Слуховые аппараты - история усовершенствования

Изобретатель : Вернер фон Сименс
Страна : Германия
Время изобретения : 1878 г.

Современные слуховые аппараты являются электроакустическими устройствами и состоят из четырех основных частей: , принимающего звук и преобразующего его в электрический сигнал, усилителя, принимающего сигнал от микрофона и посылающего его затем в ресивер и собственно ресивер ().

По методу передачи звукового сигнала слуховые аппараты делятся на две главные категории: костной и воздушной проводимости, при этом аппараты костной проводимости устанавливаются только в случаях тяжелого поражения слуха операционным путем. Слуховые аппараты воздушной проводимости должен подбирать и настраивать специалист-сурдолог.

Исторически первыми слуховыми аппаратами были слуховые трубы - рупоры из различных материалов, вставлявшиеся в ухо узким концом (известны несколько тысяч лет). Первое упоминание о подобных приборах относится примерно ко второму веку до нашей эры. По свидетельствам древнеримского врача Галена, в это время философ Арзиген высказал идею компенсировать слабый слух специальными рожками — трубками из серебра.

Узкий конец устройства нужно было вставлять в ушную раковину, а широкий конец собирал звуки окружающего мира. На протяжении около двух тысячелетий с помощью подобных слуховых аппаратов люди пытались возвратить себе возможность слушать. Например, таким рожком пользовался основатель российской космонавтики , слух которого, как известно, был с детства ослаблен.

В середине ХVI века свой проект слухового аппарата придумал итальянский философ Джероламо Кардано. Он предложил использовать металлический котёл, в который нужно было говорить как в рупор. Его слабослышащие и глухие ученики прикладывали к котлу палочки и таким образом ощущали вибрацию, помогавшую распознать речь. К слову, Кардано стал одним из первых, кто начал использовать в своей работе сурдопедагогику.

В конце ХIХ века на смену слуховым палочкам пришли иные проводники звуков: эбонитовые и каучуковые трубки, которые прижимались к челюсти или подбородку глухого. Они могли быть выполнены в разных формах, однако принцип действия был всё тот же. За счёт хорошей рекламной компании такие устройства получили весьма высокую популярность. Впрочем, несмотря на то, что они несколько улучшали понимание речи слабослышащими, эффект, к сожалению, был не велик.

Все предшественники современных слуховых аппаратов были малоэффективны, и только с развитием науки и техники, у изобретателей появилась возможность создавать более действенные приборы. Так, например, российский врач из Санкт-Петербурга Р. Бреннер предложил электродиагностику нарушений органа слуха. Создание же первых слуховых аппаратов, близких к современным, занялись в конце ХIХ – начале ХХ века.

В 1878 г. Вернер фон Сименс сконструировал первый электрический слуховой аппарат «Phonophor», работающий по принципу телефона. С начала XX в. такие приборы производились серийно. Из-за слабого усиления и больших искажений звука они не пользовались особой популярностью.

Появление современных устройств, также, было связано с именами двух известных и талантливых учёных Александра Белла и .

Белл в 1876 году получил патент на изобретение телефона. Он предложил невиданный для того времени прибор, с помощью которого звуки можно было преобразовывать в электрические колебания и передавать их на большие расстояния. Технология, применяющаяся в изобретении, была позже использована в первых слуховых аппаратах.

При этом стоит отметить, что изобретать интересовался вопросами, связанными с глухотой. Тем более что его жена потеряла слух в раннем детстве. Ещё за три года до изобретения телефона изобретатель создал устройство для исправления произношения глухих. Игла, соединённая с мембраной, при воздействии звуков речи чертила характерные фигуры, сравнивая получившиеся изображения, учитель мог демонстрировать своему ученику ошибки.

Белл получил патент, описывающий работу телефона. Для усиления звука изобретатель использовал батарею и угольный микрофон. В свою очередь Томас Эдисон создал угольный передатчик, способный преобразовывать звук в электрические сигналы, которые транспортировались по проводам и могли быть вновь преобразованы в звук.

Подобная концепция использовалась при изготовлении первых слуховых аппаратов, появившихся в конце XIX века. В 1899 году был запатентован первый электрический аппарат, в котором применялся угольный передатчик и батарея. Впрочем, это было очень большое и дорогое устройство. Оно должно было располагаться на столе, а стоило 400 долларов.

Аппараты с усилителем на электронных лампах работали существенно лучше, но были слишком громоздки - первый такой аппарат, «Vactuphone» фирмы Western Electric Company (США, 1921 г.) размещался в небольшом чемоданчике. Размеры со временем удалось уменьшить (первые миниатюрные радиолампы созданы именно для слуховых аппаратов), но все равно источники питания оставались довольно крупными. По-настоящему миниатюрные приборы удалось создать в 1950-е гг., после изобретения транзистора.

Переломным стал 1952 год, когда компании начали производить слуховые аппараты на основе транзисторов. Новые устройства были значительно меньше своих предшественников. Со временем появились привычные всем заушные приборы. Ещё через 40 лет, в девяностые годы, покупателям были представлены цифровые аппараты, позволяющие улучшить качество звуков.

