Aparat słuchowy

Pierwszy elektryczny aparat słuchowy wykorzystywał mikrofon węglowy telefonu i został wprowadzony w 1896 roku. Lampa próżniowa umożliwiła elektroniczne wzmocnienie, ale wczesne wersje aparatów słuchowych ze wzmocnieniem były zbyt ciężkie, aby je nosić. Miniaturyzacja lamp próżniowych doprowadziła do powstania modeli przenośnych, a po II wojnie światowej modeli noszonych, wykorzystujących miniaturowe lampy. Wynaleziony w 1948 roku tranzystor, ze względu na niską moc i mały rozmiar, dobrze nadawał się do zastosowania w aparatach słuchowych; aparaty słuchowe były wczesnymi użytkownikami tranzystorów. Rozwój układów scalonych pozwolił na dalszą poprawę możliwości aparatów noszonych, w tym wdrożenie technik cyfrowego przetwarzania sygnału i możliwości programowania dla indywidualnych potrzeb użytkownika.

Kompatybilność z telefonamiEdit

Znak na stacji kolejowej wyjaśnia, że system komunikatów publicznych używa „pętli indukcji słuchowej” (pętli indukcji audio). Użytkownicy aparatów słuchowych mogą używać przełącznika cewki telefonicznej (T), aby słyszeć komunikaty bezpośrednio przez odbiornik aparatu słuchowego.

Aparat słuchowy i telefon są „kompatybilne”, gdy mogą się połączyć w sposób, który daje czysty, łatwy do zrozumienia dźwięk. Termin „kompatybilność” stosuje się do wszystkich trzech typów telefonów (przewodowych, bezprzewodowych i komórkowych). Istnieją dwa sposoby, w jakie telefony i aparaty słuchowe mogą łączyć się ze sobą:

• Akustycznie: dźwięk z głośnika telefonu jest odbierany przez mikrofon aparatu słuchowego.
• Elektromagnetycznie: sygnał z głośnika telefonu jest odbierany przez „cewkę telefoniczną” lub „cewkę T” aparatu słuchowego, specjalną pętlę z drutu wewnątrz aparatu słuchowego.

Zauważ, że sprzężenie cewki telefonicznej nie ma nic wspólnego z sygnałem radiowym w telefonie komórkowym lub bezprzewodowym: sygnał audio odbierany przez cewkę telefoniczną to słabe pole elektromagnetyczne, które jest generowane przez cewkę w głośniku telefonu, gdy przesuwa ona membranę głośnika tam i z powrotem.

Tryb elektromagnetyczny (cewka telefoniczna) jest zwykle bardziej skuteczny niż metoda akustyczna. Dzieje się tak głównie dlatego, że mikrofon jest często automatycznie wyłączany, gdy aparat słuchowy pracuje w trybie cewki telefonicznej, więc hałas z otoczenia nie jest wzmacniany. Ponieważ istnieje elektroniczne połączenie z telefonem, dźwięk jest wyraźniejszy, a zniekształcenia są mniej prawdopodobne. Jednak aby to działało, telefon musi być kompatybilny z aparatem słuchowym. Bardziej technicznie rzecz biorąc, głośnik telefonu musi mieć cewkę, która generuje stosunkowo silne pole elektromagnetyczne. Głośniki z silnymi cewkami są droższe i wymagają więcej energii niż te malutkie, stosowane w wielu nowoczesnych telefonach; telefony z małymi głośnikami o niskiej mocy nie mogą sprzęgać się elektromagnetycznie z cewką w aparacie słuchowym, więc aparat słuchowy musi przełączyć się na tryb akustyczny. Ponadto, wiele telefonów komórkowych emituje wysoki poziom hałasu elektromagnetycznego, który powoduje słyszalne zakłócenia w aparacie słuchowym, gdy cewka jest używana. Obejściem, które rozwiązuje ten problem w wielu telefonach komórkowych jest podłączenie przewodowego (nie Bluetooth) zestawu słuchawkowego do telefonu komórkowego; gdy zestaw słuchawkowy jest umieszczony blisko aparatu słuchowego, telefon może być trzymany wystarczająco daleko, aby tłumić szumy. Inną metodą jest użycie „pętli indukcyjnej” (która jest jak przenośna pętla indukcyjna na szyi) i podłączenie jej bezpośrednio do standardowego gniazda audio (gniazdo słuchawkowe) w smartfonie (lub laptopie, zestawie stereo itp.). Następnie, po włączeniu cewki w aparacie słuchowym (zwykle jest przycisk do naciśnięcia), dźwięk będzie podróżował bezpośrednio z telefonu, przez pętlę na szyję i do cewek aparatów słuchowych.

