Micrô định hướng trên máy trợ thính thay đổi cách người nghe tìm ra lời nói

Một nhóm nghiên cứu tại Đan Mạch và Hoa Kỳ đã xây dựng một căn phòng ảo đầy những giọng nói cạnh tranh nhau, và phát hiện rằng chế độ micrô được thiết kế để hỗ trợ trong tiếng ồn cũng khiến người nghe khó xác định giọng nói phát ra từ đâu hơn.

Hầu như ai đeo máy trợ thính cũng biết tình huống khó: một căn phòng có nhiều người cùng nói, tường cứng, và ở đâu đó trong đám đông là giọng nói bạn cần theo dõi. Các nhà sản xuất máy trợ thính đã giải quyết vấn đề này trong nhiều thập kỷ bằng micrô định hướng, khuếch đại âm thanh đến từ phía trước người đeo nhiều hơn âm thanh đến từ hai bên và phía sau.

Xử lý định hướng hoạt động tốt khi người bạn muốn nghe ở yên phía trước bạn. Các cuộc trò chuyện thực tế không gọn gàng như vậy. Mọi người di chuyển, người nói thay đổi, và bạn quay đầu để tìm họ. Một nghiên cứu mới đăng trên Ear and Hearing đã đo lường điều gì xảy ra với cả khả năng nghe lẫn chuyển động đầu và mắt khi giọng nói mục tiêu có thể ở gần như bất kỳ đâu trong phòng.

Bối cảnh: vì sao các nhà nghiên cứu quan tâm đến vấn đề này

Hệ thống micrô định hướng sử dụng hai hoặc nhiều micrô trên mỗi máy trợ thính và so sánh những chênh lệch thời gian rất nhỏ giữa chúng để xác định âm thanh đến từ hướng nào. Âm thanh từ phía trước được giữ nguyên cường độ, còn âm thanh từ các hướng khác bị giảm bớt. Trong buồng đo yên tĩnh của phòng khám với loa đặt ngay phía trước người nghe, cách này cải thiện đáng tin cậy khả năng hiểu lời nói trong tiếng ồn.

Vấn đề là chính quá trình xử lý đó loại bỏ một số tín hiệu tự nhiên mà con người dùng để định vị âm thanh. Khả năng định vị của con người dựa vào việc so sánh độ lớn và thời điểm âm thanh đến hai tai. Nếu máy trợ thính âm thầm thay đổi những chênh lệch đó, người nghe có thể nghe lời nói rõ hơn nhưng lại khó biết nên nhìn về đâu. Âm vang, tức những phản xạ âm thanh dội lại từ tường và đồ đạc, càng khiến việc này khó hơn.

Các nghiên cứu trước đây chủ yếu đo khả năng hiểu lời nói khi nhà nghiên cứu đã cho người nghe biết trước cần chú ý vào đâu. Nhóm nghiên cứu Đan Mạch và Mỹ muốn biết điều gì xảy ra khi việc tìm ra người nói cũng là một phần của nhiệm vụ, và liệu mất thính lực có làm thay đổi chiến lược tìm kiếm của con người hay không.

Cách thực hiện nghiên cứu

Hai mươi người nghe có thính lực bình thường và hai mươi hai người nghe bị mất thính lực đã tham gia. Mỗi người ngồi giữa một dàn 64 loa trong một căn phòng có độ vang vừa phải và đeo kính thực tế ảo hiển thị khung cảnh. Nhiều câu chuyện được phát cùng lúc từ các vị trí khác nhau trong phòng, và người tham gia phải tìm ra câu chuyện mục tiêu được chỉ định và nhận diện nó. Mục tiêu có thể xuất hiện ở bất kỳ vị trí nào trong mười lăm vị trí xung quanh người nghe.

Kính theo dõi vị trí đầu và mắt trong suốt quá trình, nhờ đó nhà nghiên cứu có thể tái hiện chính xác cách mỗi người tìm kiếm: họ quay về đâu đầu tiên, họ di chuyển đầu hay chỉ di chuyển mắt, và họ hướng đến mục tiêu hiệu quả đến mức nào. Kết quả được chấm điểm dựa trên độ chính xác của câu trả lời, sai số định vị và thời gian phản hồi.

