Слуховые аппараты – звукоусиливающие приборы, применяемые при стойком понижении слуха или глухоте. Первые слуховые аппараты были чисто акустическими, например т. н. слуховые рожки, суженный конец которых вставляли в наружный слуховой проход. В современной практике слуховые аппараты – электроакустические устройства, состоящие из микрофона, усилителя-преобразователя и телефона. Звуковые колебания поступают в микрофон, где их энергия преобразуется в электрическую. Усиленная электронными лампами или транзисторами, она поступает в телефон, где электрическая энергия вновь трансформируется в звуковые колебания, воспринимаемые ухом. В зависимости от характера нарушения слуха в слуховых аппаратах применяют телефоны воздушного (передаёт усиленный звуковой сигнал в наружный слуховой проход) и костного (обеспечивает передачу звука во внутреннее ухо) звукопроведения. Воздушный телефон вставляется в ухо, костный – прижимается к сосцевидному отростку.

Cлуховой аппарат может быть настроен на усиление звука в тех частотах, где потеря слуха наиболее значительная. Однако компенсировать все искажения речи и восстановить чувствительность к звукам на всех частотах ему не под силу.

Искажение речи происходит, если человек не слышит некоторых звуков, используемых в речи, так что слова кажутся неполными и неправильно звучащими. Например, неспособность распознавать звуки высокой частоты сделает неразличимыми слова "суд" и "зуд". Они будут звучать одинаково. И многие другие слова, воспринимаемые искаженно, сделают речь трудной для понимания. К тому же другие звуки на усиленных частотах могут звучать слишком громко и тоже искажаться.

Усиленные звуки могут казаться неестественными, особенно если они громче, чем вы привыкли их слышать. Слуховой аппарат не различает звуков и поэтому не может избирательно усиливать звуки на данной частоте. Плохо слышащему человеку нужно усиление звуков определенной частоты, чтобы разобрать сказанное шепотом, а не для того, чтобы слышать другие, более громкие звуки. Но слуховой аппарат усилит не только шепот, но и все прочие звуки на данной частоте. В результате шепот будет звучать нормально, а вода, льющаяся из крана, будет казаться морским прибоем. Несмотря на новейшие достижения в этой области, усиление фонового шума слуховых аппаратов все еще остается проблемой. Тем, кто пользуется слуховым аппаратом, приходится заново учиться отличать значимые звуки от фона.

Существующие линейные слуховые аппараты усиливают все звуки одинаково (линейно) по всему динамическому диапазону. Величина усиления указывается в децибелах (дБ). Если слуховой аппарат имеет усиление 60 дБ, то и тихий шепот, и грохот хлопающей двери будут усилены на одинаковую величину 60 дБ. Чтобы уровень громкости усиленного звука не превысил болевой порог пациента, такие слуховые аппараты оснащаются специальными системами – ограничителями (системы пик – клиппирования), отсекающими или приглушающими слишком громкие звуки.

Наличие такого ограничителя также можно рассматривать как некий переход к использованию нелинейного усиления, поскольку усиление при «отсекании» громких звуков действительно уменьшается. Однако в дальнейшем, при описании нелинейных слуховых аппаратов, системы с ограничителями как таковые не рассматриваются .

Нелинейные слуховые аппараты представляют собой устройства, в которых величина усиления меняется в зависимости от громкости звука, поступающего на микрофон слухового аппарата («уровень входного сигнала»): тихие звуки усиливаются в большей степени, громкие – в меньшей, или совсем не усиливаются. В этом заключается основное отличие нелинейных слуховых аппаратов от линейных. Линейные аппараты с системами пик – клиппирования могут корректировать уровень громкости (понижая его) только при поступлении на микрофон звука, превышающего максимально допустимый предел. Нелинейные системы действуют уже при достаточно низком уровне громкости звука (начиная примерно с 50 дБ). Практически это означает, что усиление нелинейных слуховых аппаратов в обычной звуковой ситуации постоянно изменяется – ведь уровень громкости окружающего шума составляет, по меньшей мере, 50 дБ. Уровень громкости фонового шума в школьном классе составляет 65 – 75 дБ.