В конце 20 века компьютерная технология сделала слуховые аппараты еще меньшими по размеру и обладающими еще более точными параметрами настройки, с тем, чтобы иметь возможность приспособиться фактически к любому типу окружающей среды. Самое новое поколение слуховых аппаратов может непрерывно анализировать звуковую обстановку и так же непрерывно приспосабливаться к ней, чтобы улучшить качество звука и уменьшить фоновый шум.

Кандидат технических наук Д. МЕРКУЛОВ. По материалам иностранной печати.

ПАССИВНАЯ АКУСТИКА

Наука и жизнь // Иллюстрации

Согласно преданию, египетский царь Рамзес II (ок. 1327-1251 до н.э.) имел проблемы со слухом. беседуя, он старался садиться в углы, усиливающие звук.

Основоположник современной космонавтики К. Э. Циолковский (1857-1935) пользовался раструбами, изготовленными по собственным эскизам.

Португальский король Гоа VI восседает на акустическом кресле-троне "со львами" в подлокотниках (фото из лондонского музея восковых фигур "Amplivox").

Звукопередающий стол для конфиденциальных "закрытых" переговоров на две персоны. "Микрофоном" служила аудиотрость (справа).

Образцы приемопередающих акустических разводок коллективного пользования (вверху). Внизу: ваза в середине стола - средство общения, испытывается посетителями музея.

Дентафоны - плоские собиратели звуковых колебаний, реализующие слуховую костную проводимость.

Пример использования резонирующей полости головного убора для улучшения слуха (овальные контуры спереди - это входные отверстия для звука).

а, б - пассивные наушники, отличающиеся формой звукоулавливателей; в - раструбы наушников направлены вперед.

"Фонофор" Сименса - первый слуховой аппарат с телефонным динамиком и угольным микрофоном, подпитываемым постоянным током.

Знаменитый изобретатель и рационализатор Т. Эдисон страдал тугоухостью; изобретение звукозаписи помогло ему и миллионам других людей слушать музыку.

Первый одноламповый слуховой аппарат (1921). Отверстие сбоку - микрофон; габариты: ширина - 10 см, толщина - 18,4 см, высота - 18,3 см.

Первый портативный ламповый слуховой аппарат с микрофоном (спереди) и выходом на наушники; корпус металлический полированный с аккумулятором внутри; габариты: высота - 16 см, ширина - 8 см.

Современный цифровой заушный слуховой аппарат.

Наука и жизнь // Иллюстрации

В цифровом слуховом аппарате на два уха заданный уровень громкости в каждом из них поддерживается автоматически благодаря налаженному беспроводному обмену данными между звукоприемниками.

Оснащение и мощностные данные домашнего музыкального театра в современном исполнении позволяют учитывать индивидуальные особенности слуха и сглаживать его недостатки.

Специально оборудованный класс на факультете для слабослышащих в Казанском институте непрерывного образования. (Фото с экрана телевизора.)

Наука и жизнь // Иллюстрации

Прислушиваясь, человек инстинктивно прикладывает к уху ладонь. Ладони, приложенные к собственным ушным раковинам, могут значительно усилить восприятие звука. Современные акустические измерения показывают, что в этом случае порог слышимости повышается в 3-10 раз (5-10 дБ) (о пересчете соотношений уровней громкости звука в децибеллы см. "Наука и жизнь" № ). Еще лучшими усилителями -резонаторами служили раковины морских моллюсков, панцири черепах, рога домашних животных. Все эти приспособления - естественные слуховые аппараты. Первые изображения и описание пассивного слухового аппарата рупорного (конусного) типа приведено в изданной в 1588 году книге "Магия природы" итальянского физика, физиолога и философа Дж. Порта (Giovanni Battista della Porta, 1535-1615). Автор описывал и рекомендовал к употреблению для тугоухих деревянные имитации ушей хорошо слышащих домашних и диких животных.

Рассуждения о пользе прикладывания труб к ушам слабослышащих содержатся также в трудах (1625) англичанина Ф. Бэкона (1561-1626). В конце XVII века и в XVIII веке различного рода трубчатые конусные "собиратели воздушных возмущений, проявляющих себя около головы" были весьма распространены. Материалами для слуховых трубок служили дерево, кость, жесть, медь. Благодаря удивительной способности усиливать и улавливать звук конусные раструбы "на слух" приближали удаленные объекты, их начали применять даже в армии и на флоте, причем задолго до изобретения бинокля для глаз (1825).

Знаменитый композитор Л. Бетховен (1770-1827), имея к концу жизни ослабленный слух, пользовался параболическими резонаторами, цилиндрами, трубками, при публичных выступлениях прятал в волосах конусные ушные наконечники. В значительной степени благодаря механическим усилителям слуха, будучи уже почти глухим, написал последнюю, Девятую симфонию. Приходилось пользоваться раструбами и знаменитому ученому К. Э. Циолковскому. Недуг не щадит знаменитостей.

