Um Sistema Automatizado para Testes de Localização de Som em Ouvintes com Deficiência Auditiva

Neste estudo, nosso objetivo é desenvolver um sistema totalmente automatizado para medir a capacidade de localização sonora em pacientes com deficiência auditiva. Embora alguns sistemas incluam um certo nível de automação, muitos testes de localização sonora ainda dependem da supervisão dos examinadores e fluxos de trabalho manuais. Esse protocolo fornece uma estrutura automatizada de ponta a ponta.

Para começar, montar uma cabine à prova de som com dimensões internas de aproximadamente 3.800 por 2.200 por 2.100 milímetros para proporcionar um ambiente de escuta em campo livre controlado, e instalar um rack semicircular de alto-falantes com raio de 3.000 milímetros dentro da cabine. Monte sete alto-falantes no rack em intervalos de 30 graus, variando de menos 90 graus até mais 90 graus de azimute. Posicione todos os alto-falantes à mesma altura de aproximadamente 1050 milímetros, correspondendo ao nível da cabeça quando sentado.

Coloque cada alto-falante a uma distância igual da cabeça do participante. Conecte os alto-falantes a uma interface de áudio multicanal usando cabos de áudio XLR balanceados e blindados. Controle a apresentação de estímulos e a aquisição de dados usando um computador pessoal baseado em Windows rodando software desenvolvido sob medida.

Para calibração, apresente um estímulo de ruído de banda larga que seja a raiz em quadratura compatível com os estímulos de teste de cada alto-falante. Coloque um medidor de nível de som de precisão classe um, equipado com um microfone de campo livre, em um tripé na altura da cabeça de aproximadamente 1050 milímetros na posição do participante. Meça o nível sonoro contínuo equivalente definido como um tempo ponderado por Z e o nível médio de pressão sonora de cada alto-falante.

Ajuste os níveis de saída para que o nível sonoro contínuo equivalente medido seja aproximadamente 60 decibéis em todos os alto-falantes. Prepare uma cadeira ajustável em altura equipada com um apoio de cabeça para estabilizar a posição da cabeça do participante durante a apresentação do estímulo. Certifique-se de que o apoio de cabeça forneça feedback tátil para ajudar a manter uma orientação consistente da cabeça voltada para frente durante a apresentação do estímulo.

Agora sente o participante na cadeira feita sob medida de modo que a cabeça se alinhe com o alto-falante frontal a zero graus de azimute correspondente à posição central do arranjo semicircular. Ajuste o apoio de cabeça para encaixar firmemente contra a protuberância occipital e instrua o participante a manter contato com o apoio durante todo o teste. Coloque um touchpad diretamente na frente do participante e forneça instruções sobre seu uso para registrar as respostas.

Insira o código de identificação do participante e o número do teste na interface gráfica do usuário. Selecione o status do aparelho auditivo escolhendo implante coclear, aparelho auditivo ou sem aparelho auditivo, e inicie a sequência de familiarização selecionando o botão de familiarização seguido de iniciar. Instrua o participante a manter o olhar fixo no alto-falante central durante toda a sequência.

Apresente estímulos auditivos automaticamente e sequencialmente de cada alto-falante durante a sequência de familiarização. Selecione o botão de pré-teste na interface gráfica para ativar o modo pré-teste. Instrua o participante a encarar o alto-falante frontal e manter a orientação da cabeça para frente.

Direcione o participante a pressionar o botão de início no touchpad quando estiver pronto. Ao pressionar o botão de iniciação, apresente o primeiro som de teste de um dos alto-falantes. Após a apresentação sonora, troque a tela do touchpad para um mapa de alto-falantes e registre a seleção do participante sobre a localização percebida da fonte sonora.

Forneça feedback imediato após cada resposta. Exiba uma mensagem de confirmação para respostas corretas antes de permitir a progressão para o próximo ensaio. Selecione a localização correta do alto-falante no mapa para respostas incorretas e reproduza o som três vezes desse alto-falante.

Após o terceiro teste, o pré-teste é automaticamente encerrado. Após a conclusão do pré-teste, selecione o botão principal de teste na interface gráfica para iniciar a sequência principal de testes. Instrua o participante a pressionar o botão de iniciar no touchpad para acionar a apresentação de um som de um dos alto-falantes.

Após a apresentação do som, troque a tela do touch-pad para um mapa de alto-falantes e registre a seleção do local percebido do som pelo participante. Após cada resposta, o próximo botão é exibido na tela. Avance automaticamente pelo número pré-definido de tentativas e repita a sequência até que o teste principal seja concluído.

Deixe o sistema terminar automaticamente a sessão no final e gerar um arquivo de log CSV. Registre cada ensaio no arquivo de log, incluindo o estímulo apresentado, a direção da fonte sonora e a resposta do participante. Verifique as métricas de desempenho de localização calculadas, incluindo erro quadrático médio raiz, erro absoluto médio e viés de resposta na folha de resultados.

Um total de 34 participantes foram inscritos neste estudo, sendo 20 adultos com audição normal e 14 adultos com surdez unilateral. Um participante representativo com audição normal apresentou localização precisa no geral, com respostas alinhadas ao longo da diagonal e um erro a menos 90 graus. O participante representativo com surdez do lado direito apresentou baixa precisão geral de localização, com viés de resposta para o lado esquerdo intacto em todo o azimute.

Utilizando a abordagem de classificação baseada em ICF, a maioria dos participantes com surdez unilateral foi categorizada como apresentando comprometimento moderado a grave. Com um caso de deficiência total e um caso sem deficiência. Em contraste, o grupo de audição normal foi classificado principalmente como sem deficiência, exceto por um participante que apresentou deficiência leve.

Esse protocolo permite que pesquisadores meçam o desempenho da localização sonora usando um sistema de testes padronizado e automatizado. Manter uma posição consistente da cabeça durante a apresentação do estímulo é fundamental para obter medições precisas de localização sonora. Estudos futuros podem aplicar esse protocolo para comparar desfechos auditivos especiais entre grupos de ouvintes e intervenções clínicas.