$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
פרוטוקול המחקר נבדק ואושר על ידי מועצת הביקורת המוסדית של בית החולים Sacred Heart של אוניברסיטת Hallym (מספר אישור: HALLYM 2023-07-015-001). כל המשתתפים נתנו הסכמה מדעת בכתב לפני ההשתתפות.
1. כלים
הערה: במהלך הבדיקות, רמת רעש הרקע בתוך התא נשמרה מתחת לכ-35 dBA, כדי להבטיח שרעש חיצוני לא יפריע לביצועי מיקום הצליל.
תא אטום לרעש (ממדים פנימיים של כ-3,800 × 2,200 × 2,100 מ"מ) סיפק סביבת האזנה חופשית מבוקרת עם רעש סביבתי מינימלי. מתקן רמקולים חצי-עגול ברדיוס של 3,000 מ"מ הותקן בתוך התא. שבעה רמקולים הותקנו במרווחים של 30° בטווח של −90° עד +90° אזימוט, וכל הרמקולים הוצבו באותו גובה (גובה הראש בישיבה; כ-1,050 מ"מ) ובמרחק שווה מראש המשתתף (איור 1). הרמקולים חוברו לממשק שמע רב-ערוצי באמצעות כבלי שמע XLR מאוזנים ומוגנים.
הערה: בעת חיבור מספר רמקולים למחשב אישי הממוקם מחוץ לתא האטום לרעש, הותקן לוח כבלים או פידרו על קיר התא. דבר זה אפשר ניתוב כבלים יציב בין פנים לחלק החיצוני של התא תוך שמירה על בידוד אקוסטי והפחתת עומס בכבלים.
הצגת גירוי ואיסוף נתונים נשלטו באמצעות מחשב אישי מבוסס Windows שהפעיל תוכנה מותאמת אישית (איור 2; ראו טבלת חומרים). כיסא מתכוונן לגובה המצויד במשענת ראש הוכן לייצוב מיקום ראש המשתתף במהלך הצגת הגירוי. כיסא מותאם אישית עם גובה מושב מתכוונן ומיקום משענת ראש שימש כדי להתאים את עצמו לאנתרופומטריה של המשתתפים. משענת הראש סיפקה משוב מישושי שסייע למשתתפים לשמור על כיוון ראש קדימה עקבי במהלך הצגת הגירוי.
הערה: התוכנה המותאמת פותחה פנימית כדי לתמוך בבדיקות לוקליזציה אוטומטיות של צליל. לאחר תחילת המבחן, התוכנה שלטה בהצגת גירויים וברצף הניסוי, אספה תגובות משתתפים דרך ממשק מסך מגע, וחישבה אוטומטית מדדי ביצועי לוקליזציה, כולל שגיאת ממוצע ריבועי (RMSE), שגיאה ממוצעת מוחלטת (MAE) והטיית לוקליזציה בסיום המבחן.

איור 1. מערך הרמקולים למבחן לוקליזציה אופקית של הצליל אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של האיור הזה.

איור 2. סכמטי של מערכת הניסוי. המערכת כללה מחשב אישי שמחובר לממשק שמע, שהעביר אותות למגבר הספק ובהמשך למערך הרמקולים. מד עוצמת קול שימש לכיול כדי להבטיח רמות יציאה אחידות בכל הרמקולים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
2. Setup01
לפני תחילת הבדיקה, בוצע הליך כיול כדי להבטיח רמות סאונד אחידות בכל רמקולי הבדיקה. גירוי רעש בפס רחב שהיה שורש ממוצע ריבוע (RMS) תואם לגירויי הבדיקה הוצג ברצף מכל רמקול. מד רמת קול מדויק מסוג Class 1 המצויד במיקרופון חופשי הוצב על חצובה בגובה הראש (כ-1,050 מ"מ) במיקום המשתתף. רמת הצליל הרציפה המקבילה (LZeq; רמת לחץ קול משוקללת ב-Z, ממוצעת בזמן) מכל רמקול נמדדה, ורמות הפלט הותאמו כך שה-LZeq הנמדד היה כ-60 dB SPL (±0.5 dB) בכל הרמקולים.
הערה: בוצעה התאמת רמות יציאת הרמקולים ברמת ממשק האודיו כדי להבטיח כיול עקבי בין הרמקולים. התוכנה המותאמת אישית לא כללה פונקציות בקרה ברמה ושימשה אך ורק להצגת גירויים, בקרת ניסוי, איסוף תגובות וחישוב מדדי לוקליזציה.
