Устройство и технические характеристики цифровых слуховых аппаратов. Морфо-функциональная характеристика слухового анализатора и органа равновесия. Ведущие производители: кому верить

С возрастом большинство людей сталкивается все с новыми и новыми проблемами и трудностями.

Одна из таких проблем – неизбежных, к сожалению, на современном этапе развития нашего общества, — это ухудшение слуха.

Но все не так плохо, как может показаться тому, кто только начинает осознавать эту проблему. Решение, пусть не абсолютное, но вполне приемлемое уже было изобретено.

Наука не стоит на месте и ее основная задача – успевать за человеческими потребностями, решать по мере поступления его проблемы. Решением проблемы ухудшения слуха у пожилых людей стали слуховые аппараты.

В первую очередь разберемся, что же это такое?

Слуховой аппарат – это технический прибор, основная задача которого – усиление звука

Он применяется по совету врача при наличии постоянного нарушения слуха.

Пусть даже не прогрессирующего, но находящегося ниже нормы. Такой аппарат позволяет так сказать увеличить громкость происходящего и сделать его доступным для пожилого человека.

Инструкция по выбору

Все слуховые аппараты делятся на:

Аналоговые;
Цифровые.

Аналоговые

Сразу же стоит отметить, что есть принципиальная разница между двумя этими видами. Аналоговые модели были последователями самых первых слуховых аппаратов.

Первые слуховые аппараты представляли собой довольно примитивное устройство, имеющие вид рупора, вставляющегося в ухо пациента узким концом. С развитием техники им на смену пришли аналоговые слуховые аппараты.

Их еще называют линейными. Они усиливают все звуки внешней среды, независимо от их индивидуальных характеристик. Это тоже довольно не сложные устройства, которые можно купить по доступной цене.

Цифровые

Следующий шаг науки – цифровые аппараты. Они, в отличие от аналоговых, смягчают лишние шумы и выделяют звуки голоса. Кроме того, делают более доступными для уха – то есть разборчивыми и более качественными.

Свое название они получили благодаря своеобразному принципу работы: все звуки они переводят в последовательность цифр и подвергают обработке. Поступающие сигналы корректируются согласно индивидуальным особенностям и поступают к пациенту же в «очищенном» виде.

Что интересно, весь этот процесс занимает сотые доли секунды. Действительно цифровые слуховые аппараты – это эволюция аналоговых.

Они обладают более высоким качеством звука, совсем иным принципом работ, а также повышенной устойчивостью к различным сигналам – телефонов, компьютеров и другой техники. Цифровые аппараты также могут помещаться не только карманным или заушным форматом, но и внутриушным.

Виды и характеристики слуховых аппаратов

Здесь мы подошли к следующей классификации – по характеристике местоположения слуховых аппаратов.

Здесь выделяют следующие типы:

Карманные;
Заушные;
Внутриушные.

Каждый из данных типов слуховых аппаратов имеет как свои преимущества, так и ряд недостатков.

Поговорим подробнее о каждом из них.

Карманные

Основная характеристика таково типа устройства – наличие отдельного корпуса по типу сотового телефона, который можно носить в кармане – отсюда и название карманного слухового аппарата.

Также он имеет провода – наушники соединяющие устройство с ушной раковиной. Таким приспособлением присуща высокая мощность и производительность, они долговечны и требуют постоянного ухода, кроме того невосприимчивы к физическому воздействию.

Заушные

Заушные слуховые аппараты, в свою очередь, отличаются меньшим размером и расположением позади ушной раковины. Они более традиционны и могут использоваться при любой степени потери слуха.

Также отличаются не меньшей прочностью, изготавливаются, как правило, из пластика, и надежно защищены от перепадов температуры и иных видов воздействия.

Свою популярность такие аппараты приобрели в первую очередь из-за удобства в употреблении – находящийся за ушной раковиной корпус устройства не ограничивает движения и активность пациента.

Внутриушные

Внутриушные слуховые аппараты менее заметны, чем заушные или карманные. Они представляют собой своего рода ушной вкладыш или клапан – проще говоря, состоят из одной детали, находящейся непосредственно в ушной раковине пациента.

Может показаться, что наличие инородного предмета должно вызывать чувство дискомфорта и раздражение – однако это не так. Внутриушные устройства идеально адаптированы под форму ушной раковины, не ограничивают ее и не вызывают раздражений.

Звук, поступающий к пациенту также намного качественнее и лучше – так как располагается рядом с барабанной перепонкой и не состоит из отдельных частей, передающих друг другу звуковые сигналы. Такие приспособления во много раз усиливают слух пожилого человека, независимо от степени его потери.

Дополнительные сведения

Знанием классификации слуховых аппаратов, выбор не ограничивается и ни в коем случае не определяется. Существуют некоторые другие, не менее важные характеристики.

Например:

Мощность;
Компрессия;
Наличие микрофона;
Количество каналов;
Дополнительные функции.

Мощность

Мощность слухового аппарата – важный показатель, указывающий насколько стоит увеличивать шумы окружающей среды, чтобы сделать их доступными для определенного пациента. Необходимую вам мощность поможет определить специалист.

Не стоит относиться халатно к этому шагу, так как неправильно подобранная мощность аппарата может в худшем случае привести к еще большему снижению слуха (если мощность выбрана больше необходимой), либо в лучшем случае покупка слухового аппарата обернется для вас пустой тратой денег — недостаточная мощность не позволит вам расслышать звуки.

Видео: Как работают слуховые аппараты

Компрессия, микрофон, количество каналов

Среди определяющих характеристик слуховых аппаратов принято выделять их компрессию, тип и наличие микрофона, количество каналов и так далее.

Система компрессии, к примеру, отвечает за усиление звуков разной интенсивности, то есть призвана поддерживать естественный уровень звука.

Микрофоны отвечают за изменение акустической направленности – потока звука. Количество каналов определяет разборчивость речи. Канал — это определенный диапазон частот. Чем больше количество каналов, тем больше такой слуховой аппарат учитывает индивидуальные особенности пациента.

Ведущие производители: кому верить?

Компании-производители предлагают своим клиентам широкий спектр аппаратов для пожилых людей с самыми разными характеристиками и ценами. Попробуем разобраться в самих компаниях и в перечне предлагаемых ими слуховых аппаратов.

Основные производители:

Siemens;
Соната;
Widex;
Oticon.

Слуховые аппараты Siemens

Siemens – крупная компания с богатой вековой историей. Эту компанию действительно можно назвать мастером своего дела и пионером в области технологий.

Официальный сайт компании располагает широким и удобным спектром услуг: здесь вы можете протестировать свой уровень слуха (однако указывается, что необходима консультация со специалистом), можете прочитать историю развития, взлетов и падений компании.

Посмотреть линейку брендов и разработок в области слуховых аппаратов и даже наглядно разобраться в методе их работы. Цены идут от 10000 рублей и более, однако на сайте также можно найти новейшие разработки по привлекательным действующим скидкам и акциям.

Соната – менее раскрученная компания, с не таким громким именем, однако с не менее богатой историей.

Здесь вы можете приобрести и слуховой аппарат в пределах 10000 рублей, естественно наиболее простые модели. Однако бесспорно цены более доступные, чем в компании Siemens.