Оригинальные внедрения достижений акустики в мебельные предметы были предъявлены цивилизован ному миру в начале XVIII века. Известному французскому богослову, интересовавшемуся вопросами акустики церквей и соборов, Ж. Дуге (Jacgues-Joseph Duguet, 1649-1733) приписывается изобретение в 1706 году специального сиденья - возвышения в алтаре для одного из плохослышащих высокопоставленных служителей епископата. Основанная в 1800 году в Лондоне фирма "F.C. Rein&Son" начала изготовлять специализированную мягкую мебель по заказам для слабослышащих. Известно, что с 1819 года вплоть до кончины в 1828 году оригинальным звукопередающим креслом-троном пользовался не желавший мириться с глухотой король Португалии Джон VI (называемый еще королем Гоа VI). Приближенные и посетители короля должны были, став на колени, говорить в открытые пасти скульптурных изваяний львов, находящихся в передних окончаниях подлокотников. Важные сообщения и донесения ретранслировал "наверх" скрытый под сиденьем резонатор, оканчивающийся гибким трубчатым звукопроводом.

Изобретательная мысль не стояла на месте. Британский "аурист" (врач-фониатр) и оториноларинголог Д. Кёртис (Jon Harrison Curtis, 1778-1860), ирландский физик В. МакКоун (Willian A. McKeown, 1844-1904) предложили конструкцию председательской кафедры (каждый - свою). В обеих конструкциях интенсивность звучания возрастала до 30 дБ.

Компания "F.C. Rein&Son" запустила в обращение и другие изделия, отличающиеся оригинальностью. Например, акустический стол для конфиденциальных переговоров, предназначенный для двух как недостаточно, так и нормально слышащих персон. Крышка стола в торце имела четыре круглые дыры, из которых две большие были рассчитаны на присоединение сужающихся гибких воздуховодов с наконечниками для ушей. В две другие, меньшие по диаметру, вставлялись цилиндрические отводы тростей, полых в верхней части, исполнявших роль приемников речи. Говоря современным языком, однотумбовое средство общения представляло собой акустический четырехполюсник: поверх крышки стола укреплялась ваза-резонатор, снизу под ней пряталась пустотелая разводка. Предполагалось, что особо сконструированное устройство позволяет вести беседы на пониженных по громкости тонах, не привлекая внимания окружающих. Выпускались акустические столы с разнесением по кругу трех и четырех посадочных мест. Еще в одном приемопередающем акустическом приспособлении того времени установленная на столе декоративная ваза высотой 30 см маскировала металлические конусные рупоры, улавливатели звуковых колебаний, поступающих от разговаривающих за столом людей. Те же рупоры одновременно служили излучателями направленного действия произносимых фраз и выражений для собеседников. Кому-либо одному предоставлялась возможность слушать всех присутствующих через протянутый под столом гибкий звуковод.

Для пациентов с нарушениями слуха в области среднего уха, но сохранивших связь кортиева органа (улитки) с внешним миром благодаря костной проводимости производились цельные и складные "дентафоны" (dentaphon), обхватываемые зубами в их окончании при слушании разговорной речи или музыки. У представительниц прекрасного пола "дентафоны" подменялись элегантными мембранными веерами. И мужчинам и женщинам для уличных прогулок рекомендовались шляпы-колокола с замаскированными входными (для звука) отверстиями спереди или наверху; резонаторы головных уборов возбуждали улитку внутреннего уха напрямую через овал черепа или воздухоотводы в наружные слуховые проходы ушей. В армейских подразделениях отдельных стран для некоторых видов операций (например, проведения ночных разведок) применялись схожие по конструкции металлические каски. В конце XIX - начале ХХ века были распространены пассивные наушники, представлявшие собой простые прикрепляемые к ушам звукоулав ливатели. В отсутствие активного громкого звукоусиления в то время они выдавались в том числе напрокат зрителям задних рядов в драматических и музыкальных театрах. Такие наушники и ныне находят применение. Они хороши еще тем, что не требуют какой-либо энергоподпитки.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ

В годы, предшествующие подаче патентной заявки на телефон, его изобретатель, американец шотландского происхождения А. Бэлл (Alexander Bell, 1847-1922), преподавал в юношеской школе для глухих. На одной из учениц школы он вскоре женился. В год предъявления миру нового средства коммуникации изобретателю было всего 29 лет. Биографы Бэлла полагают, что проводимые работы по исследованию информационных возможностей проводных сетей стимулировались и в личном плане: ему хотелось быстрее помочь жене, а также плохослышащим матери и сестре.

В 1878 году американский физик Д. Хьюз (David Hughes, 1831-1900) разработал угольный микрофон улучшенной электропроводности, который до сих пор находит применение в студиях звукозапи си и кино, на радио и телевидении. В том же 1878 году в Германии В. Сименс (Werner von Siemens, 1816-1892) на базе телефона Бэлла и микрофона Хьюза создал звукоусилительный аппарат для плохослышащих. Его назвали "фонофором" (phonophor). В 1890 году А. Бэлл основал в США Ассоциацию для плохослышащих и глухих детей, с той поры и до сего времени поддерживающую научную разработку и производство электронных приборов по избранному направлению.

