Validação Científica e  Evolução Tecnológica

Fones de Ouvido do Audiômetro uSound (Sony WH-1000XM4) Validados pelo PTB

Introdução

A precisão nas medições auditivas é fundamental para o diagnóstico e tratamento de distúrbios auditivos. A Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) da Alemanha desempenhou um papel crucial no desenvolvimento e padronização de técnicas e equipamentos audiológicos. Este artigo explora a história da PTB na área de audiologia, detalha marcos importantes relacionados a audiômetros e apresenta o teste RETSPL realizado nos fones Sony WH-1000XM4 para o audiômetro uSound.

1. Os Começos da PTB e seu Foco na Acústica

1.1 Fundação da PTB e Primeiros Passos em Metrologia (1887-1900)

1887: A PTB é fundada como o "Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR)" em Charlottenburg, Berlim, sob a direção de Hermann von Helmholtz. 

Seu objetivo inicial é estabelecer padrões físicos e melhorar a precisão nas medições.  Fontes: PTB - História

1.2 Primeiras Pesquisas Acústicas (1900-1920)

No início do século XX, a PTB começa a se interessar pela acústica, investigando a propagação do som e as medições de pressão sonora.
1910: São estabelecidos laboratórios acústicos especializados para estudar fenômenos sonoros e suas aplicações práticas.

2. A PTB e o Desenvolvimento da Audiometria

2.1 Inovações em Medições Auditivas (1920-1940)
1924: A PTB colabora na criação do primeiro audiómetro prático, facilitando diagnósticos auditivos mais precisos.
1930: São publicados estudos sobre a sensibilidade auditiva humana, estabelecendo as bases para futuras normativas.
Fontes: Artigos históricos nos arquivos da PTB.

2.2 Padronização de Equipamentos Audiológicos (1940-1960)
1951: A PTB participa da definição de padrões internacionais para audiômetros, colaborando com a Organização Internacional de Normalização (ISO).
1953: São introduzidos métodos para calibrar audiômetros, melhorando a confiabilidade nos testes auditivos.
Fontes: ISO - História da normalização em audiologia.

3. Marcos Importantes em Audiologia e Metrologia Acústica

3.1 Desenvolvimento do RETSPL e Contribuições da PTB (1960-1980)
1964: É estabelecido o conceito de Níveis de Pressão Sonora de Limiar de Referência Equivalente (RETSPL), crucial para a calibração de audiómetros.
A PTB desempenha um papel vital na pesquisa e validação do RETSPL, garantindo medições consistentes em nível internacional.
Fontes: Publicações da PTB sobre RETSPL.

3.2 Avanços Tecnológicos e Psicoacústica (1980-2000)
1985: A PTB realiza pesquisas em psicoacústica, investigando como o cérebro percebe o som, o que influencia o desenvolvimento de testes auditivos.
1995: Novas técnicas digitais são implementadas em audiómetros, com a PTB liderando os processos de padronização e testes.
Fontes: Estudos da PTB em psicoacústica e tecnologia digital.

4. A Era Digital e a PTB no Século XXI

4.1 Integração de Tecnologias Móveis (2000-2010)
2005: A PTB começa a explorar a calibração de dispositivos móveis para aplicações audiológicas.
2008: São publicadas diretrizes para garantir a precisão em aplicativos móveis de saúde auditiva.
Fontes: Relatórios da PTB sobre metrologia móvel.

4.2 Colaboração Internacional e Acessibilidade (2010-2020)
2015: A PTB colabora com organizações globais para melhorar o acesso a diagnósticos auditivos em países em desenvolvimento.
2018: É iniciado um projeto para validar fones de ouvido comerciais para uso em audiómetros móveis.
Fontes: PTB - Projetos internacionais

5. Os Fones de Ouvido Sony WH-1000XM4 e seu Potencial Audiológico

5.1 Características Técnicas e Vantagens (2020)
2020: A Sony lança os fones de ouvido WH-1000XM4, com cancelamento de ruído avançado e ampla resposta de frequência.
Estes fones apresentam uma oportunidade para serem utilizados em aplicações audiológicas devido à sua qualidade e consistência.

