Характеристики слухового ощущения. Морфо-функциональная характеристика слухового анализатора и органа равновесия Устройство и технические характеристики цифровых слуховых аппаратов

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

Или глухотой, слуховые аппараты являются шансом вновь почувствовать себя полноценными, воспринимая окружающие звуки. Данные устройства подбираются индивидуально врачом-сурдологом, одной консультации продавца здесь будет недостаточно.

Самое главное на начальном этапе - понять, какие бывают слуховые аппараты, рассмотреть особенности их видов и цены на них. Далее нужно определиться с мощностью прибора, понять есть ли у него возможность усиления звука, подробно остановиться на его характеристиках, ознакомиться с отзывами. Если устройство неграмотно подобрано, оно не только не даст возможность хорошо слышать, но и усугубит уже существующие сложности со слухом.

Слуховой аппарат представляет собой специальное устройство, способное усиливать звуки окружающего мира . Основной функцией прибора является преобразование сигнала, который идет от источника, так, чтобы он мог восприниматься плохо слышащим лицом с хорошей степенью.

Чтобы данное явление произошло, аппарат должен усилить звуковой сигнал, изменить его характеристики, как частотные, так и динамические, опираясь на особенности у человека.

Важно понять на начальном этапе, какое устройство нужно больному, оценить ключевые требования. Например, бинауральное применение дает возможность работать обоим ушам , улучшает речевые возможности, оптимизируя локализацию. Но аппараты такого типа подойдут не каждому, поскольку цена достаточно высока.

Сурдолог проводит аудиометрию - измерение остроты слуха, определение слуховой чувствительности к звуковым волнам разной частоты

Устройство должно подбираться особенно тщательно при помощи квалифицированного врача. Хорошо, если в окружении плохослышащего будет тот, кто поможет на начальном этапе эксплуатации.

Виды слуховых аппаратов

Наиболее частым является вопрос, какой слуховой аппарат лучше. Выбор обширен, поэтому данный вопрос не имеет четкого ответа. Для конкретного лица лучшим станет такой прибор, который выбран и настроен специально под него, то есть индивидуально подобранный .

Предварительно придется обсудить со специалистом особенности недуга, потребности, бюджет, стиль жизни, ожидания и так далее. На основании всего вышеперечисленного и будет рекомендован конкретный, подходящий именно вам прибор.

Исходя из «наполненности» приборов имеется несколько типов их классификации. Рассмотрим какие бывают виды слуховых аппаратов и как они называются.

Способ обработки сигнала

Типы устройств зависят даже от такого параметра, как обработка сигнала:

Аналоговые устройства работают за счет нескольких составляющих. Микрофон обеспечивает прием колебаний звука, преобразуя их в сигналы электрического типа, попадающие далее в усилитель. Растущие сигналы переходят к телефону, который в свою очередь преобразует колебания в звуковые.
Устройства цифрового типа дополнительно преобразуют аналоговые сигналы в цифровые. Далее идет их обработка с применением современных достижений. В основе стоит работа электронной интегральной схемы.

Внешний вид заушного цифрового аппарата с наиболее распространенными названиями его составных частей

Цифровые технологии, которые особенно стремительно развиваются в последнее время, дали возможность получить невиданные ранее возможности в области слуховой коррекции. Минимальное количество «помех» сделали звучание аппаратов максимально чистым, близким к природному.

Метод настройки

Типы слуховых аппаратов по методу настройки:

Непрограммируемые , то есть настраиваемые вручную, где громкость корректирует владелец через регулятор.
Программируемые . Подключение происходит к компьютеру при помощи кабеля, настраивается цифровым методом. Настройки можно сохранять или корректировать. Большинство таких устройств позволяют хранить в памяти две или больше программ, настроенных по-разному.

