不同噪聲環(huán)境下使用家用耳機(jī)對(duì)聽力的潛在影響研究

丁文君 趙航 張靜宜 俞潔 王安麗

1　引言

隨著現(xiàn)代生活方式的轉(zhuǎn)變，生活環(huán)境變得更加嘈雜，這使得人們比起以往將更早也更多地暴露在聽力損失的風(fēng)險(xiǎn)之中。隨著手機(jī)、電腦等電子設(shè)備的普及，家用耳機(jī)的使用率也大幅提高。然而，由于不科學(xué)使用耳機(jī)而造成聽力損失的現(xiàn)象也愈發(fā)凸顯。高黎黎等[1]調(diào)查的3826名在校大學(xué)生耳機(jī)使用率達(dá)99.18%，其中有噪聲性聽力損失的占28.10%，有慢性耳鳴的占13.14%，有眩暈惡心的占8.12%，有聽力下降的占10.11%，不科學(xué)的耳機(jī)使用方式是造成在校大學(xué)生噪聲性聽力損傷的主要影響因素。KIM等[2]調(diào)查的490名韓國(guó)青少年耳機(jī)使用率達(dá)94.3%，大多數(shù)使用時(shí)間在1～3年，每天1～3小時(shí)，通過(guò)純音測(cè)試，聽力閾值顯著升高。由此可見，耳機(jī)使用不當(dāng)會(huì)對(duì)人耳造成不利影響。

除了耳機(jī)使用時(shí)間和音量設(shè)置等影響因素外，耳機(jī)類型也開始受到關(guān)注。家用耳機(jī)分為頭戴式耳機(jī)和插入式耳機(jī)兩種，其中插入式耳機(jī)又分為耳塞式與入耳式兩種。耳塞式耳機(jī)呈圓盤狀，固定在耳道口；入耳式耳機(jī)則是由子彈頭狀的膠質(zhì)塞頭插入耳道內(nèi)。鐘蕊霜等[3]研究發(fā)現(xiàn)：入耳式耳機(jī)以膠質(zhì)塞頭插入耳道內(nèi)的方式，縮短了聲音傳導(dǎo)的距離，使相同的聲音引起的鼓膜震動(dòng)更大，由于膠質(zhì)塞頭幾乎完全堵塞外耳道，聲音沒(méi)有出處，幾乎全部被鼓膜接受，對(duì)聽力的損傷大；頭戴式耳機(jī)次之；耳塞式耳機(jī)對(duì)聽力的損傷最小。該研究在實(shí)驗(yàn)室條件下分析了三種家用耳機(jī)之間的差異，但沒(méi)有涉及現(xiàn)實(shí)生活中，尤其在噪聲環(huán)境下的使用情況。朱曉峰[4]研究指出：當(dāng)外界噪音聲級(jí)較高時(shí)，使用者會(huì)不由自主地通過(guò)加大音量來(lái)努力聽清談話內(nèi)容或者音樂(lè)。因此，理論上講，對(duì)外耳道封閉越好的耳機(jī)，盡管對(duì)鼓膜的沖擊更大，但隔絕外界噪聲的效果越好，將避免使用者加大音量。所以在分析耳機(jī)類型對(duì)聽力的潛在影響時(shí)，需考慮不同的使用場(chǎng)景。本研究通過(guò)健聽大學(xué)生在安靜和嘈雜環(huán)境下對(duì)不同類型耳機(jī)的主觀音量設(shè)置偏好和言語(yǔ)識(shí)別率測(cè)試，聚焦于驗(yàn)證不同類型家用耳機(jī)的隔噪效果差異，分析健聽人群在不同噪聲環(huán)境下使用家用耳機(jī)時(shí)可能面臨的聽力損失風(fēng)險(xiǎn)，為大眾聽力保健提供建議。

2　方法

本研究分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一分析受試的主觀音量設(shè)置偏好，實(shí)驗(yàn)二使用噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別率作為指標(biāo)，共同驗(yàn)證不同類型家用耳機(jī)在不同噪聲環(huán)境下的隔噪效果。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均為3×3兩因素重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自變量一為耳機(jī)類型，分為入耳式、頭戴式、耳塞式3個(gè)水平；自變量二為環(huán)境噪聲，分為安靜環(huán)境（30 dB(A)）、模擬街道65 dB(A)和地鐵75 dB(A)3個(gè)水平。

