Carlos E. Pereira AUDIOLOGO Hearing Instruments Specislist, IHS-USA

Presentación del tema: "Carlos E. Pereira AUDIOLOGO Hearing Instruments Specislist, IHS-USA"— Transcripción de la presentación:

1 Carlos E. Pereira AUDIOLOGO Hearing Instruments Specislist, IHS-USA
Características y Aplicaciones de los diferentes Sistemas de Compresión. Carlos E. Pereira AUDIOLOGO Hearing Instruments Specislist, IHS-USA

2 Temas Bases de la Amplificación Propósito de Compresión
Características de Compresión Compresión Limitante/WDRC Selección de Circuitos de Compresión

3 Bases de la Amplificación

4 Bases de la Amplificación
CV Receptor MIC AMP PILA

5 Bases de la Amplificación
ENTRADA La señal (en dB SPL) del sonido que entra al micrófono (MIC) del audífono. SALIDA La señal (en dB SPL) que sale del receptor (REC) del audífono y pasa al oído del usuario. El nivel de la salida deberá ser lógicamente más alto que el nivel de la entrada. 5

6 Bases de la Amplificación
CV Entrada Salida Receptor MIC AMP PILA

7 Bases de la Amplificación
GANANCIA: La diferencia en dB entre la señal de entrada y la señal de salida. Es una representación del incremento o amplificación de la entrada. 6

8 Bases de la Amplificación
CV Entrada Salida Receptor MIC AMP PILA Ganancia 30 dB SPL 70 dB SPL 100 dB SPL

9 Bases de la Amplificación
SSPL90 o Salida Máxima: La salida máxima del audífono o Nivel de Saturación. Medida: con el audífono ajustado al máximo de salida. con 90 dB SPL de tonos puros en todas las frecuencias.

10 Bases de la Amplificación
CV Entrada Salida Receptor MIC AMP PILA Salida Máxima 120 dB SPL Entrada 90 dB SPL Ganancia 30 dB SPL

11 Bases de la Amplificación
MATRIZ Los valores de la matriz representan el pico de salida, pico de ganancia y pendiente. 117/40/15 117:Salida Máxima 40: Ganancia Máxima 15: Pendiente

12 Bases de la Amplificación
Salida máxima: 117 dB SPL 110 90 80 70 Pendiente: Pico de ganancia menos la ganancia a 500 Hz: 40 – 25 = 15 k k k Pico de ganancia: 40 dB 40 30 20 10 k k k

13 Bases de la Amplificación
Respuesta en Frecuencia: La ganancia de un audífono en función a la frecuencia con un valor constante de señal de entrada.

14 Ganancia máxima: 40 dB SPL
Bases de la Amplificación Rango frecuencial: Ganancia máxima – 15 dB Línea perpendicular k k k Ganancia máxima: 40 dB SPL 40 30 20 10 k k k

15 Ganancia máxima: 40 dB SPL – 15 dB = 25 dB
Bases de la Amplificación Rango frecuencial: Ganancia máxima – 15 dB Línea perpendicular k k k Ganancia máxima: 40 dB SPL – 15 dB = 25 dB 40 30 20 10 k k k

16 Ganancia máxima: 40 dB SPL
Bases de la Amplificación Rango frecuencial: Ganancia máxima – 15 dB Línea perpendicular k k k Ganancia máxima: 40 dB SPL 40 30 20 10 k k k

17 Propósito de Compresión

18 Compresión La cantidad de ganancia aplicada a una señal que varía automáticamente, pendiente de la entrada. Un circuito electrónico que sensa o realimenta una muestra de la señal a amplificar, para modificar la ganancia del audífono de acuerdo a los cambios que se produzcan en el nivel de entrada o de salida. Reduce la ganancia cuando la señal de entrada llega a un nivel predeterminado para que la entrada se mantenga bajo el nivel de saturación. Mejor método de limitación de salida. Evita la saturación. Produce menos distorsión.

19 Propósito de Compresión
Limitar la salida máxima para mantener la señal debajo del nivel de incomodidad, sin distorsión y evitar “peak clipping”. Proveer amplificación a pacientes con un rango dinámico reducido.

