Устройство и принцип действия слуховых аппаратов

Все слуховые аппараты, на сегодняйший день имеют общие характеристики, устройство и принцип действия. Они выборочно усиливают звуки, которые необходимо услышать, способны сделать тихий звук слышным, в то же время, делая громкие звуки комфортными для прослушивания. Ни один слуховой аппарат не способен восстановить нормальный слух, но с помощью него вы сможете слышать и понимать гораздо лучше.

Мировая практика говорит о том, что в среднем от 2 до 4% людей страдают от нарушения слуха, при этом у части из них имеет место неадекватный слух и их общение с окружающими достаточно затруднительно.

Поэтому возвращение или хотя бы частичное улучшение слуха таким пациентам представляет собой особо важную социальную задачу, т.к этим больным требуются слуховые аппараты. И важное место по слуховой реабилитации имеет использование специальных медико технических средств и решений.

Устройство слухового аппарата

Слуховой аппарат – это миниатюрное электронное акустическое устройство, состоящее из следующих основных частей:

Слуховые аппараты и приборы. Скачать

Отличная книга из раздела устройство слухового аппарата в медицинской технике.

На страницах книги cлуховые аппараты и приборы, которую вы можете скачать по ссылке выше, сделана очередная попытка систематизировать основные вопросов медицинской сурдотехники. Рассматриваются технические требования к устройствам для коррекции и исследования слуха, их возможности, схемотехнические принципы их структурного построения, конструктивные особенности работы и радио электронная элементная база, способы измерений электроакустических свойств и параметров.

Слуховые аппараты, рассмотренные в этой книге, делают акцент на шумозащищенность этой медицинской техники, новые способы обработки акустических сигналов, улучшающие восприятие у слабослышащих пациентов.

Приводя характерные схемы и устройство слуховых аппаратов, авторам хотелось пояснить технические базы, свойственные современному этапу развития слуховых приборов и аппаратов, показать принципиальны подходы к построению структур устройства, правильные пути реализации возможностей. Приводимые в этой статье cлуховые аппараты и их функциональные и электрические схемы устройств, иллюстрируют подходы к решению поставленных задач, могут быть применены в новейших разработках.

Представлены электрические схемы многих видов функциональных узлов, присущих приборам для исследования слуха, таких, как низкочастотные усилители, фильтры, генераторы, аттенюаторы и т. п., поскольку они принципиально не отличаются от подобных схем, хорошо известных по другим видам родственных устройств, электроакустических систем, усилительной техники, многих видов измерительных приборов. Книга представляет интерес для специалистов в сурдотехники, специалистов по ее эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию, студентов и аспирантов, специализирующихся в области слуховых приборов и аппаратов, инженеров-акустиков, биофизиков, аудиологов, а также врачей-сурдологов и всхе остальных людей, которые хотят аонять устройство слуховых аппаратов.

Принцип действия слуховых аппаратов

Существует два вида современных слуховых аппаратов – цифровые и аналоговые. Они кардинально различаются по принципу своего устройства и действия. Цифровые являются достаточно сложными медицинскими устройствами, состоящие из:

Микрофон используется для приема звуковых волн, затем этот акустический сигнал преобразуется в цифровой вид и следует на микроконтроллер, а далее обрабатывается, усиливается и поступает на динамик. Функциональные возможности цифрового устройства достаточно обширны. Микроконтроллер обрабатывает звук, подавляя шумы, делая его более четким и понятным. Современные слуховые устройства дают возможность вести практически полноценную жизнь даже пациентам с полной потерей слуха.

Устройство и принцип действия аналогового прибора еще проще. Поступающие звуковые колебания, не преобразуются микропроцессором, а просто усиливается схемой микрофонного усилителя. Но пользоваться аналоговыми устройствами не столь комфортно, как цифровыми.

Первый прибор для исследования слуха— камертон — был разработан в 1711 г., а примерно 150 лет спустя появился применяемый и в наше время набор камертонов , с помощью которого можно создавать тональные сигналы различных частот.

Во второй половине XIX — начале XX века появляются первые электрические образцы слуховых аппаратов, и в частности аудиометры, — один из самых распространенных видов первой медтехники для исследования органов слуха. С помощью аудиометров определяются количественные показатели аудио функции, прежде всего степень понижения слуха. Для этого разработано большое число аудиологических тестов, основанных на предъявлении испытуемому тональных, шумовых, речевых сигналов или их комбинаций с последующей регистрацией субъективных ощущений испытуемого в ответ на эти сигналы.

Слуховые аппараты устройство одного из первых аудиометров, сонометре Хьюза. Конструкция представляет собой укрепленный на двух стойках стержень, на концах которого неподвижно установлены две катушки, а между ними находится еще одна индуктивность, которая может перемещаться вдоль стержня. На сердечнике нанесены поперечные градуировочные метки. Неподвижные катушки намотаны в противоположных направлениях и включены последовательно в схему вместе с электрохимическим элементом Лекланше и микрофоном. Рядом с последним располагались часы, тиканье которых улавливалось им, вследствие чего сила тока, идущая в цепи неподвижных катушек изменялась в такт этому тиканью. К перемещаемой индуктивности подключался электромагнитный телефон.