Слуховые аппараты компании Widex отличаются удобством и направленностью на индивидуальные потребности клиентов.

Цены варьируются от 5000 рублей во время многочисленных и постоянных акций и скидок.

Oticon предлагает широкий выбор моделей, по ценам, схожим с производителем Siemens.

Философия компании гласит, что люди с плохим слухом стоят для них на первом месте и их потребности становятся потребностями всей компании.

Видео: Как выбирать слуховой аппарат?

Заключение

Мы попытались разобраться во всем многообразии типологий слуховых аппаратов и их производителей. Не стоит забывать, что проблемы со слухом – важный показатель состояния организма, требующий внимания и консультации специалиста.

Подходите к решению этого вопроса со всей серьезностью. И попытайтесь найти из всего перечня слуховых аппаратов идеальный для вас.

Каждый человек, который имеет нарушения слуха, должен пройти детальное медицинское обследование. По его результатам врач может назначить слуховой аппарат. Сегодня существует довольно много разновидностей данных устройств, которые позволяют улучшить качество жизни.

Слуховые аппараты

Слуховой аппарат считается сложным устройством, которое позволяет компенсировать . Многие люди путают данные приборы с бюджетными усилителями звука. Однако последние лишь увеличивают громкость звуков, тогда как слуховые аппараты делают речь более четкой и внятной, очищая ее от посторонних шумов. Это очень важно для слабослышащих людей с разной степенью , и имеющих инвалидность.

Схема работы

Слуховые аппараты оснащены микрофоном, который улавливает звук. После чего сигнал попадает на усилитель. Данный элемент увеличивает громкость звуков и передает их на телефон. Именно там они трансформируются в звуковые вибрации.

Современные устройства оснащены также микропроцессором. Он отвечает за обработку полученной информации. Благодаря этому удается отделить речь от посторонних звуков. Помимо этого, данный элемент позволяет менять звуковые характеристики с учетом индивидуальных особенностей пациента.

Схема работы цифрового слухового аппарата

Виды, характеристики

Все слуховые аппараты можно разделить на две группы – аналоговые и цифровые. Первая группа устройств считается устаревшей. Они обладают простым принципом действия, который заключается в одинаковом увеличении громкости звуков на всех частотах. В условиях повышенного шума это вызывает сильный дискомфорт. Управлять уровнем громкости помогает лишь специальный регулятор.

Аналоговые устройства значительно уступают электронным. Слух обычно снижается неравномерно по разным частотам. Аналоговые приборы не могут подстраиваться под данную особенность.

Обладают несколькими бесспорными достоинствами. Они имеют компактные размеры и просты в применении. Такие приспособления можно настраивать с учетом индивидуальных особенностей. Качество звука, которое передается данными приборами, намного выше. Благодаря их применению можно сделать речь более разборчивой.

Помимо этого, данные устройства имеют возможность полной автоматизации. В данном случае человеку не требуется ничего регулировать – при необходимости это сделает сам аппарат.

Современные слуховые аппараты

В зависимости от способа настройки выделяют такие виды устройств:

Непрограммируемый аппарат – его нужно настраивать вручную посредством специальных регуляторов.
Программируемый прибор – посредством кабеля подключается к компьютеру. Настройка данного устройства проводится в цифровом виде, что позволяет учитывать особенности слуха.

По способу усиления существуют такие группы приспособлений:

Линейные – увеличивают интенсивность звуков вне зависимости от громкости на одинаковую величину.
Нелинейные – оснащены функцией автоматического регулирования усиления. Их работа зависит от уровня звукового сигнала.

В зависимости от метода звукопроведения существуют такие виды аппаратов:

Устройство костной проводимости – используется при . В этом случае телефон сделан в форме костного вибратора. Он располагается за ухом и плотно прилегает к сосцевидному отростку. После чего усиленный сигнал трансформируется в вибрационный, а не звуковой.
Прибор воздушной проводимости – применяется для коррекции различных видов слуховых нарушений. Звук с телефона поступает через ушной вкладыш, который помещают в слуховой проход.

В зависимости от локализации устройства существуют такие виды слуховых аппаратов:

– отличается простотой применения и надежностью. Такие устройства можно размещать за ухом. С их помощью удается компенсировать любые нарушения слуха. Подобные аппараты подходят для всех в том числе и .
– компактное мини приспособление, которое помещают в ушную раковину. Такие модели позволяют компенсировать довольно . Корпус устройства делают по индивидуальному слепку, который в точности повторяет строение уха. Благодаря этому удается добиться максимального комфорта.
– находится внутри слухового прохода. Такие модели имеют самые маленькие размеры. Они не видны окружающим, поскольку находятся внутри слухового прохода. С помощью подобных приспособлений удается добиться отличного качества звука и прекрасной разборчивости речи.

Виды слуховых аппаратов

Чтобы , нужно учитывать немало критериев. По принципу действия такие устройства бывают цифровыми и аналоговыми. Первая категория позволяет получить более качественное звучание. Такие модели можно настраивать под индивидуальные потребности человека. Многие производители такой техники полностью отказались от изготовления аналоговых приборов.

При выборе обязательно нужно определиться с количеством приборов. Конечно, бинауральное применение устройств для двух ушей обладает целым рядом преимуществ. Так, оно помогает выявлять источник звука, обеспечивает хорошую разборчивость речь, справляется с эффектом тени головы.

Тем не менее, данный вид применения слуховых аппаратов показан не всем. Некоторые люди и вовсе сталкиваются с определенными сложностями или не испытывают в них особенной необходимости. Большое значение имеет и цена устройства – оно будет стоит значительно дороже.

Выбирая аппарат, обязательно нужно учитывать его мощность. Данный показатель должен иметь достаточный запас. Это поможет компенсировать снижение слуха, поскольку устройство обычно покупают сразу на несколько лет.

Немаловажное значение имеет число каналов. Под данным термином понимают диапазон частот, в котором можно регулировать усиление. Благодаря большому количеству каналов можно настроить аппарат в зависимости от конкретного нарушения слуха. Это позволяет добиться максимальной разборчивости речи.

Еще одним ключевым параметром считается система компрессии. Она заключается в неравномерном усилении звуков, которые имеют различную громкость. Благодаря этому аппарат можно настроить так, чтобы тихие звуки были слышны, тогда как громкие при этом не будут вызывать дискомфорта.

Еще одним важной особенностью является возможность подавления шума. Наличие данной системы делает применение аппарата более комфортным в условиях повышенного шума. Существуют устройства, которые могут подавлять шум и при этом усиливать речь.

При выборе непременно следует обращать внимание на наличие системы микрофонов. Данные элементы могут быть направленными или ненаправленными. Самым лучшим вариантом считается адаптивная направленность, которая меняется автоматически в зависимости от обстановки. Также очень удобно пользоваться аппаратами, которые позволяют самостоятельно управлять направленностью микрофона.

При устройства нужно отдавать предпочтение известным компаниям, которые имеют огромный опыт изготовления подобных устройств. Такие организации имеют богатый выбор аппаратов и аксессуаров к ним. Помимо этого, подобные компании предоставляют на свою продукцию гарантию и имеют отличную систему сервисных центров.

