Слуховой аппарат человека: наружное, среднее и внутреннее ухо

Содержание

наружное, среднее и внутреннее ухо

Ухо человека — один из самых важных органов, который не только позволяет слышать звуки, которые нас окружают, но и помогает сохранять равновесие.

Прежде чем окунуться в строение слуховой системы, посмотрите познавательное видео о том, как работает наш слух, как мы слышим, принимаем и обрабатываем звуковые сигналы.

Из каких частей состоит орган слуха человека

Наружное ухо
Среднее ухо
Внутреннее ухо.

Наружное ухо

Наружное ухо – единственная внешне видимая часть органа слуха. Оно состоит из:

Ушной раковины, которая собирает звуки и направляет их в наружный слуховой проход.
Наружного слухового прохода, который предназначен для проведения звуковых колебаний от ушной раковины в барабанную полость среднего уха. Его длина у взрослых примерно 2,6 см. Так же поверхность наружного слухового прохода содержит сальные железы, которые выделяют ушную серу, защищающую ухо от микробов и бактерий.
Барабанной перепонки, которая отделяет наружное ухо от среднего уха.

Среднее ухо

Среднее ухо – это заполненная воздухом полость за барабанной перепонкой. Она связана с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, которая выравнивает давление по обе стороны барабанной перепонки. Именно поэтому, если у человека закладывает уши, он рефлекторно начинает зевать или совершать глотательные движения. Так же в среднем ухе находятся самые маленькие кости скелета человека: молоточек, наковальня и стремечко. Они не только отвечают за передачу звуковых колебаний из наружного ухо во внутреннее, но и усиливают их.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо – наиболее сложный отдел слуха, который, в связи с его замысловатой формой, называют так же лабиринтом. Оно состоит из:

Преддверия и полукружных каналов, которые отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве.
Улитки, заполненной жидкостью. Именно сюда в виде вибрации попадают звуковые колебания. Внутри улитки находится кортиев орган, который непосредственно отвечает за слух. Он содержит около 30000 волосковых клеток, которые улавливают звуковые колебания и передают сигнал к слуховой зоне коры головного мозга. Интересно, что каждая из волосковых клеток реагирует на определенную звуковую чистоту, именно поэтому, при их гибели происходит нарушение слуха и человек перестает слышать звуки той частоты, за которую отвечала погибшая клетка.

Слуховые проводящие пути

Слуховые проводящие пути – это совокупность нервных волокон, отвечающих за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, которые расположены в височных долях головного мозга. Именно там происходит обработка и анализ комплексных звуков, к примеру, речи. Скорость передачи слухового сигнала от наружного уха к центрам мозга примерно 10 милисекунд.

Восприятие звука

Ухо последовательно преобразует звуки в механические колебания барабанной перепонки и слуховых косточек, затем в колебания жидкости в улитке и, наконец, в электрические импульсы, которые по проводящим путям центральной слуховой системы передаются в височные доли мозга для распознавания и обработки.

Получая нервные импульсы, мозг не только преобразует их в звук, но и получает дополнительную, важную для нас информацию. Так мы различаем высоту и громкость звука и интервал времени между моментами улавливания звука правым и левым ухом, что позволяет нам определять направление, по которому приходит звук. При этом мозг анализирует не только информацию, полученную от каждого уха в отдельности, но и объединяет ее в единое ощущение. Кроме того в нашем мозгу хранятся так называемые «шаблоны» знакомых нам звуков, что помогает мозгу быстрее отличить их от незнакомых. При снижении слуха мозг получает искаженную информацию, звуки становятся более тихими и это приводит к ошибкам в их интерпретации. Такие же проблемы могут возникать в результате старения, травм головы и неврологических болезнях. Это доказывает лишь одно: для хорошего слуха важна работа не только органа слуха, но и мозга!

Малишевская Галина Валерьевна

Врач-оториноларинголог высшей категории, Стаж работы: более 20 лет. Ведет прием взрослых и детей с рождения.

Ведет прием взрослых и детей:

Минск, ул. Воронянского/Авакяна, 19 Центр хорошего слуха

Орган слуха — слуховой анализатор

Что такое орган слуха (слуховой анализатор)

Орган слуха, называемый также слуховой анализатор – один из самых сложных органов чувств. Его устройству, работе, нарушениям слуха и их компенсации посвящены тысячи научных исследований, статей и книг. Мы обсудим только некоторые аспекты, необходимые для понимания того, как человек слышит, нарушений слуха, диагностики слуха и слухопротезирования.

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Периферический отдел слухового анализатора (ухо) преобразует звуковые колебания в нервное возбуждение. Ухо под разделяют на наружное, среднее и внутреннее, что показано на упрощенной схеме уха.

Наружное ухо

Вот почему способность локализовать направление на источник звука значительно уменьшается при слухопротезировании заушными слуховыми аппаратами и еще более — карманными СА, так как при этом звук принимается микрофоном СА и наружное ухо исключается из проведения звука.

Еще одна важная функция наружного слухового прохода – защитная. Имея длину у взрослого человека примерно 2,5 сантиметра и диаметр примерно 0,3-1,0 сантиметр, он предохраняет от повреждений барабанную перепонку и поддерживает постоянную температуру и влажность около нее. Наружный слуховой проход подразделяется на хрящевой (наружный) отдел и костный (внутренний) отделы. Железы в коже хрящевого отдела наружного слухового прохода выделяют серу, также выполняющую защитную функцию. У большинства людей сера самопроизвольно удаляется из наружного слухового прохода. У некоторых людей в связи с повышенной секрецией серных желез, либо в силу анатомических особенностей наружного слухового прохода сера накапливается, образуя серную пробку, которая может полностью перекрыть наружный слуховой проход и предотвратить прохождение звука. В этом случае серную пробку удаляет врач-отоларинголог или врач-сурдолог. Кожа костного отдела очень тонка и чувствительна к повреждениям. Поэтому, и чтобы не повредить барабанную перепонку, самостоятельно удалять серную пробку и другие попавшие туда предметы (инородные тела, например, насекомые), ни в коем случае нельзя. Как нельзя и закапывать, закладывать в наружный слуховой проход ничего, кроме лекарств, назначенных врачом.

При слухопротезировании стандартными заушными и индивидуальными раковинными СА ушная раковина удерживает СА. При отсутствии ушной раковины их применение становится невозможным. Возможными остаются только канальные и глубококанальные СА, а также СА с костным телефоном. При отсутствии наружного слухового прохода (атрезии) становится невозможным применение СА с воздушным телефоном.

Среднее ухо

Основной частью среднего уха является барабанная полость – щелевидная полость неправильной формы объемом 1-2 см³, расположенная в височной кости. От наружного слухового прохода барабанная полость отделена барабанной перепонкой – тонкой овальной мембраной толщиной 0.1 мм и площадью 0,5 – 0,9 см2 . В барабанной полости находятся три соединенных между собой слуховых косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек плотно соединен с барабанной перепонкой. Наковальня располагается между молоточком и стремечком. Стремечко соединено посредством специальной соединительной связки с внутренним ухом. Все структуры среднего уха миниатюрны. Стремечко – самая маленькая косточка организма человека, ее средний вес равен 2,86 мГ (меньшее трех тысячных грамма). Барабанная перепонка колеблется под воздействие звуковых колебаний, приходящих через слуховой проход. Ее колебания передаются через цепь слуховых косточек во внутреннее ухо.

Важной особенностью среднего уха является то, что барабанная полость соединена с носоглоткой посредством анатомического канала – слуховой (Евстахиевой) трубой. Слуховая труба выполняет очень важную функции – вентиляционную (пропускает газы окружающего воздуха и выпускает газы из барабанной полости) и барометрическую (выравнивает давление воздуха в полости среднего уха с окружающим воздухом). Если ее функция нарушена, то поскольку ткани среднего уха усваивают кислород из воздуха барабанной полости, то давление в среднем ухе понижается. Это вызывает ощущение заложенности уха, снижение слуха, боль, тубоотит. Выявить такое состояние помогают тесты акустической импедансометрии –

тимпанометрия и исследование функции слуховой трубы.

В среднем ухе есть еще две маленькие, но очень важные мышцы – мышца, натягивающая барабанную перепонку, и мышца стремени. Они выполняют защитную функцию – защищают внутреннее ухо от чрезмерно громких звуков. При сильном резком звуке они сокращаются и ослабляют прохождение колебаний через цепь слуховых косточек. Это ослабление сопряжено с изменением акустической проводимости среднего уха, или наоборот, увеличения его акустического сопротивления – так называемого акустического импеданса. А поскольку сокращение мышц среднего уха вызывается ответом нервных структур ствола головного мозга и непосредственно управляется лицевым нервом, то оно может свидетельствовать об их функции. Сокращение этих мышц при действии звука получило название акустический рефлекс внутриушных мышц. А вид обследования, при котором регистрируют АР, получило название

акустическая рефлексометрия. Вместе тимпанометрия и акустическая рефлексометрия называются акустическая импедансометрия, или упрощенно «импедансометрия».

звукопроводящим аппаратом уха. Заболевания среднего уха вызывают нарушения такого звукопроведения ил нарушение звукопроводящего аппарата. От английского слова conduction (проведение) его называют кондуктивным нарушением или кондуктивной потерей слуха.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо можно назвать одним из чудес света. Получая от стремечка звуковые колебания, оно преобразует их в электрические нервные импульсы – подобно тому, как микрофон преобразует звук в колебания электрического тока.

Внутреннее ухо расположено в толще височной кости и состоит из сложной системы сообщающихся между собой каналов и полостей, называемой лабиринтом. Костный лабиринт состоит из преддверия, улитки, полукружных каналов. Преддверие и полукружные каналы относятся к вестибулярному аппарату (органу равновесия). Костная улитка является частью органа слуха.

Костная улитка представляет собой спирально закрученный вокруг центрального костного стержня (веретена – модиолюса) костный канал. Она образует 2,5 завитка длиной около 35 мм. Костная улитка заполнена жидкостью – перилимфой. Посредством двух отверстий (окон) костная улитка соединяется с барабанной полостью – овального и круглого окна. Овальное окно улитки зарыто подножной пластинкой стремечка, а круглое окно – тонкой мембраной. При передачи звуков к внутреннему уху движение стремени в овальном окне вызывает перемещение лабиринтной жидкости (перилимфы), которое вызывает также движение мембраны круглого окна.

Внутри костного лабиринта, как в футляре, находится перепончатый лабиринт и повторяет более или менее точно очертания костного. Его стенки образованы тонкой соединительнотканной мембраной. Часть перепончатого лабиринта, расположенная в костной улитке, называется улитковым ходом и заполнена жидкостью – эндолимфой, отличающейся по составу от перилимфы.

Основание улиткового канала называется базилярной мембраной. Она наиболее узка у основания и наиболее широка у верхушки. Когда стремечко среднего уха колеблется, от него по базилярной мембране к верхушке улитки распространяется колебательная волна – бегущая волна, похожая по форме на волну на поверхности воды. Причем амплитуда (размах колебаний) этой волна становится многократно больше строго в определённых местах в соответствии с частотой воспринимаемого звука. Эти места базилярной мембраны как бы резонирует на определённые частоты – как, например, струны гитары или арфы. Более детально структура лестницы улитки показана на рисунке.

На базилярной мембране по всей длине улиткового хода расположен рецепторный аппарат уха – кортиев орган (орган Корти). Кортиев орган – чрезвычайно сложно устроенный рецепторный прибор, состоящий из нескольких рядов слуховых клеток с волосками на их верхушках. Благодаря этой особенности чувствительные клетки получили название волосковых клеток.

Чувствительные волосковые клетки укреплены на сложной поддерживающей структуре и покрыты покровной пластинкой, с которой они соприкасаются.

Волосковые клетки расположены в четыре ряда – три ряда наружных волосковых клеток (НВК) по периферии от оси улитки и один ряд внутреннихволосковых клеток (ВВК) ближе к оси улитки. Наружные и внутренние волосковые клетки выполняют совершенно разную работу.

Движения стремени в овальном окне вызывают смещение базилярной мембраны и расположенного на ней кортиева органа. Смещение кортиева органа вызывает смещение волосков наружных волосковых клеток, соединенные с покровной мембраной. Смещение волосков инициирует возникновение в наружных волосковых клетках электрофизиологических реакций, в результате которых в клетках генерируется рецепторный потенциал. Под воздействием рецепторного потенциала наружные волосковые клетки меняют свою длину – они удлиняются и укорачиваются наподобие гармони или концертино. Это свойство присуще только наружным волосковым клеткам и называется электроподвижностью.

