TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN* TE VERBETEREN MARSHALL CHASIN, AUD NEIL S. HOCKLEY, MSC
* Deze verbetering heeft ook betrekking op Nederlands-sprekenden.
JANUARI 2014
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in The Hearing Review (www.hearingreview.com), uitgave april 2013, en is met toestemming overgenomen. Oorspronkelijke literatuur verwijzing: Chasin M, Hockley, N. S. An auto mated system to improve hearing aid settings for non-English speakers. Hearing Review. 2013; 20(4) 28–32. Tussen de vele talen die in de wereld gesproken worden, bestaan subtiele linguïstische verschillen waarmee de taalspecifieke SII of het LTASS geen rekening houden. De nieuwe Taalspecifieke Doelen die in Bernafons aanpassoftware Oasis geïmplementeerd zijn, zijn bedoeld om daar een oplossing voor te bieden. Ze passen tijdens de aanpasprocedure taalkundige factoren toe die normaliter niet door het LTASS worden gerepresenteerd. Deze aanpak is ontwikkeld om de spraakkenmerken die tussen veel gesproken talen zo verschillen, toegankelijk te maken voor niet-Engelssprekenden of meertaligen. Een van de meest pregnante maar minst onderzochte kwesties in de hoorzorg is de klinische verscheidenheid van de vele cliënten die geen Engels spreken of voor wie Engels de tweede of zelfs derde taal is. Een belangrijke klinische vraag betreft het programmeren van het hoortoestel: als het toestel voor het Engels is geprogrammeerd, moet het dan op dezelfde of juist op een andere manier worden ingesteld wanneer een cliënt wordt aangepast voor wie Engels niet de eerste taal is? Recentelijk gepubliceerd onderzoek maakt aannemelijk dat er binnen een taal inderdaad enkele taalkundige factoren zijn waarmee tijdens de aanpasprocedure rekening gehouden moet worden.1-7 Een voorbeeld is de modificatie voor toontalen (bijvoorbeeld Chinees) die door de NAL NL2 aanpasregel gebruikt wordt, waardoor verschillende betekenissen kunnen worden afgeleid van toonhoogtebewegingen in de laag frequente klinkers.8,9
2 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
Aanpassingen van het hoortoestel zijn meestal gebaseerd op het langetermijn gemiddelde spraakspectrum (Long Term Average Speech Spectrum, LTASS).10-12 Het LTASS is een representatie van het niveau en de frequentiecomponenten van spraak. Alle talen in de wereld hebben een vergelijkbare LTASS. Byrne et al.12 onderzochten het LTASS van 12 talen en verschillende dialecten en concludeerden:
Het LTASS was voor alle talen vergelijkbaar… Wij stellen een “universeel” LTASS voor dat toepasbaar is voor alle talen en voor meerdere doelen, onder meer bij het aanpassen van hoortoestellen ….[p. 2108] 12 Dit is natuurlijk niet verrassend aangezien alle talen in de wereld door mensen worden gesproken die allemaal een spraakkanaal van vergelijkbare afmetingen hebben met een vergelijkbaar akoestisch resultaat. Zoals we zullen laten zien is dit echter niet de parameter die onderzocht moet worden wanneer we de veranderingen qua frequentierespons en compressie ten opzichte van het Engels willen vaststellen.
Belangrijker dan het LTASS is de fonemische of linguïstische eigenschap van een taal die betekenis heeft voor een spreker van die taal.
