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SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN MARSHALL CHASIN, AuD NEIL S. HOCKLEY, MSc JANUAR 2014 Dieser Artikel erschien ursprünglich in “The Hearing Review“ (www.hearingreview.com) vom April 2013 und wird hier mit Genehmigung veröffentlicht. Originale Literaturstelle: Chasin M., Hockley, N. S. An automated system to improve hearing aid settings for non-English speakers. Hearing Review. 2013; 20(4) 28 – 32. Zwischen vielen Sprachen auf der Welt gibt es feine linguistische Unterschiede, die vom sprachenspezifischen SII oder dem LTASS nicht berücksichtigt werden. Die in der Bernafon Anpasssoftware implementierten neuen sprachenspezifischen Anpassziele sollen dem Abhilfe schaffen, indem sie linguistische Faktoren in die Berechnung einbeziehen, die vom LTASS nicht repräsentiert werden. Mit ihrer Hilfe sollen Sprachanteile nicht englischsprachigen oder mehrsprachigen Personen zugänglich gemacht werden, die typische Unterscheidungsmerkmale für zahlreiche Sprachen darstellen. Eines der auffälligsten, jedoch am wenigsten untersuchten Probleme in der Hörgeräteakustik sind die klinischen Konsequenzen für Kunden, die entweder kein Englisch oder Englisch als Zweit- oder Drittsprache sprechen. Es ergibt sich die Frage, ob ein für die englische Sprache programmiertes Hörgerät anders eingestellt werden sollte, wenn es einem Kunden angepasst wird, dessen Muttersprache nicht Englisch ist. In neuerer Zeit wurden einige Arbeiten ver öffentlicht, die nahelegen, dass es tatsächlich linguistische Sprachaspekte gibt, die bei der Berechnung der Einstellungen in Betracht gezogen werden müssen.1 – 7 Ein Beispiel ist die Modifizierung für tonale Sprachen (z.B. Chinesisch) durch die Anpassregel NAL NL2, bei der unterschiedliche Wortbedeutungen aus Tonhöhenänderungen bei den tieffrequenten Vokalen abgeleitet werden können.8,9 2 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN Als Grundlage für die Anpassung von Hörgeräten dient meist das mittlere Langzeitsprachspektrum (LTASS).10 – 12 Das LTASS repräsentiert die Lautstärke und die Frequenzkomponenten von Sprache. Die in der Welt gesprochenen Sprachen haben alle ein ähnliches LTASS. Byrne et al.12 untersuchten das LTASS von 12 Sprachen und mehreren Dialekten und kamen zu dem Ergebnis: Das LTASS war für alle Sprachen ähnlich ... Es wird die Anwendung eines “universellen“ LTASS vorgeschlagen, für alle Sprachen, für verschiedene Zwecke, darunter die Berechnung der Einstellungen für Hörgeräte … [p 2108]12 Das ist nicht überraschend, da alle Sprachen von Menschen gesprochen werden, die einen Stimmapparat mit ähnlichen Abmessungen und ähnlicher akustischer Ausgangsleistung besitzen. Jedoch ist dies nicht der Parameter, der untersucht werden muss, um Änderungen der Frequenz wiedergabe und Kompression gegenüber der englischen Sprache festzulegen. Von grösserer Bedeutung als das LTASS ist die phonemische oder linguistische Eigenschaft einer Sprache, die für einen Sprecher dieser Sprache einen Sinn ergibt. Von grösserer Bedeutung als das LTASS ist die phonemische oder linguistische Eigenschaft einer Sprache, die für den Sprecher dieser Sprache einen Sinn ergibt. Beispielsweise können auf Russisch alle Laute entweder palatalisiert oder nicht palatalisiert sein, wobei sich die Bedeutung von Wörtern ändert, was im Englischen nicht der Fall ist. Die Palatalisierung