Если же выбрать прибор малоизвестного производителя, есть риск появления проблем с сервисным обслуживанием. Также могут возникнуть сложности с настройкой или приобретением аксессуаров.

Как подключить слуховой аппарат

Сверхмощные приборы

Одним из главных параметров, который необходимо учитывать при покупке слухового аппарата, является мощность. Она должна быть достаточной, чтобы усиливать звуки в настоящее время и впоследствии, ведь проблемы со слухом могут прогрессировать.

Сегодня в продаже есть приборы не только средней или малой мощности, но и сверхмощные, карманные или заушные устройства. Последняя категория применяется при . Обычно их используют при снижении слуха до 120 дБ.

Смотрите в нашем видео отзывы о разных видах слуховых аппаратов:

Правильно подобранные слуховые аппараты помогают компенсировать потери слуха и вернуться к полноценной жизни. Чтобы решить данную задачу, рекомендуется вовремя обратиться к врачу. После тщательной диагностики специалист выберет оптимальное устройство, которое компенсирует ухудшение слуха.

12188 0

Успехи в технологии разработки СА определяются, прежде всего, совершенствованием их компонентов, что выражается в улучшении акустических и электрических характеристик, а также в миниатюризации и повышении надежности компонентов.

Источники питания

Как правило, чем больше усиление и выходной УЗД насыщения СА, тем большей должна быть емкость батареи и, соответственно, большим ее размер. Наиболее распространенными являются воздушно-цинковые батареи (до 63%), в то время как ртутные не превышают 36%, хотя и намечается тенденция к их вытеснению.

Применение других типов батарей - оксид-серебряных или никель-кадмиевых - весьма ограничено. Основным отличительным свойством батарей слуховых аппаратов является относительно пологая характеристика их разряда. Это означает, что в течение жизни батареи она не разряжается резко. Емкость батареи измеряется в мА/час.

При известном разряде тока жизнь батареи определяется по формуле: емкость, деленная на разряд тока. Формула эта справедлива для усилителей типа А, так как разряд тока постоянен и не зависит от установки громкости или входного уровня. В усилителях же типа Б время жизни батареи установить достаточно сложно.

В данном классе усилителей разряд тока - величина непостоянная. Кроме того, разряд имеет большие значения при высоких входных уровнях, высоких уровнях усиления, высоких уровнях окружающего шума, а также при сдвинутом в низкочастотную область диапазоне усиления. Для усилителей класса Б (пуш-пульных, с большим усилением и уровнями выхода) обычными являются значения разряда, равные 3-15 мА.

Преобразователи

К преобразователям СА относятся микрофоны и телефоны. Они активируются одним видом энергии, преобразуя его в другую форму.

Микрофоны. Они преобразуют звуковое давление в небольшие аналоговые электрические сигналы. В микрофонах, используемых в течение десятилетий в слуховых аппаратах, применялись различные принципы, в частности, углеродные и пьезоэлектрические микрофоны (1930). Электромагнитный микрофон с низким входным сопротивлением был впервые применен в 1946 г. в карманном СА и послужил основанием для разработки в начале 1950-х годов транзисторного усилителя. Ограничения данного класса микрофонов - плохая низкочастотная характеристика ответа и относительно высокая чувствительность к механическим повреждениям и вибрации.

Начиная с 1971 г., в СА используются электретные микрофоны, что обусловлено их высокой чувствительностью, прекрасным широкополосным частотным ответом и качеством звука, небольшими размерами, надежностью, низким внутренним шумом и низкой чувствительностью к механическим вибрациям.
Категории: микрофоны, используемые в СА, могут характеризоваться как по давлению (всенаправленные), так и по градиенту давления (направленные).

К дополнительному входу, используемому в СА, относится индукционная катушка. Она используется как при разговоре по телефону, так и в помещениях с индукционной петлей.

Кроме того, в большинстве современных СА имеется аудиовход, обеспечивающий подсоединение СА к внешним источникам звуков.

Телефоны (или приемники) предназначены для преобразования усиленного электрического сигнала в акустический или вибраторный сигнал на выходе. Соответственно, различаются телефоны воздушного и костного звукопроведения.

Усилители

Усилитель предназначен для усиления слабого электрического сигнала на выходе микрофона. Нередко процесс усиления разделяется на несколько стадий. В современных СА усиление обеспечивается использованием транзисторов, которые могут рассматриваться как полупроводниковые резисторы, регулирующие ток или действующие как преобразователь. Так в СА он преобразует ток, поступающий от батареи, в требуемый на выходе ток. При этом общее усиление контролируется входным током микрофона.

Как правило, усилители, используемые в СА, представляют собой монолитные интегральные схемы или же гибридные интегральные схемы, а также их комбинации.

Схемы, используемые в СА, имеют три или более стадий усиления. Финальная выходная стадия усилителя может подразделяться на классы А, В и D.

Класс А обычно используется в СА с низким усилением и выходным УЗД, в которых пиковое усиление не превышает 50 дБ. Они имеют постоянный разряд тока вне зависимости от уровня входного сигнала.

При необходимости использования большего усиления применяются пуш-пульные СА, в которых используются усилители класса В. В них имеются два раздельных устройства, обеспечивающих усиление отрицательных и положительных циклов входной волны. При отсутствии сигнала на входе отсутствует и разряд тока. Иными словами, они более экономичны. Выходная стадия усиления данного класса усилителей теоретически может обеспечить в 4 раза большую амплитуду выходного сигнала в телефоне, по сравнению классом А. Кроме того, усилители класса В обеспечивают больший выходной уровень на высоких частотах.

Усилители класса D - в отличие от предыдущих встроены непосредственно в телефон. Это позволяет запустить телефон относительно низкими уровнями переменного тока. К преимуществам интегральных схем данного класса относятся: 1) меньшее количество элементов и размеры; 2) меньший ток; 3) более высокий уровень насыщения; 4) повышенная надежность СА, обусловленная меньшим количеством внешних связей. Однако, учитывая то, что в современных усилителях класса В также используется минимальное количество внешних связей, отмеченные преимущества относятся прежде всего к классу А.

Наконец усилители подразделяются на одно- и многополосные. Используемые до 1987 года однополосные усилители обеспечивали лишь регулировку высоких и низких частот.

Многополосные усилители аналогичны графическим эквалайзерам. Они обеспечивают раздельную регулировку усиления раздельных частотных полос.

Регулировки

Регулировкам принадлежит особая роль в изменении характеристик СА. Наиболее часто используемой является регулировка усиления, применяемая больным и представляющая собой переменное сопротивление.

Существует также триммерный контроль усиления, представляющий собой регулировку усиления, используемую специалистом.

Электронная регулировка тембра - меняет частотный ответ СА и включает набор фильтров (конденсаторов, сопротивлений). Изменения частотного ответа регулируются дискретной установкой при помощи переключателя или плавной установкой при помощи отвертки. Набор фильтров имеет диапазон от простого пассивного фильтра первого порядка до активных фильтров более высокого уровня, обеспечивающих большее низкочастотное и высокочастотное подавление, а также фильтрацию отдельных полос в многополосных СА.