2.1　研究對(duì)象

隨機(jī)抽取36名18～23歲在校大學(xué)生，無(wú)耳聾、中耳炎、耳蝸發(fā)育異常等耳科病史；經(jīng)純音測(cè)聽，所有受試者的平均聽閾均小于5 dB HL。

2.2　耳機(jī)選擇

綜合耳機(jī)銷量、耳機(jī)阻抗以及頻響特性3個(gè)因素，本實(shí)驗(yàn)家用耳機(jī)確定為鐵三角牌IM70型入耳式耳機(jī)、ATH-M40型頭戴式耳機(jī)和蘋果牌耳塞式耳機(jī)（如圖1）。這3副耳機(jī)分別是3類家用耳機(jī)的典型代表，并且阻抗接近，低、中、高頻3段頻響均衡。

圖1　三種類型家用耳機(jī)

2.3　實(shí)驗(yàn)環(huán)境與噪聲選取

本實(shí)驗(yàn)在本底噪聲為30 dB（A）的隔聲室里進(jìn)行，分為安靜環(huán)境和模擬噪聲環(huán)境。選取日常生活中家用耳機(jī)的兩個(gè)高頻噪聲使用場(chǎng)景：嘈雜的馬路以及高速行駛的地鐵中。使用AWA6291型聲級(jí)計(jì)在兩個(gè)地點(diǎn)多次實(shí)地測(cè)量，計(jì)算平均聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）后，確定環(huán)境噪聲分別為65 dB（A）和75 dB（A）。由于嘈雜環(huán)境噪聲的頻譜特性接近語(yǔ)譜噪聲，因此選取語(yǔ)譜噪聲作為本實(shí)驗(yàn)的背景噪聲，由GSI 61型聽力計(jì)通過(guò)聲場(chǎng)揚(yáng)聲器播放。

2.4　實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.4.1不同類型家用耳機(jī)的主觀音量設(shè)置偏好測(cè)試者手持平板電腦播放一段節(jié)奏舒緩的輕音樂(lè)，并控制GSI 61聽力計(jì)按隨機(jī)順序分別不給聲和給不同強(qiáng)度的語(yǔ)譜環(huán)境噪聲；平板電腦的音量設(shè)置分為16級(jí)，由受試者自行調(diào)節(jié)自認(rèn)為舒適的聆聽音量，測(cè)試者記錄音量級(jí)數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)一使用聲級(jí)計(jì)與仿真耳測(cè)量每一級(jí)音量的實(shí)際聲壓級(jí)作為最終結(jié)果。

2.4.2不同類型家用耳機(jī)的噪聲下言語(yǔ)識(shí)別率測(cè)試 受試者按隨機(jī)順序分別佩戴3種耳機(jī)，接受博世中文言語(yǔ)測(cè)聽系統(tǒng)[5]中的單音節(jié)詞識(shí)別率測(cè)試，給聲強(qiáng)度為50 dB SPL（3種耳機(jī)的輸出聲壓經(jīng)聲級(jí)計(jì)與仿真耳校準(zhǔn)）。同時(shí)測(cè)試者控制GSI 61聽力計(jì)按隨機(jī)順序用聲場(chǎng)揚(yáng)聲器分別不給聲給不同強(qiáng)度的語(yǔ)譜噪聲，測(cè)試結(jié)束后記錄受試者在不同噪聲情況下，使用3種耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率。為避免受試者的疲勞效應(yīng)，每完成一次測(cè)試后，休息五分鐘再進(jìn)行下一次測(cè)試。

2.5　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，推斷統(tǒng)計(jì)采用兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3　結(jié)果