Усиление сигнала

В зависимости от усиления сигнала аппараты бывают:

Линейного типа . Дают более сильные сигналы, несмотря на то, какой у них параметр слышимости на единицу. При начальном уровне звукового давления имеют более 130 дБ на выходе. Имеется возможность корректировки параметра выхода, который устанавливается пользователем при неприятном для него уровне звука.
Нелинейные . Параметр усиления, наделенный возможностью автоматической настройки, зависит от размера поступающего сигнала. До момента достижения поступающего сигнала конкретной отметки (порога срабатывания), коэффициент будет неизменным, как и у линейных приборов. Коэффициент начинает снижаться, когда идущий сигнал становится больше установленного порога. Он в свою очередь определяется протезистом, опираясь на индивидуальные особенности пациента.

Способы звукопроведения

Методы звукового проведения также могут отличаться:

Костный тип проводимости используется при . Аппарат аналогичен вибратору костного типа. При выходе сигнал становится вибрационным.
Проводимость воздушная применяется при любых слуховых потерях. Передатчиком выступает специальный вкладыш.

Слуховой аппарат костной проводимости

Конструктивная классификация

Исходя из того, где носится устройство, они могут быть четырех видов:

внутриушные;
очковые;
заушные.

Внутриушные приборы устанавливаются в отверстие уха полностью. Составляющие находятся в самом аппарате, изготовленном индивидуально, опираясь на индивидуальное строение пациента, его особенности.

Слуховое устройство может быть внутриканальным. Его устанавливают достаточно далеко, но при этом ушная часть раковины полностью не закрыта. Это самый маленький слуховой аппарат, снаружи он не заметен, этим и многих привлекает.

Внутриушные слуховые аппараты

Карманный слуховой аппарат - устройство, которое можно носить в кармане, состоящее из корпуса, наделенного микрофоном, источником питания и усилителем. Телефон аппарата соединен с корпусом, располагается в ухе со вкладышем. Такое устройство может обладать очень хорошими характеристиками мощности, поскольку микрофон и телефон друг от друга находятся на расстоянии, а это не дает акустическую обратную связь.

Очковый слуховой аппарат - прибор, устанавливаемый на дужке очков. Вибратор у такого аппарата находится на внутренней части. Когда человек одевает очки, вибратор надежно стыкуется с мастоидом - сосцевидным отростком.

Заушный прибор располагается за раковиной уха. При помощи специальной трубочки к нему прикрепляется вкладыш, который и находится в проходе. Он обеспечивает проход звука в ухо, а также надежно фиксирует устройство. Такой прибор дает хорошее усиление и дополнительные возможности, в сравнении с другими аппаратами. Пользуется большой популярностью.

Карманный слуховой аппарат (слева) и очковый слуховой аппарат (справа)

Вкладыш, который так и называется «ушным вкладышем» - важнейшая часть заушного слухового прибора. От него многое зависит, а в частности успешное протезирование. Они бывают стандартного типа и индивидуальные, изготавливаемые непосредственно под потребности и запросы больного. У индивидуального вкладыша множество неоспоримых преимуществ, среди которых отличная форма, оптимальный размер, герметичность, надежность фиксации и так далее. Без него нельзя рассчитывать на 100% успешное слуховое протезирование.

Итак, все вышеперечисленные современные приспособления наделены немалым количеством положительных сторон, подбираются они индивидуально. Для оптимального подбора ушного аппарата нужно опираться на степень и , форму слухового канала.

Понять это сможет только профессионал, а именно сурдолог. В его компетенции помощь в подборе нужного вида аппарата, который будет полностью соответствовать потребностям конкретного человека.

С помощью слухового анализатора человек ориентируется в звуковых сигналах окружающей среды, формирует соответствующие поведенческие реакции, например оборонительные или пищедобывательные. Способность восприятия человеком разговорной и вокальной речи, музыкальных произведений делает слуховой анализатор необходимым компонентом средств общения, познания, приспособления.