Регулировка выходного уровня звукового давления (SSPL90) используется для обеспечения максимального выходного уровня, не достигающего однако порогов дискомфорта пациента. Диапазон составляет 15-25 дБ.
Другие регулировки представлены автоматической регулировкой усиления, схемами подавления обратной связи (в основном подавлением высокочастотного усиления, однако иногда и фильтрами).

Ограничивающие системы

Предназначением каждого СА является усиление слабых звуков до достаточно громкого уровня, однако, без их чрезмерного усиления, достигающего дискомфортных уровней. Каждый слуховой аппарат имеет максимально достижимый УЗД (насыщение, перегрузка), определяемый телефоном, напряжением батареи, а также усилителем. На практике, однако, ограничения преимущественно определяются усилителем. Эти уровни могут регулироваться и устанавливаться ниже уровня насыщения.

Концепция линейного усиления

Усиление линейного аппарата отображено кривыми входа/выхода.

Линейное усиление означает, что выходной сигнал всегда пропорционален входному сигналу. При увеличении входного УЗД выходной УЗД увеличивается на ту же самую величину до достижения уровня насыщения, после чего дальнейшее увеличение входного УЗД не сопровождается изменением выходного. В большинстве линейных СА насыщение достигается при уровне входного сигнала 90 дБ УЗД.

Передаточная функция (характеристики входа/выхода) всегда изображается под углом в 45° к абсциссе, если и абсцисса, и ордината имеют одинаковую шкалу. Линейное усиление может быть описано как отношение 1:1 в рабочем диапазоне, с наклоном в 45° или постоянным усилением. В подобных системах при достижении уровня насыщения имеет место клиппирование пиков.

Ограничение выхода путем непосредственного его регулирования.

Клиппирование пиков является самым простым способом ограничения выходного уровня СА и определяется как удаление электронным путем пиков сигнала одной или обеих полярностей.

К преимуществам жесткого клиппирования относятся его конструктивная простота и малые размеры при обеспечении эффективного ограничения выхода.

К недостаткам жесткого клиппирования прежде всего следует отнести возникновение гармонических и интермодуляционных искажений над уровнем ограничения.
Данный вид клиппирования является разновидностью нелинейного усиления, которое характеризуется медленным увеличением выходного уровня при увеличении входного уровня.

Ограничение выхода путем регулирования усиления в зависимости от времени: схемы обратной связи, преобразования, адаптивные слуховые аппараты.

Автоматическая регулировка усиления

Данные системы имеют встроенную схему, автоматически уменьшающую электронное усиление СА как функцию величины сигнала, подлежащего усилению. Усиление уменьшается, однако способ этот отличается от клиппирования. Двумя основными задачами данной системы являются: 1) снижение усиления СА при повышении входного УЗД таким образом, что не достигается предел выходных характеристик, а искажения снижаются и 2) снижение динамического диапазона выходного сигнала и приведение его к динамическому диапазону поврежденного уха.

Уровень усиления контролируется автоматически. Данный процесс описывается также как компрессия имеющегося динамического диапазона в меньший диапазон. Иными словами, компрессия сводит к минимуму искажения при высоких уровнях входного сигнала, перераспределяет динамический диапазон речи, выполняет функции автоматического регулятора громкости, обеспечивает слуховой комфорт в шумной обстановке.

Кривая входа/выхода СА с автоматической регулировкой усиления может быть разделена на 3 части: линейный отрезок при низких входных значениях УЗД, когда прибавки во входном УЗД вызывают равные прибавки в выходном УЗД; отрезок, соответствующий компрессии, когда прибавки во входном УЗД вызывают меньшие прибавки в выходном УЗД; отрезок с ограничениями, когда прибавки во входном УЗД не оказывают существенного влияния на выходной УЗД.

Компрессия характеризуется следующими понятиями:

Ограничительный уровень - уровень, которым ограничен выходной уровень насыщения СА.

Колено компрессии - порог компрессии или порог автоматической регулировки усиления. Порог компрессии - это минимальный входной уровень, необходимый для срабатывания компрессии. Колено компрессии может быть охарактеризовано как точка, в которой кривая входа/выхода отстоит на 2 дБ по оси выходного УЗД от продолжения линейного участка кривой входа/выхода (при нелинейной компрессии). Уровень, на котором проявляется это колено, различает аппараты с высокими и низкими уровнями компрессии.

Коэффициент компрессии - степень компрессии представляет собой результат отношения величины изменения (увеличения) входного УЗД к величине изменения (увеличения) выходного УЗД в области действия компрессии.

Коэффициент компрессии может определяться также как отношение порога дискомфорта к величине динамического диапазона.

Постоянная времени. В процессе стабилизации при новых значениях усиления возникают временные задержки, обусловленные схемами обратной связи.

Время атаки (время срабатывания) относится к промежутку времени, необходимому для схемы обратной связи для установки нового значения усиления при высокоинтенсивных сигналах на входе. Как правило, время атаки равно 1 - 5 мс.

Время восстановления относится к промежутку времени, необходимому для схемы обратной связи для возвращения сниженных значений усиления к предыдущим величинам, когда прекращается подача высокоинтенсивных сигналовна вход. Время восстановления всегда больше времени атаки. Время восстановления может колебаться от 40 мс до нескольких секунд.

Компрессия может разделяться на низкопороговую и высокопороговую.

Нелинейная компрессия. При нелинейной компрессии коэффициент компрессии меняется в зависимости от входного уровня.

Рассматривая весь диапазон компрессии, можно вычислить средний эффективный коэффициент компрессии.

Большинство компрессионных технологий можно разделить на следующие категории: компрессия, регулируемая по входу (AGC-I), и компрессия, регулируемая по выходу (AGC-0).

Компрессия, регулируемая по входу. При компрессии сигнала до его усиления можно использовать низкие значения порога и коэффициента компрессии. Можно также использовать AGC-I для ограничения компрессии при высоких значениях порога и коэффициента компрессии. При этом следует иметь в виду, что положение регулятора громкости влияет на максимальный выходной уровень сигнала.

В некоторых СА используется фронтальная AGC-I (высокий порог для ограничения компрессии) и вторичная AGC-I для компрессии обычных сигналов ниже высокого порога срабатывания входной компрессии. Применяется также первичная нелинейная обработка сигнала, предполагающая использование низкого порога компрессии для восстановления нормального ощущения громкости.
В данном случае при компрессии сигнала после его усиления необходимо использовать высокие значения порога и коэффициента компрессии. Положение регулятора громкости минимально влияет на максимальный выходной уровень сигнала. Первичная линейная обработка не предназначена для восстановления нормального ощущения громкости, а используется в основном для уменьшения искажений (сравните с клиппированием) при высоких уровнях входного сигнала.

Ограничение компрессии

Ограничение компрессии может быть использовано как при компрессии, регулируемой по входу, так и при компрессии, регулируемой по выходу. При этом отсутствует необходимость в использовании специальной электронной схемы. Ограничение компрессии используется для предотвращения искажений, дискомфорта и болевых ощущений при громких звуках. Обычно применяются высокие значения порога и коэффициента компрессии. Данная функция может быть сравнена с "ударом по тормозам".

Следующей разновидностью компрессии является компрессия в широком динамическом диапазоне. В данном случае используется низкий порог компрессии - не выше 55 дБ. Иногда именуется компрессией в полном динамическом диапазоне.