Одна из неподвижных и подвижная катушка имеют одинаковое число витков и размеры, а другая неподвижная катушка — уменьшенное число витков. При определенном местоположении перемещаемой катушки вдоль стержня, а именно ближе к одной из неподвижных катушек, наводимые в ней токи за счет ЭДС взаимной индукции под влиянием неподвижных катушек взаимно компенсируются, и звук в телефоне, соответствующий тиканью часов, отсутствует. По мере движения перемещаемой катушки вдоль стержня по направлению к другой неподвижной катушке уровень звука в телефоне увеличивается, а в обратном — уменьшается.

Таким образом, в зависимости от местоположения перемещаемой катушки можно изменять громкость тестового сигнала в виде тиканья часов. Слуховая чувствительность испытуемого, определяемая посредством данного прибора, фиксируется количеством делений на стержне. Существовали также модификации «сонометра», в которых звук в телефоне получали за счет прерывания электромеханическим ключом (по типу ключа телеграфного аппарата) цепи одной из неподвижных катушек.

Вместе с развитием электроники, происходит совершенствование аудиометров: примерно до начала 50-х годов нынешнего века выпускались аудиометры на электронных лампах, а затем на транзисторах и микросхемах, при этом формирование тестового сигнала осуществлялось на основе электронных генераторов и усилителей, а регулировка уровня — с помощью резисторных аттенюаторов.

Слуховые аппараты в 1946 г. изготавливались на основе импедансного мост, явившийся прототипом современных акустических ушных импедансметров — приборов, позволяющих получать объективно ( чисто инструментальным способом) целый ряд диагностически важных количественных характеристик аудио функции, отражающих, в частности, состояние среднего уха человека, его пороги слышимости и др. Данные приборы оказываются также чрезвычайно полезными в отоневрологии при диагностике заболеваний нервных слуховых путей.

В начале 70-х годов появился другой вид слуховых диагностических аппаратов для исследования слуха — аудиометров, предназначенных для регистрации сигналов электрофизиологического происхождения, возникающих в виде естественной реакции слуховой системы в ответ на предъявление звуковых раздражителей (стимулов).

Примерно в эти же годы стали применяться довольно специфические слуховые аппараты — измерители субъективного ушного шума, с помощью которых определяются частотные зоны и уровни субъективно ощущаемого некоторыми больными «внутреннего» шума («звон в ушах»). В последнее время усиленно разрабатываются новые научно-технические направления — регистрация и аппаратурный анализ магнитных полей, возникающих в виде физиологических откликов на подачу звуковых стимулов; вызванная и спонтанная акустическая эмиссия в ухе и др. Появление первых устройств для коррекции слуха относится к достаточно отдаленному времени.

Одно из самых ранних упоминаний о слуховом аппарате было связано с описанным в 1551 г. специальным металлическим стержнем, употреблявшимся тугоухими людьми с сохранившимся костным звукопроведением. Известно, что подобным стержнем пользовался больной отосклерозом композитор Людвиг ван Бетховен: зажимая в зубах один из концов стержня, другим он прикасался к клавишам рояля с тем, чтобы слышать .туки музыки. Бетховен пользовался также различными слуховыми трубками,в том числе «слуховым рожком», производство которых было налажено в начале XIX века. Наряду с большими слуховыми трубками в то время широко применялись «ушные воронки», напоминающие по внешнему виду современные отоскопы для осмотра наружного слухового прохода.

Достигавшееся посредством слуховых трубок и рожков, воронок, составляло в среднем 6—10 дБ в диапазоне частот 250—1000 Гц, в го время как на более высоких частотах эффект звукоусиления практически не наблюдался. Частотные характеристики усиления подобных устройств были отмечены множеством пиков, обусловленных резонансными явлениями, что не способствовало натуральности звучания. Особенно резко выраженными пиками, высота которых достигала 15—20 дБ, обладали частотные характеристики «слуховых рожков».

По-видимому, одним из наиболее эффективных с точки зрения акустических свойств было предложенное в 1860 г. устройство, состоящее из небольшого параболического зеркала, в фокусе которого располагалось входное отверстие трубки, осуществляющей канализацию звуковой энергии в наружный слуховой проход, в который вставлялся другой конец этой трубки. Звукоусиление этого устройства в диапазоне частот 300—2500 Гц достигало около 20 дБ.

Все эти простейшие акустико-механические приборы были при-годны лишь при небольших понижениях слуха, ими нередко пользовались пожилые люди с характерной возрастной, так называемой старческой, тугоухостью. С изобретением в 1876 г. А. Беллом телефона и угольного микрофона, стали появляться электрические слуховые аппараты. Одно из первых таких устройств было создано в 1900 г. Алтом — сотрудником Венской ушной клиники. Он состоял из угольного микрофона, электромагнитного телефона и батарейки. В дальнейшем, после изобретения в 1914 г. малогабаритного внутриушного телефона, он пришел на смену наушному.

Первые электрические слуховые аппараты обеспечивали среднее усиление до 30 дБ и диапазон воспроизводимых частот примерно 250—4000 Гц, причем частотная область 1000—1500 Гц характеризовалась резким подъемом усиления до 50—55 дБ. Большая неравномерность усиления, чрезмерные нелинейные искажения, сильная зависимость акустических характеристик от температуры и влажности, подверженность загрязнениям — вот существенные недостатки первых электрических слуховых устройств.