Mọi người đều hoàn thành nhiệm vụ khi không đeo máy rồi đến khi đeo máy, và điều kiện đeo máy được thực hiện hai lần, một lần với máy trợ thính ở chế độ đa hướng và một lần bật micrô định hướng. Việc cho cùng những người tham gia trải qua tất cả các điều kiện giúp quy được sự khác biệt cho cách xử lý âm thanh thay vì cho sự khác biệt giữa các cá nhân.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện điều gì

Kết quả rõ ràng nhất là khoảng cách giữa hai nhóm. Trong mọi điều kiện được thử nghiệm, người tham gia bị mất thính lực kém chính xác hơn, có sai số định vị lớn hơn và phản hồi chậm hơn so với người có thính lực bình thường. Mất thính lực không chỉ khiến nhiệm vụ khó hơn theo nghĩa mắc nhiều lỗi hơn, mà còn thay đổi cách mọi người thực hiện nhiệm vụ.

Hành vi tìm kiếm của nhóm suy giảm thính lực kém trực tiếp hơn một cách rõ rệt. Họ thường quay đầu ra xa mục tiêu ở lần chuyển động đầu tiên hơn, và đường quét tổng thể kém hiệu quả hơn. Họ cũng dựa vào chuyển động mắt nhiều hơn chuyển động đầu, một xu hướng càng rõ hơn khi họ đeo máy.

Một trong những phát hiện hành vi đáng chú ý hơn cả xuất hiện vào thời điểm phản hồi. Người nghe bị mất thính lực thường hướng ánh mắt về vị trí mục tiêu trong khi đầu vẫn quay về hướng khác. Người nghe có thính lực bình thường có xu hướng đưa cả hai về cùng một hướng. Vì micrô định hướng nhắm theo hướng đầu chứ không theo hướng mắt, thói quen đó khiến chùm thu âm thường hướng ra xa giọng nói mà người nghe đã tìm thấy.

Tác động của bản thân máy trợ thính không hoàn toàn tích cực. Ở nhóm thính lực bình thường, việc đeo máy thực ra làm giảm độ chính xác và tăng sai số định vị so với khi nghe không đeo máy, và mức sụt giảm lớn nhất ở chế độ định hướng. Việc đeo máy cũng làm tăng độ phức tạp của chuyển động mắt ở cả hai nhóm, trong đó người tham gia suy giảm thính lực có kiểu nhìn phức tạp nhất.

Gộp lại, các kết quả cùng chỉ về một hướng nhất quán. Xử lý định hướng được tạo ra để giải quyết vấn đề tín hiệu, và nó làm được điều đó, nhưng bằng cách loại bỏ thông tin không gian mà người nghe đang dùng cho một nhiệm vụ khác. Khi nhiệm vụ đòi hỏi tìm ra người nói thay vì chỉ hiểu một người đã ở ngay trước mặt, sự đánh đổi đó trở nên rõ ràng.

Ý nghĩa đối với người bị mất thính lực

Bài học thực tế không phải là micrô định hướng là ý tưởng tồi. Trong tình huống mà chúng được thiết kế cho – một người nói đã biết ở phía trước người nghe trong căn phòng ồn ào – chúng vẫn là một trong những công cụ hiệu quả nhất của máy trợ thính. Bài học là một chế độ cố định duy nhất khó có thể phù hợp với mọi khoảnh khắc của một buổi tối đi chơi thực tế.

Nghiên cứu cũng cung cấp cách diễn đạt hữu ích khi trao đổi với chuyên gia thính học. Nếu người đeo nói rằng lời nói rõ hơn nhưng khó định hướng trong phòng hơn, hoặc họ cứ nhìn sai hướng khi có người gọi tên mình, thì đó là một hiệu ứng đã được ghi nhận và nay đã được đo lường, chứ không phải dấu hiệu máy bị lỗi hay người đeo làm sai điều gì.

Ngoài ra còn có một bài học nhỏ về hành vi. Vì xử lý định hướng đi theo đầu chứ không theo mắt, việc quay mặt về phía người nói thay vì chỉ liếc nhìn họ sẽ đưa chùm thu âm đến đúng nơi người đeo muốn. Thói quen này không tốn gì và giúp bạn tận dụng công nghệ thay vì đi ngược lại nó.