3.1　不同類型家用耳機(jī)的主觀音量設(shè)置偏好

方差分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，耳機(jī)類型的主效應(yīng)極顯著（F=64.073，P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，3種耳機(jī)之間均存在極顯著差異（P＜0.01）。環(huán)境噪聲的主效應(yīng)極顯著（F=3.94，P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，不同環(huán)境噪聲之間的差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。耳機(jī)類型與環(huán)境噪聲的交互效應(yīng)極顯著（F=21.66，P＜0.01），簡(jiǎn)單效應(yīng)結(jié)果表明：在3種不同強(qiáng)度噪聲環(huán)境下，耳機(jī)類型間差異均極顯著（P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，在安靜環(huán)境（30 dB（A））下，頭戴式耳機(jī)分別與入耳式與耳塞式耳機(jī)的差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），入耳式與耳塞式耳機(jī)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在65 dB（A）和75 dB（A）噪聲環(huán)境下，入耳式耳機(jī)分別與頭戴式和耳塞式耳機(jī)的差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），頭戴式與耳塞式耳機(jī)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。上述結(jié)果結(jié)合描述性統(tǒng)計(jì)（見表1和圖2）可知，隨著環(huán)境噪聲的提高，3種耳機(jī)的音量設(shè)置都逐步提高；在安靜環(huán)境下，頭戴式耳機(jī)的主觀音量設(shè)置較高；而在兩個(gè)噪聲環(huán)境下，入耳式耳機(jī)主觀音量設(shè)置均極顯著低于另外兩款耳機(jī)。

圖2　不同噪聲環(huán)境下不同類型家用耳機(jī)習(xí)慣音量設(shè)置的輸出聲壓級(jí)

3.2　不同類型家用耳機(jī)的噪聲下言語(yǔ)識(shí)別率測(cè)試

方差分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，耳機(jī)類型的主效應(yīng)極顯著（F=99.27，P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，入耳式耳機(jī)和頭戴式、耳塞式耳機(jī)之間差異極顯著（P＜0.01）；頭戴式耳機(jī)和耳塞式耳機(jī)之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。環(huán)境噪聲的主效應(yīng)極顯著（F=914.80，P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，不同環(huán)境噪聲之間的差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。耳機(jī)類型與環(huán)境噪聲的交互效應(yīng)極顯著（F=89.03，P＜0.01），簡(jiǎn)單效應(yīng)結(jié)果表明，在安靜環(huán)境及65 dB（A）和75 dB（A）的噪聲環(huán)境下，耳機(jī)類型差異極顯著（P＜0.01），多重比較結(jié)果顯示，在安靜環(huán)境下，頭戴式耳機(jī)分別與入耳式與耳塞式耳機(jī)的差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），入耳式與耳塞式耳機(jī)無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在65 dB環(huán)境和75 dB環(huán)境噪聲環(huán)境下，入耳式耳機(jī)分別與頭戴式與耳塞式耳機(jī)的差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），頭戴式與耳塞式耳機(jī)的差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。上述結(jié)果結(jié)合結(jié)合描述性統(tǒng)計(jì)（見表2和圖3）可知，隨著環(huán)境噪聲的提高，佩戴3種耳機(jī)時(shí)的言語(yǔ)識(shí)別率得分均顯著降低；在安靜環(huán)境下，頭戴式耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率較低；而在兩個(gè)噪聲環(huán)境下，入耳式耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率得分均顯著高于另外兩款耳機(jī)。

圖3　不同噪聲條件使用下不同類型耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率

4　討論

4.1　環(huán)境噪聲對(duì)耳機(jī)使用時(shí)音量設(shè)置的影響

從實(shí)驗(yàn)一結(jié)果可知，在兩種戶外噪聲環(huán)境下，受試的平均習(xí)慣音量均超過(guò)了耳機(jī)的安全使用音量原則：即播放器最大音量的60%[6（]約55 dB SPL），其中頭戴式耳機(jī)與耳塞式耳機(jī)的平均習(xí)慣音量達(dá)到72 dB SPL以上，甚至測(cè)試中有受試者的習(xí)慣音量高達(dá)86 dB SPL。從實(shí)驗(yàn)二結(jié)果可知，當(dāng)環(huán)境噪聲水平增加后，言語(yǔ)識(shí)別率大幅降低，所以為了在噪聲環(huán)境中聽清語(yǔ)音或音樂(lè)，耳機(jī)使用者只能增加音量。并且此結(jié)果是在平均噪聲強(qiáng)度的模擬環(huán)境中得出，實(shí)際生活中耳機(jī)音量設(shè)置可能還會(huì)高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如地鐵上平均噪聲強(qiáng)度約75 dB(A)，但峰值噪聲接近90 dB(A)。因此，不論何種類型的家用耳機(jī)，在噪聲環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用都存在聽力損傷的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)減少在噪聲環(huán)境下，尤其是地鐵上使用耳機(jī)的時(shí)間。