20 Propósito de Compresión
Dolor Audición Normal Confort Hipoacusia Neurosensorial Audibilidad 20 40 60 80 100 120

21 Limitación de Salida Peak Clipping
Método tradicional de limitación de salida. La señal está limitada por saturación. La amplificación lineal de la señal se mantiene hasta llegar a un nivel alto de entrada. Los altos niveles de entrada saturan el amplificador o receptor, causando un corte en los picos de las ondas. La saturación causa distorsión. La distorsión disminuye la calidad del sonido.

22 Amplificación Lineal Con “Peak Clipping”
Función de Entrada/Salida Saturación 110 100 90 Salida (dB SPL) Ganancia de 1:1 Entrada(dB SPL) La misma ganancia se aplica a todos los niveles de entrada debajo del punto de saturación. Al alcanzar la salida máxima, la ganancia no incrementará y producirá distorsión.

23 Métodos de Limitación de Salida
“Peak clipping”Asimétrico Onda de señal sin sobrecarga Onda de señal sobrecargada o saturada Capacidad de máxima potencia de la fase de salida

24 Métodos de Limitación de Salida
Compresión Onda de señnal sin sobrecarga Onda de señal sobrecargada o saturada Capacidad de máxima potencia de la fase de salida

25 Compresión limitante AGCi / AGCo

26 Compresión de Entrada AGCi
MIC AMP CV RECEPTOR CV afecta Ganancia y Salida. Umbral de compresión fijo y determinado.

27 Compresión de Entrada AGCi
Función de Entrada/Salida Umbral de Compresión El CV no tiene nada que ver con el umbral de compresión. Tanto la ganancia como la salida se incrementarán cuando el volumen se incremente. 110 100 90 CV=máximo Salida (dB SPL) CV=mínimo TK Entrada (dB SPL)

28 Compresión de Entrada AGCi
Función de Entrada/Salida Umbral de Compresión El CV no tiene nada que ver con el umbral de compresión. Tanto la ganancia como la salida se incrementarán cuando el volumen se incremente. 110 100 90 CV=máximo Salida (dB SPL) CV=mínimo TK Entrada (dB SPL)

29 Compresión de Entrada AGCi
Función de Entrada/Salida Umbral de Compresión El CV no tiene nada que ver con el umbral de compresión. Tanto la ganancia como la salida se incrementarán cuando el volumen se incremente. 110 100 90 CV=máximo Salida (dB SPL) CV=mínimo TK Entrada (dB SPL)

30 Compresión de Entrada AGCi
Efecto del control de volúmen dB Utilizada en hipoacusias neurosensoriales moderadas con un amplio rango dinámico. Ejemplo: Presbiacusias moderadas. Salida CV=máximo CV=mínimo Ganancia CV=máximo CV=mínimo Frecuencia

31 Compresión de Salida AGCo
MIC CV AMP RECEPTOR CV afecta la Ganancia pero no la Salida. Umbral de compresión variable.

32 Compresión de Salida AGCo
Función de Entrada/Salida El umbral de compresión cambiará dependiendo del ajuste del CV. Un incremento del CV significa un punto de flexión más bajo. La salida máxima permanecerá constante. Umbral de Compresión 110 100 90 CV=máximo CV=mínimo Salida (dB SPL) TK Entrada (dB SPL)

33 Compresión de Salida AGCo
Función de Entrada/Salida El umbral de compresión cambiará dependiendo del ajuste del CV. Un incremento del CV significa un punto de flexión más bajo. La salida máxima permanecerá constante. Umbral de Compresión 110 100 90 CV=máximo CV=mínimo Salida (dB SPL) TK Entrada (dB SPL)

34 Compresión de Salida AGCo
Función de Entrada/Salida El umbral de compresión cambiará dependiendo del ajuste del CV. Un incremento del CV significa un punto de flexión más bajo. La salida máxima permanecerá constante. Umbral de Compresión 110 100 90 CV=máximo CV=mínimo Salida (dB SPL) TK Entrada (dB SPL)

35 Compresión de Salida AGCo
Efecto del control de volúmen dB Muy utilizada en niños o en pacientes con un pérdidas auditivas severas- profundas donde el rango dinámico es muy reducido. Para la protección de las células ciliadas o audición residual ante posible daño por ajuste excesivo del CV. CV=cualquier posición Salida Ganancia CV=máximo CV=mínimo Frecuencia