Belangrijker dan het LTASS is de fonemische of linguïstische eigenschap van een taal die betekenis heeft voor een spreker van die taal. Zo kunnen bijvoorbeeld in het Russisch alle klanken al dan niet gepalataliseerd worden, waardoor de woordbetekenis kan veranderen, iets wat in het Engels niet voorkomt. Palatalisatie heeft een fonetisch kenmerk in het gebied rond 3000 Hz (rond de derde formant). Sprekers van het Russisch hebben daarom meer versterking rond de 3000 Hz nodig wanneer ze naar Russisch luisteren, in vergelijking met het luisteren naar Engels. Sommige van deze kenmerken zijn zichtbaar in de Speech Intelligibility Index (SII)13 en anderen niet. Verschillen in SII zullen alleen leiden tot verschillen in de frequentierespons maar geven geen enkele informatie over de tijdconstanten voor compressie of over de hoeveelheid versterking die nodig is voor binnenkomend geluid van laag niveau, twee dingen die van taal tot taal zeer sterk kunnen verschillen. Taalspecifieke veranderingen zijn eerder beschreven door Chasin1,3-6 en kunnen aan de hand van de volgende drie categorieën worden samengevat: 1) Talen met tonale, mora-getimede of laagfrequente nasalen/klinkers. Toontalen (zoals Chinees) of mora-getimede talen (zoals Japans) of talen met veel laagfrequente nasalen en klinkers (zoals Portugees) hebben meer versterking in de lage frequenties nodig dan Engels. Deze veranderingen in frequentierespons gelden ook voor Semitische talen (zoals Arabisch of Hebreeuws) maar daar zou juist meer hoogfrequente versterking moeten worden gegeven dan voor het Engels omdat ze meer linguïstisch onderscheidende hoogfrequente consonanten kennen. Deze linguïstisch onderscheidende taalkenmerken zullen alleen maar leiden tot veranderingen in de frequentierespons en kunnen allemaal worden opgemerkt door de taalspecifieke SII. De informatie in Tabel 1 is een bewerking van Chasin1 en laat een paar voorbeelden zien waar aanpassingen gevraagd worden in verschillende frequentiegebieden; daarbij worden als voorbeeld ook enkele talen genoemd.
3 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
VERSTERKING IN DE LAGE FREQUENTIES (ONDER 2000 HZ) Tonaal (bv. Chinees) Mora-getimed (bv. Japans)
VERSTERKING IN DE MIDDENFREQUENTIES (GECENTREERD ROND 3000 HZ) Palataal (bv. Russisch) Retroflexe /r/ (bv. Chinees)
VERSTERKING IN DE HOGE FREQUENTIES (BOVEN 3000 HZ) Uvulaire plofklanken (bv. Arabisch) Fricatieven (bv. Hebreeuws)
Tabel 1: Voorbeelden van extra versterking in de lage, midden- en hoge frequenties, noodzakelijk voor enkele niet-Engelse talen. Deze veranderingen zullen zichtbaar zijn in taalspecifieke SII-metingen.
2) Talen met een strakke morfologische structuur waarin sprake is van medeklinker-klinker-medeklinker (CVC) afwisseling. Talen zoals Japans en, in mindere mate, Vietnamees vereisen een snellere releasetijd voor het compressiecircuit dan een Engelssprekende persoon die audiometrisch vergelijkbaar is. De intervocale consonanten, met een lage intensiteit, moeten voldoende versterking krijgen om voldoende hoorbaar te worden en zouden wel eens een meer lineaire manier van bewerking nodig kunnen hebben. Deze andere releasetijd, vergeleken met iemand die naar Engels luistert, zal niet zichtbaar worden in een taalspecifieke SII. Sinds de opkomst van meerkanaals compressie en andere schema’s zoals ChannelFree™,14-17 is deze kwestie tegenwoordig wellicht niet meer zo relevant als voorheen.
De elementen aan het einde van een zin in een taal die de SOV-woordvolgorde hanteert, zouden wellicht meer versterking van de zachte input (op zinseinde) moeten krijgen dan nodig is voor een taal als het Engels, met zijn SVO-volgorde.
3) Talen die een Onderwerp-Object-Werkwoord (Subject-Object-Verb of SOV) woordvolgorde kennen. Talen zoals bijvoorbeeld Hindi/Urdu, Iraans (Farsi), Turks, Japans, Somalisch of Koreaans hebben meer versterking dan het Engels nodig voor input van laag niveau. Deze talen hebben als eigenschap dat het einde van de zin van relatief laag niveau is omdat ze geen zelfstandige naamwoorden aan het einde van de zin kennen, iets wat vaker voorkomt in talen met een Onderwerp-WerkwoordObject (Subject-Verb-Object of SVO) structuur zoals het Engels. Zelfstandige naamwoorden hebben een hoger geluidsniveau dan andere syntactische elementen zoals werkwoorden, bijvoeglijke naamwoorden en andere functiewoorden. Om die reden zouden de elementen aan het einde van een zin in een taal die de SOV-woordvolgorde hanteert, wellicht meer versterking van de zachte input (op zinseinde) moeten krijgen dan nodig is voor een taal als het Engels, met zijn SVO-volgorde. Net als bij de morfologisch sterk beregelde talen (CVC-woordstructuur) zou deze vereiste van een extra versterking voor input van laag niveau niet zichtbaar zijn in een taalspecifieke SII. Tabel 2 is ook in bewerkte vorm overgenomen van Chasin1 en laat voorbeelden zien waarin een snellere releasetijd of een grotere versterking van input van laag niveau dan voor het Engels nodig is; daarbij staan ook enkele voorbeelden van talen genoemd.