Изобретение американским инженером Л. Форестом (Lee de Forest, 1873-1961) трех-электродной радиолампы в 1906 году произвело революцию в звукоусилении (см. "Наука и жизнь" № 6, 2004 г.). Понятно, что инженеры сразу же приступили к конструированию ламповых звуковых усилителей низкой частоты для плохослышащих граждан. Однако серийные переносные слуховые аппараты громкого звучания появились лишь полтора десятка лет спустя. Первой в 1921 году выпустила опытный образец компания "Western Electric" (США). Микрофон был применен угольный. Усилитель состоял из одной лампы. К выходной цепи подключался один наушник с оголовником. Аппарат был велик и тяжел, но умещался в портфеле. Для выпущенного затем трехлампового варианта потребовался уже чемодан, а женщинам - носильщик для переноски его даже на небольшие расстояния. Обе разработки, как и все другие более поздние, нужно было подключать к электросети, нити накала ламп в них получали питание от отдельного аккумулятора. Та же "Western Electric" в 1932 году сумела создать первый портативный слуховой аппарат с выходом на два скрепляемых оголовником наушника и размещением металлического прямоугольного помощника на поясе или груди (с помощью шнура). Аккумулятор питания крепился ремнем под мышкой, а у женщин иногда несколько ниже пояса, на бедре - под широкой юбкой.

ПРОВЕРКА СЛУХА

В начале 1930-х годов в американской "Bell Laboratories" под руководством и при непосредственном участии уже к тому времени известного ученого - физика и акустика X. Флетчера (Harvey Fletcher, 1884-1981) были проведены измерения частотных характеристик уха при малых и больших уровнях громкости (см. "Наука и жизнь" № ; № ) Были определены верхние и нижние пороги слышимости (см. "Наука и жизнь" № ). Одновременно заявлено, что динамический диапазон органа слуха от природы рассчитан на перепады громкости человеческой речи и посему составляет 60 дБ. Однако при сильных шумах он смещается в область верхнего порога слышимости, а в тишине находится вблизи нижнего предела. Постоянная времени перемещений (время отклика) достаточно мала, что дает возможность человеку слушать популярную и классическую музыку с характерным для нее динамическим диапазоном в 100 дБ. Выполненные работы позволили сформулировать технические требования к начавшей выпускаться в массовом порядке относительно недорогой бытовой аппаратуре и также основатель но подешевевшим слуховым приборам.

В указанные годы аудиометрия, по существу, получила становление как научно-практическая дисциплина. В поликлиники пришли аудиометры, где начали проверять слух не только плохослышаших пациентов, но и поступающих на работу летчиков, железнодорожников, моряков, шоферов, полицейских и др. Ныне такие проверки рекомендуются и разработчикам весьма популярных теперь домашних акустических систем, специалистам и менеджерам по их эксплуатации и продажам, а также радиолюбителям, увлеченным высококачественным Нi-Fi-звучанием.

Налаживание серийного производства увеличившейся номенклатуры приемников и усилителей, расширивших возможности органа слуха, предпринятые исследования характеристик уха в 1920-1930-х годах привели к созданию направлений электрорадиоизмерительной техники, ориентированной на взаимодействие с человеческими ушами. На протяжении многих лет выпускались и эксплуатировались вплоть до конца 1970-х годов различного рода эталонные электрические мосты для измерений индуктивности, емкости, сопротивления, радиоволномеры, стандарты частоты, в которых высокоточная индикация нуль-биений осуществлялась "на слух" с помощью наушников. Для военных целей вплоть до появления радиолокации выпускались звукопеленгаторы подлетающих самолетов. Таковые, например, успешно участвовали в обороне Москвы осенью 1941 года (см. "Наука и жизнь" № ).

ЦИФРОВОЕ НАШЕСТВИЕ

В декабре 1947 года в США в "Bell Laboratories" произошло публичное представление изобретенного транзистора. Связанные с эпохальным прорывом физические опыты, лабораторные эксперименты, метрологические измерения проводились в научно-исследовательском подразделении, руководителем которого был X. Флетчер. Уже в начале 1952 года американская компания "Raytheon" начала производить миниатюрные полупроводниковые триоды специально для слуховых аппаратов. Однако аппарат, разработанный в том же году, по-прежнему внутри содержал три радиолампы с волосковыми выводами и лишь один транзистор. По прошествии всего лишь нескольких месяцев появился "Акустион" на одном транзисторе с большим коэффициентом усиления, а чуть позже - более "громкий" аппарат с усилителем НЧ на трех транзисторах. В новых малогабаритных слуховых аппаратах пока не предусматривался отсек для батарей, они все так же прикреплялись к поясу владельца. Несмотря на кажущуюся очевидность и простоту технического решения, конструктивное объединение монтажной схемы прибора с источником питания произошло несколько лет спустя. Одновременно улучшающие слух устройства снова заметно упали в цене в розничной продаже в основном за счет подешевевших батарей (в сравнении с батареями для ламп), к тому же удлинивших срок службы благодаря резкому уменьшению тока потребления в нагрузке. Массовое производство микросхем, начавшееся примерно через 10 лет после выхода транзистора, поспособствовало приходу нового поколения слуховых аппаратов, дальнейшему уменьшению их габаритов и энергопотребления при одновременном повышении эффективности, расширению функциональности, улучшению гигиеничности.

В последние годы схемы стали цифровыми с микропроцессорным управлением. На практике оно означает, например, автоматическую регулировку диаграммы направленности микрофона, увеличение или уменьшение у него чувствительности, подавление шума и селекцию, то есть выбор, выделение речевых сигналов в самой различной обстановке - на улице, шумном собрании, в театре.