hat einen phonetischen Anteil in der Region um 3000 Hz (um den dritten Formanten). Russisch sprechende Personen benötigen demnach bei 3000 Hz mehr Verstärkung als bei Englisch, wenn sie Russisch hören. Einige dieser Anteile sind im Speech Intelligibility Index (SII)13 sichtbar, andere nicht. SII-Unterschiede bewirken lediglich Änderungen der Frequenzwiedergabe und liefern keine Informationen zu Zeitkonstanten der Kompression oder zur notwendigen Verstärkung leiser Eingangssignale. Beides kann von Sprache zu Sprache stark variieren. Sprachenspezifische Änderungen wurden bereits von Chasin,1,3 – 6 beschrieben und lassen sich in drei Kategorien zusammenfassen: 1) Sprachen mit tonalen, morischen Eigenschaften oder tieffrequenten Nasalen und Vokalen. Sprachen, die tonal sind (z.B. Chinesisch), morisch geprägt (z.B. Japanisch) oder durch eine Häufung von tieffrequenten Nasalen und Vokalen charakterisiert sind (z.B. Portugiesisch), erfordern mehr tieffrequente Verstärkung als Englisch. Änderungen der Frequenzwiedergabe sieht man auch in semitischen Sprachen (z.B. Arabisch und Hebräisch). In diesen Fällen sollte jedoch eine hochfrequentere Verstärkung als bei der äquivalenten Einstellung für Englisch erfolgen, da diese Sprachen durch linguistisch ausgeprägte hochfrequente Konsonanten gekennzeichnet sind. Diese linguistisch markanten Sprachcharakteristiken wirken sich nur auf die Frequenzwiedergabe aus und können alle im sprachenspezifischen SII beobachtet werden. Die Angaben in Tabelle 1 wurden von Chasin1 übernommen und zeigen einige Fälle, bei denen in verschiedenen Frequenzregionen Modifikationen notwendig sein könnten, sowie einige Sprachenbeispiele. 3 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN TIEFFREQUENTE VERSTÄRKUNG (unter 2000 Hz) Tonal (z.B. Chinesisch) Morisch (z.B. Japanisch) MITTELFREQUENTE VERSTÄRKUNG (zentriert um 3000 Hz) Palatal (z.B. Russisch) Retroflexes /r/ (z.B. Chinesisch) HOCHFREQUENTE VERSTÄRKUNG (über 3000 Hz) Uvulare Plosive (z.B. Arabisch) Frikative (z.B. Hebräisch) Tabelle 1: Beispiele für zusätzliche tief-, mittel- und hochfrequente Verstärkung, die für verschiedene nicht-englische Sprachen erforderlich sein könnte. Diese Änderungen erscheinen im sprachenspezifischen SII-Index. 2) Sprachen mit strenger morphologischer Struktur, die Konsonant-Vokal-Konsonant-Wechsel (CVC) erfordern. Japanisch und in geringerem Grad Vietnamesisch erfordern eine kürzere Ausschwingzeit der Kompressionsschaltung, als eine englischsprachige Person mit ähnlichem audiometrischem Befund. Die intervokalen leisen Konsonanten benötigen eine ausreichende Verstärkung, um ausreichend hörbar zu sein und müssen eher linear verarbeitet werden. Bei einer äquivalenten Person, die englische Sprache hört, wird diese Änderung der Ausschwingzeit in einem sprachenspezifischen SII nicht zu sehen sein. Seit Einführung von Mehrkanal-Kompression und anderen Systemen wie ChannelFree™,14 – 17 ist dieses Problem heute möglicherweise weniger relevant als früher. 