4 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
SYNTACTISCHE STRUCTUREN CVC morfologische structuur SOV woordvolgorde
Het gebruik van aanpassingen in de versterking die de Taalspecifieke Doelen in het aanpasproces moeten opleveren, is zodanig ontworpen dat ze de spraakkenmerken die normaliter in LTASS niet naar voren komen, hoorbaar maken.
VERANDERING TEN OPZICHTE VAN HET ENGELS Snellere releasetijd* Meer versterking van zachte input
TAALVOORBEELDEN
Japans, Vietnamees Turks, Iraans (Farsi), Hindi-Urdu
Tabel 2: Voorbeelden van talen die een andere versterking zouden krijgen van input van laag niveau dan het Engels wegens de lage niveaus die SOV-talen aan het eind van een zin kennen alsmede voorbeelden van snellere releasetijden in morfologisch sterk beregelde talen om de tussenliggende consonant voldoende hoorbaar te maken. * Een snellere releasetijd was bij eenkanaals hoortoestellen waarschijnlijk belangrijker dan bij de huidige digitale toestellen.
Laten we het eenvoudig(er) maken Het kan nogal ontmoedigend zijn om in de drukke klinische praktijk rekening te moeten houden met deze informatie over taalverschillen. Om hierbij hulp te kunnen bieden heeft Bernafon Taalspecifieke Doelen opgenomen in zijn aanpassoftware Oasis. Deze aanpassingen aan de versterking en de compressie zijn gebaseerd op de hierboven besproken gedetailleerde linguïstische (fonetische, fonemische, morfologische en syntactische) analyse. Het gebruik van aanpassingen in de versterking die de Taalspecifieke Doelen in het aanpasproces moeten opleveren, is zodanig ontworpen dat ze de spraakkenmerken die normaliter in LTASS niet naar voren komen, hoorbaar maken. Op basis van het onderzoek dat hierboven werd beschreven zijn negen taalgroepen gedefinieerd. Een voorbeeld is Koreaans, waar meer versterking wordt toegepast bij inputniveaus van 50 dB en 65 dB tussen de 2000 Hz en 8000 Hz om de hoorbaarheid van zachte hoogfrequente consonanten aan het einde van de zin te verbeteren. Behalve dat de Taalspecifieke Doelen heel veel specifieke spraakkenmerken hoorbaar maken, zijn ze ook ontworpen om het grote aantal stappen in de fijnafstelling te verminderen die voorheen nodig waren om ervoor te zorgen dat spraak voor de niet-Engelssprekende verstaanbaar werd. Het hele scala aan mogelijke modificaties van de aanpasdoelen wordt alleen toegepast in de gepatenteerde BernaFit Comfort en BernaFit NL aanpasregels, die beide gebaseerd zijn op de NAL NL1.18 Het gebruik van de Taalspecifieke Doelen Om de Taalspecifieke Doelen te kunnen gebruiken hoeft alleen de taal maar geselecteerd te worden uit het dropdownmenu in het Persoonlijke Gegevens-scherm van Oasis, weergegeven in Figuur 1. Deze lijst is gebaseerd op Code19 van ISO 639-1 (2002) voor het weergeven van de namen van talen.
5 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
Figuur 1. Een lijst van talen, gebaseerd op de ISO 639-1 lijst, in het scherm Persoonlijke Gegevens.