Общая характеристика

Адекватным раздражителем для слухового анализатора являются звуки, т.е. колебательные движения частиц упругих тел, распространяющихся в виде волн в самых различных средах, включая воздушную, и воспринимающиеся ухом. Звуковые волновые колебания (звуковые волны) характеризуются частотой и амплитудой. Частота звуковых волн определяет высоту звука. Человек различает звуковые волны с частотой от 20 до 20 000 Гц. Звуки, частота которых ниже 20 Гц (инфразвуки) и выше 20 000 Гц (20 кГц) (ультразвуки), человеком не ощущаются. Звуковые волны, имеющие синусоидальные или гармонические колебания, называют тоном. Звук, состоящий из не связанных между собой частот, называют шумом. При большой частоте звуковых волн тон высокий, при малой - низкий. Второй характеристикой звука, которую различает слуховая сенсорная система, является его сила, зависящая от амплитуды звуковых волн. Сила звука или его интенсивность воспринимаются человеком как громкость. Ощущение громкости нарастает при усилении звука и зависит также от частоты звуковых колебаний, т.е. громкость звучания определяется взаимодействием интенсивности (силы) и высоты (частоты) звука. Единицей измерения громкости звука является бел, в практике обычно используется децибел (dB), т.е. 0,1 бела. Человек различает звуки также по тембру («окраске»). Тембр звукового сигнала зависит от спектра, т.е. от состава дополнительных частот (обертонов), которые сопровождают основной тон (частоту). По тембру можно различить звуки одинаковой высоты и громкости, на чем основано узнавание людей по голосу.

Чувствительность слухового анализатора определяется минимальной силой звука, достаточной для возникновения слухового ощущения. В области звуковых колебаний от 1000 до 3000 в 1 секунду, что соответствует человеческой речи, ухо обладает наибольшей чувствительностью. Эта совокупность частот получила название речевой зоны. В данной области воспринимаются звуки, имеющие давление меньше 0,001 бара (1 бар составляет приблизительно одну миллионную часть нормального атмосферного давления). Исходя из этого в передающих устройствах, чтобы обеспечить адекватное понимание речи, речевая информация должна передаваться в речевом диапазоне частот.

Отделы слухового анализатора

Периферическим отделом слухового анализатора, превращающим энергию звуковых волн в энергию нервного возбуждения, являются рецепторные волосковые клетки кортиева органа (орган Корти), находящегося в улитке. Слуховые рецепторы (фонорецепторы) относятся к механорецепторам, являются вторичными и представлены внутренними и наружными волосковыми клетками. У человека приблизительно 3500 внутренних и 20 000 наружных волосковых клеток, которые расположены на основной мембране внутри среднего канала внутреннего уха. Внутреннее (звуковоспринимающий аппарат), а также среднее (звукопередающий аппарат) и наружное ухо (звукоулавливающий аппарат) объединяются в понятие орган слуха.

Наружное ухо за счет ушной раковиныобеспечивает улавливание звуков, концентрацию их в направлении наружного слухового прохода и усиление интенсивности звуков. Кроме того, структуры наружного уха выполняют защитную функцию, охраняя барабанную перепонку от механических и температурных воздействий внешней среды.

Среднее ухо (звукопроводящий отдел) представлено барабанной полостью, где расположены три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. От наружного слухового прохода среднее ухо отделено барабанной перепонкой. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку, другой его конец сочленен с наковальней, которая в свою очередь сочленена со стремечком. Стремечко прилегает к мембране овального окна. Площадь барабанной перепонки (70 мм 2) значительно больше площади овального окна (3,2 мм 2), благодаря чему происходит усиление давления звуковых волн на мембрану овального окна примерно в 25 раз. Рычажный механизм косточек уменьшает амплитуду звуковых волн примерно в 2 раза - следовательно, происходит такое же усиление звуковых волн на овальном окне. Таким образом, среднее ухо усиливает звук примерно в 60-70 раз. Если же учитывать усиливающий эффект наружного уха, то эта величина вырастает в 180-200 раз. Среднее ухо имеет специальный защитный механизм, представленный двумя мышцами - мышцей, натягивающей барабанную перепонку, и мышцей, фиксирующей стремечко. Степень сокращения этих мышц зависит от силы звуковых колебаний. При сильных звуковых колебаниях мышцы ограничивают амплитуду колебаний барабанной перепонки и движение стремечка, предохраняя тем самым рецепторный аппарат внутреннего уха от чрезмерного возбуждения и разрушения. При мгновенных сильных раздражениях (удар в колокол) этот защитный механизм не успевает срабатывать. Сокращение обеих мышц барабанной полости осуществляется по механизму безусловного рефлекса, который замыкается на уровне стволовых отделов мозга.