Любые наушники обязательно подключаются к выходу какого-либо усилителя. Слуховой аппарат от обычных наушников отличается тем, что усилитель находится у него внутри и вблизи уха. С указанными превосходствами его рационально применять и всем хорошо слышащим, в том числе, может быть, на переговорах в офисе, на лекциях в институте, при несении караульной службы, прогулках на природе и др.

При эксплуатации двух беспроводным путем взаимодействующих аппаратов для сбалансированного обеспечения ушей данными из окружающего звукового поля микропроцессор автоматически повышает или понижает коэффициент передачи их усилителей или регулирует прохождение сигналов в каком-либо одном из них. Нормально слышащие люди совокупностью двух слуховых аппаратов также могут пользоваться, например, при разговорах по мобильному телефону, подменяя ими рекомендуемую менее качественную проводную связь на один наушник.

В последние годы специализированные организации в Европе и Америке наладили выпуск миниатюрных и малых по весу внутриушных приборов, помещаемых в наружный слуховой проход уха. Устройства отличаются надежностью и практически незаметны для окружающих. Однако для них до конца еще не решены вопросы совместимости достаточности ширины амплитудно-частотной характеристики.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Довольно часто в популярных журналах руководители медицинских учреждений и их квалифицированные специалисты рассказывают, как у них хорошо налажено лечение болезней. Это, конечно, радует, но лучше все-таки стараться не спешить к ним попадать, побольше заниматься профилактикой - придерживаться диеты, заниматься спортом. В общем, берегите слух, дорогие читатели.

Следует заметить, что слух с позиций передачи данных в мозг в несколько раз менее информативен в сравнении со зрением. Однако даже небольшое ухудшение слуха на 20-30 дБ у школьников и студентов может отразиться на успеваемости, невосприимчивости чувства опасности в определенной обстановке.

Проведенные в 2002 году в США исследования показали, что длительное воздействие на орган слуха громкой музыки (4-5 часов) через наушники МР3-плеера или на дискотеке вызывает утолщения и опухоли в нервных волокнах, связывающих улитку внутреннего уха с мозгом. Для их заживления требуется порядка двух суток (см. "Наука и жизнь" № 11, 2002 г.). При ежедневном "насиловании" ушей не создаются условия для регенерации клеток, возникает тугоухость, причем более информативное правое ухо страдает в первую очередь.

Если над ухом спящего в тишине человека выстрелить из ружья, он оглохнет, поскольку во время сна орган слуха наиболее чувствительно относится к шумам. В условиях, правда, менее экзотичных довольно часто ухо также бывает не готово к неожиданностям - когда дети стреляют из "пугача", взрослые на охоте, все вместе средствами пиротехники на празднике и др. Кстати, домашние животные (собаки, кошки), инстинктивно, услышав пальбу, разбегаются. В лабораториях НИИ, производственных цехах опасными для слуха считаются шумы с уровнем 80 дБ и более.

В офисах и домашних условиях избыточные шумы создают вентиляторы морально устаревших ПК, устройств большой памяти, измерительных приборов. Их уровень редко превышает 60 дБ, однако ежедневное 8-часовое и более их воздействие травмирует психику, ухудшает слышимость высоких частот (более 5-6 кГц).

Маленькие дети и подрастающее поколение к шумам менее устойчивы, чем взрослые. К сожалению, у них могут иметь место необратимые явления. Восстановлению слуха помогают прогулки в лесу, чтение литературы и сон в тишине, слушание негромкой классической и популярной музыки, "нагруженной" высокими частотами (см. "Наука и жизнь" № 12, 2006 г.), на качественной радиоаппаратуре. Для любителей современной "клубной" музыки имеется хорошая новость - вибрирование брюшины, диафрагмы живота от различного рода электронных сабвуферов практически не оказывает вредоносного влияния на здоровье. Из чего следует сделать вывод, что для слуха опасны громкие средние частоты, к которым ухо наиболее чувствительно.

ПОСТФАКТУМ

Инженерная мысль шагнула далеко вперед. Современная техника позволяет теперь многим людям, которым были недоступны простые человеческие радости, чувствовать себя наравне со всеми.

Одна из красивейших молодых женщин, впервые в мире, будучи глухой почти от рождения, победила в престижном конкурсе красоты "Мисс Америка-95" . Х. Уайтстоун (Heather Whitestone) знает "точно, что невозможное возможно", и доказала это собственным примером. Ей было полтора года, когда она потеряла слух после перенесенного гриппа. Преодолевая недуг, она училась в обычной школе, занималась балетом, прошла трехлетний курс реабилитации в специальном институте для глухих.

Принять участие в конкурсе ей помог современный миниатюрный слуховой аппарат.

Уайтстоун считает свою победу вдохновляющим примером для тысяч инвалидов. В Институте улучшения слуха (Best Hearing Institute), основанном в 1973 году в г. Александрия (штат Вирджиния), она выступает с лекциями, мобилизует глухих преодолевать барьеры, мешающие полноценно жить. Одновременно нелишне сообщить, что в указанном институте работали и активно сотрудничают с ним также страдающие недугом - один из первопроходцев Интернета (см. "Наука и жизнь" № 11, 2004 г.) доктор В. Серф (Vinton Cerf), бывшие президенты США Дж. Картер, Р. Рейган и их жены, многие известные люди из финансовых кругов, промышленности, культуры, спорта.