Слоговая компрессия. Компрессия с низкими значениями порогов и коэффициентов характеризуется коротким временем срабатывания и отпускания - 50 - 150 мс.

Таким образом, ограничение усиления может происходить как при компрессии, регулируемой по входу, так и при компрессии, регулируемой по выходу, однако компрессия, регулируемая по входу, не обязательно ограничивает усиление, в то время как компрессия, регулируемая по выходу, всегда ограничивает усиление.

Компрессия в широком динамическом диапазоне всегда является компрессией, регулируемой по входу. В то же время, компрессия, регулируемая по входу, не обязательно является компрессией в широком динамическом диапазоне.

Слоговая компрессия всегда является компрессией в широком динамическом диапазоне, но последняя не всегда является слоговой.

Автоматическая обработка сигнала (ASP)

Представлена схема, включающая многообразие принципов обработки сигнала. До настоящего времени в подобных схемах предусматривалось ослабление усиления на высоких уровнях и/или увеличение усиления на низких уровнях без изменения частотных характеристик (фиксированный частотный ответ - FFR). В данных схема предусмотрено использование схем традиционной автоматической обработки сигнала (схем автоматической регулировки усиления или компрессии).

В современных схемах предусмотрено также и изменение частотного ответа как функции входного сигнала (частотный ответ, зависящий от уровня - LDFR).
Тип 1 (BILL) - повышение низких частот на низких уровнях и понижение их на высоких уровнях.

Тип 2 (TILL) - повышение высоких частот на низких уровнях и понижение их на высоких уровнях.

Тип 3 (PILL) - программируемое повышение (модификация частотного ответа) на низких уровнях, зависящее от уровня, в нескольких частотных полосах.

Схема К-амр

Наиболее распространенными схемами автоматической обработки сигнала являются схемы, обеспечивающие усиление низких частот на низких уровнях и снижение их на высоких. В отличие от этого, в К-амр на низких уровнях усиливаются высокие частоты, которые ослабляются на высоких уровнях. Как правило, данный тип используется у больных с высокочастотной тугоухостью.

Электроакустические искажения, влияющие на характеристики слухового аппарата.

Искажения

Гармонические искажения возникают при прохождении сигнала через нелинейный усилитель. Усилитель искажает сигнал за счет использования части энергии входного сигнала и передачи его в виде нового сигнала или продуктов искажений, расположенных на частотах, кратных частоте входного сигнала. Так, например, если входной сигнал с основной частотой, равной 500 Гц, проходит через нелинейный усилитель, то результатом будет образование новых сигналов, имеющих частоты кратные основной частоте, а именно, 1000, 1500 и 2000, 2500 Гц и т.д.

При разделении гармоник с основной частотой в выходном сигнале и измерении отношения общего значения гармоник и основной частоты определяется коэффициент гармонических искажений. Чем больше нелинейность усилителя, тем больше гармонические искажения и тем хуже качество усиленных звуков.

Интермодуляционные искажения - это отношение мощности выходного сигнала на частотах, отличных от поступивших к слуховому аппарату, и мощности входного сигнала. Интермодуляционные искажения могут быть продемонстрированы при рассмотрении двух входных частот (например, 500 и 700 Гц) равной амплитуды, однако не связанных гармонически. Как результат прохождения их через нелинейную систему мы имеем на выходе сложный ответ, состоящий как из этих частот, так и из их гармоник (500, 1000, 15000 и 2000; 700, 1400, 2100 Гц).

Дополнительно в ответе присутствуют частоты, соответствующие сумме и разнице двух указанных частот: 1200 и 200 Гц. При сложном входном сигнале, таком как речь, и при высоких уровнях окружающего шума, добавляется значительно большее количество частот.

Существуют также частотные (амплитудные или линейные) и фазовые искажения.

Транзиентные искажения - результат механического и электрического резонанса. Для исключения транзиентных искажений усиление должно быть на 9 дБ меньше оптимального ответа.

Приводим основные характеристики СА:
- Входной УЗД;
- Выходной УЗД;
- УЗД насыщения;
- Акустическое усиление;
- Частотный ответ;
- Частотный диапазон;
- Гармонические искажения;
- Эквивалентный уровень шума на входе;
- Ток батареи;
- Характеристики входа/выхода (для СА с АРУ);
- Динамические характеристики АРУ.

Шум слухового аппарата

Шум усилителя СА может суммироваться с входным сигналом, что изменяет его характеристики. Данный шум не относится к нелинейностям входного сигнала и обычно измеряется как соотношение сигнал/шум. Основным источником шума является микрофон. Дополнительные шумы могут возникать при неадекватном отключении батареи и схемы усилителя.

Обратная связь

Акустическая. Имеет место, когда выходной сигнал воспринимается микрофоном СА и усиливается. Она может быть также обусловлена неадекватным ушным вкладышем или трубкой, а также плохой акустической изоляцией преобразователей (и особенно при высоких значениях усиления) и наличием острых резонансных пиков в частотном ответе СА.

Механическая. Проявляется при механической вибрации телефона, передающейся к близко расположенному микрофону. С целью ее исключения используются резиновые амортизаторы-изоляторы, а также соответствующее расположение микрофона и телефона.

Магнитная. Имеет место при взаимодействии индукционной катушки с другими магнитными полями, например телефона.

Я.А. Альтман, Г. А. Таварткиладзе

Слуховой анализатор включает в себя ухо, нервы и слуховые центры, расположенные в коре головного мозга

Человеческое ухо представляет собой орган слуха, в котором располагается периферический отдел слухового анализатора, содержащий механорецепторы, чувствительные к звукам, к силе тяжести и к перемещению в пространстве.Большинство структур уха предназначены для восприятия, усиления и преобразования звуковой энергии в электрические импульсы, которые, поступая в слуховые зоны мозга, вызывают слуховое ощущение.

Орган слуха человека (рис. 2) включает наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины 1, улавливающей и направляющей звуковые волны в наружный слуховой проход 2. Слуховой проход довольно широкий, но примерно в середине он значительно суживается. Это обстоятельство следует иметь в виду при извлечении из уха инородного тела. Кожа слухового прохода покрыта тонкими волосками. В просвет прохода открываются протоки желез, вырабатывающие ушную серу. Волоски и ушная сера выполняют защитную функцию – предохраняют слуховой проход от проникновения в него пыли, насекомых, микроорганизмов.

За слуховым проходом, на границе его со средним ухом находится тонкая упругая барабанная перепонка 3. За ней располагается полость среднего уха 4. Внутри этой полости имеются три слуховые косточки – молоточек 6, наковальня 7 и стремечко 8. Полость среднего уха сообщается с полостью рта через евстахиеву (слуховую) трубу 5. Евстахиева труба служит для выравнивания давления в полости среднего уха с наружным. Если возникает разность давлений, то нарушается острота слуха, а если разность давлений окажется очень большой, то может произойти разрыв барабанной перепонки. Чтобы этого не произошло, необходимо открыть рот и сделать несколько глотательных движений.

Во внутреннем ухе располагается спиралевидной формы улитка 9. Внутри в одном из каналов улитки, заполненных жидкостью, расположенаосновная мембрана, на которой находится звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган . Он состоит из 3 – 4 рядов рецепторных клеток, общее число которых достигает 24000.