Таким удлинением и укорочением наружные волосковые клетки выполняют роль своеобразного электромеханического усилителя. Они усиливают колебания базилярной мембраны примерно в 100 раз (40 дБ), причем на очень узком участке длины базилярной мембраны, ответственном за восприятие той частоты звука, за которую отвечает данная группа наружных волосковых клеток. За счет этого, каждый участок базилярной мембраны оказывается очень остро настроенным на определенную частоту. Именно поэтому повреждение наружных волосковых клеток приводит как к снижению слуха, так и к нарушению остроты настройки базилярной мембраны и способности точно различать звуки по частоте. Наружные волосковые клетки повреждаются как правило первыми при воздействии таких факторов как шум, ототоксические вещества, недостаток кислорода в крови.

Когда наружные волосковые клетки производят усиление колебаний базилярной мембраны в месте резонанса, они производят и искажения усиливаемых колебаний, как и электронный усилитель. Искажения в виде новых колебаний базилярной мембраны распространяются по ней от места резонанса обратно к стремечку. От него, через среднее ухо они попадают в наружный слуховой проход в виде очень слабых звуков. Эти звуки были открыты и впервые опубликованы английским ученым Дэвидом Кемпом (David Kamp) в 1978 году, назвавшим их отоакустической эмиссией (ОАЭ).

В Украине первые исследования по ОАЭ были проведены в начале-середине 1980-х годов одним из учредителей Центра слуховой реабилитации АВРОРА™. С тех пор регистрация ОАЭ стала стандартным видом аудиологического обследования с целью выяснения функции наружных волосковых клеток – очень важным для диагностики слуха и определения места нарушения. Понятно, что ОАЭ крайне ослабляется и не регистрируется при нарушениях среднего уха, и таким образом также косвенно может свидетельствовать о кондуктивных нарушениях.

Нарушение наружных волосковых клеток – обычная причина сенсорной потери слуха. Восполнить их усилительную функцию может слуховой аппарат.

Усиленные наружными волосковыми клетками «резонансные» колебания базилярной мембраны запускают очень сложный механо-электро-химический процесс во внутренних волосковых клетках. Результатом этого процесса является преобразование механического колебания базилярной мембраны в выброс особого вещества в синапсы – тонкие пространства между основанием внутренней волосковой клетки и коротким отростком клетки слухового нерва – нейрона. Таки образом, именно внутренние волосковые клетки выполняют роль своеобразного «микрофона» уха. Их повреждение приводит к снижению слуха, а полная их утрата – к полной глухоте.

Восполнить функцию полностью утраченных внутренних волосковых клеток слуховым аппаратом невозможно. В таком случае единственным решением становится кохлеарный имплантат.

Воздушное и костное звукопроведение

Звуковая энергия поступает к структурам внутреннего уха путем воздушного звукопроведения и костного звукопроведения.

Воздушное звукопроведение – обычный путь поступления звуковых колебаний в ухо – через ушную раковину и наружный слуховой проход звук приходит к барабанной перепонке. Далее, колебания барабанной перепонки через цепь слуховых косточек передаются жидкостям слуховой улитки – пери- и эндолимфе, приводят в колебательное состояние основную мембрану и структуры кортиева органа.

Костное звукопроведение – это проведение звуковой вибрации от поверхности головы прямо в улитку внутреннего уха, минуя среднее ухо. При поступлении звуков в ухо путем костного звукопроведения звуковые колебания распространяются по костям и тканям головы. Под воздействием костнопроведенных звуков происходит вибрация стенок улитки внутреннего уха, которая передается наполняющим ее жидкостям. Это, в свою очередь, вызывает колебательные движения базилярной мембраны и кортиева органа. Далее все происходит так же, как при воздушном звукопроведении.

Собственный голос мы слышим именно посредством костного звукопроведения: звуки голоса проходят к улитке внутреннего уха через ткани головы. Именно поэтому мы слышим свой голос иначе, чем в записи. Это вызвано тем, что кости черепа проводят низкие частоты лучше, чем высокие. Поэтому во время звукопроизношения люди воспринимают собственный голос более низким и глубоким, чем его воспринимают окружающие.

Поскольку костное звукопроведение практически исключает среднее ухо из процесса передачи звука, то исследование слухового восприятия воздушно- и костнопроведенных звуков при проведении аудиометрии является очень важным при диагностике слуха.

Кроме того, в случаях невозможности слухопротезирования по воздушному звукопроведению, в частности, при определенных заболеваниях и после некоторых операций на среднем ухе, врач рассматривает возможность слухопротезирования по костному звукопроведению.

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха начинается со слухового нерва и заканчивается в коре головного мозга. Тела нейронов слухового нерва расположены спирально по оси улитки и образуют так называемый спиральный ганглий. А их длинные отростки – аксоны – образуют слуховой нерв, передающий нервные импульсы «наверх» в мозг. Правый и левый слуховые нервы получили название восьмой (VIII) пары черепно-мозговых нервов.

Аксоны слухового нерва, как и других нейронов, покрыты слоем особой ткани – миелиновой оболочкой, в которой есть «перехваты» – оголенные участки аксона. Эта оболочка и ее «перехваты» играют ключевую роль в передаче нейроном нервного импульса.

Нейроны слухового нерва переключаются на нейроны продолговатого мозга – улитковые ядра. Причем улитковые ядра – последние образования слухового анализатора, получающие нервные импульсы только от одного уха.

Проводящие пути и подкорковые центры слухового анализатора является частью центральной нервной системы (ЦНС) и включает восходящую (афферентную) и нисходящую (эфферентную) системы. Анатомически, он находится в стволе головного мозга, подкорковых структурах головного мозга. Упрощенная схема восходящей слуховой системы показана на схеме.

Как видно из схемы, количество нервных клеток (нейронов) многократно возрастает по мере возвышения от слухового нерва до коры головного мозга. В слуховом нерве их примерно 35 тысяч, а в слуховой коре – более 12 миллионов. Кроме того, по мере возвышения к слуховой коре возрастает и связь слуховых нейронов как между обоими сторонами мозга, так и с нейронами других сенсорных систем, зонами памяти, речи и многими другими.

Примечательно, что выше правого слухового нерва и ядер улитки, в которых его нейроны переключаются на следующий уровень, основная часть восходящих слуховых нейронов переходят со стороны этого уха на левую сторону мозга. И наоборот. Таким образом, происходит «перекрест» проводящих путей слухового анализатора, что хорошо видно и из схемы ствола головного мозга.

Центральный отдел органа слуха

Центральный (корковый) отдел слухового анализатора расположен в височных долях коры головного мозга. Нервные импульсы от правого уха попадают главным образом в левое полушарие мозга, и наоборот, от левого уха – в правое. Это имеет большое значение при слухопротезировании, и вот почему. Слуховые зоны обоих полушарий выполняют хотя и аналогичную, но разную работу.

Исследования 1960-70-х годов показали, что у большинства правшей левое полушарие лучше обрабатывает высокочастотные, быстро изменяющиеся звуки, и лучше воспринимает отдельные звуки, слоги и слова речи. Именно поэтому левое полушарие и соответственно правое ухо назвали доминантными по восприятию речи. И именно поэтому, у большинства правшей в случае невозможности бинаурального слухопротезирования преимущественным является слухопротезирование правого уха. У левшей – как правило наоборот. Но поскольку существует много индивидуальных различий, при аудиометрическом обследовании необходимо определить какое ухо лучше воспринимает словесные тесты. Оценка же восприятия целостной речи является достаточно долгим и непростым психоакустическим исследованием и в сурдологической практике не применяется.

Более поздние исследования в 1970-80-е годы, показали, что с речевой доминантностью полушарий не все так просто.

Эксперименты многих ученых показали, что полушарие, противоположное доминантному при восприятии отдельных слов, (у большинства правшей – правое) гораздо лучше воспринимает интонацию, ритм речи, которые необходимы для понимания того, утверждает ли что-то говорящий или спрашивает, серьезно ли говорит или шутит. То есть оно лучше понимает предложения в целом. Более того, именно противоположное речевому доминантному полушарие связывает все предложения в общий смысл всего сказанного, например, весь рассказ, весь разговор в целом. Таким образом, считавшееся «доминантным» полушарие (левое у правшей) осуществляет последовательный анализ отдельных звуков, а считавшееся «не доминантным» – целостное восприятие речевых сообщений.

Отсюда стало ясно, что для полноценного понимания речи и речевого общения, как и для их развития у ребенка, необходимо участие обоих полушарий головного мозга. Именно поэтому полноценное восприятие речи и освоение всех ее аспектов развивающимся ребенком возможно только при бинауральном слухопротезировании и не возможно при монауральном слухопротезировании.

Хотя большинство нейронов восходящей слуховой системы переходит на противоположную сторону, между правой и левой стороной мозга существует множество связей и происходит постоянное взаимодействие на нескольких уровнях – верхнего оливарного комплекса (трапециевидное тело), нижних бугров четверохолмия (интерколликулярная комиссура), медиального коленчатого тела (комиссура Гуддена) и коры головного мозга (мозолистое тело). Именно эти связи обеспечивают бинауральное слияние сигналов от правого и левого уха в единый слуховой образ и бинауральный слух.

Важной особенностью центрального отдела органа слуха является его способность восполнять недостающую информацию – например полностью понимать речь даже в случаях, когда звук прерывается или речи мешает шум или искажения звука. Примерами могут быть разговор по мобильному телефону или по Скайпу с плохой связью. Но такое восполнение не «бесплатно» для человека – оно вызывает повышенную напряженность, усталость и ускоряет общее утомление. Но еще большее утомление вызывает слушание одним ухом. И наконец, еще гораздо большее – при снижении слуха. Тогда центральному отделу приходится работать с большой перегрузкой.

Разные участки (зоны) коры головного мозга выполняют разные функции и обладают свойством пластичности (нейропластичность) – могут учиться выполнять другие функции. Мозг новорожденного недоразвит и продолжает интенсивно развиваться у ребенка под воздействием многих сенсорных сигналов. В частности, слуховая кора развивается под воздействием сигналов, поступающих в нее от нижележащих отделов органа слуха. Причем нейропластичность присуща мозгу в раннем возрасте и сильно замедляется примерно к возрасту 2-4 лет.

В случае врожденного или наступившего в младенчестве нарушения слуха, слуховые сигналы не поступают в слуховую кору ребенка. А благодаря нейропластичности слуховая кора начинает выполнять какую-то иную функцию, не связанную со слухом. По достижении 2-4-летнего возраста нейропластичность замедляется, какие-то иные функции слуховой коры закрепляются, и она уже не в состоянии обрабатывать слуховую информацию.

Вот почему этот возраст называют критическим – если поступление слуховой информации в слуховую кору восстанавливается с помощью слуховых аппаратов или кохлеарного имплантата, то развитие слуха и слухоречевое общение становится не только возможным, но и предоставляет практически равные возможности слухоречевого развития и общения с нормально слышащими сверстниками. После этого периода слухоречевое развитие и слухоречевое общение крайне затруднено.

Бинауральный слух

Бинауральный слух – слушание одновременно правым и левым ухом одновременно. Но это совсем не простая «сумма» как 1 + 1 = 2, а качественно иное слуховое восприятие, чем при монауральном слушании (одним ухом). Упрощенная схема бинаурального слуха показана на рисунке.

Громкость одинаковых по силе звуков, поступающих в правое и левое ухо, действительно повышается, но не в два раза, а примерно в полтора. Эта, казалось бы, небольшая дополнительная громкость дает возможность применять меньшую мощность СА на правом и левом ухе (примерно в два раза, или 6 дБ). Это расширяет возможности выбора СА для пациента – например, не только заушные, но и внутриушные СА. Также, позволяет расширить динамический диапазон усиленного звука, повысить понимание речи и комфортность слушания, снизить утомляемость, а также лучше предохранять слух от дальнейшего снижения. При тяжелом и глубоком снижении слуха – дает возможность достичь большей эффективности аппаратами имеющейся мощности, чем при монауральном слухопротезировании.

Помимо дополнительной громкости, бинауральный слух создает и качественно новые результаты для слушателя по сравнению с монауральным (одним ухом), и вот какие. Он обеспечивают пространственный слух – способность определять направление звука, ощущение объемности звукового пространства. Это происходит за счет так называемого «теневого эффекта головы» и направленности наружного уха, которые создают задержки по фазе и разности силы звуков, приходящих с разных сторон. Эти разности фазы и силы звука зависят от частоты звука и невелики, но центральный отдел слуховой системы способен их обнаружить, мгновенно проанализировать, и с высокой точностью определить направление на звук.

Способность локализации прежде всего важна для избегания человеком опасностей, например, приближающегося транспорта. Но бинауральный слух играет важнейшую роль также для выделении полезного звука, который человек хочет слышать, из окружающего нежелательного шума. Иными словами, он в большой степени обеспечивают помехоустойчивость слуховой системы. Благодаря бинауральному слуху слушатель как бы настраивается на речь собеседника и может намного лучше понимать ее в окружающем шуме. Это еще одна важная причина того, что бинауральное слухопротезирование дает гораздо лучшие результаты, чем монауральное.