表1　不同噪聲環(huán)境下不同類型家用耳機(jī)習(xí)慣音量設(shè)置的輸出聲壓級(jí)（±s）（單位：dB SPL）

表1　不同噪聲環(huán)境下不同類型家用耳機(jī)習(xí)慣音量設(shè)置的輸出聲壓級(jí)（±s）（單位：dB SPL）

N=36 　安靜環(huán)境（30 dB(A)） 65 dB(A)　 75 dB(A)　 合計(jì)入耳式 46.92±7.11　55.52±8.55 　62.80±7.97 　55.06±7.88頭戴式 52.91±8.79　66.11±7.44 　73.31±6.25 　64.15±7.49耳塞式 48.44±7.99　64.52±5.80 　72.34±5.79 　61.73±6.53合計(jì) 　49.42±7.96　62.03±7.26 　69.47±6.67

表2　不同噪聲條件使用下不同類型耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率（±s）（單位：%）

表2　不同噪聲條件使用下不同類型耳機(jī)的言語(yǔ)識(shí)別率（±s）（單位：%）

N=36 　安靜環(huán)境（30 dB(A)） 65 dB(A)　 75 dB(A)　 合計(jì)入耳式 96.78±4.42　80.17±15.06 　69.72±16.87 　82.22±12.17頭戴式 92.33±5.52　61.78±15.84 　23.45±14.55 　59.04±11.97耳塞式 97.56±4.31　53.22±14.68 　16.89±11.64 　55.89±10.21合計(jì) 　95.56±4.75　65.06±15.20 　36.54±14.35

4.2　不同類型耳機(jī)的隔噪效果分析

從實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2結(jié)果可知，在噪聲環(huán)境下，入耳式耳機(jī)的隔噪效果顯著優(yōu)于耳塞式和頭戴式耳機(jī)。因?yàn)槿攵蕉鷻C(jī)的外形設(shè)計(jì)與外耳道的形狀相配合，可以減少漏音，使其能通過(guò)對(duì)外耳道的封閉讓音量比其他耳機(jī)高，同時(shí)也很大程度的阻擋了噪聲進(jìn)入外耳道[7,8]。因此頭戴式耳機(jī)比耳塞式耳機(jī)需要更多的音量以達(dá)到相同的響度水平。盡管有研究指出[3]，入耳式耳機(jī)對(duì)聽力的影響較大，耳塞式耳機(jī)對(duì)聽力的影響最小，但如果在噪聲環(huán)境下使用的話，入耳式耳機(jī)優(yōu)秀的隔噪表現(xiàn)，反而成為一種保護(hù)聽力的優(yōu)勢(shì)。

4.3　家用耳機(jī)選擇及使用建議

綜合本研究結(jié)果與前人研究，從聽力保健的角度對(duì)家用耳機(jī)選擇與使用給出以下建議：①如果大部分使用耳機(jī)的場(chǎng)所在安靜的室內(nèi)，那么同等音量條件下，選擇頭戴式與耳塞式耳機(jī)對(duì)聽力的保護(hù)要好于入耳式耳機(jī)。②如果大部分使用耳機(jī)的場(chǎng)所在戶外，那么選擇隔噪效果明顯更好的入耳式耳機(jī)對(duì)聽力的保護(hù)更有優(yōu)勢(shì)，頭戴式次之，耳塞式隔噪效果最差。但無(wú)論何種耳機(jī)，如果在噪聲環(huán)境下使用，都有聽力損傷的風(fēng)險(xiǎn)，需嚴(yán)格控制使用時(shí)間與音量大小。③隨著對(duì)耳機(jī)降噪功能需求的提高，在家用耳機(jī)領(lǐng)域還有一種主動(dòng)降噪耳機(jī)[9]，其原理是主動(dòng)偵測(cè)環(huán)境噪聲（如飛機(jī)與地鐵噪聲），然后生成反相位信號(hào)消除噪聲，該種耳機(jī)在穩(wěn)態(tài)背景噪聲環(huán)境下使用對(duì)聽力的保護(hù)具有一定優(yōu)勢(shì)。

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