3) Sprachen mit SOV-Wortstellung (Subjekt-Objekt-Verb). Sprachen wie Hindi/Urdu, Iranisch (Farsi), Türkisch, Japanisch, Somali und Koreanisch erfordern mehr Verstärkung leiser Eingangssignale als Englisch. Diese Sprachen zeichnen sich durch eine relativ geringe Intensität am Satzende aus, da die satzschliessenden Substantive fehlen, die in SVOSprachen (Subjekt-Verb-Objekt) wie Englisch vorherrschen. Die satzschliessenden Elemente einer Sprache mit SOV-Wortstellung können eine höhere Verstärkung leiser (satzschliessender) Eingangssignale erfordern als bei Englisch mit seiner SVO-Wortstellung. Substantive haben einen höheren Schallpegel als syntaktische Elemente, wie Verben, Adjektive und andere Funktionswörter. So gesehen können die satzschliessenden Elemente einer Sprache mit SOV-Wortstellung eine höhere Verstärkung leiser (satzschliessender) Eingangssignale erfordern als beim Englischen mit seiner SVO-Wortstellung. Wie bei den morpho logisch eingeschränkten Sprachen (CVC-Wortstruktur) würde der Bedarf an zusätzlicher Verstärkung leiser Eingangssignale in einem sprachen spezifischen SII nicht zu erkennen sein. Tabelle 2, die ebenfalls von Chasin1 übernommen wurde, zeigt Fälle, bei denen eine im Vergleich zu Englisch kürzere Ausschwingzeit oder eine zusätzliche Verstärkung leiser Eingangssignale erforderlich sein könnte, sowie einige Beispiele für Sprachen. SYNTAKTISCHE STRUKTUREN morphologische CVC-Struktur SOV-Wortstellung ÄNDERUNG GEGENÜBER ENGLISCH Kürzere Ausschwingzeit* SPRACHENBEISPIELE Japanisch, Vietnamesisch Mehr Verstärkung bei leisen Eingangssignalen Türkisch, Iranisch (Farsi), Hindi-Urdu Tabelle 2: Beispiele für Sprachen, die im Vergleich zu Englisch eine andere Verstärkung leiser Eingangssignale (aufgrund der leisen Satzabschlüsse von SOV-Sprachen) beziehungsweise kürzere Ausschwingzeiten erfordern würden (damit in morphologisch eingeschränkten Sprachen der dazwischenliegende Konsonantklang ausreichend hörbar ist). * Eine kürzere Ausschwingzeit war möglicherweise eher ein Problem mit EinkanalHörgeräten als bei den heute üblichen Digitalgeräten. 4 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN So wird es einfach (bzw. einfacher) Um das Umsetzen all dieser Informationen in der Praxis zu erleichtern, hat Bernafon seine Anpasssoftware Oasis um die Funktion Sprachenspezifische Anpassziele erweitert. Die damit verbundenen Änderungen von Verstärkung und Kompression basieren auf den weiter oben diskutierten linguistischen (phonetischen, phonemischen, morphologischen und syntaktischen) Analysen. Die Verstärkungs anpassungen mithilfe Sprachenspezifischer Anpassziele bei der Hörgeräteanpassung sollen Sprachanteile hörbar machen, die normalerweise im LTASS nicht berücksichtigt werden. Die Verstärkungsanpassungen mithilfe Sprachenspezifischer Anpassziele sollen Sprachanteile hörbar machen, die im LTASS nicht berücksichtigt werden. Anhand der in diesem Artikel betrachteten Arbeiten wurden neun Sprachgruppierungen entwickelt. Ein Beispiel ist Koreanisch, bei dem auf die Eingangszielwerte für 50 dB und 65 dB zwischen 2000 Hz und 8000 Hz eine zusätzliche Verstärkung angewendet wird. Das verbessert die Hörbarkeit leiser, hochfrequenter Konsonanten, die gegen Ende der Sätze auftreten. Die Sprachenspezifischen Anpassziele machen nicht nur viele spezifische Sprachanteile hörbar, sondern verringern auch den Bedarf an Feinanpassungsschritten, die früher gegebenenfalls notwendig waren, damit die nicht englischsprachige Person die Sprache verstehen konnte. Diese Modifikation wird in vollem Umfang nur auf die patentierten Anpassregeln BernaFit Comfort und BernaFit NL angewendet, die auf NAL NL1 beruhen.18 Anwendung der Sprachenspezifischen Anpassziele Um die Sprachenspezifischen Anpassziele anzuwenden, braucht der Akustiker lediglich die Sprache in der Liste des Dropdown-Menüs auf dem Oasis Bildschirm “Persönliche Daten“ (siehe Abbildung 1) auswählen. Die Liste basiert auf dem ISO 639-1 (2002) Code19 für die dort repräsentierten Sprachen. Abbildung 1. Eine Sprachenliste auf Basis der Liste von ISO 639-1 auf dem Bildschirm “Persönliche Daten“. 