Engangs kirurgiske masker bedst til at blive hørt tydeligt, når du taler, undersøgelse finder

Forsker Ryan Corey hørte for nylig fra en ven, der underviser på en skole, hvor nogle af eleverne har høretab. Vennen ville vide, om han havde nogle ideer til at hjælpe hende med at kommunikere med disse elever, mens hun bar en maske for at bremse spredningen af ​​COVID-19. Corey, som også har høretab, vidste ikke, hvad jeg skulle fortælle hende. Så, han tog til Illinois Augmented Listening Laboratory for at lede efter løsninger.

Corey, en elektro- og computeringeniør postdoc under professor Andrew Singer ved University of Illinois Urbana-Champaign, leder et team, der studerer lydsignalbehandling, især til lytteapparater som høreapparater. Resultaterne af holdets nye undersøgelse, der evaluerer de akustiske effekter af ansigtsmasker på tale er offentliggjort i Journal of the Acoustical Society of America .

"Tidligere forskning udført i dette emne har fokuseret på medicinske masker båret i sundhedsvæsenet, " sagde Corey, "Men ingen har set på de akustiske effekter forårsaget af forskellige slags stofmasker, så det var der, jeg fokuserede vores undersøgelse."

Holdet testede medicinske masker, engangs kirurgiske masker, masker med klare plastikvinduer rundt om munden, og hjemmelavede og butikskøbte stofmasker lavet af forskellige stoftyper og antal lag.

Forskerne brugte en speciel højttaler, specialbygget af industri- og virksomhedsingeniøruddannet Uriah Jones og formet som et menneskehoved, så lyden udstråler, som den ville komme fra en menneskelig mund.

"Vi satte de forskellige masker på den hovedformede højttaler og spillede den samme lyd til hver test, " sagde Corey. "Vi placerede også højttaleren på en pladespiller for at tilføje en retningsbestemt komponent til vores data."

Holdet indsamlede data fra en maske-bærende menneskelig højttaler, såvel.

"At bruge en rigtig person gør lydene mindre gentagelige, fordi vi ikke kan sige det samme på samme måde hver gang. det lader os redegøre for hovedets virkelige form og reelle bevægelser af læber, " sagde Corey. "Selvom disse to datasæt er lidt forskellige, de viser begge, hvilke lydfrekvenser der er mest påvirket af maskebrug, og hvilke masker der har de stærkeste effekter."

Deres data viste, at alle masker dæmper stilheden, højfrekvent lyd genereret, når en person udtaler konsonanter. "De lyde er allerede en udfordring for dem med høretab, med eller uden masker, og endda blive en udfordring for dem uden høretab, når du smider en maske i blandingen."

Masker blokerer også visuelle signaler som ansigtsudtryk og læbebevægelser, så talelæsning er ikke længere en mulighed, når man bærer de fleste masker. Næsten alle bruger talelæsning til en vis grad, med eller uden høretab, sagde Corey.

"Det er derfor, vi testede de klare vinduesmasker, der er blevet meget populære, sagde han. Desværre, afvejningen er, at du kan se igennem dem, men de blokerer for den mest lyd af alle de masker, vi testede."

Undersøgelsen viste, at kirurgiske engangsmasker giver den bedste akustiske ydeevne blandt alle testede, sagde Corey. Løstvævede 100 % bomuldsmasker fungerer også godt, men som vist i en undersøgelse fra andre Illinois-forskere, de er muligvis ikke så effektive som kirurgiske masker til at blokere luftvejsdråber. Denne undersøgelse viste, at tætvævet bomuld og blandede stoffer kan blokere flere dråber, men Coreys team fandt ud af, at de også blokerer for mere lyd. Baseret på dråbeundersøgelsen, Corey foreslog, at flerlagsmasker lavet af løst vævet bomuld kan tilbyde et rimeligt kompromis mellem dråbeblokerende effektivitet og akustisk ydeevne.

Den gode nyhed er, at de fleste masker ikke fuldstændig blokerer for lyd, de bøjer det simpelthen væk fra munden. Denne detalje betyder, at simple forstærkningsenheder kan gøre maskeret tale mere tilgængelig for alle. I særdeleshed, de reversmikrofoner, der allerede bruges i mange klasselokaler og foredragssale, er kun mildt påvirket af ansigtsmasker. Mange høreapparater understøtter fjerntliggende mikrofontilbehør, som også bæres i nærheden af ​​reversen.

"De fleste mennesker går ikke rundt med reversmikrofoner og forstærkningssystemer, mens de bærer en maske, men det kan hjælpe i indstillinger, hvor det giver mening, som klasseværelser og møder, " sagde Corey.