5.2 Adaptação para Avaliações Auditivas
A possibilidade de utilizar fones de ouvido comerciais facilita o acesso a testes auditivos de qualidade em diversas populações.
Considera-se essencial validar estes fones para garantir sua precisão em medições auditivas por meio de ensaios RETSPL seguindo a norma ISO 389-9.

6. O Audiômetro uSound: Inovação e Acessibilidade

6.1 Fundação e Objetivos da uSound
Em 2014, nasce a uSound, uma inovadora iniciativa argentina fundada com o propósito de democratizar o acesso ao diagnóstico e tratamento auditivo por meio da inovação tecnológica. Consciente de que milhões de pessoas não podem acessar aparelhos auditivos tradicionais devido ao custo ou disponibilidade, a uSound desenvolve um assistente auditivo como alternativa acessível, oferecendo soluções para quem mais precisa.

• Em 2018, a uSound estabelece uma parceria com a Samsung, dando origem ao uSound por Samsung. Essa aliança estratégica visa conscientizar sobre os riscos da hipoacusia, oferecendo um teste auditivo simples e acessível que os usuários podem realizar em casa. Essa ferramenta permite que milhares de pessoas monitorem sua audição e consultem profissionais em tempo hábil, promovendo a detecção precoce e o tratamento oportuno.
• Entre 2019 e 2020, a uSound lança na Argentina o primeiro audiômetro digital ultraportátil, que utiliza tecnologia de Cancelamento Ativo de Ruído (ANC). Esse dispositivo inovador busca romper as barreiras da prática audiológica convencional, oferecendo uma ferramenta integrada e acessível tanto para profissionais quanto para pacientes. 
  Sua portabilidade e precisão permitem levar avaliações auditivas de alta qualidade para regiões remotas e comunidades carentes.

6.2 Integração com o fone de ouvido Sony WH-1000XM4

• Em 2021, a uSound reconhece o potencial dos fones de ouvido Sony WH-1000XM4 para melhorar a precisão de suas avaliações auditivas. 
  Graças à sua avançada tecnologia de cancelamento ativo de ruído e excelente desempenho acústico, esses fones proporcionam um ambiente auditivo ideal para testes precisos. 
  A uSound valida seu uso para audiometrias por meio de testes internos, seguindo a norma ISO 389-9, garantindo assim sua adequação e confiabilidade.

• Em 2023, em seu compromisso contínuo com inovação e excelência, a uSound estabelece uma parceria de pesquisa acadêmica com a Universidad Católica de Salta (UCASAL).
  Essa colaboração visa aprofundar estudos científicos que fundamentem e otimizem as tecnologias da uSound, fortalecendo sua base acadêmica e ampliando seu impacto no campo da audiologia.
• Em 2024, a colaboração com a Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) torna-se um marco crucial para a uSound. Trabalhar com essa renomada instituição alemã de prestígio mundial permite à uSound validar internacionalmente a integração dos fones Sony WH-1000XM4 em seu audiômetro.
  Essa validação garante que o dispositivo atenda aos padrões mais rigorosos, abrindo portas para mercados globais e fortalecendo a confiança de profissionais e usuários em todo o mundo.

7. O Teste RETSPL dos Fones de Ouvido Sony WH-1000XM4 Realizado pela PTB

7.1 Início do Projeto (Primeiro Trimestre de 2024)
O projeto para validar os fones de ouvido Sony WH-1000XM4 teve início no primeiro trimestre de 2024, quando a uSound e a PTB concordaram em realizar o teste RETSPL seguindo os mais altos padrões internacionais. Este teste teve como objetivo determinar os Níveis de Pressão Sonora de Limiar Equivalente (ETSPL) para tons puros.

7.2 Metodologia do Teste
A PTB implementou procedimentos baseados nas normas ISO 389-9 e IEC 60318-1, utilizando um simulador de ouvido calibrado e equipado com microfones de alta precisão.