5 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN Wenn eine Sprache gewählt wurde, werden die Sprachenspezifischen Anpassziele automatisch in allen Programmen angewendet, deren primäres Ziel das Verstehen von Sprache ist, siehe Abbildung 2. In diesem Beispiel werden die Anpassziele für die japanische Sprache auf Programm 1-Multi-Automatik und Programm 2-Telefon angewendet. Auf Programm 3-Komfort in Lärm werden die japanischen Anpassziele nicht angewendet, da es bei diesem Programm nicht auf Sprachverständlichkeit ankommt, sondern auf die Reduzierung lästiger Geräusche. Auch auf Programm 4-Live Musik werden die japanischen Anpassziele nicht angewendet, da das Verstehen von Sprache nicht das Ziel dieses Programms ist und die für Musik charakteristischen intensiveren Eingangssignale eine geringere Gesamtverstärkung erfordern. Abbildung 2. Beispiel für die Zuordnung Sprachenspezifischer Anpassziele zu den Programmen. Da die Liste der Sprachen nach ISO 639-1 recht lang ist, kann eine verkürzte Ausgabe erwünscht sein, die von Kunden und ihren Angehörigen in einer bestimmten geographischen Region gesprochen werden. Um alle Sprachen zu sehen, die in der Anpasssoftware Oasis ausgewählt werden können, klicken Sie im Dropdown-Menü auf “Mehr”. Wird das Kontrollkästchen einer Sprache angeklickt, erscheint diese Sprache bei allen nachfolgenden Anpassungen in der Kurzliste (Abbildung 3). Wird eine Sprache gewählt, ohne das Kästchen anzuklicken, steht diese Sprache nur in der aktuellen Sitzung zur Verfügung. Wenn eine Sprache nicht länger in der Kurzliste enthalten sein soll, entfernen Sie einfach das Häkchen. 6 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN Abbildung 3. Beispiel für eine Kurzliste mit Sprachen anhand der auf ISO 639-1 basierten Liste. Weitere Überlegungen während der Anpassung Bei der Anpassung von Hörgeräten wird häufig ein Kompromiss zwischen der benötigten Verstärkung und der Verringerung des Okklusionseffekts eingegangen. Okklusion kann für eine Vielzahl von Personen mit sehr verschiedenartigen Hörverlusten ein Problem darstellen. 20,21 Für die meisten Personen wird das Verschlussgefühl durch ein Hörgerät mit offener Anpassung gemildert. Bei einer offenen Anpassung wird der Aufbau von Energie bei den tiefen Frequenzen reduziert. Gleichzeitig jedoch gelangt bei der offenen Anpassung tieffrequenter Schall auf natürliche Weise in den äusseren Gehörgang. Viele der Einstellungen in den Sprachenspezifischen Anpasszielen von Bernafon – beispielsweise für tonale Sprachen (z.B. Chinesisch) und für morisch geprägte Sprachen (z.B. Japanisch) – erhöhen die Verstärkung in den tiefen Frequenzen. Eine offene Anpassung kann jedoch bewirken, dass diese Zunahme reduziert wird. Mit ihrer Hilfe sollen Sprachanteile, die typische Unterscheidungsmerkmale für zahlreiche Sprachen darstellen, nicht englischsprachigen oder mehrsprachigen Personen zugänglich gemacht werden. Manchmal wird es daher erstrebenswert sein, die Anpassung geringfügig zu schliessen, z.B. indem anstelle eines offenen Schirms ein Schirm mit Belüftungsbohrung verwendet