В России 13 миллионов людей живут в тишине и, преодолевая неизбежные трудности, живут полноценной жизнью благодаря Всероссийскому обществу глухих (ВОГ). Это общество существует в стране с 1926 года. Оно приобщает людей с недостатками слуха к труду, повышает уровень общеобразовательных и профессиональных знаний, организует культурный отдых и досуг. Заботится и государство.

Недавно в Казанском институте непрерывного образования был открыт второй в стране факультет для слабослышащих. (Первый, как известно, существует в МГТУ им. Н. Э. Баумана.) Кроме предметов, общих для всех, студенты изучают язык жестов, учатся читать по губам, много говорят. В процессе обучения используются интерактивная доска, Интернет, язык жестов. По всему классу на стенах висят зеркала: здесь зрение для студентов - единственная возможность наблюдать за тем, что происходит вокруг.

На следующий год все они будут учиться вместе со здоровыми ребятами и в конце обучения станут высококвалифицированными специалистами - бухгалтерами и будут работать в обычных российских учреждениях.

В русском языке есть поговорка «...как без рук», которую мы употребляем по отношению к самым необходимым, с нашей точки зрения, вещам и людям. Как без рук скрипач без струн на скрипке, как без рук писатель без печатной машинки. То же самое можно сказать и о слабослышащем человеке, лишённого возможности пользоваться слуховым аппаратом. Он без него как без рук.

Кажется, что слуховые аппараты существовали с начала времён, что мы могли обратиться к их помощи при малейших проявлениях тугоухости в любой момент человеческой истории. Они стали настолько привычными, что мы забыли, что когда-то приходилось обходиться и без них. Как и всё рукотворное, что существует в нашем мире, слуховой аппарат был не всегда.

Что было до слуховых аппаратов

До появления слуховых аппаратов, для усиления звука в которых применялось электричество, слабослышащие люди пользовались слуховыми трубками (рожка́ми). Разумеется, их эффективность была не так уж велика, однако этот способ компенсации тугоухости был лучшим из всех имеющихся на тот момент. В средние века для изготовления слуховых трубок использовались, как правило, рога животных, например коровы. Ввиду отсутствия промышленного производства, каждый человек делал рожок в соответствии со своими потребностями и эстетическими предпочтениями. Впоследствии для изготовления слуховых трубок стали применять листовую сталь, серебро (для тех, кто мог позволить себе этот недешёвый материал) и другие металлы. Как известно, металл обладает отличными резонирующими свойствами, вследствие чего эффективность рожков возросла в несколько раз.

Одним из известных пользователей слуховыми трубками был Людвиг ван Бетховен. До того, как великий композитор полностью лишился возможности слышать, он получал их от Иоганна Мёльцеля - первого человека, запустившего серийное производство слуховых трубок в 1810 году. Слуховые трубки, которыми пользовался сам Бетховен сегодня можно найти в музее города Бонна, посвящённом его жизни и творчеству.

Рождение внутриушных слуховых аппаратов

Если вы думаете, что первые внутриушные модели слуховых аппаратов появились в конце XX в., то вы глубоко заблуждаетесь. Люди всегда стремились к миниатюризации своих изобретений, поэтому и прародители слуховых аппаратов - рожки - были подвергнуты трансформации. В 90-х годах XIX в. американской общественности был представлен гибрид привычного всем полицейского свистка и слуховой трубки - ушной барабан. По своим размерам он сопоставим с современными внутриканальными аппаратами , однако принцип его работы лежал исключительно в области механики, поэтому компенсация тугоухости находилась на очень низком уровне. Фактически, ушные барабаны спасали слабослышащих людей не больше слуховых трубок, однако обладали одним важным свойством - они были полностью незаметны при использовании. Если сегодня, когда наше общество стало куда более толерантным, мы всё равно зачастую хотим скрыть свои физические недостатки, то для людей XIX в. это было более, чем естественно.

Рекламные объявления того времени гласили: «Комфортный, невидимый, эффективный, беспроводной!». Разумеется, для работы ушных барабанов не требовались никакие элементы питания, в отличие от первых настоящих слуховых аппаратов, усиление звука в которых осуществлялось при помощи электричества.

Появление электрических слуховых аппаратов

Предвестником появления первого настоящего слухового аппарата явилось изобретение Александром Беллом телефона в 1876 году. Названный «Экьюфоном», первый электрический слуховой аппарат, который по принципу своей работы хоть и отдалённо, но сравним с современными моделями, был сконструирован американским инженером и изобретателем Миллером Хатчинсоном в 1898 году. Экьюфон обладал, как бы странно это ни звучало, угольным микрофоном, что позволило сделать этот слуховой аппарат относительно портативным: он без труда помещался даже в женскую сумочку того времени. Угольный микрофон использовался для усиления слабого звукового сигнала посредством электрического тока.