Рис. 2. Орган слуха человека: а – наружное ухо; б – среднее ухо; в – внутреннее ухо; 1 – ушная раковина; 2 – наружный слуховой проход; 3 – барабанная перепонка; 4 – полость среднего уха; 5 – евстахиева труба; 6 – молоточек; 7 – наковальня; 8 – стремечко; 9 – улитка; 10 – вестибулярный аппарат; 11 – преддверие; 12 – полукружные каналы; 13 – слуховой нерв; 14 – нерв преддверия.

Звуковые волны, улавливаемые ушной раковиной, вызывают колебания барабанной перепонки и затем через систему слуховых косточек и возникающих в улитке колебаний жидкости передаются воспринимающим фоно-рецепторным клеткам кортиева органа , вызывая их раздражение. Слуховое раздражение, преобразованное в нервное возбуждение (нервный импульс), по слуховому нерву 13 попадает в кору головного мозга, где происходит высший анализ звуков – возникают слуховые ощущения.

Одна из основных характеристик слуха заключается в восприятии звуков определенного диапазона частот . Ухо человека способно слышать звуки с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц.

Важной характеристикой слуха является острота слуха или чувствительность слуха . Чувствительность слуха можно оценивать абсолютным пороговым звуковым давлением (Па), вызывающим слуховое ощущение. Минимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом человека, называется порогом слышимости . Величина порога слышимости зависит от частоты звука. На практике для удобства оценки восприятия звуков принято использовать относительную величину: уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Порог слышимости на частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике, примерно соответствует порогу чувствительности уха человека и равен 0 дБ.

При высоких уровнях звукового давления (120 – 130 дБ) возможно появление неприятного ощущения, а затем и боли в органах слуха. Наименьшая величина звукового давления, при которой возникают болевые ощущения, называется порогом болевого ощущения . В диапазоне слышимых частот этот порог больше порога слышимости в среднем на 80 – 100 дБ.

Существенной характеристикой слуха является способность дифференцировать звуки различной интенсивности по ощущению их громкости. Минимальная величина ощущаемого различия звуков по их интенсивности называется дифференциальным порогом восприятия силы звука. Для звуков средней части звукового спектра эта величина составляет около 0,7 – 1,0 дБ.

Поскольку слух является средством общения людей, особое значение в его оценке имеет способность восприятия речи или речевой слух. Особенно важно в оценке слуха сопоставление показателей речевого и тонального слуха, что дает представление о состоянии различных отделов слухового анализатора. Большое значение имеет функция пространственного слуха, заключающаяся в определении положения и перемещения источника звука.

Выбор слухового аппарата базируется на определении оптимального усиления для эффективного проведения звука к уху пациента. Эффективность определяется сочетанием электроакустического ответа устройства, способа подведения усиленного звука и особенностей устройства, необходимых для оптимизации подачи звука.

а) Электроакустические характеристики слуховых аппаратов .

1. Анализ основного сигнала . Каждый слуховой аппарат имеет свою характерную акустическую мощность, ограниченную частотными возможностями, входом-выходом и ограничителем выходной мощности. Мощность слухового аппарата является суммой входящего сигнала и величины усиления, обеспеченного устройством. Амплитудно-частотная характеристика слухового аппарата характеризуется усилением при моделировании частоты входного сигнала.

В дополнение к изменению частоты усиление слухового аппарата может также обеспечиваться моделированием уровня интенсивности входящего сигнала. Ответ входа-выхода зависит от взаимосвязи между интенсивностью входящего и выходящего сигнала заданной частоты.

Имеется два основных класса функции входа-выхода слухового аппарата , линейный и нелинейный. Первые модели современных слуховых аппаратов использовали линейный метод усиления, в котором все входящие звуки усиливались одинаково. Поскольку большинство сенсоневральных нарушений слуха нелинейны в околопороговых областях, линейное усиление не давало результатов. Решением было использование сжатой схемы, которая обеспечила возможность дифференцированного усиления сигнала в зависимости от интенсивности входящего звука.

Обычно низкоинтенсивные звуки на входе усиливаются в более значительной степени, чем звуки высокой интенсивности. Использование компрессионной схемы позволило сжать звуковой сигнал до приемлемого динамического уровня пациента, снижая искажение сигнала.

Фотографии слуховых аппаратов различного дизайна:
А. Заушный слуховой аппарат; Б. Внутриушной; В. Внутриканальный; Г. С полным внутриканальным погружением.
Производство Phonak.

В линейных слуховых аппаратах выход ограничивался феноменом, известным как «peak-clipping» (ограничение пика), когда выход энергии при достижении определенного уровня резко ослабевает. Такой простой метод линейного усиления и ограничения пика был вполне эффективен при кондуктивной тугоухости, но оказался полностью неудовлетворительным для реабилитации при сенсоневральной тугоухости. Помимо этого, ограничение пика было неэффективным подходом для ограничения выхода, вызывая значительное искажение акустического сигнала. Компрессионные методики были использованы и в аналоговых схемах для уменьшения искажения.

Фундаментальный подход определения отправной точки при выборе слухового аппарата заключается в установлении амплитудно-частотных характеристик на основе аудиометрических исследований. Был разработан перечень необходимых правил. Некоторые их них базируются только на определении порогов слуховой чувствительности и пробных установок мощности, усиливающей уровень до комфортного восприятия обычной речи, или предпочтительного уровня слушания. Простое правило прибавления, например, прибавление половины, означает усиление, равное половине объема утраты слуха; правило трети означает прибавление третьей части.

Большинство предписаний используют этот простой подход в качестве базового, чтобы затем подбирать частоты в конкретном случае с помощью эмпирически полученного поправочного коэффициента. Один из ранних пороговых подходов, используемых до сих пор, разработан Национальной акустической лабораторией (NAL).

Другой подход к определению амплитудно-частотных характеристик основан на уровнях порога и дискомфорта. Один из таких методов - желаемый уровень чувствительности (desired sensation level, DSL). DSL исходно был разработан для подбора слуховых аппаратов у детей, и основан как на определении порога, так и на предсказании дискомфортного уровня.

Другие исследования используются для определения типа слухового аппарата и определения необходимости в протезировании обоих ушей. В случае наличия кондуктивно-го компонента, заданная мощность обычно усиливается до 25% костно-воздушного интервала имеющейся частоты. При бинауральном слухопротезировании мощность на каждом ухе должна быть снижена 3-6 дБ для бинауральной суммации.

Фотография слухового аппарата:
А. Заушина с выносным ресивером и Б. Размещаемый в слуховом проходе аппарат.
Производство Phonak.

2. Направления в получении сигнала . Использование DSP оказало существенное влияние на гибкость подбора слухового аппарата и выбор кандидатов. В прошлом особые слуховые аппараты подбирались на основании сложения электроакустических характеристик аппарата и слуховой чувствительности пациента. Для определения необходимой мощности использовалась аудиограмма пациента. Затем схема тщательно изучалась для подгонки к необходимой, которая и использовалась в слуховом аппарате. В настоящее время благодаря гибкости цифровых усилителей слуховые аппараты имеют широкий спектр возможностей, а электроакустические характеристики могут меняться в нужном диапазоне.