Слаженная работа обеих сторон органа слуха, включая оба полушария коры головного мозга, по целостному восприятию речи и обеспечению помехоустойчивости слуховой системы появляется не сразу при рождении, а постепенно развивается с возрастом. Кроме того, если одно из ушей не получает звуковую информацию, то эта слаженность постепенно утрачивается при долгом отсутствии поступления звука в одно ухо. Поэтому очень важно, чтобы слухопротезирование детей было бинауральным – во всех случаях, когда это возможно.

За дополнительной информацией о диагностике слуха обращайтесь в Медицинский центр АВРОРА^©.

Запись на прием в Медицинский центр:	тел. (044) 333 4310 моб. (050) 382-4195
Запись на прием по SMS:	моб. (050) 382-4195
Запись на прием по E-mail:	[email protected]
Запись на прием через сайт	Записаться на прием

Орган слуха — слуховой анализатор

Что такое орган слуха (слуховой анализатор)

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Наружное ухо

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Наружное ухо выполняет очень важную роль. Оно концентрирует и несколько усиливает звуки наподобие звукового рожка. Причем это усиление не одинаково на разных частотах. Благодаря акустическому резонансу наружное ухо усиливает среднечастотные звуки, которые составляют основную часть спектра речи, и таким образом помогают человеку слышать речь. Кроме того, наружное ухо вносит большой вклад в распознавание направления, из которого пришел звук – справа или слева (горизонтальная локализация), сверху или снизу (вертикальная локализация). Вот почему способность локализовать направление на источник звука значительно уменьшается при слухопротезировании заушными слуховыми аппаратами и еще более — карманными СА, так как при этом звук принимается микрофоном СА и наружное ухо исключается из проведения звука.

Среднее ухо

В целом, среднее ухо выполняет уникальную работу – оно согласует очень низкое акустическое сопротивление окружающего нас воздуха, в котором распространяется звук, и очень высокое акустическое сопротивление жидкости, которой заполнено внутреннее ухо. Кроме того, среднее ухо усиливает звуковые колебания примерно в 1000 раз (около 60 дБ). Вот почему заболевания среднего уха, такие как средний отит, приводят к снижению слуха. Среднее ухо только проводит звуковые колебания к внутреннему уху. Поэтому его вместе с наружным ухом часто называют звукопроводящим аппаратом уха. Заболевания среднего уха вызывают нарушения такого звукопроведения ил нарушение звукопроводящего аппарата. От английского слова conduction (проведение) его называют кондуктивным нарушением или кондуктивной потерей слуха.

Внутреннее ухо

Воздушное и костное звукопроведение

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха

Центральный отдел органа слуха

Более поздние исследования в 1970-80-е годы, показали, что с речевой доминантностью полушарий не все так просто.

Бинауральный слух

За дополнительной информацией о диагностике слуха обращайтесь в Медицинский центр АВРОРА^©.

Запись на прием в Медицинский центр:	тел. (044) 333 4310 моб. (050) 382-4195
Запись на прием по SMS:	моб. (050) 382-4195
Запись на прием по E-mail:	[email protected]
Запись на прием через сайт	Записаться на прием

Орган слуха — слуховой анализатор

Что такое орган слуха (слуховой анализатор)

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Наружное ухо

Среднее ухо

Внутреннее ухо

Воздушное и костное звукопроведение

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха

Центральный отдел органа слуха

Более поздние исследования в 1970-80-е годы, показали, что с речевой доминантностью полушарий не все так просто.

Бинауральный слух

За дополнительной информацией о диагностике слуха обращайтесь в Медицинский центр АВРОРА^©.

Запись на прием в Медицинский центр:	тел. (044) 333 4310 моб. (050) 382-4195
Запись на прием по SMS:	моб. (050) 382-4195
Запись на прием по E-mail:	[email protected]
Запись на прием через сайт	Записаться на прием

Орган слуха — слуховой анализатор

Что такое орган слуха (слуховой анализатор)

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Наружное ухо

Среднее ухо

Внутреннее ухо

Воздушное и костное звукопроведение

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха

Центральный отдел органа слуха

Более поздние исследования в 1970-80-е годы, показали, что с речевой доминантностью полушарий не все так просто.

Бинауральный слух

За дополнительной информацией о диагностике слуха обращайтесь в Медицинский центр АВРОРА^©.

Запись на прием в Медицинский центр:	тел. (044) 333 4310 моб. (050) 382-4195
Запись на прием по SMS:	моб. (050) 382-4195
Запись на прием по E-mail:	[email protected]
Запись на прием через сайт	Записаться на прием

Орган слуха — слуховой анализатор

Что такое орган слуха (слуховой анализатор)

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Наружное ухо

Среднее ухо

Внутреннее ухо

Воздушное и костное звукопроведение

Промежуточный (проводниковый) отдел органа слуха

Центральный отдел органа слуха

Более поздние исследования в 1970-80-е годы, показали, что с речевой доминантностью полушарий не все так просто.

Бинауральный слух

За дополнительной информацией о диагностике слуха обращайтесь в Медицинский центр АВРОРА^©.

Запись на прием в Медицинский центр:	тел. (044) 333 4310 моб. (050) 382-4195
Запись на прием по SMS:	моб. (050) 382-4195
Запись на прием по E-mail:	[email protected]
Запись на прием через сайт	Записаться на прием

Как устроен слуховой аппарат человека

Орган слуха человека анатомически можно разделить на 3 части:

наружное ухо (ушная раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка), среднее ухо (барабанная полость, слуховые косточки, слуховая труба) и внутренне ухо (перепончатый лабиринт в толще височной кости, состоящий из преддверия, полукружных каналов и улитки).

Человек способен слышать звук в пределах от 16 Гц до 22 кГц при передаче колебаний по воздуху, и до 220 кГц при передаче звука по костям черепа. Важное социальное значение имеют звуковые волны в диапазоне 500—4000 Гц, которые соответствуют человеческому голосу.

При нормальном слухе звуковые волны, собираемые ушной раковиной проходят через слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки. Слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко) усиливают колебания и передают их через жидкую среду в спиралевидный орган — или улитку, где механические колебания преобразуются в электрические сигналы в тысячах тонких нервных клеток, называемых волосковыми.

Эти сигналы передаются слуховым нервом в головной мозг, который интерпретирует их как звуки или, проще говоря, «слышит» звуки.

Тугоухость – стойкое снижение остроты слуха, затрудняющее восприятие речи. Тугоухость может быть приобретенной или врожденной, а также острой, подострой и хронической.

Различают кондуктивную тугоухость, когда нарушается процесс звукопроведения (обычно наблюдается при патологии наружного и/или среднего уха), сенсоневральную (или нейросенсорную) тугоухость — нарушение звуковосприятия (как правило, патология внутреннего уха) и смешанную (сочетание поражения звукопроводящего и звуковоспринимающего отделов слухового анализатора). Уровень снижения слуха — от незначительной тугоухости до глухоты — зависит от силы патогенного фактора и времени его воздействия.

Причины кондуктивной тугоухости:

1. Инородные тела наружного слухового прохода, в том числе серные пробки.

2. Заболевания полости носа и носоглотки (аденоиды, острый и хронический ринит, острый и хронический синусит, полипоз носа, искривление перегородки носа). Эти заболевания нарушают функцию слуховой трубы, вследствие чего нарушается звукопроведение.

3. Заболевания наружного слухового прохода, барабанной полости и слуховой трубы (фурункул или диффузный наружный отит, острый или хронический средний отит, хронический экссудативный и адгезивный средний отит, туботит, отосклероз, новообразования).

4. Травмы, ожоги.

5. Аномалии развития наружного и среднего уха.

Причины сенсоневральной тугоухости:

1. Наследственные синдромальные заболевания, сопровождающиеся поражением слухового анализатора

2. Инфекционные заболевания, в результате которых снижение слуха наступает или на фоне заболевания, или вскоре после него (острые вирусные инфекции, грипп, менингит, клещевой энцефалит, эпидемический паротит, скарлатина, корь, дифтерия, краснуха, инфекционный гепатит, сифилис, цитомегаловирус, токсоплазмоз, лепра).

3. Аллергические заболевания и состояния.

4. Соматические заболевания (сахарный диабет, гипертоническая болезнь, болезни почек, сосудов, крови).

5. Акустическая травма и баротравма.

6.Черепно-мозговая травма.

7. Новообразования полости черепа.

8. Интоксикации ототоксичными веществами. Наиболее часто интоксикации вызваны побочным эффектом лекарственных препаратов (стрептомицин, мономицин, неомицин, гентамицин, канамицин, амикацин, эритромицин, азитромицин, фуросемид, лазикс, индометацин, препараты брома, сульфат магния, осарсол, стоварсол, хинин).

9. Психогенные факторы.

10. Ятрогенные факторы.

11. Идиопатическая тугоухость, когда заболевание развивается внезапно, без видимой причины. Смешанный вид тугоухости, как правило, сочетает в себе нарушение как процессов звукопроведения, так и звуковосприятия.

Симптомами тугоухости могут быть: шум в ушах, частое переспрашивание собеседника, вследствие снижения разборчивости речи, прикладывание телефона к определенному уху, ухудшение восприятия звуков высокой частоты (детские и женские голоса, пение птиц и т.п.), увеличение громкости звука телевизора или радио.

Слуховые аппараты — стили / типы и принцип работы

Что такое слуховой аппарат?

Слуховой аппарат — это небольшое электронное устройство, которое вы носите в ухе или за ним. Он делает некоторые звуки громче, чтобы человек с потерей слуха мог слушать, общаться и более активно участвовать в повседневных делах. Слуховой аппарат может помочь людям лучше слышать как в тихой, так и в шумной обстановке. Однако только один из пяти человек, которым был бы полезен слуховой аппарат, на самом деле его использует.

Слуховой аппарат состоит из трех основных частей: микрофона, усилителя и динамика.Слуховой аппарат принимает звук через микрофон, который преобразует звуковые волны в электрические сигналы и отправляет их на усилитель. Усилитель увеличивает мощность сигналов, а затем отправляет их в ухо через динамик.

Чем могут помочь слуховые аппараты?

Слуховые аппараты в первую очередь полезны для улучшения слуха и понимания речи людей с потерей слуха в результате повреждения небольших сенсорных клеток внутреннего уха, называемых волосковыми клетками. Этот тип потери слуха называется нейросенсорной тугоухостью.Ущерб может возникнуть в результате болезни, старения или травмы из-за шума или приема некоторых лекарств.

Слуховой аппарат усиливает звуковые колебания, попадающие в ухо. Выжившие волосковые клетки обнаруживают более сильные вибрации и преобразуют их в нейронные сигналы, которые передаются в мозг. Чем сильнее повреждены волосковые клетки человека, тем серьезнее потеря слуха и тем больше требуется усиление слухового аппарата, чтобы компенсировать разницу. Однако существуют практические ограничения на степень усиления, которую может обеспечить слуховой аппарат.Кроме того, если внутреннее ухо слишком повреждено, даже сильные колебания не будут преобразованы в нервные сигналы. В этой ситуации слуховой аппарат будет неэффективным.

Как я могу узнать, нужен ли мне слуховой аппарат?

Если вы считаете, что у вас может быть потеря слуха и вам может помочь слуховой аппарат, обратитесь к врачу, который может направить вас к отоларингологу или аудиологу. Отоларинголог — это врач, специализирующийся на заболеваниях уха, носа и горла, который исследует причину потери слуха.Аудиолог — это специалист по слухопротезированию, который определяет и измеряет потерю слуха, а также проводит проверку слуха, чтобы определить тип и степень потери.

Существуют ли слуховые аппараты разных стилей?