В барабанной полости поддерживается давление, равное атмосферному, что очень важно для адекватного восприятия звуков. Эту функцию выполняет евстахиева труба, которая соединяет полость среднего уха с глоткой. При глотании труба открывается, вентилируя полость среднего уха и уравнивая давление в нем с атмосферным. Если внешнее давление быстро меняется (быстрый подъем на высоту), а глотания не происходит, то разность давлений между атмосферным воздухом и воздухом в барабанной полости приводит к натяжению барабанной перепонки и возникновению неприятных ощущений («закладывание ушей»), снижению восприятия звуков.

Внутреннее ухо представлено улиткой -спирально закрученным костным каналом, имеющим 2,5 завитка, который разделен основной мембраной и мембраной Рейснера на три узкие части (лестницы). Верхний канал (вестибулярная лестница) начинается от овального окна, соединяется с нижним каналом (барабанная лестница) через геликотрему (отверстие в верхушке) и заканчивается круглым окном. Оба канала представляют собой единое целое и заполнены перилимфой, сходной по составу со спинномозговой жидкостью. Между верхним и нижним каналами находится средний (средняя лестница). Он изолирован и заполнен эндолимфой. Внутри среднего канала на основной мембране расположен собственно звуковосприни- мающий аппарат - орган Корти (кортиев орган) с рецепторными клетками, представляющий периферический отдел слухового анализатора. Основная мембрана вблизи овального окна по ширине составляет 0,04 мм, затем по направлению к вершине она постепенно расширяется, достигая у геликотремы 0,5 мм. Над кортиевым органом лежит текториальная (покровная) мембрана соединительнотканного происхождения, один край которой закреплен, второй - свободен. Волоски наружных и внутренних волосковых клеток соприкасаются с текториальной мембраной. При этом энергия звуковых волн трансформируется в нервный импульс.

Проводниковый отдел слухового анализатора представлен периферическим биполярным нейроном, расположенным в спиральном ганглии улитки (первый нейрон). Волокна слухового (или кохлеарного) нерва, обра образованные аксонами нейронов спирального ганглия, заканчиваются на клетках ядер кохлеарного комплекса продолговатого мозга (второй нейрон). Затем после частичного перекреста волокна идут в медиальное коленчатое тело метаталамуса, где опять происходит переключение (третий нейрон), отсюда возбуждение поступает в кору (четвертый нейрон). В медиальных (внутренних) коленчатых телах, а также в нижних буграх четверохолмия располагаются центры рефлекторных двигательных реакций, возникающих при действии звука.

Корковый отдел слухового анализатора находится в верхней части височной доли большого мозга (верхняя височная извилина, 41-е и 42-е поля по Бродману). Важное значение для функции слухового анализатора имеют поперечные височные извилины (извилины Гешля).

Слуховая сенсорная система дополняется механизмами обратной связи, обеспечивающими регуляцию деятельности всех уровней слухового анализатора с участием нисходящих путей. Такие пути начинаются от клеток слуховой коры, переключаясь последовательно в медиальных коленчатых телах метаталамуса, задних (нижних) буграх четверохолмия, в ядрах кохлеарного комплекса. Входя в состав слухового нерва, центробежные волокна достигают волосковых клеток кортиева органа и настраивают их на восприятие определенных звуковых сигналов.

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

Свойствами слухового восприятия человека в основном «определяются требования к широкому классу электроакустических аппаратов: к телефонам, микрофонам, громкоговорителям, звукоснимателям и рекордерам механической записи, к аппаратам оптической и магнитной записи звука. Естественно, что и электронная аппаратура трактов звукоусиления, трактов радиовещания и звукового сопровождения телевизионных программ также проектируется на основе детального изучения свойств слуха человека. Исследования этих свойств, наряду с исследованием анатомического строения слухового органа, имеют значительную историю (более 100 лет) и в совокупности с исследованиями свойств других органов чувств человека (в первую очередь зрения) составляют предмет науки, часто называемой «экспериментальная психология» или «психофизиология восприятия» (слухового, зрительного и т. п.).