Als een taal eenmaal is geselecteerd zullen de Taalspecifieke Doelen automatisch toegepast worden binnen ieder programma waarin het luisteren naar spraak het belangrijkste doel is, zoals in Figuur 2 te zien is. In dit voorbeeld worden de Japanse taaldoelen toegepast op Programma 1-Multi-omgeving en Programma 2-Telefoneren. De Japanse taaldoelen worden niet toegepast in Programma 3-Comfort in Lawaai omdat dit programma niet bedoeld is voor spraakverstaan maar om de overheersing van lawaai te verminderen. Ook zijn de Japanse taaldoelen niet gebruikt in Programma 4-Live Muziek omdat verstaan van spraak geen doel is in dit programma en omdat een lagere algehele versterking vereist wordt bij input van hogere intensiteit, wat voor muziek zo karakteristiek is.
Figuur 2. Een voorbeeld van de toepassing van Taalspecifieke Doelen op de p rogramma’s.
6 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
De op ISO 639-1 gebaseerde lijst van talen is behoorlijk lang, zodat het wenselijk is om de lijst in te korten naar gelang de talen die door uw cliënten en hun familie gesproken worden binnen een bepaald geografisch gebied. Om alle talen te kunnen zien die in de aanpassoftware Oasis gekozen kunnen worden, klikt u in het dropdownmenu onder het kopje, waarna u naar beneden en naar boven door de lijst heen kunt scrollen. Wanneer u een taal in het vierkantje aanvinkt, zal deze verschijnen in een ingekorte lijst voor alle verdere aanpassingen (Figuur 3). Wanneer u een taal selecteert zonder aanvinken, zal deze taal alleen voor de huidige aanpassessie beschikbaar zijn. Wanneer u “Meer…” aanklikt nadat u een ingekorte lijst hebt aangemaakt, zal bij iedere taal die eerder geselecteerd is, een aangevinkt vakje staan. Is een taal niet langer nodig in de ingekorte lijst, dan kunt u die simpelweg uitvinken.
Figuur 3. Een voorbeeld van een ingekorte lijst talen die uit de basislijst ISO 639-1 gehaald zijn.
Enkele overwegingen tijdens het aanpassen Het aanpassen van een hoortoestel vraagt vaak om een goede afweging tussen het toepassen van versterking en het reduceren van de negatieve gevolgen van occlusie. Occlusie treedt bij heel veel individuele personen op die een grote verscheidenheid aan gehoorverliezen laten zien. 20,21 Voor de meeste mensen reduceert het gebruik van een hoortoestel met open aanpassing het occlusiegevoel. Bij een open aanpassing is sprake van een vermindering in opgebouwde laagfrequente energie. De open aanpassing maakt het daarentegen wel mogelijk dat laagfrequente geluiden op een natuurlijke manier de gehoorgang binnenkomen. Veel instellingen in Bernafons Taalspecifieke Doelen – zoals die voor de toontalen (zoals Chinees) en de mora-getimede talen (zoals Japans) – zullen de laagfrequente versterking vergroten; met een open aanpassing kan deze extra versterking echter weer deels verloren gaan. In sommige gevallen kan het daarom wenselijk zijn om de aanpassing minder open te maken en bijvoorbeeld een koepel met venting in plaats van een open koepel te gebruiken, waardoor de negatieve effecten op de laagfrequente versterking worden tegengegaan. Dergelijke beslissingen hangen af van de voorkeuren en de aanpasdoelen die de aanpasser stelt, rekening houdend met de klachten van zijn/haar cliënt.
7 | TAALSPECIFIEKE DOELEN: EEN GEAUTOMATISEERD SYSTEEM OM DE INSTELLING VAN HOORTOESTELLEN VOOR NIET-ENGELSSPREKENDEN TE VERBETEREN
Deze aanpak is ontwikkeld om de spraakkenmerken die tussen veel talen zo verschillen, toegankelijk te maken voor nietEngelssprekenden of meertaligen.
Conclusies Tussen de vele talen die in de wereld gesproken worden bestaan vele subtiele linguïstische verschillen waarmee de taalspecifieke SII of het LTASS geen rekening houden. De Taalspecifieke Doelen die Bernafon in zijn aanpassoftware Oasis geïmplementeerd heeft, zijn bedoeld om daar een oplossing voor te bieden. Ze passen tijdens de aanpasprocedure taalkundige factoren toe die normaliter niet door het LTASS worden gerepresenteerd. Deze aanpak is ontwikkeld om de spraakkenmerken die tussen veel gesproken talen zo verschillen, toegankelijk te maken voor niet-Engelssprekenden of meertaligen.