W dniu 21 marca 2007, Telecommunications Industry Association wydało standard TIA-1083, który daje producentom telefonów bezprzewodowych możliwość testowania swoich produktów pod kątem kompatybilności z większością aparatów słuchowych, które mają tryb sprzężenia magnetycznego cewki T. Dzięki temu testowi producenci cyfrowych telefonów bezprzewodowych będą mogli informować konsumentów o tym, które produkty będą współpracować z ich aparatami słuchowymi.

American National Standards Institute (ANSI) posiada skalę ocen dla kompatybilności pomiędzy aparatami słuchowymi i telefonami:

• Przy pracy w trybie akustycznym (mikrofon), oceny są od M1 (najgorszy) do M4 (najlepszy).
• Przy pracy w trybie elektromagnetycznym (cewka telefoniczna), oceny są od T1 (najgorsza) do T4 (najlepsza).

Najlepszą możliwą oceną jest M4/T4, co oznacza, że telefon działa dobrze w obu trybach. Urządzenia ocenione poniżej M3 są niezadowalające dla osób z aparatami słuchowymi.

Programy komputerowe, które umożliwiają stworzenie aparatu słuchowego za pomocą komputera, tabletu lub smartfona zyskują obecnie na popularności. Nowoczesne urządzenia mobilne posiadają wszystkie niezbędne do tego elementy: sprzęt (można wykorzystać zwykły mikrofon i słuchawki) oraz wydajny mikroprocesor realizujący cyfrowe przetwarzanie dźwięku według zadanego algorytmu.Konfiguracja aplikacji jest przeprowadzana przez samego użytkownika zgodnie z indywidualnymi cechami jego zdolności słyszenia. Moc obliczeniowa współczesnych urządzeń mobilnych jest wystarczająca do uzyskania najlepszej jakości dźwięku. W połączeniu z programowymi ustawieniami aplikacji (na przykład wybór profilu w zależności od środowiska akustycznego) zapewnia to wysoki komfort i wygodę użytkowania.W porównaniu z cyfrowym aparatem słuchowym aplikacje mobilne mają następujące zalety:

• łatwość obsługi (brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń, baterii itp.);
• wysoki komfort noszenia;
• całkowita niewidoczność (smartfon nie jest kojarzony z aparatem słuchowym);
• przyjazny interfejs użytkownika ustawień oprogramowania;
• wysoka częstotliwość próbkowania (44.1 kHz) zapewniająca doskonałą jakość dźwięku;
• szybkie przełączanie między zewnętrznym zestawem słuchawkowym a mikrofonem telefonu;
• wzmocnienie akustyczne do 30 dB (w przypadku standardowego zestawu słuchawkowego);
• małe opóźnienie w przetwarzaniu dźwięku (od 6,3 do 15,7 ms – w zależności od modelu urządzenia mobilnego);
• Brak konieczności przyzwyczajania się do niego przy zmianie urządzeń mobilnych;
• Brak utraty ustawień przy przechodzeniu z jednego gadżetu na drugi i z powrotem;
• Wysoka żywotność baterii;
• Bezproblemowa dystrybucja aplikacji.