Participantes:
28 indivíduos otologicamente normais, entre 18 e 25 anos, foram avaliados em cabines acústicas controladas com ruído de fundo inferior aos valores da norma ISO 8253-1.

Equipamentos:

• Simulador de ouvido B&K 4153, configurado conforme IEC 60318-1

• Sistema de amplificação calibrado com pistofone B&K 4220

Procedimentos:

• Os fones de ouvido foram posicionados 10 vezes no simulador para garantir consistência nas medições

• Foram medidas forças de aplicação após 3000 flexões mecânicas, confirmando uma variação máxima de 1,3%, bem abaixo do limite permitido (15%) pela norma EN 352-1:2002.

7.3 Resultados e Achados

  Os fones Sony WH-1000XM4 atenderam a todos os critérios necessários para utilização em avaliações audiométricas.

A variabilidade entre gênero (homens/mulheres) e ouvido (esquerdo/direito) manteve-se dentro dos intervalos esperados, confirmando a consistência do dispositivo.

Foi estabelecida uma tabela de RETSPL específica para estes fones, facilitando sua calibração precisa no audiômetro uSound. Estes achados foram documentados em um relatório técnico elaborado pela PTB, que será publicado como parte da colaboração com a uSound.

Níveis de Referência Equivalentes de Pressão Sonora de Limiar para os Fones Sony WH-1000XM4

Frecuencia (Hz)	RETSPL (Referencia: 20 µPa) dB
125	34.3
250	17.8
500	6.2
750	5.5
1000	4.9
1500	5.9
2000	4.6
3000	-2.4
4000	2.7
6000	12.7
8000	13.2

 

Referencias

Normas Internacionales

1. ISO 389-1:2017 Acoustics — Reference zero for the calibration of audiometric equipment — Part 1: Reference equivalent threshold sound pressure levels for pure tones and supra-aural earphones
2. ISO 389-9:2009 Acoustics — Reference zero for the calibration of audiometric equipment — Part 9: Preferred test conditions for the determination of reference hearing threshold levels
3. IEC 60645-1:2017 Electroacoustics — Audiometric equipment — Part 1: Equipment for pure-tone and speech audiometry
4. IEC 60318-1:2009 Electroacoustics — Simulators of human head and ear — Part 1: Ear simulator for the calibration of supra-aural and circumaural earphones
5. ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of Measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)

Links para a PTB

PTB - História
Descrição: Informações detalhadas sobre a história e evolução da Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), desde sua fundação como PTR até seu desenvolvimento como PTB.
Link: History of PTR and PTB

PTB - Departamento de Metrologia em Acústica (Departamento 1.6)
Descrição: Informações sobre o Departamento 1.6, dedicado à metrologia em acústica, cobrindo suas atividades e projetos no âmbito das medições acústicas.
Link: 1.6 Sound - PTB.de

PTB - Serviços de Calibração em Acústica
Descrição: Serviços de calibração e testes da PTB em acústica, incluindo a calibração de audiômetros e outros equipamentos de medição acústica.
Link: Kalibrier- und Messmöglichkeiten - PTB.de

PTB - Publicações e Relatórios Científicos
Descrição: Acesso à base de dados de publicações científicas e relatórios técnicos da PTB em diversas áreas da metrologia, incluindo acústica.
Link: Scientific & technical publications - PTB.de

Publicações do Departamento de Som (Departamento 1.6): Este departamento especializa-se em metrologia acústica e publicou numerosos estudos relevantes no campo da audiometria.
Link: Publikationen - PTB.de

Base de Dados PTB-Publica: Uma extensa coleção de artigos científicos, teses de doutorado e relatórios técnicos elaborados pelo pessoal da PTB, abrangendo diversas áreas da metrologia.
Link: Database PTB-Publica - PTB.de

Publicações do Departamento de Mecânica e Acústica (Divisão 1): Esta divisão aborda pesquisas fundamentais em medições mecânicas e acústicas, fornecendo informações valiosas para o desenvolvimento de dispositivos audiométricos.
Link: Div. 1 Mechanics and Acoustics - PTB.de