Лаборатория Слухопротезирования

ООО "Омский цент коррекции слуха"
(3812) 501-500, (3812) 28-11-02
zvukomsk@yandex.ru

Полностью цифровые слуховые аппараты

Полностью цифровые слуховые аппараты:

  1. Как работает цифровой с/а?
  2. Что отличает цифровой звук?
  3. Цифровые против аналоговых
  4. Немного теории или каким должен быть идеальный с/а
  5. Какие системы должен иметь идеальный с/а?
  6. Новые возможности цифровиков
  7. Цифровик второго поколения- Signia
  8. Простые цифровики

Уже много лет прошло с тех пор, как в городе Омске появились первые цифровые слуховые аппараты. Количество продаваемых цифровых слуховых аппаратов постоянно растет, как везде в мире, так и в России, благодаря их замечательным свойствам, которые постоянно совершенствуются и расширяются.

В начале несколько слов об общей классификации слуховых аппаратов.

Существуют: аналоговые триммерные, аналоговые программируемые,  цифровые программируемые, цифровые триммерные слуховые аппараты.

Аналоговые триммерные слуховые аппараты отличаются тем, что в них применяются только аналоговые простые схемы обработки акустического сигнала и они настраиваются без компьютера, а с помощью часовой отвертки.

Аналоговые программируемые слуховые аппараты уже содержат цифровые чипы, но только для программного изменения настроек полностью аналогового усилителя акустического сигнала. Эти слуховые аппараты настраиваются с помощью компьютера, который обменивается информацией с цифровой программной частью аппарата. Аналоговые программируемые слуховые аппараты, значительно более совершенны, чем традиционные (триммерные). Они имеют гибкие настройки, что позволяет получить совершенно не достижимые для аналоговых триммерных слуховых аппаратов характеристики.

Цифровые слуховые аппараты имеют не только цифровую программную часть, но и цифровой усилитель, позволяющий производить специальную цифровую обработку сигнала. Эта специальная обработка может "очищать" речевой сигнал от шумов, делать его комфортной громкости, при наличии нескольких микрофонов делать восприятие звука остронаправленным и многое другое.

КАК РАБОТАЕТ ЦИФРОВОЙ СЛУХОВОЙ АППАРАТ?

Бурное развитие информатики и сурдотехники явилось мощным стимулом для развития цифровой техники и так же цифровых слуховых аппаратов. В цифровом слуховом аппарате  электрический сигнал на выходе микрофонного усилителя измеряется примерно 20 тысяч раз в секунду и с помощью цифрового преобразователя превращается в числа, непрерывно поступающие в память цифровой интегральной схемы (чипа), которая производит с этими числами необходимые математические преобразования.

     После цифровой обработки (в реальности это сложнейшие математические алгоритмы, так называемые - формулы настройки)  сигналы вновь превращаются в звук на выходе из слухового аппарата.Надо отметить, что все операции в цифровом чипе должны быть произведены за очень короткое время (так называемое время задержки), по истечении которого сигнал должен быть преобразован  и уже в виде звука направлен в ухо пациента.Это время обычно составляет единицы миллисекунд (2-5 мс), что значительно меньше времени распознавания звуковых образов человеческим мозгом. Такая задержка практически не заметна.

ЧТО ТАКОЕ "ЦИФРОВОЙ ЗВУК"?

  1. Очень низкие искажения или почти полное их отсутствие, что воспринимается слушателем как чистое, ясное, отчетливое звучание. Если это речь, то она очень разборчива.
  2. Применение компрессии для снижения динамических искажений. Воспринимается слушателем как абсолютная комфортность, мягкость и приятность звучания при различной громкости звука. Система компрессии обеспечивает то, что тихие звуки становятся слышимыми без напряжения, то есть приятно слышимыми, а громкие звуки остаются комфортно громкими.
  3. Применение различных алгоритмов шумопонижения практически снимает вопрос о слышимости собственных шумов микрофона и усилителя. Заметный шум микрофона или усилителя в аналоговых слуховых аппаратах может даже стать причиной отказа пациента от использования аппарата.
  4. Важнейшим преимуществом применения цифровой обработки звука является огромный потенциал развития, то есть применение существующих алгоритмов из других областей при производстве слуховых аппаратов.
  5. Для цифровых интегральных схем характерны  высокая надежность и стабильность электрических характеристик.

