Micrô định hướng trên máy trợ thính giúp nghe lời nói nhưng gây khó khăn khi xác định ai đang nói

Một nhóm nghiên cứu Đan Mạch và Mỹ đã theo dõi chuyển động đầu và mắt bên trong một căn phòng thực tế ảo đầy những người nói chen nhau, và phát hiện rằng chế độ xử lý định hướng vốn được thiết kế để làm rõ lời nói lại khiến người nghe khó xác định lời nói ấy đến từ đâu hơn.

Ai từng đứng giữa một nhà hàng đông khách đều biết rằng nghe không chỉ là chuyện âm lượng. Trước khi theo kịp một cuộc trò chuyện, bạn phải tìm ra nó. Não bộ so sánh những khác biệt rất nhỏ của âm thanh đến mỗi bên tai, xác định giọng nói phát ra từ hướng nào và quay đầu bạn về phía đó. Toàn bộ chuỗi này diễn ra trong tích tắc và thường không cần nỗ lực có ý thức.

Máy trợ thính từ lâu đã cố gắng hỗ trợ nửa sau của vấn đề đó, tức là phần mà giọng nói mục tiêu phải cạnh tranh với mọi âm thanh khác. Micrô định hướng khuếch đại âm thanh đến từ phía trước người đeo và nén âm thanh từ phía sau và hai bên. Cách làm này có hiệu quả, nhưng một nhóm nhà nghiên cứu ở Đan Mạch và Mỹ muốn biết cái giá phải trả là gì. Câu trả lời của họ, đăng trên tạp chí Ear and Hearing, là chính cơ chế xử lý giúp làm sạch lời nói có thể âm thầm cản trở việc tìm kiếm diễn ra trước đó.

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

Phần lớn các nghiên cứu thính học đo người nghe khi họ ngồi yên, quay mặt về một chiếc loa duy nhất và nhắc lại các câu. Cách bố trí đó gọn gàng và dễ lặp lại, nhưng nó loại bỏ chính điều khiến những căn phòng thực tế trở nên khó nghe. Trong đời thực, bạn di chuyển. Bạn quay về phía người vừa bắt đầu nói, liếc nhìn người khác, và vị trí của mục tiêu so với tai bạn liên tục thay đổi.

Xử lý micrô định hướng khiến việc này phức tạp hơn. Máy trợ thính định hướng chủ động xử lý âm thanh từ phía trước khác với âm thanh đến từ những hướng khác, làm thay đổi các tín hiệu không gian mà não dựa vào. Tiếng vang, tức các âm phản xạ dội lại từ tường và trần nhà, càng làm những tín hiệu này mờ đi. Các nhà nghiên cứu muốn xem chế độ định hướng giúp ích hay gây cản trở khi người nghe phải chủ động tìm kiếm trong phòng thay vì chỉ nghe thẳng phía trước.

Họ cũng muốn quan sát hành vi, không chỉ điểm số. Hai người có thể trả lời đúng cùng số câu nhưng thực hiện nhiệm vụ theo những cách hoàn toàn khác nhau, và cách một người di chuyển đầu và mắt để tìm một giọng nói cho biết rất nhiều về việc nghe đang tốn bao nhiêu công sức.

Cách thực hiện nghiên cứu

Hai mươi người trưởng thành có thính lực bình thường và 22 người trưởng thành bị mất thính lực đã tham gia. Mỗi người được đặt trong một môi trường nghe nhìn có độ vang vừa phải, được tạo ra bởi dàn loa 64 kênh kết hợp với kính thực tế ảo. Nhiều câu chuyện được phát cùng lúc từ các vị trí khác nhau, và người tham gia phải xác định vị trí và nhận diện một câu chuyện mục tiêu cụ thể trong số đó. Mục tiêu có thể xuất hiện ở bất kỳ vị trí nào trong 15 vị trí theo phương ngang quanh người nghe.

Kính thực tế ảo đảm nhận hai vai trò. Ngoài việc hiển thị khung cảnh, các cảm biến tích hợp còn theo dõi từng khoảnh khắc đầu người tham gia đang hướng về đâu và mắt họ đang nhìn vào đâu. Mỗi người tham gia hoàn thành nhiệm vụ khi không đeo máy và sau đó khi có đeo máy, một lần với máy trợ thính ở chế độ đa hướng, thu âm thanh từ mọi phía gần như như nhau, và một lần với chế độ định hướng được bật.