Стили слуховых аппаратов

Источник: NIH / NIDCD

Заушные слуховые аппараты (BTE) состоят из жесткого пластикового футляра, который надевается за ухом и соединяется с пластиковым вкладышем, который вставляется во внешнее ухо. Электронные компоненты находятся в футляре за ухом.Звук из слухового аппарата проходит через вкладыш в ухо. Заушные слуховые аппараты используются людьми любого возраста при потере слуха от легкой до глубокой.
Новый вид заушных слуховых аппаратов — слуховой аппарат открытого типа. Маленькие, открытые приспособления полностью помещаются за ухом, при этом в слуховой проход вставляется только узкая трубка, позволяющая каналу оставаться открытым. По этой причине слуховые аппараты открытого типа могут быть хорошим выбором для людей, у которых наблюдается скопление ушной серы, поскольку такие вещества с меньшей вероятностью повредят слуховые аппараты этого типа.Кроме того, некоторые люди могут предпочесть слуховые аппараты открытого типа, потому что их голос не кажется «заткнутым».
Внутриушные слуховые аппараты (ITE) полностью помещаются во внешнее ухо и используются при потере слуха от легкой до тяжелой. Корпус электронных компонентов выполнен из твердого пластика. На некоторых вспомогательных устройствах ITE могут быть установлены определенные дополнительные функции, например, индукционная катушка. Телефонная катушка — это небольшая магнитная катушка, которая позволяет пользователям получать звук через схему слухового аппарата, а не через его микрофон.Это облегчает прослушивание разговоров по телефону. Телефонная катушка также помогает людям слышать в общественных местах, где установлены специальные звуковые системы, называемые системами с индукционной петлей. Системы индукционной петли можно найти во многих церквях, школах, аэропортах и аудиториях. Маленькие дети обычно не носят вспомогательные средства ITE, потому что по мере роста уха их необходимо часто менять.
Канальные аппараты вставляются в слуховой проход и доступны в двух вариантах.Внутриканальный слуховой аппарат (ITC) изготавливается по размеру и форме слухового прохода человека. Слуховой аппарат, полностью устанавливаемый в канал (CIC), почти спрятан в слуховом проходе. Оба типа используются при потере слуха от легкой до средней степени тяжести.
Из-за того, что вспомогательные средства для лечения каналов малы, человеку может быть сложно отрегулировать и удалить их. Кроме того, вспомогательные средства для каналов имеют меньше места для батарей и дополнительных устройств, таких как индукционная катушка. Обычно они не рекомендуются для маленьких детей или для людей с тяжелой или глубокой потерей слуха, потому что их уменьшенный размер ограничивает их мощность и громкость.

Все ли слуховые аппараты работают одинаково?

Слуховые аппараты работают по-разному в зависимости от используемой электроники. Два основных типа электроники — аналоговая и цифровая.

Аналог помогает преобразовывать звуковые волны в электрические сигналы, которые усиливаются. Аналоговые / регулируемые слуховые аппараты изготавливаются по индивидуальному заказу для удовлетворения потребностей каждого пользователя. Устройство запрограммировано производителем в соответствии со спецификациями, рекомендованными вашим аудиологом. Аналоговые / программируемые слуховые аппараты имеют несколько программ или настроек.Аудиолог может запрограммировать вспомогательное устройство с помощью компьютера, и вы можете изменить программу для различных условий прослушивания — от маленькой тихой комнаты до переполненного ресторана и больших открытых площадок, таких как театр или стадион. Аналоговые / программируемые схемы могут использоваться во всех типах слуховых аппаратов. Аналоговые вспомогательные средства обычно дешевле цифровых.

Цифровые средства преобразовывают звуковые волны в числовые коды, подобные двоичному коду компьютера, перед их усилением.Поскольку код также включает информацию о высоте или громкости звука, вспомогательное средство может быть специально запрограммировано на усиление одних частот больше, чем других. Цифровая схема дает аудиологу большую гибкость в настройке вспомогательного средства в соответствии с потребностями пользователя и определенными условиями прослушивания. Эти вспомогательные средства также можно запрограммировать так, чтобы они фокусировались на звуках, исходящих из определенного направления. Цифровые схемы можно использовать во всех типах слуховых аппаратов.

Какой слуховой аппарат мне подойдет лучше всего?

Выбор слухового аппарата, который лучше всего подойдет вам, зависит от типа и степени вашей потери слуха.Если у вас потеря слуха на оба уха, обычно рекомендуется использовать два слуховых аппарата, потому что два слуховых аппарата передают в мозг более естественный сигнал. Слух обоими ушами также поможет вам понять речь и определить, откуда исходит звук.

Вы и ваш аудиолог должны выбрать слуховой аппарат, который лучше всего соответствует вашим потребностям и образу жизни. Цена также является ключевым фактором, потому что слуховые аппараты варьируются от сотен до нескольких тысяч долларов. Как и при покупке другого оборудования, стиль и особенности влияют на стоимость.Однако не используйте только цену, чтобы выбрать лучший слуховой аппарат для вас. Тот факт, что один слуховой аппарат дороже другого, не обязательно означает, что он лучше соответствует вашим потребностям.

Слуховой аппарат не восстановит ваш нормальный слух. Однако с практикой слуховой аппарат расширит ваше понимание звуков и их источников. Вы захотите регулярно носить слуховой аппарат, поэтому выберите тот, который удобен и прост в использовании. Другие особенности, которые следует учитывать, включают в себя детали или услуги, на которые распространяется гарантия, предполагаемый график и стоимость обслуживания и ремонта, варианты и возможности обновления, а также репутация компании, производящей слуховые аппараты, в отношении качества и обслуживания клиентов.

Какие вопросы мне следует задать перед покупкой слухового аппарата?

Перед тем, как купить слуховой аппарат, задайте своему аудиологу следующие важные вопросы:

Какие функции были бы мне наиболее полезны?
Какова общая стоимость слухового аппарата? Перевешивают ли преимущества новых технологий более высокие затраты?
Есть ли пробный период для проверки слуховых аппаратов? (Большинство производителей предоставляют 30–60-дневный пробный период, в течение которого средства можно вернуть за возмещение.) Какие сборы не возвращаются, если средства возвращаются после пробного периода?
Каков срок гарантии? Можно ли его продлить? Покрывает ли гарантия будущее обслуживание и ремонт?
Может ли аудиолог произвести настройку, а также провести обслуживание и мелкий ремонт? Будут ли предоставлены средства взаймы при ремонте?
Какие инструкции дает аудиолог?

Как мне настроить слуховой аппарат?

Для успешного использования слуховых аппаратов требуется время и терпение.Регулярное ношение вспомогательных средств поможет вам привыкнуть к ним.

Ознакомьтесь с функциями своего слухового аппарата. В присутствии аудиолога потренируйтесь вставлять и извлекать вспомогательное средство, чистить его, определять правый и левый вспомогательные средства и заменять батарейки. Спросите, как протестировать его в среде прослушивания, где у вас проблемы со слухом. Научитесь регулировать громкость помощника и программировать его на слишком громкие или слишком тихие звуки. Работайте со своим аудиологом, пока вы не почувствуете себя комфортно и удовлетворены.

У вас могут возникнуть некоторые из следующих проблем, когда вы привыкнете к ношению нового приспособления.

Мне неудобно пользоваться слуховым аппаратом. Некоторым сначала слуховой аппарат может показаться неудобным. Спросите своего аудиолога, как долго вам следует носить слуховой аппарат, пока вы к нему приспосабливаетесь.
Мой голос звучит слишком громко. Ощущение «закупорки», которое заставляет голос пользователя слухового аппарата звучать громче внутри головы, называется эффектом окклюзии и очень часто встречается у новых пользователей слуховых аппаратов.Посоветуйтесь со своим аудиологом, возможно ли исправление. Большинство людей со временем привыкают к этому эффекту.
Я получаю обратную связь от слухового аппарата. Свистящий звук может быть вызван слуховым аппаратом, который не подходит или не работает должным образом, либо забит ушной серой или жидкостью. Обратитесь к своему аудиологу для корректировки.
Я слышу фоновый шум. Слуховой аппарат не полностью отделяет звуки, которые вы хотите слышать, от тех, которые вы не хотите слышать. Однако иногда может потребоваться настройка слухового аппарата.Поговорите со своим аудиологом.
Я слышу жужжащий звук, когда пользуюсь мобильным телефоном. Некоторые люди, носящие слуховые аппараты или имеющие имплантированные слуховые аппараты, испытывают проблемы с радиочастотными помехами, создаваемыми цифровыми сотовыми телефонами. Однако и слуховые аппараты, и сотовые телефоны улучшаются, поэтому эти проблемы возникают реже. Когда вам будет надевать новый слуховой аппарат, возьмите с собой мобильный телефон, чтобы проверить, будет ли он работать с ним.

Как мне ухаживать за слуховым аппаратом?

Правильный уход и уход продлят срок службы вашего слухового аппарата.Возьмите за привычку:

Храните слуховые аппараты вдали от источников тепла и влаги.
Очистите слуховые аппараты в соответствии с инструкциями. Ушная сера и дренаж из ушей могут повредить слуховой аппарат.
Не используйте лак для волос или другие средства по уходу за волосами при ношении слуховых аппаратов.
Выключайте слуховые аппараты, когда они не используются.
Немедленно замените разряженные батареи.
Храните сменные батарейки и небольшие вспомогательные средства в недоступном для детей и домашних животных месте.

Доступны ли новые виды вспомогательных средств?

Хотя они работают не так, как описанные выше слуховые аппараты, имплантируемые слуховые аппараты предназначены для усиления передачи звуковых колебаний, попадающих во внутреннее ухо.Имплант среднего уха (MEI) — это небольшое устройство, прикрепленное к одной из костей среднего уха. Вместо того, чтобы усиливать звук, идущий к барабанной перепонке, MEI перемещает эти кости напрямую. Конечным результатом обоих методов является усиление звуковых колебаний, поступающих во внутреннее ухо, так что они могут быть обнаружены людьми с нейросенсорной тугоухостью.

Слуховой аппарат с костной фиксацией (BAHA) — это небольшое устройство, которое прикрепляется к кости за ухом. Устройство передает звуковые колебания прямо во внутреннее ухо через череп, минуя среднее ухо.BAHA обычно используются людьми с проблемами среднего уха или глухотой на одно ухо. Поскольку для имплантации любого из этих устройств требуется хирургическое вмешательство, многие специалисты по слуху считают, что преимущества могут не перевешивать риски.

Могу ли я получить финансовую помощь на приобретение слухового аппарата?

Слуховые аппараты, как правило, не покрываются медицинскими страховыми компаниями, хотя некоторые из них это делают. Для правомочных детей и молодых людей в возрасте до 21 года Medicaid оплачивает диагностику и лечение потери слуха, включая слуховые аппараты, в рамках услуги раннего и периодического скрининга, диагностики и лечения (EPSDT).Кроме того, дети могут быть охвачены государственной программой раннего вмешательства или государственной программой медицинского страхования детей.

Medicare не распространяется на слуховые аппараты для взрослых; однако диагностические оценки покрываются, если они назначены врачом с целью оказания помощи врачу в разработке плана лечения. Поскольку Medicare объявила BAHA протезом, а не слуховым аппаратом, Medicare покроет BAHA при соблюдении других правил покрытия.

Некоторые некоммерческие организации предоставляют финансовую помощь в приобретении слуховых аппаратов, в то время как другие могут помочь в предоставлении бывших в употреблении или отремонтированных аппаратов.Свяжитесь с Информационным центром Национального института глухоты и других коммуникативных расстройств (NIDCD) с вопросами об организациях, которые предлагают финансовую помощь на приобретение слуховых аппаратов.

Какие исследования проводятся по слуховым аппаратам?

Исследователи ищут способы применения новых стратегий обработки сигналов при разработке слуховых аппаратов. Обработка сигнала — это метод, используемый для преобразования обычных звуковых волн в усиленный звук, который наилучшим образом соответствует остаточному слуху для пользователя слухового аппарата.Исследователи, финансируемые NIDCD, также изучают, как слуховые аппараты могут усиливать речевые сигналы для улучшения понимания.

Кроме того, исследователи изучают возможность использования компьютерных технологий для разработки и производства более совершенных слуховых аппаратов. Исследователи также ищут способы улучшить передачу звука и уменьшить шумовые помехи, обратную связь и эффект окклюзии. Дополнительные исследования посвящены наилучшим способам выбора и настройки слуховых аппаратов для детей и других групп, чьи слуховые способности трудно проверить.

Еще одно многообещающее направление исследований — использовать уроки, извлеченные из экспериментов на животных, для разработки более совершенных микрофонов для слуховых аппаратов. Ученые, работающие при поддержке NIDCD, изучают крошечную муху Ormia ochracea , потому что ее структура уха позволяет мухе легко определять источник звука. Ученые используют структуру уха мухи в качестве модели для создания миниатюрных направленных микрофонов для слуховых аппаратов. Эти микрофоны усиливают звук, исходящий с определенного направления (обычно направление, в котором смотрит человек), но не звуки, поступающие с других направлений.Направленные микрофоны обещают облегчить людям прослушивание отдельного разговора, даже если они окружены другими шумами и голосами.

Где я могу найти дополнительную информацию о слуховых аппаратах?

NIDCD ведет каталог организаций, которые предоставляют информацию о нормальных и нарушенных процессах слуха, баланса, вкуса, обоняния, голоса, речи и языка.

Используйте следующие ключевые слова, чтобы помочь вам найти организации, которые могут ответить на вопросы и предоставить информацию о слуховых аппаратах:

Информационный центр NIDCD
1 Communication Avenue
Bethesda, MD 20892-3456
Бесплатная голосовая связь: (800) 241-1044
Бесплатная линия TTY: (800) 241-1055
Электронная почта: nidcdinfo @ nidcd.nih.gov

NIH Pub. № 13-4340
Обновлено в сентябре 2013 г.