Należy jasno zrozumieć, że aplikacja „aparat słuchowy” na smartfon / tablet nie może być uważana za całkowite zastąpienie cyfrowego aparatu słuchowego, ponieważ ten ostatni:

• jest wyrobem medycznym (poddanym odpowiednim procedurom badań i certyfikacji);
• jest przeznaczony do użytku z przepisu lekarza;
• jest regulowany przy użyciu procedur audiometrycznych.

Funkcjonalność aplikacji aparatów słuchowych może również obejmować badanie słuchu (audiometria in situ). Jednak wyniki tego testu są wykorzystywane jedynie do dostosowania urządzenia do wygodnej pracy z aplikacją. Procedura badania słuchu w żaden sposób nie może zastąpić badania audiometrycznego przeprowadzanego przez lekarza specjalistę, więc nie może być podstawą do diagnozy.

• Aplikacje takie jak Oticon ON dla niektórych urządzeń z systemem iOS (Apple) i Android mogą pomóc w zlokalizowaniu zgubionego/znalezionego aparatu słuchowego.

WirelessEdit

Najnowsze aparaty słuchowe obejmują bezprzewodowe aparaty słuchowe. Jeden aparat słuchowy może transmitować do drugiego, tak że naciśnięcie przycisku programowego jednego aparatu powoduje jednoczesną zmianę ustawień drugiego aparatu, tak że oba aparaty zmieniają ustawienia tła jednocześnie. Obecnie pojawiają się systemy słuchowe FM z bezprzewodowymi odbiornikami zintegrowanymi z aparatami słuchowymi. Osobny mikrofon bezprzewodowy można dać partnerowi do noszenia w restauracji, w samochodzie, w czasie wolnym, w centrum handlowym, na wykładzie lub podczas nabożeństwa. Głos jest transmitowany bezprzewodowo do aparatów słuchowych eliminując wpływ odległości i hałasu z otoczenia. Systemy FM zapewniają najlepsze rozumienie mowy w hałasie spośród wszystkich dostępnych technologii. Systemy FM mogą być również podłączone do telewizora lub zestawu stereo.

2.4 gigahercowa łączność Bluetooth jest najnowszą innowacją w bezprzewodowym łączeniu aparatów słuchowych ze źródłami dźwięku, takimi jak streamery telewizyjne lub telefony komórkowe z funkcją Bluetooth. Obecne aparaty słuchowe zazwyczaj nie transmitują dźwięku bezpośrednio przez Bluetooth, ale raczej przez dodatkowe urządzenie strumieniowe (zazwyczaj noszone na szyi lub w kieszeni), to dodatkowe urządzenie z włączonym bluetoothem przesyła sygnał bezprzewodowo do aparatu słuchowego, ale może to robić tylko na niewielką odległość. Technologia ta może być stosowana w urządzeniach gotowych do noszenia (BTE, Mini BTE, RIE, itp.) lub w urządzeniach wykonywanych na zamówienie, które pasują bezpośrednio do ucha.

• Oticon aparaty słuchowe do użytku z bezprzewodowymi urządzeniami Bluetooth.

• Bezprzewodowy system FM firmy Phonak

W krajach rozwiniętych systemy FM są uważane za kamień węgielny w leczeniu ubytków słuchu u dzieci. Coraz więcej dorosłych odkrywa zalety bezprzewodowych systemów FM, zwłaszcza że dostępne stały się nadajniki z różnymi ustawieniami mikrofonu oraz Bluetooth do bezprzewodowej komunikacji z telefonem komórkowym.

Wiele teatrów i sal wykładowych jest obecnie wyposażonych w systemy wspomagające słyszenie, które transmitują dźwięk bezpośrednio ze sceny; członkowie widowni mogą wypożyczyć odpowiednie odbiorniki i słyszeć program bez hałasu z otoczenia. W niektórych teatrach i kościołach dostępne są nadajniki FM, które współpracują z osobistymi odbiornikami FM w aparatach słuchowych.