wird, um die negative Wirkung auf die Tieftonverstärkung zu reduzieren. Diese Entscheidungen beruhen jedoch auf den Präferenzen und Anpasszielen des Akustikers bei der Behandlung der Wünsche seiner Kunden. Schlussfolgerungen Zwischen den verschiedenen Sprachen gibt es feine linguistische Unterschiede, die vom sprachenspezifischen SII oder dem LTASS nicht berücksichtigt werden. Die in der Anpasssoftware Oasis implementierten Sprachenspezifischen Anpassziele sollen dem Abhilfe schaffen, indem sie linguistische Faktoren in die Berechnung einbeziehen, die i.d.R. vom LTASS nicht repräsentiert werden. Mit ihrer Hilfe sollen Sprachanteile, die typische Unterscheidungsmerkmale für zahlreiche Sprachen darstellen, nicht englischsprachigen oder mehrsprachigen Personen zugänglich gemacht werden. 7 | SPRACHENSPEZIFISCHE ANPASSZIELE: EIN AUTOMATISIERTES SYSTEM ZUR VERBESSERUNG DER HÖRGERÄTEEINSTELLUNGEN FÜR NICHT ENGLISCHSPRACHIGE PERSONEN Liternaturnachweise 1.Chasin M. How hearing aids may be set for different languages. Hearing Review. 2008;15(11):16-20. Available at: http://www.hearingreview.com/practicemanagement/16780-how-hearing-aids-may-be-set-for-different-languages 2.Zhang J., McPherson B. 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Can J Speech-Lang Pathol Audiol. 2012;36(3): 196-203. 7.Noh H, Lee D. Cross-language identification of long term average speech spectra in Korean and English: Toward a better understanding of the quantitative difference between two languages. Ear Hear. 2012;33(3):441-443. 8.Keidser G., Dillon H., Flax M., Ching T., Brewer S. The NAL-NL2 prescription procedure. Audiology Research. 2011;1:e24. 9.Dillon H. Hearing Aids. 2nd ed. Turramurra, Australia: Boomerang Press/Thieme; 2012. 10.Olsen WO., Hawkins DB., Van Tasell DJ. Representations of the long-term spectra of speech. Ear Hear. 1987;8(5 Suppl):100S-108S. 11.Cox RM, Moore JN. Composite speech spectrum for hearing aid gain prescriptions. 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Since 1946, we have been passionate about developing quality hearing systems that enable people with hearing difficulties to enjoy authentic listening experiences. With Swiss Engineering, precision technology, and our commitment to individual service, we strive to exceed our customers' expectations. Our aim is to provide extra value to our partners every day. Bernafon representatives and employees in over 70 countries fulfill our vision to help people with impaired hearing communicate again without limitations. 10_UK - 12.03.2014_ah Since 1946, we have been passionate about developing quality hearing systems that enable people with hearing difficulties to enjoy authentic listening experiences. With Swiss Engineering, precision technology, and our commitment to individual service, we strive to exceed our customers' expectations. Our aim is to provide extra value to our partners every day. Bernafon representatives and employees in over 70 countries fulfill our vision to help people with impaired hearing communicate again without limitations. World Headquarters Switzerland Bernafon AG Morgenstrasse 131 3018 Bern Phone +41 31 998 15 15 Fax +41 31 998 15 90 Australia Bernafon Australia Pty Ltd. 629 Nudgee Road Nundah QLD 4012 Freecall 1800 809 111 Phone +61 7 3250 0300 Fax +61 7 3250 0372 New Zealand Bernafon New Zealand Ltd. 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