Диапазон человеческого слуха — от пения птиц до громких звуков

В нашей среде есть множество звуков, от слабых, таких как пение птиц и шелест листьев, до более громких звуков, таких как музыка, крики и промышленный шум. Этот диапазон человеческого слуха называется слышимым диапазоном.

Громкость и высота звука

Диапазон человеческого слуха зависит как от высоты звука — высокий или низкий — так и от громкости звука.Высота звука измеряется в герцах (Гц), а громкость — в децибелах (дБ).

Для человека с нормальным слухом, когда дело доходит до высоты звука, диапазон человеческого слуха начинается примерно с 20 Гц. Это примерно то же самое, что и самая нижняя педаль на органе. С другой стороны диапазона человеческого слуха максимально возможная частота, которую можно слышать без дискомфорта, составляет 20 000 Гц. В то время как 20–20 000 Гц составляют абсолютные границы диапазона человеческого слуха, наш слух наиболее чувствителен в диапазоне частот 2000–5000 Гц.

Что касается громкости, люди обычно могут слышать, начиная с 0 дБ. Звуки мощностью более 85 дБ могут быть опасны для вашего слуха в случае длительного воздействия.

Вот несколько примеров уровней децибел типичных звуков:

Удивительно, но есть звуки, которые не слышат даже люди с хорошим слухом. Мы не можем слышать звук собачьего свистка , но собака может, потому что у собак гораздо больший диапазон слышимости, чем у людей.Звуки более низкой частоты, такие как рев ветряной турбины, также находятся за пределами диапазона человеческого слуха и часто ощущаются как вибрации, а не слышатся как звук.

Диапазон слышимости для людей с потерей слуха

При потере слуха диапазон вашего слуха меняется. Для большинства потеря слуха начинается с воздействия на верхние частоты диапазона человеческого слуха. Пение птиц, некоторые звуки речи и инструменты, такие как флейты и пикколо, плохо слышны большинству людей с потерей слуха.

Чтобы определить ваш конкретный диапазон слышимости, специалист по слуховым аппаратам проведет проверку слуха и нанесет ваши результаты на аудиограмму. Аудиограмма — это таблица, на которой показаны результаты проверки слуха. Результаты вашего теста слуха отображаются на графике , а затем сравниваются с результатами человека с нормальным уровнем слуха. Слушатели используют аудиограмму для определения степени потери слуха и как инструмент для настройки слуховых аппаратов.

Вот как выглядит аудиограмма:

Белая линия показывает уровень слышимости правого уха человека.Левое ухо обведено черной линией. Область под линией показывает уровни потери слуха, которые этот человек может слышать, а область над линией показывает уровни, которые человек не слышит.

Чтобы узнать ваш уровень слуха, специалист по слуховым аппаратам воспроизведет серию сигналов и попросит вас поднять руку или нажать кнопку, когда вы их услышите. Профессионал обычно начинает с уровня, который вы слышите, а затем каждый раз убавляет громкость до тех пор, пока вы не перестанете его слышать.Затем профессионал повторит это со звуками более низких или высоких частот.

Этот тест показывает ваш «порог» слуха или точку, в которой вы больше не слышите. Этот порог отображается для обоих ушей в виде двух отдельных линий на аудиограмме.

Аудиограмма может многое рассказать вам о вашем слухе. , включая частоты, которые вы можете слышать, и уровень громкости, на котором вы их слышите. Это важно знать, потому что каждый звук, который вы слышите, имеет определенную частоту.Пение птиц имеет более высокую частоту, а туба — более низкую.

Вот некоторые общие звуки, отображаемые на стандартной аудиограмме:

У человека с этой аудиограммой потеря слуха на левое ухо, что не позволяет ему слышать звуки, такие как кран или пение птиц. Человеку с этой аудиограммой легче слышать звуки более низкой частоты, такие как грохот двигателя грузовика.

Следующие шаги

Думаете, ваш диапазон слышимости не идеален ? Вероятно, было бы неплохо обратиться к специалисту по слуховым аппаратам для полного обследования слуха.Специалисты по слуху могут определить, слышите ли вы звуки, которые должны слышать, и порекомендовать действия в случае потери слуха.

Посетите нашу поисковую систему, чтобы найти ближайшего к вам специалиста по слуховым аппаратам.

«Нормальный» слух по сравнению со слуховыми аппаратами

Наши уши — чудесных творений ! Они формируются на ранних этапах нашего процесса развития и состоят из миллионов ячеек, работающих вместе, чтобы обеспечить звуковое восприятие и понимание речи — еще до нашего рождения.К сожалению, с возрастом часто возникает потеря слуха. Потеря слуха случается по нескольким причинам. Самое простое и распространенное объяснение состоит в том, что с момента нашего рождения нервные волокна, отвечающие за слух (и все остальные волокна в нашем теле!), Начинают разрушаться. К тому времени, когда мы достигаем «Золотого года», эти волокна достаточно деградировали, чтобы вызвать потерю слуха.

В большинстве случаев возрастной потери слуха слуховые аппараты — единственное решение проблемы. В наш век передовых технологий можно подумать, что будет легко воспроизвести точную функцию уха и слуха.К сожалению, это не так. В то время как такие компании, как Starkey Hearing Technologies, постоянно сближаются, в настоящее время ни одна компания, производящая слуховые технологии, не может точно воссоздать то, что звучит «нормальный» слух. (Я заключил слово «нормальный» в кавычки, потому что каждый человек интерпретирует нормальный слух по-разному.)

Две дюжины каналов против 25000

Проще говоря, слуховые аппараты очень похожи на системы оповещения (P.A.). Каждый из них состоит из микрофона, который улавливает звук, «эквалайзера», который управляет этим звуком, и «динамика», который отправляет звук во внутреннее ухо.В лучшем случае слуховые аппараты могут предлагать два десятка «каналов» (представьте себе ползунки на плате эквалайзера), чтобы помочь людям с нарушениями слуха улавливать нюансы и вариации звука.

Напротив, человеческое ухо представляет собой сложную систему, которая использует все свои части для обеспечения «нормального» слуха. Наружное ухо (ушная раковина) передает звук в ушной канал и через него к среднему уху. Форма слухового прохода усиливает высокие частоты для лучшего понимания речи. Среднее ухо использует механизм крошечных костей внутри, чтобы придать звуку дополнительное усиление.Внутреннее ухо преобразует механическую энергию в электрическую, используя более 25 000 крошечных волосковых клеток, помогающих слышать нюансы звука (по сравнению с несколькими десятками каналов, которые использует слуховой аппарат). Наконец, электрическая энергия проходит через тысячи точно настроенных нервных волокон к той части мозга, которая отвечает за понимание звука. Легко понять, почему электронное дублирование этой сложной системы, мягко говоря, является сложной задачей.

Посмотрите видео ниже, чтобы понять, как работает слух!