ЦИФРОВОЙ ИЛИ АНАЛОГОВЫЙ СЛУХОВОЙ АППАРАТ

Популярность цифровых слуховых аппаратов постоянно растет, что объясняется, с одной стороны, их прекрасным звучанием и очень быстрым совершенствованием, а также, снижением цен на них. В настоящее время становится очевидной тенденция к полной замене аналоговых слуховых аппаратов на  цифровые. Многие пользователи слуховых аппаратов убеждены, что цифровой - это современно, эффективно и, наоборот, аналоговый - это то, что было хорошо вчера.  Но пока аналоговые слуховые аппараты сохраняют  присутствие на рынках разных стран. Несмотря на сдаваемые позиции, характеристики аналоговых слуховых аппаратов также улучшаются. 

КАКИМ ДОЛЖЕН БЫТЬ ИДЕАЛЬНЫЙ СЛУХОВОЙ АППАРАТ?

Сенсоневральная тугоухость в 70% является причиной снижения слуха. Данный вид тугоухости вызван нарушением функции внутреннего уха и связан с повреждением наружных волосковых клеток. Что при этом происходит со слухом?

  1. Нарушается восприятие громкости. При этом тихие звуки становятся не слышны. Ухо как бы теряет способность прислушиваться. Громкие звуки становятся дискомфортны.
  2. Резко снижается частотная избирательность. Происходит снижение спектрального контраста речевого сигнала во внутреннем ухе. Сильно ухудшается разборчивость речи, особенно в шумной обстановке.
  3. Снижается быстрота реакции внутреннего уха на изменение уровня звука со временем. Падает временной контраст речевого сигнала во внутреннем ухе. Это также сильно ухудшает разборчивость речи.Слуховой аппарат не может вылечить  внутреннее ухо и восстановить погибшие волосковые клетки, но он должен так изменить звук, поступающий в ухо, что все вышеприведенные потери "качества сигнала", происходящие во внутреннем ухе, будут скомпенсированы еще на входе, то есть в слуховом аппарате. 

КАКИЕ СИСТЕМЫ ДОЛЖЕН ИМЕТЬ ЦИФРОВОЙ СЛУХОВОЙ АППАРАТ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ СЕНСОНЕВРАЛЬНОЙ ТУГОУХОСТИ?

  1. Обязательно должна быть многоканальная компрессия полного частотного диапазона для компенсации нарушенного восприятия громкости. Чем сложнее и умнее слуховой аппарат, тем больше каналов компрессии.
  2. Система шумоподавления с распознаванием речи и многомикрофонная система направленного слуха для компенсации снижения спектрального контраста речевого сигнала. Существуют слуховые аппараты с двумя и даже тремя направленными микрофонами.
  3. Система компенсации снижения временного контраста.
  4. Система подавление обратной связи (свиста). Она подавляет характерный свист, возникающий при жевании, ношении шляпы, а также при вынимании слухового аппарата из уха, уменьшая дискомфорт пациента и снижая заметность с/а для окружающих.