Первым производителем слуховых аппаратов в промышленных масштабах стала уже существовавшая на тот момент компания Siemens . Модель Phonophor 1913 года стала по-настоящему массовой и широко используемой людьми с нарушениями слуха. Для её рекламы были созданы рекламные плакаты, показывающие простоту и удобство использования нового устройства Siemens. На деле же Phonophor был довольно громоздким слуховым аппаратом, во многом благодаря своему тяжёлому элементу питания, который приходилось носить в отдельной сумке. Последующие модели Phonophor стали более компактными и по своим размерам напоминали портсигар.

Компенсация тугоухости посредством электрических слуховых аппаратов находилась на довольно низком уровне - до 50 дБ, что соответствует второй степени потери слуха по современной классификации. До появления транзисторных слуховых аппаратов в 50-х годах XX века, электрические и механические слуховые аппараты активно конкурировали друг с другом. На стороне первых был бо́льший уровень эффективности, а на стороне вторых - миниатюрные размеры и эстетическая привлекательность.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ

СЛУХОВОЙ АППАРАТ

Биотехнология - это настоящее, но еще в большей мере - будущее науки и будущее человечества. Восстановление поврежденных или замена полностью утраченных в результате болезни или травмы отдельных органов человека – одна из проблем биотехнологической медицинской практики, которой сегодня занимаются врачи в тесном союзе со специалистами в области медицинской радиоэлектроники и бионики.

Слух необходим для восприятия звуковых колебаний в довольно широком диапазоне частот. В юношеском возрасте человек различает звуки в диапазоне от 16 до 20 000 Гц, однако уже к 35 годам верхняя граница слышимых частот падает до 15 000 Гц. Помимо создания объективной целостной картины об окружающем мире, слух обеспечивает речевое общение людей.

Потерями слуха в той или иной форме страдают многие люди. Эти потери становятся критическими, когда они начинают препятствовать нормальному речевому общению между людьми. Возрастное ухудшение слуха, перенесенные болезни уха, звуковые травмы, ототоксическое действие некоторых лекарств и другие причины приводят к тому, что около 2 % населения для того, чтобы быть полноправными членами общества, нуждаются в применении слуховых аппаратов .

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разработать слуховой аппарат со следующими техническими характеристиками:

Максимальное выходное звуковое давление до 120 дБ,

Диапазон частот 100…10000 Гц,

Работа без замены элементов питания не менее 10 ч.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ

Первые слуховые аппараты выглядели как огромные, трубы в форме рожка с большой открытой частью в одном конце, которая собирала звуки. Широкая труба постепенно сужалась в тонкую трубку, которая направляла звук в ухо.

Рисунок 1. Первый слуховой аппарат

Создание современного слухового аппарата, вероятно, оказалось бы невозможным, если бы не вклад двух великих изобретателей в последних годах 19 века и в начале 20 столетия. Александр Грэхем Белл с помощью электроники усилил звук в своем телефоне, используя угольный микрофон и батарею - концепция, которая была позже принята изготовителями слуховых аппаратов. В 1886 году Томас Эдисон изобрел угольный передатчик, который превращал звук в электрические сигналы, которые в свою очередь могли передаваться через провода и были затем преобразованы назад в звук. Эта технология использовалась в первых слуховых аппаратах .

Рисунок 2. Слуховой рожок, 19 век

Промышленная революция позволила наладить массовое производство слуховых аппаратов и создала новый средний класс, который мог позволить себе такую технологию. В 1920-х годах при производстве слуховых аппаратов стали использовать электронные ладлы - и это сделало усиление звука более эффективным, но огромные батареи все еще делали слуховой аппарат слишком тяжелым .

1952 год стал переломным: появились слуховые аппараты на основе транзисторов. Теперь наконец-то появилась возможность резко уменьшить размеры слуховых аппаратов. Ранние модели таких слуховых аппаратов были разработаны таким образом, чтобы помещаться в дужке очков. Позже, появились привычные нам сегодня заушные модели слуховых аппаратов. Первый слуховой аппарат на основе транзисторов поступил в продажу в конце 1952 года и продавался компанией Qonotone за 229 долларов 50 центов.

В 1990-х появились цифровые слуховые аппараты. Качество звука улучшилось и стало более адаптивным. Также в это время были созданы и программируемые слуховые аппараты.

В конце 20 века компьютерная технология сделала слуховые аппараты еще меньшими по размеру и обладающими еще более точными параметрами настройки, с тем, чтобы иметь возможность приспособиться фактически к любому типу окружающей среды. Самое новое поколение слуховых аппаратов может непрерывно анализировать звуковую обстановку и так же непрерывно приспосабливаться к ней, чтобы улучшить качество звука и уменьшить фоновый шум .

Слуховой аппарат

Задняя сторона слухового аппарата

Различные типы слуховых аппаратов.

Средства звукового наблюдения времен Первой мировой войны - полный аналог звуковой трубы

«Акустикон» - электрический слуховой аппарат начала XX в. (США)

Слухово́й аппара́т - это электронный звукоусиливающий прибор. Применяется при нарушении слуха .

Современные слуховые аппараты являются электроакустическими устройствами и состоят из микрофона , усилителя-преобразователя и телефона (динамика). Применяются телефоны воздушного или (и) костного звукопроведения.

Аппарат должен настраивать специалист-сурдолог.