Таким образом выбор определяется не сколько мощностью на выходе, сколько дизайном и оформлением. Усиление сигнала более детально рассматривается после выбора внешнего оформления.

Совершенствование нелинейных усилителей снизило использование методов , основанных на определении порога для специфической целевой мощности. Для таких компрессионных усилителей широкого спектра разрабатываются новые методы, чтобы обеспечивать мягкий, умеренный и достаточно громкий звук. Многие современные подходы сочетают линейные подходы ранних моделей с вариантами для мягкого и громкого звучания.

Различные типы слуховых аппаратов :
а - Заушной слуховой аппарат,
б - Внутриканальный слуховой аппарат («ушной вкладыш»).

б) Дизайн слухового аппарата . Расположение слухового аппарата в слуховом проходе имеет влияние на и на функционирование этого устройства. Введение любого объекта, такого как аппарат, в ушную раковину приводит к потерям слуха из-за эффекта ослабления объектом, что известно как вносимые потери. Это дополнительное снижение должно учитываться и прибавляться в выбранном аппарате к характеристикам усиления. Введение устройства в слуховой проход вызывает и так называемый окклюзионный эффект, заключающийся в усилении при низкочастотных компонентах акустического сигнала, в том числе и в зависимости от голоса пациента. Обычно это вызывает ощущение слишком громкого звука, гула или эха.

Другой важной особенностью при использовании слухового аппарата оказалось отдаленное расположение системы от естественного усилителя уха. Естественным микрофоном является барабанная перепонка, которая передает речевые частоты из слухового прохода на улитку. Барабанная перепонка также получает акустический сигнал, что важно для пространственной локализации. Когда слуховое устройство добавляется в систему, а микрофон удаляется от барабанной перепонки, эти принципы поступления сигнала изменяются. Большое удаление микрофона из слухового прохода в еще большей степени нарушает этот важный механизм.

Потеря пространственных сигналов и резонансных пиков должна также учитываться при подборе устройства, особенно с учетом технологических характеристик аппарата.

Альтернативой удаленному расположению микрофона от барабанной перепонки будет его размещение в слуховом проходе как можно глубже. Таким образом, микрофон располагают в непосредственной близости к приемнику или громкоговорителю, что повышает вероятность акустической обратной связи и снижает объем необходимой мощности. Во многих современных устройствах используются подходы с поиском оптимального расположения микрофона.

В результате при разработке оптимального для пациента слухового устройства принимается во внимание большее количество факторов. Наиболее важны уровень и форма снижения слуховой чувствительности. Другие факторы, влияющие на дизайн, включают обратную связь, дренажные и вентиляционные возможности, размер, долговечность, положение микрофона и предпочтение пациента.

Принцип работы имплантируемого слухового аппарата. Наружный микрофон и речевой процессор (1) проводят звук через кожу к имплантируемому приемнику (2).
Кабель (3) соединен с крошечным преобразователем (4), который непосредственно заставляет вибрировать слуховые косточки,
как при естественных их колебаниях, и в результате к улитке поступает усиленный сигнал.

1. Основы дизайна . Слуховые устройства в целом могут быть разделены на две основные группы ВТЕ (заушные) и ITE (внутриушные). Аппараты класса ВТЕ большей своей частью размещаются снаружи слухового прохода и ушной раковины. Эти аппараты соединяются с ухом через слуховой проход с учетом формы уха. Обычно ВТЕ аппараты готовят по форме уха пациента.

Слуховые аппараты класса ITE варьируют в размерах от почти полностью закрывающих ушную раковину моделей, до компактных, полностью погружаемых в слуховой проход.

Как было указано ранее, акустическая обратная связь возникает, когда усиленный звук, исходящий от приемника направляется обратно в микрофон этой же усиливающей системы. Лучший способ удалить обратную связь заключается в разделении микрофона и приемника в пространстве. Хотя были разработаны методы обработки сигналов для автоматической отмены обратной связи, метод физического подавления обратной связи остается самым эффективным. Так, для пациентов с относительной утратой чувствительности, когда необходима большая мощность, предпочтительным подходом для устранения обратной связи будет выбор устройства с физическим подавлением, т.е. заушный вариант.

Одним из наиболее эффективных подходов для уменьшения окклюзионного эффекта является использование вентиляции. В заушине или корпусе может выполняться небольшое отверстие. Отверстие обеспечивает циркуляцию воздуха в слуховом проходе и элиминацию низкочастотных звуков. В большинстве случаев элиминация низкочастотных звуков желательна, поскольку усиление низких частот может вызвать у пациента эффект громкого звучания собственного голоса или эхо. Однако в случаях, когда требуется значительное повышение мощности, наличие вентиляционного отверстия может создавать условия для появления обратной связи, поскольку звук «сбрасывается» через это отверстие.

Еще одной важной характеристикой для выбора аппарат является полный размер устройства. Как правило, слуховые аппараты меньшего размера имеют больший потенциальный риск для появления обратной связи в силу близкого расположения микрофона и приемника. Размер устройства также диктует условия технического контроля, доступного для пациента, поскольку в мелких устройствах меньше места для размещения переключателей. В полностью погружаемых в слуховой проход слуховых аппаратах многие функции управления вообще не доступны из-за отсутствия места.

Размеры батареи питания также ограничиваются размерами слухового аппарата. Все это может быть препятствием при реабилитации пациентов с двигательными или зрительными нарушениями. При выборе размера устройства должны приниматься в расчет потребности этих пациентов.

Обычно оказываются в условиях, не подходящих для электронных устройств. Влага и сера слухового прохода в целом негативно воздействует на электронику. К тому же, слуховые аппараты с электронными компонентами, располагаемые за ушной раковиной, должны быть прочнее устройств, помещаемых в слуховой проход.

Выбор, в конечном счете, определяется учетом всех значимых факторов и проводится среди большого количества различных технических конструкций . Немаловажно мнение и предпочтения самого пациента. Очень часто именно выбор пациента становится определяющим при подборе слухового аппарата.

Принцип работы улиткового имплантата.
Акустический сигнал попадает на микрофон (1),
который располагается за ушной раковиной и обрабатывается наружным речевым процессором (2).
Электронный приемник (3) имплантируют в височную кость и укрывают кожей.
Он связан с матрицей электродов (4), вставленной в улитку (5).
Электроды непосредственно стимулируют преддверно-улитковый нерв (6).

2. Направления развития слуховых аппаратов . Основным направлением в развитии слуховых аппаратов является миниатюризация обоих типов ITE и ВТЕ. Использование DSP снизило необходимость в наружном управлении слуховыми аппаратами, позволив создать компактное устройство с более гладкой и «обтекаемой» формой. Это соответствовало косметическим запросам и комфорту большого числа потенциальных пользователей.

Современное направление развития заключается в использовании так называемой системы «open-fit» и RCT в слуховых аппаратах. Термин «open-fit» подразумевает использование неокклюзивных ушных вкладышей «ореп-fit» (также называемый «заушина»). Слуховой аппарат ВТЕ направляет звук в слуховой проход через тубус, находящийся в слуховом проходе, соединенный с устройством гибким проводом. Заушная часть также должна быть сконструирована с учетом оптимального расположения.