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЦИФРОВЫХ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ

Многоканальность. Усиление звука в каждом из каналов устанавливается независимо, и в соответствии с уровнем сигнала в данном канале. Это приводит к значительно большему усилению высокочастотных согласных на фоне шумов и громких гласных, что повышает разборчивость, особенно в шумной обстановке.Многопрограммность. Слуховой аппарат настраивается на работу в различных акустических ситуациях, как то шум, речь в шуме, речь из далека и т.д.Шумоподавление с использованием алгоритма распознавания речи. Сигнал в каждой частотной полосе анализируется на наличие признаков речи. Усиление в частотных полосах (вообще частотных полос может быть больше, чем частотных каналов компрессии), где речь отсутствует, плавно снижается. Таким образом, речь как бы "очищается" от шумов и восприятие речи улучшается. Особенно облегчается прослушивание в присутствии стационарных шумов: шум в автомобиле, самолете и так далее.Подавление собственных шумов микрофона. Очень важное свойство для пользователей с сохранным низкочастотным слухом, так как в тишине хорошо слышимый шум микрофона становится сильным раздражителем. Как только уровень сигнала в какой-то частотной полосе приближается к заданному порогу (близко к уровню собственных шумов микрофона), усиление в этой полосе плавно снижается, делая шум не слышимым.Связь каналов. Также улучшает разборчивость, снижая маскировку высокочастотных согласных сильными низкочастотными гласными. Для достижения лучших характеристик необходимо внести согласованность при изменении усиления в соседних частотных каналах, то есть если во втором канале происходит уменьшение усиления, то и в первом канале должно быть также произведено соответствующее уменьшение. Такая связанность каналов приводит к улучшению соотношения сигнал-шум.Направленная многомикрофонная система. Увеличение числа синхронно принимающих звук элементов в слуховом аппарате (в данном случае микрофонов) дает возможность узконаправленного приема. Восприятие слуховым аппаратом звука с высокой степенью  направленности имеет большое предпочтение у пользователей, так как значительно облегчает восприятие речи в присутствии нескольких источников шума (собрание, совещание и так далее). Направленная система значительно лучше усиливает звуки, идущие в направлении лица пациента и снижает усиление звуков, приходящих с других направлений (хорошо слышу того, на кого смотрю, тише слышу тех, кто по сторонам или сзади).Беспроводные функции. Возможность управления слуховым аппаратом с помощью пульта дистанционного управления, прослушивания через дополнительные устройства телефона, телевизора и т.д.

ПРОСТЫЕ ЦИФРОВИКИ.

Помимо достаточно дорогих моделей слуховых аппаратов,  сейчас  в Лаборатории слухопротезирования при Омском областном сурдоцентре появились относительно дешевые полностью цифровые модели с более простым набором алгоритмов обработки сигнала.Идеи, заложенные в эти модели, и высокое качество их воплощения обеспечили этой серии большой успех в ряде стран Европы. Отличительная особенность этих моделей в том, что, будучи полностью цифровыми, они настраиваются не с помощью компьютера, а с помощью обычной отвертки, то есть так, как это происходит в аналоговых слуховых аппаратах. 

 

Каковы же преимущества этих "простых цифровиков"?

  1. Технологическое совершенство, высокая надежность, стабильность электрических характеристик,  характерные для цифровых технологий вообще.
  2. Чистое, мягкое, неискаженное звучание, даже при очень высокой мощности на выходе.Высокая гибкость настройки за счет специальных алгоритмов при наличии всего 3-4 регулировок.
  3. Двух-четырех канальная компрессия, повышающая разборчивость речи, особенно в шумной обстановке.
  4. Подавление собственных шумов микрофона. Собственные шумы слуховых аппаратов становятся не слышны даже в абсолютной тишине.
  5. Ограниченное потребление тока, даже при высокой мощности.Надо отметим, что эти "простые цифровики" будут постепенно заменять ряд аналоговых традиционных моделей многих фирм, которые снимаются с производства. В данном разделе мы весьма кратко рассмотрели основные различия цифровых и аналоговых слуховых аппаратов, что на наш взгляд, является точным отражением общего мирового процесса. Безусловно, основная роль при выборе и настройке слуховых аппаратов принадлежит специалистам – сурдологам Омского областного сурдоцентра, но и сам пациент принимает активное участие в этом выборе. Мы надеемся, что наши заметки помогут Вам лучше ориентироваться при выборе слухового аппарата.