Лучшее после «нормального» слуха
Хотя современные слуховые аппараты не могут точно воспроизводить функцию человеческого уха, они могут принести огромную пользу людям с нарушениями слуха.Оцифровка звука и специальное компьютерное программное обеспечение позволяют специалистам-сурдологам более точно решать проблему потери слуха. Слуховые аппараты больше не издают легкий визг, а благодаря автоматическому характеру технологии отпадает необходимость в ручном регулировании громкости. Современные слуховые аппараты приспосабливаются к окружающей среде тысячи раз в секунду, чтобы обеспечить наилучший слух для своего владельца.
И хотя они не смогут восстановить ваш слух до «нормального», сегодняшние слуховые аппараты стали ближе, чем когда-либо.Они могут помочь восстановить нормальное качество вашей жизни, помогая вам четко слышать и взаимодействовать с людьми и занятиями, которые приносят вам радость.
Узнайте, какими могут быть наши слуховые аппараты, с помощью нашей бесплатной демоверсии Starkey Sound.
Готовы попробовать слуховые аппараты? Найдите местного специалиста по слуховым аппаратам, который назначит вам 30-дневную бесплатную пробную версию.
Автор: Аманда Эдвардс, Au.D.
Как работают слуховые аппараты?
Как работают слуховые аппараты? — Объясни это
Реклама
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 28 июня 2020 г.
Слух — одна из самых важных чувства, потому что они предупреждают нас об опасностях, которые мы не всегда можем видеть. Вы могли не заметить грузовик назад к вам, но если вы слышите звуковой сигнал Включив сигнализацию заднего хода, вы посмотрите вверх и уйдете с дороги. Слух развился у животных как система раннего предупреждения, но для нас, людей, это нечто большее. Мы общаемся в основном, разговаривая и слушая друг друга, и мы слушать музыку, чтобы в любое время испытать глубокие эмоции.Представьте, насколько это может быть пугающим и изолированным, если вы не повезло быть глухим от рождения или если у вас начинает ухудшаться слух. снижаться с возрастом. К счастью, наука и техника — в форма слуховых аппаратов — может помочь многим людям, страдающим слухом проблемы. Давайте подробнее рассмотрим слуховые аппараты и узнаем, как они работают.
Фото: Типичный заушный аналоговый слуховой аппарат (слева) с ушным вкладышем (справа) и батарейкой-пуговицей (внизу). Заушник, другой важный компонент, соединяющий слуховой аппарат с ушным вкладышем, на этой фотографии не показан.
Как наши уши слышат звуковую энергию
Звук — это просто энергия, которую мы можем слышать. Вещи издают звуки когда они вибрируют (двигаются вперед и назад), приводя в движение воздух вокруг их. Подумайте, что происходит, когда вы ударите по барабану: натянутая кожа барабана очень быстро вибрирует, толкая и притягивая молекулы воздуха (атомы, соединенные вместе), которые рядом с ним. Эти молекулы воздуха движутся более энергично и начать врезаться и в другие молекулы воздуха. Вот как волны звуковая энергия выходит из барабана во всех направлениях, и эта энергия (та же энергия, которую вы передали обшивке барабана, ударив по нему первым место) продолжает путешествовать по воздуху, пока не достигнет ваших ушей.
Что происходит потом? ушная раковина (большая наружная закрылки) ваших ушей находятся такой формы, что они могут собирать звуки, исходящие с разных направьте их в ушной канал (отверстие что приводит к твоему внутренний ухо). В конце ушного канала есть крошечная кожа, похожая на барабан. назвали барабанную перепонку . При входящем звуке волны бьют по барабанной перепонке, Они заставить его вибрировать. Три крошечные кости под названием молоток , наковальня , а также стремени (или стремени) в вашем черепе обнаружить эти барабанные перепонки вибрации и передают их органу в форме улитки под названием улитка , который является заполненный жидкостью и крошечными волосками, называемыми ресничками .Звук колебания заставьте жидкость в улитке промывать вперед и назад, перемешивая реснички. Реснички обнаруживают эти вибрации и посылают электрические сигналы. в свой мозг, который вы слышите как звуки разной частоты. В Короче говоря, слух — это звуковая энергия, попадающая в ваши уши и превращаются в электрические импульсы крошечными волосками внутри вашего улитка.
Работа: Анатомия человеческого уха. Слух начинается с наружного уха (ушной раковины), но все действительно умные устройства, которые позволяют нам ощущать и распознавать звуки, фактически скрыты внутри наших черепов.Почему у нас в ушах странные складки? Они нам помогают различать звуки, исходящие с разных сторон. Изображение предоставлено любезно Национального института глухоты и других коммуникативных расстройств (NIDCD) и Фотогалереи Национального института здоровья.
Как мы можем потерять слух
Путь между внешним ухом и мозгом может быть заблокирован или повреждены в разных местах и разными способами, поэтому люди могут стать глухими или частично или полностью потерять слух из-за множество разных причин.Один из самых распространенных типов слуха выпадение происходит, когда волосы в улитке повреждаются. Если здесь меньше волосков, звуки вызывают меньшую стимуляцию в мозгу, поэтому вещи должны быть громче, чтобы вы их слышали. Вот где слух приходят вспомогательные средства. Они не могут помочь всем с ослабленным слухом, но они часто могут повлиять на проблемы со слухом, вызванные потерей волосковых клеток улитки или повреждение других частей внутреннего уха. (Это две причины нейросенсорного слуха. убыток, СНХЛ).
Как работают слуховые аппараты (простая версия)
Фото: Заушный слуховой аппарат. Вы можете ясно видеть футляр розового цвета, который находится за ухом, и прозрачную пластиковую трубку, ведущую к ушному вкладышу внизу. Фото Тайлера У. Хилла любезно предоставлено Корпусом морской пехоты США.
В телесериалах есть старая старая шутка, где люди кричат в глухой (обычно глухой, пожилой человек), чтобы заставить себя слышал. Что происходит, если вы кричите на глухого человека, так это то, что вы передавать звуковые волны большей амплитуды (громкости) и энергии в их ухо канал.Их волосковые клетки улитки с большей вероятностью обнаружат эти энергичные звуковые волны и, следовательно, они с большей вероятностью услышат ты. Ушные трубы старого образца работают немного иначе. По сути, они делают внешнее ухо намного больше и концентрируют энергия входящих звуков в меньшую область. Это увеличивает давление, которое звуки оказывают на барабанную перепонку, и, опять же, улучшает шансы человека услышать.
Кричать громче и использовать слуховую трубку грубо, механически решения проблемы потери слуха, слуховой аппарат — это много более сложное электрическое решение.А слуховой аппарат просто электронный усилитель звука. Вы видели людей на сцене говорить в микрофон и иметь голоса сильно усилены гигантские громкоговорители, чтобы толпы могли слышать их? Слуховой аппарат работает точно так же, за исключением того, что микрофон, усилитель и громкоговоритель (и аккумулятор, который питает их) встроены в маленькая, незаметная, изношенная пластиковая упаковка за ухом или только внутри слуховой проход.
Фото: Слуховые аппараты в прежнем виде. Это устройство Acousticon датируется 1925 годом.Вы носили верхнюю часть наушников над ухом. В нижней части находится микрофон, аккумулятор и регулятор (слева) для регулировки громкости. Это выставка Think Tank, научного музея в Бирмингеме, Англия.
Один из наиболее распространенных типов слуховых аппаратов называется BTE (за ухом) и состоит из двух отдельных частей. За ухо, есть жесткий пластиковый футляр, в котором находится небольшой микрофон, усилитель и громкоговоритель. Это связано через трубку с более мягким штекер под названием ушной вкладыш , форма которого подходит только в ухо человеку канал.Когда вы носите такой слуховой аппарат, микрофон улавливает звуки вокруг вас и превращают их в электрический ток, усилитель (с использованием одного или нескольких транзисторов) увеличивает размер ток, а громкоговоритель превращает усиленный ток обратно в намного громче звук. Этот усиленный звук проходит через трубку и ушная раковина в ухо человека. Слуховой аппарат другого типа называется CIC (полностью в канале) имеет все то же компоненты, но вставлены в небольшую заглушку, которая вставляется прямо в слуховой проход.Между двумя крайностями BTE и ITC вы можете получить несколько больше слуховые аппараты под названием ITC (в канале) (что означает частично в канале и частично в наружном ухе) и ITE (в ухе) , который заполняйте канал и часть наружного уха, но не садитесь за ним, как заушные слуховые аппараты. Слуховые аппараты CIC, ITC и ITE теперь настолько незаметны, что вы можете даже не заметить, что кто-то их носит.
Слуховые аппараты бывают двух основных типов. Аналоговый слуховые аппараты просто преобразуют звук в электрический ток, усиливают токи и поворачивают их обратно в более громкие звуки. Цифровой слуховые аппараты более сложны (и стоят намного дороже). Они превращают звук в цифровой кодированный сигнал и, в зависимости от того, как они спроектированы, обработать и усовершенствовать сигнал, прежде чем снова превратить его в звук. Цифровые слуховые аппараты можно настроить так, чтобы они усиливали звуки определенной частоты или более эффективно блокировать нежелательный шум, тогда как аналоговые слуховые аппараты имеют тенденцию усиливать все (фон шумов и важных звуков) на столько же.
Хотя слуховой аппарат никогда не может полностью восстановить слух, он могут иметь огромное значение для жизни человека, помогая ему общайтесь более нормально и наслаждайтесь всем, от телевидения и радио до записанная музыка и пение птиц.Это отличный пример того, как наука и технологии (часто очень оклеветанные) действительно могут улучшить качество наши будни!
Фото: 1) Этот базовый «телесный» слуховой аппарат (вероятно, с середины 1950-х до середины 1960-х) крепится к вашей одежде с помощью латунного пружинного зажима вверху или помещается в карман куртки. Отверстия микрофона над и под клипсой улавливают звуки, которые усиливаются внутренней схемой и выводятся через динамик (внизу). 2) Схема внутри довольно проста.Наиболее важными компонентами являются четыре усилительных транзистора (черные) слева, которые усиливают звук с микрофона. Мне не удалось определить точную марку и модель, но деталь пружинного зажима очень похожа на те, что сделаны Fortiphone в Лондоне, Англия.
Как работает аналоговый слуховой аппарат
Звуковые волны движутся к вашему уху (розовый) и слуховому аппарату, который вы носите за ним (синий).
Маленький микрофон улавливает звуки и превращает их в электрический ток.
Схема усилителя (содержащая один или несколько транзисторов) увеличивает силу тока.
Маленькая кнопочная батарейка питает схему усилителя и другие компоненты.
Усиленный ток управляет небольшим громкоговорителем.
Громкоговоритель передает звук в трубку, называемую дужкой для уха.
Заушник передает звук через ушной вкладыш в слуховой проход.
Звуковые волны значительно увеличенного объема перемещаются к вашему внутреннему уху.
Цифровой слуховой аппарат работает примерно так же, за исключением того, что микросхема усилителя оцифровывает звуковые сигналы с микрофона, затем обрабатывает и фильтрует их, прежде чем усилить их, производя много более четкие звуки. Его можно более точно настроить в соответствии с вашими предпочтениями. проблемы со слухом, и он автоматически приспосабливается к различным условиям (шумный ресторан, тихий дом или где бы вы ни находились).
Как работают слуховые аппараты (более сложная версия)
То, что вы прочитали выше, было чрезвычайно упрощенным объяснением: слуховые аппараты — это гораздо больше, чем просто усилители. Для тех из вас, кто хотел бы получить более подробную информацию, вот подробное объяснение того, как на самом деле работают настоящие слуховые аппараты, чем цифровые аппараты отличаются от аналоговых и почему они стоят намного дороже.
Какие проблемы должен решать слуховой аппарат?
Вам может быть интересно, если слуховой аппарат — это просто усилитель, а усилитель — это всего лишь несколько транзисторов, почему он стоит так дорого? Но, конечно, не все так просто! Во-первых, не существует одного типа нарушения слуха.Вы можете потерять слух по трем различным причинам (или их комбинации):
Кондуктивная потеря слуха (CHL) : Звук не распространяется должным образом («проводит») снаружи во внутреннее ухо. Иногда это можно исправить хирургическим вмешательством или простой амплификацией.
Сенсорно-невральная тугоухость (SNHL) : Обычно проблема с улиткой во внутреннем ухе, при которой реснички не улавливают звуки определенных частот так, как должны.Большинство нарушений слуха попадают в эту категорию, поэтому это проблема, которую стараются решить большинство слуховых аппаратов.
Нарушение нервной системы : проблема в самом мозге, которая влияет на вашу способность интерпретировать звуковые сигналы, успешно зарегистрированные вашими ушами (возможно, вызванная чем-то вроде опухоли головного мозга, инсульта или другой травмы головного мозга). Это относительно редкая проблема, и слуховой аппарат не может решить ее.
(Подробнее о потере слуха можно узнать на Национальная медицинская библиотека США Medline Plus.)
Следующее, что нужно учитывать, — это разные типы потери слуха. Например, при сенсоневральном нарушении вы можете терять только низкие или только высокочастотные звуки, поэтому вам понадобится слуховой аппарат, который очень избирательно усиливает частоты. Не только это, но и в среде, где есть много источников звука (возможно, кто-то говорит поверх звука отбойного молотка), вам нужно усилить только тихие звуки, которые вы не можете услышать, вместо того, чтобы издавать более громкие звуки. мучительно невыносимо.Наконец, вам нужен слуховой аппарат, который будет работать по-разному в разных условиях (дома, в концертном зале, на оживленной улице или где бы вы ни находились).
Как слуховой аппарат справляется со всеми этими проблемами? Теоретически простой аналоговый слуховой аппарат слишком груб, чтобы делать все это. Если бы слуховой аппарат был просто миниатюрным микрофоном и громкоговорителем, он бы усиливал все звуки на одинаковую величину. Это не то, чего на самом деле хочет большинство людей с нарушениями слуха. Когда вы проверите ваш слух, аудиолог (человек, который проводит тест) установит точный образец частот, который вы можете или не слышите, известный как аудиограмма .Если вы выберете аналоговый слуховой аппарат, он будет спроектирован так, чтобы Поднимите одни частоты больше, чем другие, чтобы максимально соответствовать вашим потребностям. Даже в этом случае, если это базовый аналог слуховой аппарат, он по-прежнему будет существенно усиливать все входящие звуки на определенную величину, поэтому он будет усиливать раздражающие фоновые шумы, а также голоса, которые вы хотите слышать — людей, болтающих в фоновом режиме, а также телепрограмму, которую вы смотрите.
Программируемые аналоговые слуховые аппараты
Следующий уровень сложности, известный как программируемый аналоговый слуховой аппарат, имеет различные настройки, которые вы можете выбрать, чтобы обеспечить различные виды усиления для различных повседневных сред.Настройки предустановлены при производстве вашего слухового аппарата в соответствии с вашей личной аудиограммой, и обычно вам приходится выбирать между ними самостоятельно с помощью небольшого незаметного переключателя. где-то на слуховом аппарате. Хотя программируемые слуховые аппараты более сложны, чем обычные слуховые аппараты, они все же являются аналоговыми: они усиливают все входящие звуки, не обрабатывая их каким-либо разумным способом.
Цифровые слуховые аппараты
Цифровые слуховые аппараты, широко доступные с 1990-х годов, сильно отличаются от аналоговых: они интеллектуально анализируют входящие звуки, делают все возможное, чтобы выяснить, какие звуки и звуковые частоты вы хотите слышать, и выборочно усиливают их.
Теперь в цифровых технологиях нет ничего лучше, чем автоматически: есть много аудиофилов, которые клянутся, что аналоговые проигрыватели имеют лучшее качество звука по сравнению с цифровыми проигрывателями компакт-дисков, в то время как многие фотографы все еще предпочитают аналоговые пленочные камеры цифровым камерам. Разница в том, что цифровую музыку или цифровые фотографии можно обрабатывается всеми способами, которые намного сложнее с аналоговой информацией, поэтому вы можете быстро и легко ремикшируйте музыку на своем компьютере, улучшайте фотографии в цифровом виде и т. д.Точно так же цифровые слуховые аппараты превосходят аналоговые, потому что они лучше усиливают звуки — аналоговые вспомогательные средства могут выполнять эту работу точно так же, — но поскольку они превращают звуки в цифровую информацию, которую можно улучшить, чтобы сделать речь более понятной, музыка это приятнее слушать и так далее.
Как работают цифровые слуховые аппараты? В них используется комбинация различных методов, в широком смысле называемая DSP (цифровая обработка сигналов) , в том числе:
Регулировка усиления : Величина, на которую усилитель увеличивает определенную частоту (или полосу частот) звука, называется его усилением.Цифровые слуховые аппараты выборочно регулируют усиление, как правило, примерно для десятка различных частотных диапазонов, чтобы соответствовать конкретной потере слуха человека. Регулировка усиления немного похожа на графический эквалайзер в стереосистеме, где вы можете повышать или понижать различные полосы частот, чтобы выделить речь, высокие частоты, низкие частоты или определенные инструменты. (Обратите внимание, что аналоговые слуховые аппараты также выборочно регулируют усиление для разных частотных диапазонов.)