Hiệu suất được chấm theo ba cách: câu trả lời có đúng không, vị trí được báo cáo lệch bao xa, và thời gian phản hồi mất bao lâu. Hành vi được đo riêng dựa trên tỷ lệ người tham gia quay sai hướng ở lần đầu, sự cân bằng giữa chuyển động đầu và chuyển động mắt, mức độ hiệu quả của đường tìm kiếm, và khoảng cách cuối cùng giữa hướng đầu, hướng nhìn với vị trí thực của mục tiêu.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện điều gì

Những người tham gia bị mất thính lực có kết quả kém hơn nhóm thính lực bình thường ở mọi chỉ số và trong mọi điều kiện. Câu trả lời của họ kém chính xác hơn, ước tính vị trí lệch xa hơn và họ mất nhiều thời gian hơn để trả lời. Khoảng cách này vẫn giữ nguyên dù họ có đeo máy trợ thính hay không.

Dữ liệu hành vi kể một câu chuyện chi tiết hơn. Người nghe bị mất thính lực tìm kiếm kém trực tiếp hơn. Họ dễ quay đầu ra xa mục tiêu ở lần chuyển động đầu tiên rồi mới chỉnh lại, và họ dựa vào chuyển động mắt nhiều hơn chuyển động đầu để quét khung cảnh. Nói cách khác, họ phải tìm kiếm nhiều hơn để đi đến một câu trả lời kém hơn.

Kết quả nổi bật liên quan đến nhóm có thính lực bình thường. Khi những người này đeo máy trợ thính, độ chính xác của họ giảm và sai số định vị tăng so với chính kết quả khi không đeo máy, và tác động rõ nhất ở chế độ micrô định hướng. Họ cũng dựa vào chuyển động đầu nhiều hơn một chút khi đeo máy. Vì đây là những người có thính lực hoàn toàn không cần hỗ trợ, phát hiện này tách riêng được tác động của bản thân cơ chế xử lý, chứ không phải tác động của mất thính lực.

Cả hai nhóm đều có kiểu chuyển động mắt phức tạp hơn khi đeo máy, trong đó người nghe bị suy giảm thính lực có hành vi nhìn phức tạp nhất. Và hai nhóm giải quyết vấn đề theo cách khác nhau vào thời điểm trả lời. Trong khi người có thính lực bình thường có xu hướng hướng cả đầu và ánh mắt về phía mục tiêu, người bị suy giảm thính lực thường nhìn đúng vị trí nhưng đầu vẫn hướng về chỗ khác.

Ý nghĩa đối với người bị mất thính lực

Bài học thực tế không phải là micrô định hướng là một ý tưởng tồi. Chúng tồn tại vì giải quyết được một vấn đề có thật, và hàng chục năm nghiên cứu đã chứng minh giá trị của chúng trong việc hiểu lời nói giữa tiếng ồn. Điều nghiên cứu này bổ sung là lợi ích đó không miễn phí. Làm sắc nét vùng âm thanh phía trước sẽ đánh đổi một phần thông tin không gian vốn cho bạn biết một giọng nói ở đâu ngay từ đầu.

Sự đánh đổi này quan trọng nhất ở chính những tình huống mà mọi người hay phàn nàn. Ở một bàn ăn nơi câu chuyện nhảy từ đầu bàn này sang đầu bàn kia, hoặc trong một cuộc họp khi có người phía sau lên tiếng, việc tìm ra người nói đã chiếm một nửa công việc. Người đeo máy nhận thấy mình cứ quay nhầm hướng khi ở chỗ đông người không phải là đang tưởng tượng, và cách khắc phục có thể đơn giản chỉ là chuyển chương trình thay vì chấp nhận khó khăn.

Nó cũng gợi ý một kỳ vọng hợp lý khi bạn đi lắp và chỉnh máy. Hỏi xem thiết bị có nhiều hơn một chế độ micrô không, và khi nào nên dùng từng chế độ, là một câu hỏi chính đáng. Một chế độ tuyệt vời cho cuộc trò chuyện hai người ngang qua một chiếc bàn ồn ào không mặc nhiên là chế độ phù hợp khi đi qua một nơi đông đúc.

