Как это работает. Слуховой аппарат

Как это работает. Слуховой аппарат

Фото: Виктор Молодцов

Согласно официальной статистике около 10% населения Земли требуется коррекция слуха. Почти треть из них после 65 лет нуждается в слуховом аппарате, однако пользуются им менее половины пациентов. В России потребность в таких устройствах составляет около 300 тыс. аппаратов в год.

Тульская «Октава» – старейший отечественный разработчик и производитель слуховых аппаратов, и за время своей работы завод реализовал сотни тысяч этих устройств. Сегодня предприятие готово предложить рынку новые современные модели. Такие слуховые аппараты – это не просто усилители звука, а очень сложные устройства, которые можно назвать «разумной слуховой системой».

Борьба за хороший слух

Проблемы снижения слуха часто называют признаком современности и технического прогресса. К примеру, согласно данным ВОЗ сегодня более одного миллиарда молодых людей рискуют потерять слух из-за прослушивания слишком громкой музыки. Бесспорно, воздействие громких звуков – в числе наиболее распространенных причин потери слуха, наряду с ототоксичными лекарственными средствами. Однако проблемы снижения слуха известны с давних времен, и люди на протяжении тысячелетий старались компенсировать тугоухость с помощью специальных устройств.

Исторически первыми слуховыми аппаратами были слуховые трубы – рупоры, вставлявшиеся в ухо узким концом. Началось все с коровьего рога. Долгое время слуховой рожок был единственным помощником в этом деле – совершенствовалась только отделка. Появление новых технологий обработки металлов, пластмасс позволило традиционному рожку измениться. В конце XIX века он настолько уменьшился в размере, что стал первым в истории внутриканальным слуховым аппаратом. Эта ушная вставка – гибрид миниатюрного рожка и свистка – пользовалась большой популярностью в начале прошлого столетия. К этому времени появляются электрические слуховые аппараты.

1928_Phonophor_843x403px.png
Слуховой аппарат 1928 года

На самом деле первый слуховой аппарат был сконструирован еще в 1878 году. Его автором стал немецкий инженер Вернер фон Сименс – основатель концерна Siemens. Именно эта фирма в 1910 году поставила на поток производство слуховых аппаратов. Но, как ни странно, особой популярностью они не пользовались – мешали внушительные габариты. Первые аппараты размещались в чемоданчиках, затем размеры значительно уменьшились – до дамской сумочки. Даже самые современные на тот момент радиолампы не могли помочь сделать слуховой аппарат миниатюрным прибором. Ситуация кардинально изменилась в 1950-е годы с появлением транзисторов. Кстати, именно слуховой аппарат стал первым коммерческим устройством с использованием транзисторов. 

Новая технология дала возможность создавать и новые формы. Например, в СССР в 1970-х производились слуховые аппараты, размещавшиеся на оправе очков, а также в форме заколки. Позже появились и внутриушные устройства. Но все же классической стала конструкция заушного типа.

Устройство и принцип действия

Несмотря на отличия по форме или материалу исполнения, все слуховые аппараты имеют общие основные составные части: микрофон, усилитель, телефон (динамик). Звук поступает в микрофон, затем отправляется в усилитель для дальнейшей обработки. Усиленный сигнал идет к телефону, который подает его в ухо.

0896a44055f3bfd931be346ae1b4f36d.jpg
Фото: Виктор Молодцов

Все эти детали находятся в корпусе слухового аппарата, располагающегося за ухом. К корпусу прикреплен специальный рожок, у которого две важные функции. Во-первых, он удерживает аппарат на ухе, как дужки очков. Во-вторых, соединяет телефон с вкладышем, находящимся непосредственно в слуховом проходе. Еще одна составляющая слухового аппарата – пластиковая трубочка для передачи звука из телефона к вкладышу.

Все слуховые аппараты, вне зависимости от производителя, формы, стоимости, имеют данную «начинку». Чем же тогда они отличаются, помимо дизайна?

Цифровые технологии: от усилителя звука к «слуховому компьютеру»

Существенная разница между слуховыми аппаратами заключается в обработке самого сигнала. Они могут обрабатывать электрические сигналы, генерируемые либо в аналоговой, либо в цифровой форме. В случае с аналоговой передачей звука слуховой аппарат выполняет роль усилителя, как миниатюрный громкоговоритель. Таким образом, сигнал движется от одного механизма к другому, не меняя формы, просто становясь усиленным.

Большинство современных слуховых аппаратов являются цифровыми, то есть работают с цифровой передачей звука. Они принимают сигнал от микрофона и разбивают его на двоичный код – та самая серия 1 и 0, которая используется в компьютерах. Так что вполне оправданно современный слуховой аппарат называют «слуховым компьютером». Далее этот цифровой код заново преобразуется в звук, но уже комфортный и безопасный для конкретного человека, так сказать, индивидуально настроенный. Такая обработка занимает доли секунды (примерно 0,06 сек).

DSC_5625.jpg
Фото: Виктор Молодцов

Действительно, цифровой код можно подкорректировать и тем самым настроить звуковой сигнал под каждого. Можно избавиться от шума или повысить определенные частотные области, например усилить больше речевые частоты. Человек способен слышать звук в пределах от 16 Гц до 22 кГц, но важное значение имеют звуковые волны в диапазоне 500-4000 Гц, которые соответствуют человеческому голосу. Процессор слухового аппарата может по-разному усиливать тихие и громкие звуки. Таким образом, громкие звуки не становятся оглушающими, а тихая речь отчетливо слышна. Сегодня слуховой аппарат представляет собой не простой усилитель звука, а миниатюрную «умную» слуховую систему.