Mikrofony kierunkoweEdit

Większość starszych aparatów słuchowych ma tylko mikrofon dookólny. Mikrofon dookólny wzmacnia dźwięki jednakowo ze wszystkich kierunków. W przeciwieństwie do niego mikrofon kierunkowy wzmacnia dźwięki z jednego kierunku bardziej niż dźwięki z innych kierunków. Oznacza to, że dźwięki pochodzące z kierunku, w którym system jest kierowany, są wzmacniane bardziej niż dźwięki pochodzące z innych kierunków. Jeśli pożądana mowa dociera z kierunku kierowania, a hałas pochodzi z innego kierunku, to w porównaniu z mikrofonem dookólnym mikrofon kierunkowy zapewnia lepszy stosunek sygnału do szumu. Poprawa stosunku sygnału do szumu poprawia rozumienie mowy w hałasie. Mikrofony kierunkowe okazały się drugą najlepszą metodą poprawy stosunku sygnału do szumu (najlepszą metodą był system FM, który umieszcza mikrofon w pobliżu ust rozmówcy).

Wiele aparatów słuchowych ma obecnie zarówno tryb mikrofonu dookólnego, jak i kierunkowego. Dzieje się tak, ponieważ użytkownik może nie potrzebować lub nie życzyć sobie właściwości redukujących hałas mikrofonu kierunkowego w danej sytuacji. Zazwyczaj tryb mikrofonu dookólnego jest używany w cichych sytuacjach akustycznych (np. w salonie), podczas gdy mikrofon kierunkowy jest używany w głośnych sytuacjach akustycznych (np. w restauracji). Tryb pracy mikrofonu jest zazwyczaj wybierany ręcznie przez użytkownika. Niektóre aparaty słuchowe automatycznie przełączają tryb pracy mikrofonu.

Adaptacyjne mikrofony kierunkowe automatycznie zmieniają kierunek maksymalnego wzmocnienia lub odrzucenia (w celu zmniejszenia zakłócającego kierunkowego źródła dźwięku). Kierunek wzmocnienia lub odrzucenia jest zmieniany przez procesor aparatu słuchowego. Procesor stara się zapewnić maksymalne wzmocnienie w kierunku pożądanego źródła sygnału mowy lub odrzucenie w kierunku źródła sygnału zakłócającego. O ile użytkownik nie przełączy się czasowo na „program restauracyjny, tryb tylko do przodu”, adaptacyjne mikrofony kierunkowe często wzmacniają mowę innych rozmówców w środowiskach typu cocktail party, takich jak restauracje czy kawiarnie. Obecność wielu sygnałów mowy utrudnia procesorowi prawidłowy wybór pożądanego sygnału mowy. Inną wadą jest to, że niektóre szumy często zawierają cechy podobne do mowy, co utrudnia procesorowi aparatu słuchowego odróżnienie mowy od szumu. Pomimo tych wad, adaptacyjne mikrofony kierunkowe mogą zapewnić lepsze rozpoznawanie mowy w hałasie

Systemy FM okazały się zapewniać lepszy stosunek sygnału do szumu nawet przy większych odległościach mówca-rozmówca w symulowanych warunkach testowych.

Cewka telefonicznaEdit

Cewki Telecoils lub T-coils (od „Telephone Coils”) to małe urządzenia instalowane w aparatach słuchowych lub implantach ślimakowych. Pętla indukcyjna generuje pole elektromagnetyczne, które może być wykryte przez cewki T, pozwalając na bezpośrednie podłączenie źródeł dźwięku do aparatu słuchowego. Cewka T ma za zadanie pomóc użytkownikowi odfiltrować hałas z otoczenia. Mogą być używane z telefonami, systemami FM (z pętlami na szyi) i systemami pętli indukcyjnych (zwanych również „pętlami słuchowymi”), które przekazują dźwięk do aparatów słuchowych z systemów nagłośnieniowych i telewizorów. W Wielkiej Brytanii i krajach skandynawskich pętle indukcyjne są powszechnie stosowane w kościołach, sklepach, na stacjach kolejowych i w innych miejscach publicznych. W USA cewki telefoniczne i pętle słuchowe stają się coraz bardziej powszechne. Pętle indukcyjne, cewki telefoniczne i pętle słuchowe stają się stopniowo coraz bardziej powszechne również w Słowenii.