Literatuur 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. Hearing aid low frequency cut: effect on Mandarin tone and vowel perception in normal-hearing listeners. Folia Phoniatrica et Logopaedica. 2008;60:179-187. 10_UK - 12.03.2014_ah 3. Chasin M. Setting hearing aids differently for different languages. Seminars in Hearing. 2011;32(2):182-188. 4. Chasin M. Hearing aid settings for different languages. In: Goldfarb R., ed. Translational Speech-Language Pathology and Audiology: Essays in Honor of Dr. Singh. San Diego: Plural Publishing Group; 2012:193-198. 5. Chasin M. How much gain is required for soft-level inputs in some non-English languages? Hearing Review. 2011;18(10):10-16. Available at: http://www.hearingreview. com/practice-management/17150-how-much-gain-is-required-for-soft-level-inputs-insome-non-english-languages 6. Chasin M. Sentence final hearing aid gain requirements of some non-English languages/ Since 1946, we have been passionate about developing quality hearing systems that enable people Ajustements spécifiques de gain des appareils auditifs pour les finales de phrases de with hearing difficulties to enjoy certaines authentic listening experiences. With Swiss Engineering, precision langues autres que l’anglais. Can J Speech-Lang Pathol Audiol. 2012;36(3): technology, and our commitment to individual service, we strive to exceed our customers' expectations. 196-203. 7. Noh H, Lee D. Cross-language long term averageand speech spectra in Our aim is to provide extra value to our partners every day.identification Bernafon of representatives employees Korean and English: Toward a better understanding of the quantitative difference in over 70 countries fulfill our vision to help people with impaired hearing communicate again without between two languages. Ear Hear. 2012;33(3):441-443. limitations. 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. J Speech Hear Res. 1988;(31):102-107. 12. Byrne D., Dillon H., Tran K., Arlinger S., Wilbraham K., Cox R., Hagerman B., Heto R., Kei J., Lui C., Kiessling J., Kotby MN, Nasser NHA, El Kholy WAH, Nakanishi Y., Oyer H., Powell R., Stephens D., Meredith R., Sirimanna T., Tavartkiladze G., Frolenkov GI, Westermann S., Ludvigsen C. An international comparison of long-term average speech spectra. J Acoust Soc Am. 1994;96(4):2108-2120. 13. American National Standards Institute (ANSI). American National Standard: Methods for calculation of the speech intelligibility index (ANSI S3.5-1997, reaffirmed 2007). New York: ANSI; 1997. 14. Kates JM. Principles of digital dynamic-range compression. Trends Amplif. 2005;9(2): 45-76. 15. Schaub A. Digital Hearing Aids. New York: Thieme; 2008. 16. Schaub A. Enhancing temporal resolution and sound quality: a novel approach to compression. Hearing Review. 2009;16(8):28-33. Available at: http://www.hearingreview. com/practice-management/16882-enhancing-temporal-resolution-and-sound-quality-anovel-approach-to-compression 17. Plyler PN., Reber MB., Kovach A., Galloway E., Humphrey E. Comparison of multichannel wide dynamic range compression and channelfree processing in open canal hearing instruments. J Am Acad Audiol. 2013;24(2),126-137. 18. Dillon H. NAL NL1: A new prescriptive fitting procedure for non-linear hearing aids. Hear Jour. 1999;52(4):10-16. 19. International Organization for Standardization (ISO). ISO 639-1 (2002). Code for the representation of names of languages. Geneva, Switzerland: ISO; 2002. 20. Carle R., Laugesen S., Nielsen C. Observations on the relations among occlusion effect, compliance and vent size. J Am Acad Audiol. 2002;13:25-37. 21. Kiessling J., Brenner B., Jespersen CT., Groth J., Jensen OD. Occlusion effect of earmolds with different venting systems. J Am Acad Audiol. 2005;16:237-249.
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. Level 1, Building F 27-29 William Pickering Drive Albany, Auckland 0632 Toll Free 0800 44 22 57 Phone +64 9 415 7917 Fax +64 9 415 7916
United Kingdom Bernafon UK Cadzow Industrial Estate Off Low Waters Road Hamilton ML3 7QE Scotland Phone +44 1698 285 968 Fax +44 1698 421 456