ما فعله هؤلاء المستمعون في هذه المهمة، ولا ينبغي اعتبارها حكمًا على أي نموذج مُحدد من مُعينات السمع.

لا يُشير مُلخص البحث، كما هو مُفهرس، إلى مصدر التمويل. ينبغي على القراء أيضًا ملاحظة أن أحد المؤلفين المشاركين منتسب إلى مختبر ORCA Labs، وهو مختبر أبحاث صناعية، وهذا أمر شائع ومعروف في مجال علوم السمع، لكن من المهم معرفته عند تقييم الاستنتاجات المتعلقة بمعالجة أجهزة السمع.

إلى أين يقودنا هذا؟

تُسهّل الميكروفونات الاتجاهية فهم الكلام، وفي هذه الحالة، تُصعّب تحديد موقعه. كلا الأمرين صحيحان في آنٍ واحد، ويكمن الضبط الجيد في تحقيق التوازن بينهما في الغرف التي يقضي فيها الشخص وقته. السؤال الأكثر فائدة الذي يجب طرحه على أخصائي السمع ليس ما إذا كانت سماعة الأذن اتجاهية، بل مدى مرونتها في الانتقال بين الإعدادات ومدى ملاءمتها لسمع المستخدم.

نارايانان إس كيه، أهرنز إيه، رون إف، داو تي، بيست في، نيهر تي. تأثير فقدان السمع واتجاهية المعينات السمعية على الأداء وسلوك التوجيه في مهمة بحث سمعي بصري متعددة المتحدثين. الأذن والسمع. 2026. تم الاسترجاع من PubMed. https://doi.org/10.1097/AUD.0000000000001872