36 Aplicando compresión Frequencias en KHz dB in HL 1 2 3 4 6 8 KHz
0.25 0.5 Compresión de Entrada - WDRC - TK Control 10 20 30 40 50 dB in HL 60 70 Compresión de Salida - Compresión limitante - Control convencional de compresión 80 90 100 110

37 Diferentes ajustes de compresión
Control convencional de compresión Afecta umbral de compresión y salida (ambos). Limita la salida y protege al usuario de ruidos fuertes. Para pérdidas severas-profundas con reducido rango dinámico. Se encuentra más en AGCo. Salida Control=máximo Control=mínimo Entrada

38 Diferentes ajustes de compresión
Frequencias en KHz KHz 0.25 0.5 10 20 30 40 X 50 dB in HL 60 X X X X 70 X X X 80 90 100 110

39 Diferentes ajustes de compresión
Umbral de compresión (TK) Afecta umbral de compresión y la ganancia. Intenta imitar la función de las células ciliadas externas que amplifican sonidos suaves menores de 40 – 50 dB SPL), así las células ciliadas internas podrán sentirlos. Indicado para pérdidas moderadas. Salida Control=mínimo Control=máximo Entrada

40 Diferentes ajustes de compresión
Frequencias en KHz KHz 0.25 0.5 10 20 30 X X X 40 X 50 X dB in HL X X 60 X 70 80 90 100 110

41 Características de Compresión

42 Características de la Compresión
Rango de compresión Umbral de compresión Relación de compresión Constantes de tiempo

43 Características de la Compresión
Rango de compresión: Es la máxima variación en la ganancia que puede producir la compresión. Audífono con rango de 20 dB. Podría variar como máximo de 50 a 70 dB o de 50 a 30 dB al disminuir o aumentar la señal de entrada. Valores prácticos entra 5 a 25 dB.

44 Características de la Compresión
Umbral de Compresión o Punto de Flexión (TK) El nivel de la señal en dB SPL a partir del cual empieza a actuar el sistema de compresión. Por debajo del punto de flexión se da una amplificación lineal. Utilizado para WDRC.

45 Función de Entrada/Salida
Umbral de Compresión Función de Entrada/Salida Incremento en la salida 1:1 conforme se va incrementando la entrada. El umbral de compresión se encuentra donde la función de entrada/salida comienza a desviarse de la pendiente previa. No hay saturación. 110 100 90 Umbral de Compresión Salida (dB SPL) Ganancia 1:1 Entrada(dB SPL)

46 Función de Entrada/Salida
Umbral de Compresión Función de Entrada/Salida Punto de flexión alto: mayor 65 dB. Punto de flexión bajo: menor 65 dB. 110 100 90 Umbral de Compresión Salida (dB SPL) Ganancia 1:1 Entrada(dB SPL)

47 Características de la Compresión
Relación de Compresión (CR) La relación entre el cambio de la señal de entrada en dB SPL y el correspondiente cambio en la señal de salida en dB SPL Esta se mide determinando el rango de la señal de entrada y comparádonla con el rango de la señal de salida.  Entrada /  Salida

48 Relación de Compresión
Función de Entrada/Salida Umbral de Compresión = 65 dB SPL Relación de Compresión: Un cambio de 10 dB en la entrada causa un cambio de 5 dB en la salida. La Relación de Compresión será de 10:5 ó 2:1. Un cambio de 2 dB en la de 1 dB en la salida. 110 100 90 5 dB Salida (dB SPL) Umbral de Compresión 10 dB Entrada(dB SPL) 34

49 Relación de Compresión
Función de Entrada/Salida Relación de Compresión Baja: Menor 3:1 110 100 90 5 dB Salida (dB SPL) Umbral de Compresión 10 dB Entrada(dB SPL) 34

50 Relación de Compresión
Función de Entrada/Salida Punto de flexión = 65 dB SPL Relación de Compresión: Un cambio de 10 dB en la entrada causa un cambio de 2 dB en la salida. La Relación de Compresión será de 10:2 ó 5:1. Un cambio de 5 dB en la de 1 dB en la salida. 110 100 90 2 dB Salida (dB SPL) Umbral de Compresión 10 dB Entrada (dB SPL) 35

51 Relación de Compresión
Función de Entrada/Salida Relación de Compresión Alta: Mayor 3:1 110 100 90 2 dB Salida (dB SPL) Umbral de Compresión 10 dB Entrada (dB SPL) 35

52 Características de la Compresión
Constantes del Tiempo: Tiempo de Ataque Tiempo que ocurre entre el comienzo de la señal de entrada (lo suficientemente fuerte para provocar la compresión) y la activación de la compresión (y reducción de la ganancia).