3. ניסוי
המשתתף ישב על כיסא מותאם אישית כך שהראש היה מיושר עם הרמקול הקדמי (אזימוט 0°, המיקום המרכזי של מערך החצי-עגול) והוצב במרכז מערך הרמקולים החצי-עגול. משענת הראש הותאמה היטב לבליטה העורפית, והמשתתף הונחה לשמור על מגע עם משענת הראש לאורך כל הבדיקה. משטח מגע הונח ישירות מול המשתתף כדי להקליט תגובות, וסופקו הוראות לשימוש בו.
הערה: מיקום לא נכון בתחילת המבחן עלול להשפיע על זוויות הרמקולים האפקטיביות ולפגוע בדיוק המדידה. משענת הראש סיפקה משוב מישושי, שאיפשר למשתתפים לעקוב אם הראש נשאר ממוקם נכון. מכשיר התגובה לא אמור לפעול כמחסום ויזואלי או שמעי ומשטח המגע לא צריך לחסום את קו הראייה הישיר בין המשתתף לרמקול המרכזי.
קוד הזיהוי של המשתתף ומספר הניסוי הוזנו, וסטטוס מכשיר השמיעה (שתל שבלול, מכשיר שמיעה או ללא מכשיר שמיעה) נבחר באמצעות ממשק משתמש גרפי (GUI). רצף ההיכרות התחיל. בממשק המשתמש הגרפי נבחר כפתור ההיכרות כדי להפעיל את רצף ההיכרות. המשתתף קיבל הוראה לשמור על מבטו אל הרמקול המרכזי לאורך כל הסצנה. במהלך רצף ההיכרות, המערכת הציגה אוטומטית גירויים שמיעתיים ברצף מכל רמקול.
הערה: המשתתף קיבל הוראה לשמור על הראש מופנה קדימה ולהימנע מלהסתובב לעבר מקור הקול במהלך שלב זה. מבחן מיקום הקול השתמש בגירויים של רעש רחב פס (20,000-20,000 הרץ) שנוצרו בשני צורות ספקטרליות והוצגו בשלוש רמות עוצמה (55, 60 ו-65 dB HL). כל הגירויים היו באורך של 500 מילישניות עם רמפות התחלה והיסט של 5 מילישניות, בהתאם לפרוטוקולי לוקליזציה 1,2 שנקבעו. בסך הכל, שישה גירויים ייחודיים הוצגו פעם אחת מכל אחד משבעת הרמקולים בסדר אקראי, מה שהוביל ל-42 ניסויים לכל משתתף.

איור 3. ממשק מפת דובר המשמש לתגובות המשתתפים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
בממשק המשתמש נבחר כפתור הבדיקה המוקדמת כדי להפעיל את מצב הבדיקה המקדימה. המשתתף קיבל הוראה לפנות לרמקול הקדמי וללחוץ על כפתור ההפעלה במשטח המגע כשהוא מוכן, תוך שמירה על כיוון ראש קדימה. בלחיצה על כפתור ההתחלה , המערכת הציגה את צליל הבדיקה הראשון מאחד הרמקולים. לאחר הצגת הסאונד, תצוגת משטח המגע עברה למפת רמקול, שבה המשתתף בחר את מיקום מקור הקול הנתפס (איור 3).
לאחר כל תגובה, המערכת סיפקה משוב מיידי. לתשובות נכונות, הוצגה הודעת אישור לפני שהתקדמות לניסוי הבא אפשרה. בתגובות שגויות, מיקום הרמקול הנכון הודגש על המפה, והצליל הושמע שלוש פעמים מהרמקול הזה. המבחן המקדים כלל שלושה ניסויים והופסק אוטומטית על ידי המערכת עם סיום הניסוי השלישי.
הערה: המשתתף היה תחת פיקוח כדי לוודא שהראש נשאר מופנה לכיוון הרמקול הקדמי במהלך רצף המשוב, שכן סיבוב הראש הפריע לתפיסה מדויקת של רמזים מרחביים. מכיוון שלא ניתן היה לחזור על ניסויים בודדים ברצף האוטומטי, כל מקרה שבו המשתתף נכשל בבירור לשמור על מיקום הראש הקדמי הנדרש גרם להתחלה מחדש של המפגש במקום חזרה ברמת הניסוי. המפגשים שהתחדשו לא נכללו בניתוח הסופי. מספר הניסויים לפני הבדיקה היה מוגדר מראש במערכת (מוגבל לשלושה ניסויים) ולא ניתן היה לשנות אותו על ידי הבוחן 8,9.