Cewka T składa się z metalowego rdzenia (lub pręta), wokół którego nawinięty jest bardzo cienki drut. Cewki T są również nazywane cewkami indukcyjnymi, ponieważ kiedy cewka jest umieszczona w polu magnetycznym, zmienny prąd elektryczny jest indukowany w drucie (Ross, 2002b; Ross, 2004). Cewka T wykrywa energię magnetyczną i przekształca ją (konwertuje) na energię elektryczną. W Stanach Zjednoczonych standard TIA-1083 opracowany przez Telecommunications Industry Association określa, w jaki sposób analogowe aparaty telefoniczne mogą współpracować z cewkami telefonicznymi, aby zapewnić optymalne działanie.

Chociaż cewki T są efektywnie szerokopasmowymi odbiornikami, zakłócenia są nietypowe w większości sytuacji związanych z pętlami słuchowymi. Zakłócenia mogą objawiać się jako brzęczący dźwięk, którego głośność zmienia się w zależności od odległości użytkownika od źródła. Źródłem są pola elektromagnetyczne, takie jak monitory komputerowe CRT, starsze oświetlenie fluorescencyjne, niektóre przełączniki ściemniające, wiele domowych urządzeń elektrycznych i samoloty.

Stany Floryda i Arizona przyjęły przepisy, które wymagają od protetyków słuchu informowania pacjentów o przydatności cewek telefonicznych.

Ustawodawstwo wpływające na użycieEdit

W Stanach Zjednoczonych, Hearing Aid Compatibility Act z 1988 roku wymaga, aby Federalna Komisja Łączności (FCC) zapewniła, że wszystkie telefony wyprodukowane lub importowane do użytku w Stanach Zjednoczonych po sierpniu 1989 roku i wszystkie „istotne” telefony, są kompatybilne z aparatami słuchowymi (poprzez użycie cewki telefonicznej).

„Niezbędne” telefony są zdefiniowane jako „telefony na monety, telefony dostarczone do użytku w nagłych wypadkach i inne telefony często potrzebne do użycia przez osoby używające takich aparatów słuchowych.” Mogą to być telefony w miejscu pracy, telefony w miejscach zamkniętych (jak szpitale i domy opieki), telefony w pokojach hotelowych i motelowych. Bezpieczne telefony, jak również telefony używane z publicznymi mobilnymi i prywatnymi usługami radiowymi, są wyłączone z ustawy HAC. „Bezpieczne” telefony są zdefiniowane jako „telefony, które są zatwierdzone przez rząd Stanów Zjednoczonych do transmisji tajnych lub wrażliwych komunikatów głosowych.”

W 2003 roku FCC przyjęła zasady, aby cyfrowe telefony bezprzewodowe były kompatybilne z aparatami słuchowymi i implantami ślimakowymi. Chociaż analogowe telefony bezprzewodowe zazwyczaj nie powodują zakłóceń z aparatami słuchowymi lub implantami ślimakowymi, cyfrowe telefony bezprzewodowe często robią to z powodu energii elektromagnetycznej emitowanej przez antenę telefonu, podświetlenie lub inne komponenty. FCC ustaliła harmonogram rozwoju i sprzedaży cyfrowych telefonów bezprzewodowych, które są kompatybilne z aparatami słuchowymi. Ten wysiłek obiecuje zwiększenie liczby cyfrowych telefonów bezprzewodowych, które są kompatybilne z aparatami słuchowymi. Starsze generacje telefonów bezprzewodowych i komórkowych wykorzystywały technologię analogową.