Vì sao phòng ồn ào đòi hỏi hai điều khác nhau ở máy trợ thính

Nghiên cứu này nhắc rằng một căn phòng đông người đặt ra hai yêu cầu riêng biệt cho máy trợ thính. Một là tách giọng nói mục tiêu ra khỏi các âm thanh cạnh tranh. Hai là giữ lại đủ khung cảnh âm thanh xung quanh để người đeo vẫn có thể định hướng trong đó. Các thiết bị xử lý sự cân bằng này thông qua cách chúng phân chia và định hình âm thanh đầu vào một cách tinh tế, chứ không phải bằng cách khuếch đại thô.

Panda Quantum thuộc nhóm này. Đây là thiết bị loa trong ống tai (RIC) với bộ xử lý 16 kênh và tính năng giảm tiếng ồn chủ động, chính là nguyên lý thiết kế đằng sau các máy trợ thính nghe lời nói trong tiếng ồn: thay vì tăng tất cả cùng lúc, thiết bị hoạt động theo từng băng tần để lời nói vẫn rõ ràng trong khi tiếng ồn nền đều đều được giảm bớt. Máy cũng kết nối với ứng dụng Panda để thực hiện bài kiểm tra thính lực trong tai ngay qua máy, rồi thiết lập độ khuếch đại và đáp ứng tần số theo kết quả, nhờ đó việc tinh chỉnh phản ánh thính lực đồ của chính người đeo thay vì một đường cong chung chung.

Ngoài khả năng xử lý, Quantum có Bluetooth cho cuộc gọi, TV và âm nhạc, tổng thời lượng pin lên đến 80 giờ cùng hộp sạc, kèm bảo hành 5 năm và đổi trả trong 45 ngày. Điều đáng lưu ý khi đọc những nghiên cứu như thế này: thiết bị không kê đơn được phê duyệt cho mất thính lực từ nhẹ đến trung bình, còn mất thính lực nặng hoặc sâu vẫn được lợi nhiều nhất từ việc lắp và chỉnh máy tại phòng khám. Bạn có thể xem đầy đủ thông số kỹ thuật tại pandahearing.com.

Hạn chế của nghiên cứu

Đây là một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, và tính chân thực của nó có giới hạn. Dàn loa 64 kênh kết hợp kính thực tế ảo tái tạo một căn phòng có tiếng vang rất thuyết phục, nhưng người tham gia thực hiện một nhiệm vụ tìm kiếm đã được xác định chứ không phải một cuộc trò chuyện thực, và chỉ một môi trường âm học được kiểm tra. Với tổng cộng 42 người tham gia, cỡ mẫu là hợp lý cho kiểu theo dõi chuyển động chi tiết này nhưng đủ nhỏ để khác biệt cá nhân có ảnh hưởng đáng kể. Việc cho người có thính lực bình thường đeo máy trợ thính cũng là một cách bố trí thí nghiệm chứ không phải tình huống thực tế, hữu ích để tách riêng tác động của cơ chế xử lý nhưng không mô tả cách bất kỳ ai thực sự nghe.

Về công bố thông tin, hồ sơ PubMed của bài báo này không có tuyên bố về nguồn tài trợ hay xung đột lợi ích, nên chúng tôi không thể xem xét những thông tin đó ở đây. Cần lưu ý rằng một đồng tác giả làm việc tại ORCA Labs ở Lynge, Đan Mạch, một phòng thí nghiệm nghiên cứu thính học gắn với ngành công nghiệp thiết bị trợ thính. Người đọc muốn xem đầy đủ tuyên bố công bố thông tin có thể tìm trong bài báo đã xuất bản.

Chúng ta đang ở đâu

Nghe tốt trong một căn phòng đông người hóa ra là hai việc chứ không phải một, và một tính năng giải quyết việc thứ hai có thể khiến việc thứ nhất khó hơn một chút. Đó là một bài toán kỹ thuật có thể giải quyết chứ không phải ngõ cụt, và nó ủng hộ những thiết bị và cách lắp chỉnh có thể thay đổi cách hoạt động tùy tình huống thay vì áp dụng một chiến lược cho mọi nơi. Với những ai đang đeo máy trợ thính, điều hữu ích là chú ý xem tình huống nào khó khăn nhất và nói ra, bởi khó khăn khi tìm ra một giọng nói là một vấn đề khác với khó khăn khi hiểu nó, và cần một giải pháp khác.

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. Retrieved from PubMed. https://doi.org/10.1097/AUD.0000000000001872