Усилитель с компрессией – это тип усилителя, который при повышении уровня громкости входного сигнала на определенное значение увеличивает уровень выходного сигнала на меньшую величину.

Так, если громкость звука на входе (на микрофоне слухового аппарата) увеличивается с 60 до 110 дБ, то громкость звука на выходе (в телефоне) повышается только со 100 до 120 дБ и более не увеличивается.

Усилители с компрессией применяются как в качестве автономных ограничителей громкости звука в аппарате, так и в качестве компонента полностью автоматического слухового аппарата.

Полностью автоматический слуховой аппарат представляет собой систему, самостоятельно (автоматически) и постоянно регулирующую уровень громкости таким образом, что самому пользователю более не нужно принимать никакого участия в данном процессе. Поскольку это возможно только в том случае, когда громкость звука в слуховом аппарате действительно автоматически регулируется для всего спектра входных звуковых сигналов, для выполнения нелинейных преобразований в таком аппарате должны использоваться системы компрессии.

Все современные цифровые слуховые аппараты являются нелинейными. Такие аппараты сочетают в себе преимущества полностью автоматических систем с еще более многочисленными преимуществами цифровых технологий. К таковым относятся, например: расширенный динамический диапазон, подавление шумов – помех и обратной связи (свиста аппарата), значительное увеличение разборчивости речи и практически неограниченная гибкость в настройке.

 

Традиционные слуховые аппараты являются аналоговыми устройствами. Они преобразуют акустическую и механическую энергию в электрическую с полным сохранением формы сигнала, что и определяется термином "аналоговые". В будущем станут доступны цифровые слуховые аппараты. Используя технологию, которая применяется при изготовлении лазерных дисков, цифровые слуховые аппараты преобразуют электрический сигнал в серию кодированных двоичным кодом сигналов, что позволяет программировать слуховой аппарат индивидуально для каждого пациента.

Наиболее распространенные виды слуховых аппаратов:

1. заушный слуховой аппарат,

2. внутриушный слуховой аппарат,

3. внутриканальный слуховой аппарат,

4. внутриканальный укороченный слуховой аппарат,

5. карманный слуховой аппарат.

Выпускают малогабаритные слуховые аппараты с миниатюрным телефоном, который удерживается в ухе с помощью индивидуального вкладыша; модели слуховых аппаратов изготавливают также в виде очков, заколок для волос, карманных слуховых аппаратов и т. п. Они назначаются врачом и подбираются в слухопротезных лабораториях строго индивидуально после тщательного исследования слуха.

Преимущества и недостатки заушных слуховых аппаратов:

Преимущества:

1. Достаточная мощность, чтобы помочь пациенту с глубокой потерей слуха.

2. Внешне более привлекателен, чем карманный аппарат.

3. Устройство достаточно велико, чтобы осуществлять многосторонний контроль электроакустических свойств, его легко настраивать.

4. Микрофон и приемник лучше пространственно разделены в заушном аппарате, нежели во внутриушных и внутриканальных, что уменьшает паразитную обратную связь.

Недостатки:

1. У пациентов с выраженной глухотой наушник должен плотно входить в канал, чтобы избежать проблем, связанных с паразитной обратной связью.

2. Требуется навык в обращении.

3. Чтобы применять средства, крепящиеся за ушами, ушные раковины должны быть развиты нормально, слуховые аппараты легко запотевают и внешне менее привлекательны по сравнению с теми, которые вставляются в ушное отверстие или канал.

На рис. 1 приведена принципиальная схема конструкции слухового аппарата.

Он имеет следующие технические данные:

коэффициент усиления 5000;

максимальное напряжение на выходе при сопротивлении нагрузки 60 Ом 0,5 В;

рабочая полоса частот 300—7000 Гц;

напряжение питания 9 В;

ток, потребляемый в режиме молчания, 7 мА;

максимальный потребляемый ток 20 мА.