По существу, цель этих исследований - получить количественное выражение реакций человека на звуковые, световые и другие раздражители. Только на основе количественных характеристик слуха можно сформулировать такие технические требования, как диапазон частот громкоговорителей, необходимый для передачи музыки и речи, диапазон интенсивности звука, который соответствовал бы звучанию естественных источников (голоса, музыкальных инструментов), допустимые уровни интенсивности мешающих звуков при слушании концертных программ, лекций, телефонных сообщений.

Знание ряда тонких свойств слуха необходимо и для понимания того, какие составляющие звуков речи являются информативными, какие искажения сигнала, передаваемого электроакустическими трактами, заметны на слух и как это связывается с разборчивостью или с художественностью передачи. Наконец, слуховой аппарат человека в целом с его механизмом передачи акустических колебаний к нервным окончаниям слухового нерва, функциональной схемой слухового нерва и слуховых центров мозга

представляет собой некоторую, весьма совершенную, биологическую распознающую систему. Элементы этой системы могут оказаться полезным прототипом при создании искусственных акустических и электронноакустических распознающих систем.

Слуховой орган человека (схематически показан на рис. 1.1) - приемник звуковых раздражений - состоит из трех частей: внешнее ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. К внешнему уху относится ушная раковина и слуховой проход, заканчивающийся у барабанной перепонки. Среднее ухо представляет собой канал,

Рис. 1.1. (см. скан) Орган слуха человека. 1 - ушная раковина, 2 - слуховой проход, 3 - молоточек; 4 - наковальня; 5 - стремя; 6 - один из полукружных каналов органа равновесия; 7 - барабанная перепонка, 8 - овальное окно; 9 - круглое окно, 10 - реиснерова мембрана; 11 - евстахиева труба; 12 - вестибулярный ход; 13 - основная (базилярная) мембрана, 14 - средняя часть спирального хода; 15 - волосковые клетки; 16 - текториальная мембрана; 17 - кортиев орган; 18 - барабанный ход; 19 - слуховой нерв

расположенный в височной кости, в котором находятся три связанные друг с другом небольшие косточки: молоточек, наковальня и стремя. Молоточек примыкает с внутренней стороны к барабанной перепонке а стремя - к овальному окну, которым начинается спиральный (улиточный) ход в височной кости и к которому примыкает еще три полукружных канала, относящиеся к органу равновесия. В спиральном ходе расположены механический анализатор и чувствительные нервные окончания слухового органа. Спиральный ход разделен вдоль по всей длине двумя перегородками: рейснеровой мембраной и базилярной (основной) мембраной. Базилярная мембрана одним краем прикреплена к костному выступу, идущему вдоль спирального хода. На ней расположен орган Корти - утолщение вдоль этой мембраны, из которого выступают тонкие волоски - чувствительные элементы волосковых клеток. Этими элементами заканчиваются нервные волокна слухового нерва. Волосковые клетки расположены в пять рядов вдоль улиточного хода (четыре ряда наружных и один внутренний).

Чувствительные волоски заканчиваются в текториальной мембране, покрывающей сверху орган Корти. Орган Корти с текториальной мембраной находится в средней части спирального хода между рейснеровой и базилярной мехмбранами. Базилярная мембрана, имеющая поперечную волокнистую структуру, расширяется (волокна ее становятся длиннее) по мере удаления от овального окна. В верхушечной части, в самом широком месте мембраны, часть - спирального хода, отделенная рейснеровой мембраной, так называемый вестибулярный ход, через отверстие, называемое геликотермой, соединяется с частью, находящейся под базилярной мембраной (с барабанным ходом). Барабанный ход с противоположной стороны (около овального окна) заканчивается круглым окном, затянутым упругой перепонкой. К круглому окну подходит евстахиева труба - канал, соединяющий полость среднего уха с носоглоткой. Средняя часть спирального хода заполнена жидкостью - эндолимфой, а барабанный и вестибулярный ходы - перилимфой.