53 Características de la Compresión
Tiempo de Recuperación Después de pasar un estímulo fuerte, toma cierto tiempo para que la función de compresión se desactive, y la ganancia regrese a los niveles de pre-compresión.

54 Características de la Compresión
Tiempo de Ataque / Recuperación Tiempo de ataque debe ser lo más corto posible (menos de 5 ms) Tiempo de recuperación debe ser gradual (75 – 150 ms)

55 Tiempo de Ataque/Recuperación
Fuerte - Excede el Umbral de Compresión Suave – Bajo el Umbral de Compresión Nivel de Entrada Ganancia Tiempo de Ataque Tiempo de Recuperación Tiempo

56 Características de la Compresión
Amplificadores de Compresión de tiempo variable. Ajusta el tiempo de recuperación basado en la duración de la señal de entrada. Sonido corto transitorio: Tiempo de recuperación corto. Sonido largo: Tiempo de recuperación más lento.

57 Tiempo de Ataque/Recuperación
Tiempo de Recuperación Variable Nivel de Entrada Ganancia Tiempo de Recuperación Entrada de Corta Duración Tiempo de Recuperación Entrada de Larga Duración Tiempo El tiempo de recuperación varía basándose en la duración de la señal de entrada. Disminuye la sensación de “bombeo”

58 Otro punto de vista Al juzgar la calidad de sonido con diferentes características de compresión, los oyentes normales y oyentes con pérdidas auditivas dicen: La condición, “sin compresión” siempre es preferida. La preferencia está basada en la variación de la ganancia de un momento a otro. Menos variación, mejor calidad del sonido. Woods (1999).

59 Compresión Limitante vrs WDRC

60 Propósito de Compresión
Limitar la salida máxima para mantener la señal debajo del nivel de incomodidad, sin distorsión y evitar “peak clipping”. Proveer amplificación a pacientes con un rango dinámico reducido.

61 Compresión Todos los audífonos tienen limitación de salida usando:
Peak clipping Compresión Limitante de Salida Los audífonos de compresión tienen dos formas de compresión de entrada: Compresión Limitante de Entrada Compresión de Amplio Rango Dinámico

62 Compresión Limitante Función de Entrada/Salida Salida (dB SPL)
Altos umbrales de compresión (el audífono empieza a comprimir a relativamente altos niveles de entrada dB SPL o más). Altas relaciones de compresión (más de 5:1). Mayor compresión. La salida se limita ante altos niveles de entrada. Mayor amplificación lineal y nivel compresión más reducido. Menos distorsión que el Peak Clipping. 120 100 80 60 RC=10:1 Salida (dB SPL) TK Entrada (dB SPL)

63 Compresión de Amplio Rango Dinámico
Función de Entrada/Salida Asociado a audífonos de compresión de entrada, aunque no todas las CE son WDRC. Como tiene un bajo umbral de compresión, permite comprimir un rango amplio de niveles de intensidad de señal de entrada. No reduce la salida de manera abrupta una vez excedido el nivel de entrada fijado, sino que la reduce gradualmente en un amplio rango de niveles de entrada. 120 100 80 60 Salida (dB SPL) RC=2:1 TK Entrada (dB SPL)

64 Compresión de Amplio Rango Dinámico
Función de Entrada/Salida Bajos umbrales de compresión (el audífono empieza a comprimir a relativamente bajos niveles de entrada 55 dB SPL o menos). Bajas relaciones de compresión (menos de 5:1). El audífono casi que pasa siempre en compresión. 120 100 80 60 Salida (dB SPL) RC=2:1 TK Entrada (dB SPL)

65 Crecimiento de la sensación.
La meta de la amplificación para pérdidad auditivas moderadas es restaurar el incremento normal de la sensación auditiva. Muy Fuerte Fuerte Incremento normal de la sensación de intensidad Confortable Incremento de la sensación en el hipoacúsico Suave Muy Suave dB HL