Усилитель аппарата трехкаскадный. Первые два каскада охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току с целью стабилизации коэффициента усиления. Частотная характеристика в области верхних частот имеет завал, что осуществляется включением конденсатора С3 между коллектором и базой транзистора Т2. С целью снижения собственных шумов усилителя первый каскад выполнен на малошумящем транзисторе. С коллектора транзистора Т2 сигнал поступает на потенциометр R7, выполняющий роль регулятора усиления. Оконечный каскад собран по схеме усилителя с плавающей рабочей точкой, что позволяет резко уменьшить ток, потребляемый каскадом в режиме молчания. Светодиод ДЗ служит индикатором включения.

Слуховой аппарат собран в пластмассовом корпусе внутренним размером 82 х 56 х 22 мм. Усилитель смонтирован на печатной плате из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. На плате крепят также регулятор усиления и микрофон. Микрофон обертывают поролоном и на тонкой резинке подвешивают в вырезанном в плате окне. Стенки микрофона не должны касаться платы и корпуса слухового аппарата.

Все примененные резисторы—МЛТ-0,125. В качестве регулятора усиления использован резистор типа СП3-3а (например, регулятор громкости транзисторного приемника). Электролитические конденсаторы—К50-6. Конденсатор С3—КЛС или КМ-4а. Конденсаторы С1, С7, С8 — КМ-6а, они могут быть заменены на электролитические конденсаторы того же номинала К50-6 или другие, при этом, правда, придется изменить рисунок печатных проводников. Диоды — серии Д9 или Д2 с любым буквенным индексом. В слуховом аппарате применен электромагнитный микрофон от серийно выпускаемого аппарата БК-2 (601). Телефон—ТМ-3 или ТМ-4. Питается слуховой аппарат от батареи “Крона” напряжением 9 В.

Налаживание усилителя слухового аппарата начинают с установки режимов работы транзисторов Т1 и Т2 по постоянному току резисторами R4 и R6, затем резистором R8 при отключенном микрофоне устанавливают ток покоя оконечного каскада равным 2—2,5 мА. На базу транзистора Т3 с генератора подают сигнал частотой 1000 Гц и амплитудой, соответствующей максимальной амплитуде сигнала на коллекторе транзистора Т3. Резистором R9 добиваются неискаженного усиления сигнала. При этом ток коллектора транзистора должен иметь величину 15—17 мА.

Налаживание первых двух каскадов по переменному току сводится к подбору емкости конденсатора C3 по наиболее приятному звучанию, отсутствию резких “металлических” звуков.

Схема наиболее простого слухового аппарата представлена на рис. 1. В состав этого аппарата входит двухкаскадный входной усилитель и однокаскадный оконечный усилитель с плавающей рабочей точкой. Индикатором включения является светодиод АЛ 102А.

В аппарате использованы микрофон M1 и телефон ТМ2А от промышленных слуховых аппаратов. Регулятор громкости с выключателем—резистор СПЗ-3 Питание аппарата осуществляется от батареи «Крона»

Технические характеристики слухового аппарата: акустическое усиление 58 дБ, максимальный выходной уровень 128 дБ Начальный ток потребления (без сигнала) не более 4mA. АЧХ усилителя плоская в диапазоне 300 . 7000 Гц CА размещается в пластмассовом корпусе размером 85х59х24 мм.

Слуховой аппарат, схема которого изображена на рис. 1, достаточно экономичен: при питании от двух батарей напряжением 1,5 В он потребляет (при отсутствии сигнала) ток 1,7 мА. При этом параметры слухового аппарата не хуже, чем у конструкции 2. Так акустическое усиление составляет 64 дБ, а максимальный выходной уровень 120 дБ. Этот СА также имеет плоскую АЧХ в диапазоне 300 - 6000 Гц и размещается в пластмассовом корпусе размером 85Х59Х18 мм.