לאחר סיום הבדיקה המקדימה, נלחץ על כפתור הבדיקה הראשי כדי להתחיל את רצף הבדיקה הראשי. המשתתף לחץ על כפתור ההפעלה במשטח המגע כדי להפעיל את הצגת הצליל מאחד הרמקולים. לאחר הצגת הסאונד, תצוגת משטח המגע עברה למפת רמקולים, שבה המשתתף בחר את מיקום הקול הנתפס. לאחר כל תגובה, המערכת הציגה את כפתור הבא . המשתתף הורשה לקחת זמן נוסף לפני לחיצה על כפתור הבא כדי לנוח ולוודא את כיוון הראש הנכון לפני תחילת הניסוי הבא. המערכת התקדמה אוטומטית דרך מספר הניסויים שהוגדר מראש, חזרה על רצף הניסויים והמשיכה עד להשלמת הבדיקה הראשית.
הערה: הודגש כי הראש נשאר מופנה לכיוון הרמקול הקדמי לאורך כל המבחן. עמדה זו הבטיחה תפיסה עקבית של רמזים מרחביים ומנעה הטיה עקב תנועות ראש לא מכוונות. לאחר סיום הגירוי, המשתתפים הורשו לסובב את ראשם כדי לזהות ולבחור את הרמקול הנתפס באופן חזותי. עם זאת, לפני תחילת הניסוי הבא, הם חזרו למצב החזיתי הראשוני כדי לוודא שכל הגירויים הבאים יתפסו תחת אותו תנאי סטנדרטי. למרות שהמערכת לא כללה מעקב ראש משולב, הבוחן עקב ויזואלית אחרי כיוון הראש לאורך כל המבחן כדי לוודא שהמשתתפים שומרים על מיקום קדמי נדרש לפני כל גירוי.
בסיום הבדיקה, המערכת סיימה אוטומטית את הסשן ויצרה קובץ לוג. היומן הכיל רשומות של כל ניסוי, כולל הגירוי שהוצע, כיוון מקור הקול ותגובת המשתתף. בהתבסס על תגובות אלו, המערכת חישבה את הטיית ה-RMSE, MAE והתגובה, שנשמרו יחד עם יומן הניסוי לניתוח הבא.
הערה: קובץ היומן נשמר כראוי לאחר הסשן, שכן הוא הכיל הן את נתוני התגובה הגולמיים והן את מדדי הביצועים המחושבים הנדרשים לניתוח נוסף.
4. עיבוד וניתוח נתונים
לאחר סיום מבחן מיקום הקול, המערכת חישבה אוטומטית את הטיית ה-RMSE, MAE והתגובה לכל משתתף בהתבסס על תגובות הניסוי שהוקלטו. לצורך ויזואליזציה והכנת איורים, הנתונים המיוצאים עובדו לאחר מכן באמצעות סקריפטים מותאמים אישית.
כדי להקל על פרשנות קלינית משמעותית של ביצועי לוקליזציה תקינה, מדדי שגיאות הלוקליזציה סווגו בנוסף באמצעות מסגרת מבוססת סיווג בינלאומי של תפקוד, מוגבלות ובריאות (ICF). גישה זו אומצה בהתבסס על מערכת סיווג קונצנזוס שהוצעה קודם לכן למיקום קול אופקי, אשר מיפתה שגיאות לוקליזציה כמותיות לרמות מדורגות של פגיעה תפקודית1. במסגרת זו, ביצועי הלוקליזציה סווגו לחמש קטגוריות - לא, קל, בינוני, חמור ופגיעה מלאה - בהתבסס על התפלגות שגיאת המיקום בקבוצת התייחסות לשמיעה תקינה (NH) ורמת הסיכוי הקשורה למערכת הבדיקה הספציפית. חשוב לציין שסיווג זה לא החליף מדדי שגיאה קונבנציונליים (כגון RMSE או MAE) אלא שימש כשכבת פרשנות שתרגמה מדדי ביצועים נומריים לקטגוריות רלוונטיות פונקציונלית. הסיווג המבוסס על ICF יושם לאחר מכן על תוצאות הלוקליזציה שהושגו במחקר הנוכחי, כדי לתמוך בפרשנות סטנדרטית ולהקל על השוואה בין משתתפים וקבוצות מאזינים.