Технологии RIC (внутриканальный приемник, receiver-in-canal) диктуют требования к конструкции устройства, при которой микрофон и усилитель располагаются кзади или над ухом, в то время, как приемник находится в слуховом проходе. Электрический сигнал передается через тонкий провод. Приемник помещается в слуховой проход в мягком конусе с использованием «open-fit» или ушного вкладыша. Существуют два основных преимущества подхода RIC. Во-первых, отделение приемника от микрофона и усилителя, что позволяет значительно повышать мощность без появления обратной связи.

Во-вторых, поскольку микрофон и усилитель отделены от приемника, значительно уменьшается дефицит пространства, давая возможность создания аппарата меньшего размера или размещения большего количества компонентов внутри самого ВТЕ.

Использование технологий «open-fit » и RIC позволило расширить круг кандидатов на слухопротезирование при резко нисходящей тугоухости и умеренной тугоухости, когда необходимо усилить высокие частоты, без окклюзии уха, не блокируя нормальный низкочастотный слух.

Схематическое изображение компонентов слухового аппарата.

г) Технологические особенности . После решения о дизайне слухового аппарата следует определить необходимые электроакустические компоненты.

1. Основы . Слуховые аппараты состоят из трех основных компонентов: микрофона, трансформирующего акустическую энергию в электрическую, усилителя, повышающего силу электрического сигнала и приемника, трансформирующего электрическую энергию обратно в акустическую. В дополнение, слуховым аппаратам требуется источник питания в виде батареи. Переключатели громкости и программ управления, обычно также входят в состав аппарата.

Большинство слуховых аппаратов имеют дополнительные входы, альтернативные микрофону. Обычно слуховой аппарат может быть оснащен системой подключения к телефону и настроечными блоками. Многие слуховые аппараты могут напрямую принимать аудиосигналы и радиосигналы и оснащаются FM-приемниками.

В случае выбора традиционной модели ВТЕ , ушной вкладыш должен быть выполнен с возможностью погружения в слуховой проход. Существует много моделей ушных вкладышей, от полностью заполняющих ушную раковину, до внутриканальных, затрагивающих только слуховой проход. Также имеется довольно большой выбор материалов для изготовления вкладышей. Акриловые, наиболее твердые, легче устанавливать и извлекать. Силиконовые, мягкие, обеспечивают лучшую обтурацию и предотвращение обратной связи. Силиконовые модели чаще используются в педиатрической практике из соображений безопасности. Винил - материал, занимающий промежуточную позицию. Также могут использоваться гипоаллергенные материалы.

2. Направления в технологических возможностях . Потенциал DSP систем обеспечивает целый ряд технологических возможностей, позволяющих расширить круг пользователей. Эти возможности включают адаптацию, различные программы, цифровое подавление шума, цифровое подавление обратной связи, тренировку, запись параметров, беспроводное соединение, а также автоматический контроль за всеми вышеперечисленными функциями. Уровень и доступность этих функций зависит от вида и конфигурации тугоухости, что в свою очередь диктует и дизайн всего слухового устройства. Потребности и предпочтения пациента также являются фактором, определяющим технологические возможности слуховых аппаратов.

Общим признаком слуховых аппаратов является направленность. Большинство устройств оснащены многонаправленным микрофоном, с возможностью усиления звуков, идущих из определенного направления и не восприятия звуков из других зон. Эти возможности заключаются в усилении звуков, идущих спереди от пациента, где и должен находиться собеседник, и в ослаблении звукового фона. Эффект от использования таких слуховых аппаратов состоит в повышении разборчивости речи в шуме. Направленные микрофоны могут иметь различную схему. В простейших моделях микрофон может быть переключен с многонаправленного режима на однонаправленный. В более сложных моделях количество направлений может быть бесконечно большим.

Разработаны модели с автоматическим контролем , соответственно, количество каналов меняется автоматически с учетом уровня распознанного шума.

Еще одной возможностью слуховых аппаратов является цифровое программирование или память. Большое количество программ меняет работу слуховых аппаратов в зависимости от различных звуковых ситуаций. Например, одна программа работает в тихой обстановке с использованием многоканального микрофона, другие в шумной обстановке, когда необходимо выделить полезный звук. Особые программы используются при разговоре по телефону, прослушивании музыки или любых ситуациях, требующих определенного ответа слухового аппарата. Контроль за программами может быть мануальным или автоматическим.

Уменьшение функций, требующих участия самого пользователя, является одним из приоритетных направлений развития слуховых аппаратов с устранением регулятора громкости и кнопок для ручного управления; возможно дистанционное управление для поддержки адаптивного управления самого аппарата. Многие слуховые аппараты обладают возможностью анализа акустического окружения, чтобы выполнять перепрограммирование ответа аппарата при изменениях ситуации.

Изображение экрана записи результатов функционирования слухового аппарата.

Подавление шума - функция , доступная в большинстве цифровых слуховых аппаратов. Цель состоит в подавлении нежелательных посторонних шумов, ухудшающих восприятие полезной речи и комфорт слушателя. Сложные цифровые алгоритмы обеспечивают слуховые аппараты возможностью фильтрации источников шума и других сигналов на основании показателей частоты, интенсивности и времени. Когда нежелательный шум идентифицируется, параметры усиления соответственно перестраиваются.

Как было указано выше, акустическая обратная связь возникает, когда усиленный сигнал перенаправляется в микрофон или усилитель. Наиболее распространенный и эффективный способ устранения этого эффекта - разделение микрофона и ресивера. Тем не менее, DSP имеет возможность дополнительного подавления обратной связи, в случае шума обратная связь распознается по параметрам частоты, интенсивности и времени. Когда слуховой аппарат распознает появление обратной связи, обеспечивается подавление последней путем снижения мощности в заданном частотном диапазоне или подавлением фазы сигнала обратной связи.

Регистрация данных в аппарате служит для отслеживания и записи настроек пользователя и моделей использования. Статистические параметры использования могут быть проанализированы с помощью специального программного обеспечения слухового аппарата. Обычно используется такая информация, как общее время использования слухового аппарата, использование ручных и автоматических режимов, классификация ситуаций звукового определения. Запись параметров полезна, когда у пациента имеются жалобы. Внесение изменений в программу может быть проведено с учетом результатов записи. Процесс внесения в программу изменений с учетом предпочтений пользователя может быть даже автоматизирован. Пример использования записи данных представлен на рисунке ниже.

Возможность записи и фиксации данных позволяет проводить многократную настройку слухового аппарата в процессе пользования. В некоторых ситуациях запись параметров позволяет автоматически менять программу в соответствии с предпочтениями пациентов. У некоторых моделей предусматривается возможность мануального контроля параметров при дополнительной настройке. К примеру, пациент может самостоятельно выбрать громкость и программные характеристики в зависимости от окружающей обстановки. Сохранив выбранные параметры, можно использовать этот режим в будущем при аналогичных акустических условиях.

Следует отметить и такую техническую возможность некоторых аппаратов как автоматическая проверка целостности аппарата. Слуховой аппарат самостоятельно выявляет наиболее распространенные нарушения функционирования и информирует об этом пользователя, указывая возможности для исправлений.

Советы по выбору слухового аппарата. Виды слуховых аппаратов