По конструктивному исполнению различают несколько основных типов слуховых аппаратов:

• заушные
• внутриушные
• карманные
• в очковой оправе
• в виде оголовья
• имплантируемые

Заушный слуховой аппарат располагается за ухом и состоит из корпуса (материалом может быть пластик, встречаются титановые корпуса и другие), вмещающего электронику (усилитель, микрофон и излучатель звука). Усиленный и преобразованный звук достигает барабанной перепонки через ушной вкладыш. Он делается, обычно, по слепку уха пациента и необходим для уменьшения свиста (эффект акустической обратной связи) и для достижения максимальной эффективности слухового аппарата, а также для исключения дискомфорта в ухе при ношении аппарата.

Внутриушные слуховые аппараты изготавливаются индивидуально. Корпус внутриушного слухового аппарата полностью повторяет форму уха и ушного канала пациента. Преимущество таких аппаратов в их малой заметности.

В настоящее время особенную популярность приобретают миниатюрные заушные слуховые аппараты. По качеству звучания эти аппараты зачастую превосходят внутриушные, ничем не уступая им по незаметности. В частности относительно недавно появились заушные слуховые аппараты, выполненные по технологии RIC (Reciever In Channel - Ресивер В Канале). Отличие этих аппаратов от предыдущих поколений в том, что телефон расположен не в корпусе заушного аппарата, а непосредственно в ушном канале пациента, что значительно уменьшает риск возникновения «обратной связи» (свиста), а также позволяет существенно уменьшить размеры корпуса слухового аппарата.

История

Исторически первыми слуховыми аппаратами были слуховые трубы - рупоры из различных материалов, вставлявшиеся в ухо узким концом (известны несколько тысяч лет. ) . В 1878 г. Вернер фон Сименс сконструировал первый электрический слуховой аппарат «Phonophor», работающий по принципу телефона . С начала XX в. такие приборы производились серийно. Из-за слабого усиления и больших искажений звука они не пользовались особой популярностью. Аппараты с усилителем на электронных лампах работали существенно лучше, но были слишком громоздки - первый такой аппарат, «Vactuphone» фирмы Western Electric Company (США, 1921 г.) размещался в небольшом чемоданчике. Размеры со временем удалось уменьшить (первые миниатюрные радиолампы созданы именно для слуховых аппаратов), но все равно источники питания оставались довольно крупными. По-настоящему миниатюрные приборы удалось создать в 1950-е гг., после изобретения транзистора .

См. также

• Протезирование барабанной перепонки
• Протезирование слуховых косточек

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Слуховой аппарат" в других словарях:

СЛУХОВОЙ АППАРАТ, электронное звуковоспроизводящее устройство для усиления громкости звука в ухе. В современных аппаратах применяется пьезоэлектрический микрофон, микроусилитель, питающийся от миниатюрной батарейки, и наушник (часто имеющий форму … Научно-технический энциклопедический словарь

Слуховой аппарат - электроакустическое устройство, носимое человеком и предназначенное для компенсации ослабленного слуха. Его основное назначение преобразование сигнала, создаваемого источником звуковой информации, таким образом, чтобы этот сигнал смог быть… … Официальная терминология

У различных животных построен довольно разнообразно, но, однако, можно отличить три основных типа: 1) в виде образованного накожными покровами (эктодермой) пузырька; 2) в виде так назыв. С. волосков; 3) в виде комплекса нервных и чувствующих… …

Радиотехнический прибор для усиления звука, используемый людьми с ослабленным слухом. Состоит из миниатюрного микрофона, усилителя звуковых частот, телефона и источника электрического питания (батарейки или аккумулятора). В зависимости от… … Энциклопедия техники

Электрич. прибор для усиления звука при тугоухости. Состоит из микрофона, усилителя электрич. колебаний звуковых частот, миниатюрного телефона (вставляют в ухо или приставляют к голове позади ушной раковины) и источника электрич. питания.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

слуховой аппарат - ▲ орган (животных) слух ухо. улитка (часть уха). среднее ухо. статолиты, отолиты. ↓ , бинауральный. ото... (отосклероз). отофон. аудиология. | аудиометр. аудиометрия. см. четверохолмие … Идеографический словарь русского языка

Слуховой аппарат программируемый - устройство, предназначенное для компенсации ограничений жизнедеятельности человека, связанное с нарушением слуха; устройство любого типа, программируемая электронная настройка оперативных параметров которого обеспечивается устройством интерфейса… … Официальная терминология

Слуховой аппарат аналоговый - аналоговые слуховые аппараты заушные сверхмощные различных модификаций; заушные мощные различных модификаций; заушные средней и слабой мощности различных модификаций; внутриушные средней и слабой мощности различных модификаций; карманные… … Официальная терминология

Слуховой аппарат позвоночных животных, хотя для низших позвоночных, а именно для рыб, слуховая функция этого аппарата не доказана. В опытах Крейдля рыбы, даже будучи отравлены стрихнином, чрезвычайно повышающим раздражимость, не обнаруживали… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

- (англ. auditory brainstem implant, ABI), или Стволомозговой имплантат (англ. brainstem implant) экспериментальный медицинский прибор, позволяющий восстановить слух некоторым пациентам с глухотой невральной этиологии.… … Википедия