Сжатие : это ключевая особенность цифровых слуховых аппаратов.Хотя это сложно и существует множество различных видов, основная идея проста. Человек с нормальным слухом может слышать полный диапазон громких и тихих звуков (от падающих листьев до криков струи над головой) на всех частотах, но кто-то с нарушением слуха будет слышать меньший диапазон звуков для определенных диапазонов частот (они будут слышать только звуки этих частот, если они громкие). Что должен делать слуховой аппарат, так это сжимать (или сжимать) диапазон громких и тихих звуков в окружающем нас мире до гораздо меньшего диапазона, который пациент действительно может слышать, учитывая при этом тот факт, что они могут лучше слышать некоторые частоты чем другие, и часто будет хотеть слышать одни частоты (особенно речи) больше, чем другие.WDRC (сжатие с широким динамическим диапазоном) — это особый тип сжатия, который усиливает более мягкие звуки, которые вы хотите слышать (включая речь), намного больше, чем более громкие, которые вы не хотите слышать. Используя широкие полосы частот, называемые каналами, он учитывает конкретный образец частот, который вы можете и не слышите. Он также регулирует способ «динамического» изменения интенсивности звуков с момента их начала до момента окончания. Примеры WDRC включают BILL (усиление низких частот на низких уровнях, предназначенное для облегчения слышимости речи в шумной среде) и TILL (повышение высоких частот на низких уровнях, которое выборочно увеличивает высокие частоты для людей с таким типом потери слуха), который часто объединяются в так называемые многоканальные слуховые аппараты.
Классификация звука : классифицирует звуки, которые вы можете слышать, на музыку, речь, шум и т. Д. И выборочно усиливает (или уменьшает) их. Сложные слуховые аппараты эффективно определяют, в какой среде вы находитесь (концертный зал, шумный ресторан, лекционный зал с удаленным говорящим или что-то еще), и применяют другую схему усиления к звукам, которые вы слышите. По сути, они работают как сложные программируемые аналоговые средства, но автоматически переключаются в зависимости от среды, в которой вы находитесь.
Улучшение речи : выборочно повышает звуковые частоты в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч герц, которые несут большую часть энергии человеческой речи.
Снижение обратной связи : Пользователи слуховых аппаратов должны испытывать два вида обратной связи: акустическую и механическую. Электрически усиленный звук страдает акустической обратной связью: если вы слишком сильно увеличите громкость, усиленный звук попадет в микрофон с исходным звуком, будет усилен, снова войдет в микрофон и так далее, пока вы не услышите ужасный оглушительный свист.Это происходит со слуховыми аппаратами, а также с электрическими гитарами, хотя цифровые слуховые аппараты могут справиться с этим более эффективно, чем аналоговые (где единственное решение — уменьшить громкость). Цифровые слуховые аппараты также могут устранять механический шум обратной связи от движений челюстей.
Шумоподавление : Это немного похоже на кнопки шумоподавления на старых кассетных магнитофонах. или (наушники с шумоподавлением), чтобы удалить устойчивый фоновый шум (например, шипение или низкочастотные колебания в самолетах и поездах) из «сигналов» (звуков речи или музыки), которые вы действительно хотите слышать.
Направленные микрофоны
Одной из примечательных особенностей старых ушных трубок является то, что вы можете направлять их в определенном направлении, чтобы уловить звук от определенного человека или места. Слуховые аппараты с одним встроенным микрофоном не обладают такой способностью; вместо этого они полагаются на внутреннюю электронику, чтобы отличать звуки, которые вы хотите слышать, от тех, которые вам не нужны. Однако можно получить современные слуховые аппараты с направленными микрофонами, которые обеспечивают улучшенное усиление для звуков, исходящих с определенных направлений.Как правило, у них есть два микрофона, прикрепленных к разным частям корпуса, и они выясняют, откуда исходит звук, сравнивая звуковые паттерны, которые принимает каждый микрофон. Некоторые из них поставляются с устройствами дистанционного управления (и даже с приложениями для смартфонов), которые позволяют вам «настраиваться» преимущественно на звуки с определенных направлений (например, фокусируясь на человеке перед вами в шумном зале ожидания аэропорта, и экранировать приближающиеся звуки). в с других ракурсов).
Цифровые слуховые аппараты лучше аналоговых?
Цифровые слуховые аппараты могут стоить вдвое дороже аналоговых, но стоят ли они того? Очевидно, это очень субъективный вопрос.Для некоторых людей очень незаметный характер слухового аппарата CIC является наиболее важным соображением, независимо от того, аналоговый он или цифровой, и даже если более крупный, более агрессивный слуховой аппарат обеспечит лучшую работу. Но если сравнивать аналог с цифрой, что дает лучшую общую производительность в различных средах прослушивания? Проведены различные исследования:
?
В 1999 г. профессор Стиг Арлингер (один из пионеров цифровых слуховых аппаратов) и Эрика Биллермарк из Университета Линчёпинга изучили около 30 человек, перешедших на цифровые слуховые аппараты годом ранее.Они обнаружили, что люди использовали слуховые аппараты в два раза чаще, чем их предыдущие аналоговые аппараты, а их способность распознавать речь постепенно улучшилась на 25 процентов [1].
В 2001 году Дэвид Х. Кирквуд отметил, что «более трех четвертей респондентов восьмого ежегодного опроса диспенсеров, проводимого журналом [Hearing] Journal, сообщили, что их пациенты были более удовлетворены инструментами цифровой обработки сигналов (DSP), чем другими передовыми нецифровыми слуховыми аппаратами. вспомогательных средств »с высоким уровнем качества звука, пониманием речи в шумной обстановке, комфортом прослушивания и предотвращением обратной связи [2].
В 2003 году Дональд Шум и Рэнди Погаш провели слепое сравнение (в котором пациенты должны были тестировать разные вспомогательные средства, не зная, какие именно), и обнаружили, что 74 процента предпочитают цифровые вспомогательные средства второго поколения менее продвинутым цифровым или аналоговым [3].
В 2005 году Сергей Кочкин из Института улучшения слуха сравнил удовлетворенность клиентов цифровыми и аналоговыми вспомогательными средствами и обнаружил, что цифровым устройствам отдается предпочтение почти во всех отношениях, включая общую удовлетворенность клиентов (77% / 66%) и четкость тона (80% / 68%). ), способность слышать тихие звуки (70% / 56%), обратную связь (63% / 46%), использование в шумных ситуациях (57% / 42%) и почти в любой среде прослушивания [4].
В 2018 году Юй-Сян Ву и его коллеги из Департамента коммуникативных наук и расстройств Университета штата Айова запросили эффективность усовершенствованных направленных слуховых аппаратов с цифровым шумоподавлением в реальных условиях. При умеренной потере слуха вряд ли смогут ощутить дополнительные преимущества, предоставляемые премиальными функциями DM / NR [направленные микрофоны / цифровой шумоподавитель] в их повседневной жизни [5].
Поскольку цифровые аппараты стоят дороже, их можно продавать более прибыльно, и это может привести к тому, что их преимущества будут переоценены или «переоценены» частными слуховыми клиниками.Нет надежного способа узнать, подойдет ли вам цифровой слуховой аппарат, — если только вы не попробуете его и не увидите. И если вы никогда не попробуете, вы никогда не узнаете!
Список литературы
Годовое наблюдение пользователей цифровых слуховых аппаратов S. Арлингер и Э. Биллермарк. Br J Audiol. 1999 август; 33 (4). p223.
Большинство диспенсеров в обзоре журнала сообщают о большей удовлетворенности пациентов цифровыми изображениями Дэвида Х. Кирквуда. The Hearing Journal, Hearing Journal, март 2001 г., том 54, выпуск 3, стр. 21.
Слепое сравнение трех уровней технологии слуховых аппаратов, проведенное Дональдом Дж. Шумом Д. и Рэнди Р. Погашем. Обзор слушаний, 2003 г., том 10, выпуск 1, стр. 40.
MarkeTrak VIII: Удовлетворенность потребителей слуховыми аппаратами в эпоху цифровых технологий. Автор Сергей Кочкин. The Hearing Journal, сентябрь 2005 г., Vol. 58 No. 9, p30.
«Эффективность и действенность усовершенствованных технологий направленного и шумоподавления в слуховых аппаратах для пожилых людей с легкой и умеренной потерей слуха». Автор: YH Wu et al., Ear Hear.30 октября 2018 г.
Если вам понравилась эта статья …
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
Узнать больше
На сайте
На других сайтах
Статьи
Почему слуховые аппараты такие дорогие? Карен Вайнтрауб. The New York Times, 20 октября 2018 г. Появятся ли в ближайшее время более дешевые слуховые аппараты?
Устройство
использует вспышки света для восстановления слуха Эмили Вальц, IEEE Spectrum, 11 июля 2018 г.Оптические волокна, активируемые светом, могут проложить путь к улучшенным кохлеарным имплантатам.
Использование биологической батареи внутреннего уха Эмили Вальц, IEEE Spectrum, 8 ноября 2012 г. В наши уши встроены химические «батарейки», но можем ли мы использовать их для питания слуховых аппаратов и избавить их от утомительной замены батареек?
Исторический взгляд на цифровые слуховые аппараты: как цифровые технологии изменили современные слуховые аппараты. Гарри Левитт, доктор философии, «Тенденции в слухе».2007 Март; 11 (1): 7–24. Большой обзор развития современных цифровых устройств, в котором прослеживаются достижения технологии в обработке сигналов в 1940-х годах.
Цифровые слуховые аппараты: обман, обман или надежда Роберта Э. Сэндлина, доктора философии, Audiology Online, 2 июля 2001 г.
Книги
Базовые направляющие
Слух
Это более научные обзоры того, как работает слух (в ухе и головном мозге) и что происходит, когда он не работает; они предназначены в основном для студентов, изучающих такие предметы, как экспериментальная психология, студенты-аудиологи и профессионалы:
Введение в психологию слуха Брайана К.Дж. Мур. Изумруд, 2012. Еще один вводный текст по психоакустике, предназначенный в основном для студентов. Я очень рекомендую книги профессора Мура: он был моим (превосходным) лектором по слушанию, когда я изучал этот предмет несколько лет назад.
Основы слуха Уильяма А. Йоста. Brill, 2013. Вводное пособие для студентов-психологов и студентов-медиков.
Слушание Брайана С.Дж. Мура (ред.). Academic Press, 1995.
.
Профессиональные книги
Эти книги не предназначены для широкого круга читателей; они сложные и предназначены в основном для аудиологов и других специалистов:
Слуховые аппараты Харви Диллон.Thieme, 2012. Подробный практический обзор слуховых аппаратов для профессионалов.
Цифровые слуховые аппараты Артура Шауба. Thieme, 2008. Отличное введение в цифровые средства, подробно освещающее такие темы, как обработка сигналов, направленность, снижение шума и сжатие (особенно WDRC).
Слуховые аппараты: стандарты, опции и ограничения Майкла Валенте. Thieme, 2002. Еще одно практическое руководство, предназначенное для людей, которым необходимо измерить слух и выбрать лучшее средство для конкретного пациента.Включает множество диаграмм и диаграмм.
Учебник по усилению слуховых аппаратов Роберта Э. Сандлина. Cengage, 2000. Еще одно полезное введение в теорию работы слуховых аппаратов с хорошим освещением таких тем, как компрессия. Однако некоторые детали теперь устарели, а новейшие технологии не охвачены.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2008/2019) Слуховые аппараты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hearingaids.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Подробнее на нашем сайте…
Степени потери слуха и уровни потери слуха
Предоставлено Дебби Клэсон, штатным сотрудником, Здоровый слух
Последнее обновление 24 февраля 2020 г. 2020-02-24T00: 00: 00-06: 00
Проще говоря, серьезность вашей потери слуха измеряется двумя способами: насколько громким должно быть что-то, чтобы вы могли это услышать, и какие частоты вам труднее слышать (например, более высокие женские голоса по сравнению с мужскими голоса).
Например, с возрастом люди часто теряют слух на высоких частотах. Но потеря слуха сложна и уникальна для каждого человека, и со временем она меняется. А поскольку даже небольшая потеря слуха связана со снижением когнитивных функций, любую потерю слуха следует лечить с помощью слуховых аппаратов или других средств, независимо от возраста человека.
Как измеряется звук
Громкость звука в основном измеряется в децибелах (дБ). Например, вот уровни в децибелах для некоторых распространенных звуков:
Дыхание: 10 дБ
Нормальный разговор: 40-60 дБ
Газонокосилка: 90 дБ
Рок-концерт: 120 дБ
Выстрел: 140 дБ
Продолжительное воздействие звуков громкостью более 85 дБ может вызвать повреждение слуха; звук на уровне 120 дБ вызывает дискомфорт, а 140 дБ — это болевой порог.Это называется потерей слуха из-за шума.
Другой способ измерения звука — это частота или высота тона. Измеряется в герцах (Гц). При проверке слуха измеряется диапазон от 250 Гц до 8000 Гц, поскольку он охватывает частоты речи, наиболее важный диапазон для общения.
При совместном измерении децибелы и герцы показывают степень потери слуха на каждое ухо.
Степени потери слуха
При совместном измерении вашим специалистом-сурдологом дБ и Гц определяют степень потери слуха в каждом ухе.
Незначительная потеря слуха : Это когда вы не слышите звуки тише примерно 15–20 дБ, например шепот или шелест листьев. Хотя это ниже порогового значения, которое большинство клиницистов используют для диагностики потери слуха у взрослых, этот уровень потери слуха может затруднить прослушивание речи. Фактически, у детей этот уровень потери слуха обычно лечится с помощью слуховых аппаратов, которые помогают в развитии речи и языка.
Легкая потеря слуха : если разговоры один на один — это нормально, но вам трудно понимать некоторые слова из-за сильного фонового шума, возможно, у вас легкая потеря слуха.С технической точки зрения это определяется как потеря слуха на частотах речи от 26 до 40 дБ.
Средняя потеря слуха : На этом уровне вы просите людей много повторяться во время разговоров — лично и по телефону. Люди с такой степенью потери слуха не могут слышать звуки ниже 40-69 дБ. Как легкую, так и среднюю степень потери слуха, как правило, можно эффективно лечить с помощью стандартных слуховых аппаратов.
Сильная потеря слуха : если вы не слышите людей без использования слухового аппарата или другого усилителя звука или склонны читать по губам, чтобы понять разговор, возможно, у вас серьезная потеря слуха.Люди с такой степенью потери слуха не могут слышать звук ниже 70-94 дБ.
Глубокая потеря слуха : Если у вас глубокая потеря слуха, вы можете слышать только очень громкий разговор или звук — и даже в этом случае их трудно понять без слухового аппарата или кохлеарного имплантата. Вы можете предпочесть для общения язык жестов. Люди с такой степенью потери слуха не могут слышать звук ниже 95 дБ.
Как измеряется потеря слуха
Итак, как узнать, есть ли у вас потеря слуха — и в какой степени? Не угадывайте и не пытайтесь лечить свою неспособность слышать с помощью решений, отпускаемых без рецепта или по почте.Вместо этого запишитесь на прием к квалифицированному специалисту по слуховым аппаратам. Ваш семейный врач может направить вас, или вы можете посетить наш онлайн-каталог и найти надежного специалиста в вашем районе.
В этом случае этот человек не может слышать высокие звуки (диапазон 4000-8000 Гц), если они не достаточно громкие. Из-за этого будет трудно слышать речь. Потеря слуха на высоких частотах — довольно распространенная модель потери слуха у людей с возрастной потерей слуха. Другим может быть сложно слышать низкочастотные звуки и другие звуковые диапазоны.
Специалист по слухопротезированию проведет серию проверок слуха. Результат оценки известен как аудиограмма, график самых тихих звуков, которые вы слышали во время теста. Вот пример аудиограммы человека с потерей слуха на высоких частотах от легкой до умеренно тяжелой степени. Как видите, пороги слышимости в каждом ухе не всегда одинаковы.
На основании результатов и предоставленной вами информации об образе жизни специалист по слуховым аппаратам сможет порекомендовать курс лечения, который может включать приобретение слуховых аппаратов и запись на курсы слуховой терапии.Имейте в виду, что невылеченная потеря слуха подвергает вас риску развития множества других проблем со здоровьем, включая депрессию, деменцию и болезнь Альцгеймера.
Хорошие новости? Исследования все чаще показывают, что слуховые аппараты могут делать гораздо больше, чем просто помогать вам слышать. Они также могут сделать вас более здоровым. Узнайте больше о пользе слуховых аппаратов для здоровья.
Поднимите свои уши до сверхчеловеческого уровня с помощью этих ушей киборга
Вы когда-нибудь представляли себе, что у вас есть сверхчеловеческий слух, может быть, чтобы шпионить за кем-то в другом конце комнаты или просто чтобы лучше слышать вашего партнера по обеду в переполненном ресторане? За 299 долларов вы можете получить его с Soundhawk’s Scoop, небольшим устройством, которое выглядит как типичная гарнитура Bluetooth, но предлагает совершенно другой набор возможностей.
Soundhawk, основанная серийным предпринимателем доктором Родни Перкинсом, на первый взгляд кажется компанией по производству слуховых аппаратов. Устройство компании имеет много общего с ReSound LiNX, слуховым аппаратом с поддержкой Bluetooth, который можно настроить на iPhone. Фактически, Перкинс основал ReSound в начале 1980-х (с тех пор компания была продана).