Khi nghe rõ lời nói trong tiếng ồn là ưu tiên

Nghiên cứu này nhắc nhở rằng phần khó nhất của mất thính lực hiếm khi là trò chuyện nơi yên tĩnh. Đó là nhà hàng, bữa tối gia đình, phòng họp, và cách một thiết bị xử lý những giọng nói cạnh tranh trong không gian dội âm. Đó mới là vấn đề đáng để cân nhắc khi chọn mua.

Panda Quantum được xây dựng xoay quanh ưu tiên đó. Đây là máy trợ thính loa trong ống tai (RIC) 16 kênh có giảm tiếng ồn chủ động, một trong những máy trợ thính giảm tiếng ồn thích ứng được thiết kế để giữ lời nói dễ hiểu khi tiếng nền không chịu “hợp tác”, và bộ xử lý WDRC 16 kênh định hình độ khuếch đại theo từng băng tần thay vì đơn giản làm mọi thứ to hơn. Máy cũng kết nối với ứng dụng Panda để thực hiện bài kiểm tra thính lực trong tai ngay qua chính thiết bị, thiết lập độ khuếch đại và đáp ứng tần số theo thính lực đồ của chính người đeo thay vì theo một đường cong chung chung. Bluetooth xử lý trực tiếp cuộc gọi, TV và âm nhạc, còn hộp sạc giúp cặp máy đạt tổng thời lượng pin khoảng 80 giờ.

Một lưu ý trung thực áp dụng cho mọi thiết bị không kê đơn, kể cả sản phẩm này. Máy trợ thính OTC được chấp thuận cho mất thính lực nhẹ đến trung bình, và người bị mất thính lực nặng hoặc sâu vẫn được hưởng lợi nhiều nhất từ việc lắp và chỉnh máy tại phòng khám. Quantum có bảo hành 5 năm và đổi trả trong 45 ngày, nên việc thử máy ở chính những nơi khiến bạn gặp khó khăn là một lựa chọn ít rủi ro.

Hạn chế của nghiên cứu

Đây là một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Dàn loa và môi trường thực tế ảo được thiết kế để chân thực, nhưng một căn phòng mô phỏng với các câu chuyện mục tiêu được chỉ định không phải là một bữa tiệc tối, và mẫu gồm 42 người tham gia chia thành hai nhóm là khá nhỏ. Kết quả mô tả những gì những người nghe này đã làm trong nhiệm vụ này, và không nên được xem là kết luận về bất kỳ mẫu máy trợ thính cụ thể nào.

Bản tóm tắt được lập chỉ mục không nêu nguồn tài trợ. Bạn đọc cũng nên lưu ý rằng một đồng tác giả làm việc tại ORCA Labs, một phòng nghiên cứu thuộc ngành công nghiệp. Điều này khá phổ biến và được công khai minh bạch trong khoa học thính giác, nhưng vẫn đáng biết khi cân nhắc các kết luận về cách máy trợ thính xử lý âm thanh.

Chúng ta đang ở đâu

Micrô định hướng giúp hiểu lời nói dễ hơn, nhưng trong bài kiểm tra này lại khiến việc xác định vị trí người nói khó hơn. Cả hai điều đều đúng cùng lúc, và lắp và chỉnh máy tốt chính là cân bằng hai yếu tố đó cho những không gian mà mỗi người thực sự hay ở. Câu hỏi hữu ích hơn để mang đến chuyên gia thính học không phải là máy trợ thính có tính năng định hướng hay không, mà là máy chuyển đổi giữa các chế độ linh hoạt đến đâu và được tinh chỉnh khớp với thính lực của chính người đeo tốt đến mức nào.

Narayanan SK, Ahrens A, Rønne F, Dau T, Best V, Neher T. Effects of Hearing Loss and Hearing Aid Directionality on Performance and Orienting Behavior in a Multi-Talker Audiovisual Search Task. Ear and Hearing. 2026. Truy cập từ PubMed. https://doi.org/10.1097/AUD.0000000000001872