66 Crecimiento de la sensación y tipos de compresión.
Limitador de salida A partir de 70 dB de entrada, los sonidos se va a percibir como “Muy Fuertes”. Además, no reestablece el incremento normal de la sensación auditiva, ya que excede en porciones este nivel, por el alto umbral de compresión y la alta relación de compresión. Para pérdidas severas o profundas. Muy Fuerte Fuerte Incremento normal de la sensación Confortable Incremento de la sensación en el hipoacúsico Suave Muy Suave

67 Crecimiento de la sensación y tipos de compresión.
WDRC Sonidos bajos son audibles. Sonidos altos no exceden los niveles de confort del habla. Reestablece el incremento normal de la sensación auditiva, ya que no excede este nivel, por el bajo umbral de compresión y la baja relación de compresión. Para pérdidas moderadas. Muy Fuerte Fuerte Incremento normal de la sensación Confortable Incremento de la sensación en el hipoacúsico Suave Muy Suave

68 Compresión Limitante vs Amplio Rango Dinámico de Compresión
Función de Entrada/Salida WDRC: 55 dB SPL Umbral de Compresión 2:1 Relación de Compresión Compresión Limitante: 70 dB SPL Umbral de 5:1 Relación de Compresión 110 100 90 Salida (dB SPL) Amplificación 1:1 por de bajo del umbral de compresión Entrada (dB SPL)

69 Compresión Limitante vs Amplio Rango Dinámico de Compresión
TK Bajo TK Alto Amplio Rango Dinámico de Compresión X RC Baja Alta X Compresión Limitante

70 Bass increase at low levels
WDRC. Circuitos BILL. Bass increase at low levels Ante niveles de entrada altos, disminuye la ganancia en frecuencias graves, para mejorar la discriminación en ambientes ruidosos. GANANCIA 40 60 80 dB SPL de entrada FRECUENCIA

71 Treble increase at low levels
WDRC. Circuitos TILL. Treble increase at low levels Ante niveles de entrada bajos, aumenta ganancia en frecuencias agudas. Enfatizar frecuencias agudas en pérdidas auditivas en este sector. GANANCIA 40 60 80 dB SPL de entrada FRECUENCIA

72 Combinación de circuitos BILL - TILL.
Audífonos multicanal Usualmente son programables*. Cuentan con amplificador y sistema de compresión separados. Se ajustan independientemente o juntos en caso de pérdidas planas. GANANCIA Canal de bajas frecuencias Canal de altas frecuencias 40 dB SPL de entrada 60 80 FRECUENCIA

73 Compresión de Entrada Compresión de Entrada BILL TILL WDRC

74 Compresión de un Solo Canal vs. Multi-Canal
Un solo grupo de características de compresión. Recomendación: Para pacientes con un rango dinámico que no varía en función de la frecuencia. Multi-Canal Puede cambiar las características de compresión en regiones de frecuencia independientes. Recomendación: Para pacientes con un rango dinámico que varía en función de la frecuencia.

75 Compresión Multi-canal
El objetivo es afinar la respuesta de frecuencia y las características de compresión sobre un rango amplio de frecuencias en el rango dinámico del usuario. La señal es separada, procesada independiente y recombinada en la salida. La señal del habla es más clara porque el canal donde ocurre el ruido está comprimido.

76 TK de Compresión Limitante de Salida
110 TK de Compresión 100 90 80 70 60 50

77 Expansión Salida (dB SPL) Entrada (dB SPL)
90 80 70 60 50 La tecnología del WDRC es exitosa en hacer que los sonidos suaves del habla sean más audibles. Con este tipo de compresión, los sonidos suaves como el motor del refrigerador, el ventilador de la computadora o el ruido interno del audífono, pueden ser sobre-amplificados. La expansión reduce dramáticamente estos sonidos suaves al tiempo que optimiza la audibilidad del habla. Salida (dB SPL) TK Entrada (dB SPL)

78 Expansión Salida (dB SPL) Entrada (dB SPL)
90 80 70 60 50 Cuando el nivel de la entrada disminuye, la ganancia también disminuye. Por lo contrario, con WDRC cuando el nivel de entrada aumenta, la ganancia disminuye. Usualmente se ajusta junto a WDRC en audífonos digitales. Arriba del TK=compresión Salida (dB SPL) TK Debajo del TK= expansión o lineal Entrada (dB SPL)

79 Canal / Banda Canal: Banda:
Región de frecuencias que permiten ajustar la compresión por separado e independientemente. Banda: Frecuencias que son filtradas.