Но Soundhawk категорически не слуховой аппарат, по словам генерального директора Майкла Киша. Одно ухо — это гораздо более низкая цена, чем у большинства доступных сегодня слуховых аппаратов (для сравнения, ReSound LiNX стоит от 3200 до 3500 долларов за штуку), и оно предназначено для людей с нормальным слухом.
«Мы не медицинское устройство. Мы являемся чистым продуктом бытовой электроники, — говорит Киш. «Мы пытаемся помочь людям с ситуативной потребностью лучше слышать — в шумном ресторане, на прогулке по городу, когда они дома со своим супругом».
Продукт, который Soundhawk называет интеллектуальной системой прослушивания, состоит из трех компонентов: Scoop, беспроводного микрофона и зарядного футляра, обеспечивающего до восьми часов зарядки. Scoop помещается в ухо, а беспроводной микрофон можно использовать в ситуациях, когда пользователь хочет более четко слышать одну конкретную вещь — например, человека или телешоу.

Четыре типа ушных вкладышей также входят в комплект поставки. Каждый из них подходит для ушей разного размера, но у них также разные акустические свойства. Один из наушников большего размера обеспечивает более полный звук как высоких, так и низких частот, а один из меньших наушников усиливает высокие частоты.
Все настройки Scoop контролируются приложением для смартфона, как и ReSound LiNX (и Halo, еще один слуховой аппарат с поддержкой Bluetooth). Приложение, доступное для iPhone и Android, позволяет пользователям перемещать палец по сетке, заполняющей экран, для выбора настроек звука (более высокая частота, более полный звук и т. Д.), который лучше всего подходит для них. Пользователи также могут выбирать различные настройки для различных «звуковых сцен», например, вождение в машине или сидение в ресторане. Например, если вы едете за рулем, алгоритмы уменьшения шума ветра будут использоваться более агрессивно, чем если бы вы сидели в ресторане.
«Со временем устройство начнет узнавать о вас больше, и вы сможете добавить геотеги [настройки звука]», — говорит Киш. «Это похоже на использование Fitbit или Jawbone. Вы можете отправлять обновления ».
Тестирование системы Soundhawk заставило меня почувствовать, что у меня сверхчеловеческий слух, как и устройство ReSound LiNX, которое я тестировал несколько недель назад.Разумеется, большая разница в том, что система Soundhawk больше подходит для моих средних слуховых способностей.
Я все еще не уверен, где эта система впишется в мою повседневную жизнь. Шумные рестораны меня не сильно беспокоят, и я редко слышу других людей в разговоре. Но я не обязательно являюсь целевым рынком. Киш говорит, что Soundhawk нацелен в первую очередь на клиентов в возрасте от 30 до 60 лет — людей, которые, как правило, имеют хороший слух, но сталкиваются с некоторыми проблемами связи в шумной обстановке.
Цена намного дешевле, чем слуховой аппарат, объясняет Киш, из-за бизнес-модели. «Слуховой аппарат — вещь не дорогая, — говорит он. «Доплата за услуги». Производители слуховых аппаратов берут большие деньги, потому что они также включают в цену неограниченные посещения аудиолога в течение четырех-пяти лет службы устройства.
Foxconn, гигант по производству бытовой электроники в Китае и инвестор в Soundhawk, ведет переговоры с поставщиками от имени компании.
Система Soundhawk доступна для предварительного заказа сегодня и будет доставлена к концу лета.
Что такое расширенное прослушивание? | Инновации в технологии дополненного прослушивания
Расширенные системы прослушивания «ремикшируют» звуки, которые мы воспринимаем вокруг нас, делая некоторые громче, а некоторые тише.
Я один из миллионов людей, страдающих потерей слуха. Всю свою жизнь я испытывал разочарование, когда просил людей повторяться, изо всех сил пытался общаться по телефону и пропускал светские мероприятия, потому что знал, что они будут слишком шумными.Слуховые аппараты действительно помогают, но они плохо работают в шумных и многолюдных ситуациях, когда они мне нужны больше всего. Вот почему я решил посвятить свою докторскую диссертацию улучшению работы слуховых аппаратов в шумной среде.
По мере продвижения моего исследования я понял, что эта проблема не ограничивается слуховыми аппаратами, и что разрабатываемые мной технологии также могут помочь людям, не страдающим потерей слуха. За последние несколько лет наблюдается быстрый рост категории продуктов, которую я называю расширенное прослушивание (AL): технологии, которые улучшают способность человека слушать, изменяя звуки, которые они слышат в реальном времени.Расширенные прослушивающие устройства включают:
традиционные слуховые аппараты, которые прописывает врач пациентам с потерей слуха;
недорогих персональных устройств звукоусиления (PSAP), которые якобы предназначены для слушателей с нормальным слухом;
усовершенствованные наушники, иногда называемые «наушниками», которые включают улучшенное качество звука, а также такие функции, как определение частоты сердечных сокращений; и
гарнитуры дополненной и смешанной реальности, которые дополняют реальный звук дополнительной информацией.
Эти категории продуктов в последние годы сходятся, поскольку слуховые аппараты добавляют новые потребительские технологии, такие как Bluetooth, а продукты для наушников обещают улучшить звуки реального мира. Недавние нормативные изменения, позволяющие продавать слуховые аппараты без рецепта, также помогут встряхнуть рынок.
Улучшение человеческого восприятия
Устройства для прослушивания с расширенными возможностями могут изменить восприятие звука слушателем несколькими способами. Самый простой тип обработки, характерный даже для самых дешевых обычных слуховых аппаратов, — это усиление или повышение громкости звука.Большинство слуховых аппаратов, отпускаемых по рецепту, имеют разные настройки усиления на разных частотах в зависимости от индивидуальной потери слуха. Обычно высокие частоты усиливаются больше, чем низкие. \ Усовершенствованные слуховые аппараты также имеют функцию сжатия динамического диапазона, которая со временем меняет настройки усиления, так что тихие звуки усиливаются сильнее, чем громкие. Сжатие важно, потому что оно защищает слушателей от громких звуков и помогает исправить уменьшенный динамический диапазон ушей с нарушениями слуха.
Среда, в которой труднее всего слышать — с потерей слуха или без нее — представляет собой шумные, реверберирующие комнаты, в которых одновременно разговаривают многие люди. Таким образом, полезная расширенная система прослушивания должна помочь пользователям сосредоточиться на звуках, которые они хотят слышать, например, речи собеседника, и отключать все остальное, например фоновый лепет и механический шум. Наушники с шумоподавлением хорошо блокируют устойчивый, предсказуемый шум, например, от двигателей самолетов и кондиционеров, а современные слуховые аппараты хорошо справляются с подавлением обратной связи и шума ветра.Но цель отделить один человеческий голос от множества других человеческих голосов остается недостижимой, несмотря на то, что маркетинговые материалы по слуховым аппаратам заставят вас поверить!
В идеале система AL должна работать как микшерный пульт в музыкальной студии: каждый источник звука должен иметь свой собственный слайдер, а пользователь или алгоритм должен решать, какая часть каждого источника должна попасть в окончательный микс. Система должна будет определить, какие звуки исходят из какого источника, какие это звуки и должен ли пользователь слышать их больше или меньше.Он также может применять отдельную обработку к каждому источнику: различные настройки выравнивания и сжатия для музыки и речи, например, или святой Грааль аудио дополненной реальности, перевод аудио в реальном времени с одного языка на другой.
Расширенные проблемы прослушивания
Сегодня на рынке нет слуховых аппаратов или потребительских устройств, которые могли бы выполнять такого рода ремиксы в реальном времени. Есть несколько нерешенных исследовательских проблем, которые необходимо решить в первую очередь. Система должна будет решить, сколько источников звука присутствует, какие это звуки и где они находятся в комнате; эта проблема известна как анализ слуховой сцены.Также необходимо решить, какую часть каждого источника пользователь должен слышать, что является открытым вопросом для исследователей слуха и психоакустики. Затем потребуется разделить различные источники звука, захваченные микрофонами, обработать их и снова собрать вместе — процесс, известный как разделение источников или повторное микширование источников. Эта проблема обработки сигналов находится в центре внимания нашей исследовательской группы.
Разделение источников и повторное микширование сложнее для приложений с расширенным прослушиванием человеком, чем для приложений машинного прослушивания, таких как распознавание речи, которые привлекают больше внимания исследователей.Слушающие устройства должны обрабатывать источники звука в реальном времени с задержкой не более нескольких миллисекунд между микрофоном и ухом, чтобы избежать искажений или эха. Чтобы звуки, выходящие из наушника, казались слушателю естественными, частотная составляющая не должна сильно меняться и не должно быть каких-либо артефактов обработки, таких как щелчки или хлопки. Наконец, системы AL должны сохранять пространственные сигналы источников звука, такие как временные задержки и различия в громкости между левым и правым ухом, чтобы слушатель мог сказать, какие звуки исходят с каких направлений.
Обработка массива для расширенного прослушивания
Разделить источники звука сложно, и сделать это в реальном времени с незаметными задержками и искажениями — действительно непростая задача. В конце концов, даже люди плохо слышат в переполненных комнатах. К счастью, в то время как люди ограничены только двумя ушами, подслушивающие устройства могут иметь десятки или даже сотни микрофонов. Решетки микрофонов используют тонкие различия во времени пролета между сигналами на разных датчиках, чтобы определить, какие звуки исходят с каких направлений, отслеживать их по мере их движения и пространственно разделять сигналы.