80 Cuatro Canales

81 Ocho Bandas

82 Aspectos Dinámicos de la Compresión
Compresión Rápida: Se adapta a cambios súbitos, pero distorsiona la señal del habla. Tiempo de ataque y recuperación cortos. Relación de compresión alta.

83 Aspectos Dinámicos de la Compresión
Compresión Lenta: Muchas veces es la preferida, pero no reacciona bien ante sonidos fuertes súbitos y en ocasiones se pierde elementos del habla. Tiempo de ataque y recuperación largos. Relación de compresión alta.

84 Aspectos Dinámicos de la Compresión
Compresión Dual: Combina la calidad de sonido del habla de la compresión lenta con los tiempos de acción de la compresión rápida. El tiempo de recuperación varía en función de la duración de la señal de entrada.

85 Aspectos Dinámicos de la Compresión
Compresión Curvilínea: La Relación de Compresión aumenta cuando los niveles de entrada aumentan, brindando compresión de amplio rango dinámico para los niveles bajos y medios de intensidad de entrada y compresión limitante para altos niveles de entrada.

86 Aspectos Dinámicos de la Compresión
Compresión Silábica: Es la forma de compresión de WDRC. Umbral de compresión y Relación de compresión bajos. Tiempos de ataque y recuperación cortos. Para Rangos Dinámicos reducidos. Enfatiza espectro del habla.

87 Selección de Circuitos de Compresión

88 Selección de Circuitos
Severidad de la pérdida auditiva Configuración de la pérdida Usuarios previos Niveles de comodidad/incomodidad Rango dinámico del paciente

89 Selección de Circuitos
Tres tipos de pérdida auditiva: 40-45 dB Pérdida de sensibilidad a sonidos suaves. Sonoridad a sonidos altos normal, no requiere amplificación. 40-65 dB Curvas más planas. 70-80 dB o más Requiere amplificación a todo nivel

90 Selección de Circuitos
Tres tipos de pérdida auditiva: 40-45 dB WDRC 40-65 dB 70-80 dB o más Compresión limitadora

91 Selección de Amplificación de Compresión
WDRC WDRC está proyectado para proveer amplificación a pacientes con un rango dinámico reducido. Será una amplificación desproporcional de los sonidos suaves en relación a los sonidos fuertes. Pérdidas ligeras a moderadas Usuarios nuevos Usuarios previos de amplificación lineal

92 Selección de Amplificación de Compresión
Compresión Limitante Es regularmente usada en pacientes que están expuestos a una variedad de condiciones auditivas donde la distorsión de “peak clipping” pudiera causar problemas - restaurantes, teatros, trabajo. Pérdidas moderadas a severas Es posible que se requiera más salida de la posible con circuitos de WDRC

93 Selección de Amplificación de Compresión
“Peak Clipping” Posible para pérdidas severas o profundas

94 Selección de la Matriz Selección de la salida
Sin exceder el nivel de incomodidad. Método recomendado: Mida el nivel de incomodidad usando los tonos de frecuencias especificas warble o por medio de ruidos de banda estrecha. Convierta de HL a SPL todas las respuestas. Prediciendo el nivel de incomodidad apartir de los umbrales. ( Información de Seewald o Pascoe) Prueba del Aumento de Intensidad. Nivel de incomodidad para el habla (en dB HL) + 10 = dB SPL

95 Selección de la Matriz Selección de ganancia Fórmula prescriptiva
No-Lineal (WDRC) –NAL-NL1, IHAFF, DSL I/O, FIG 6, etc. Lineal (Compresión limitante) -- NAL, POGO, Berger, etc.

96 ? Preguntas

97 Norm Sam Too Loud Soft Intense Moderate Too Loud Soft Too Loud Soft
Weak Too Loud Soft Norm Sam Intense Moderate Weak Too Loud Soft Intense Moderate Weak Too Loud Soft

98 Whole Range Low Level High Level Weak Moderate Intense Weak Moderate