Stopka audioEdit

Aparat słuchowy z stopką audio

Stopka audio lub but audio jest urządzeniem elektronicznym używanym z aparatami słuchowymi; aparaty słuchowe często są wyposażone w specjalny zestaw metalowych styków do wejścia audio. Zazwyczaj stopka audio pasuje do końca aparatu słuchowego (model zauszny, ponieważ wewnątrzuszny nie pozwala na żaden zakup dla połączenia), aby połączyć go z innym urządzeniem, takim jak system FM lub telefon komórkowy, a nawet cyfrowy odtwarzacz audio.

Bezpośrednie wejście audioEdit

Wtyczka DAI na końcu kabla

Bezpośrednie wejście audio (DAI) pozwala na bezpośrednie podłączenie aparatu słuchowego do zewnętrznego źródła dźwięku, takiego jak odtwarzacz CD lub urządzenie wspomagające słyszenie (ALD). Ze względu na swoją naturę, DAI jest podatne na znacznie mniej zakłóceń elektromagnetycznych i zapewnia lepszą jakość sygnału audio w porównaniu z użyciem cewki T i standardowych słuchawek. Stopka audio jest typem urządzenia, które może być użyte do ułatwienia DAI.

ProcessingEdit

Każdy elektroniczny aparat słuchowy posiada co najmniej mikrofon, głośnik (powszechnie nazywany odbiornikiem), baterię i obwody elektroniczne. Układy elektroniczne różnią się w poszczególnych aparatach, nawet jeśli są one tego samego typu. Obwody dzielą się na trzy kategorie w zależności od rodzaju przetwarzania dźwięku (analogowe lub cyfrowe) oraz rodzaju obwodów sterujących (regulowane lub programowalne). Aparaty słuchowe zazwyczaj nie zawierają procesorów wystarczająco silnych, aby przetwarzać złożone algorytmy sygnału do lokalizacji źródła dźwięku.

AnalogEdit

Analogowe audio może mieć:

• Regulowane sterowanie: Obwód audio jest analogowy z elementami elektronicznymi, które mogą być regulowane. Protetyk słuchu określa wzmocnienie i inne parametry wymagane przez użytkownika, a następnie dostosowuje parametry analogowe za pomocą małych elementów sterujących w aparacie słuchowym lub zlecając wykonanie aparatu słuchowego w laboratorium. Po dokonaniu regulacji dźwięk nie ulega żadnym zmianom, poza ogólną głośnością, którą użytkownik reguluje za pomocą pokrętła głośności. Ten typ układu jest z reguły najmniej elastyczny. Pierwszy praktyczny elektroniczny aparat słuchowy z regulowanym analogowym obwodem audio był oparty na patencie US Patent 2,017,358, „Hearing Aid Apparatus and Amplifier” autorstwa Samuala Gordona Taylora, złożonym w 1932 roku.
• Sterowanie programowalne: Obwód audio jest analogowy, ale z dodatkowym elektronicznym obwodem sterującym, który może być zaprogramowany przez audiologa, często z więcej niż jednym programem. Elektroniczne obwody sterujące mogą być zamocowane podczas produkcji lub w niektórych przypadkach protetyk słuchu może użyć zewnętrznego komputera tymczasowo podłączonego do aparatu słuchowego, aby zaprogramować dodatkowe obwody sterujące. Użytkownik może zmienić program dla różnych środowisk akustycznych naciskając przyciski na samym urządzeniu lub na pilocie, a w niektórych przypadkach dodatkowe obwody sterujące działają automatycznie. Ten typ układu jest generalnie bardziej elastyczny niż proste regulatory. Pierwszy aparat słuchowy z analogowym układem audio i automatycznym cyfrowym elektronicznym układem sterującym powstał na podstawie patentu US Patent 4,025,721, „Method of and means for adaptively filtering near-stationary noise from speech” autorstwa D Graupe, GD Causey, złożonego w 1975 roku. Ten cyfrowy elektroniczny układ sterujący był używany do identyfikacji i automatycznej redukcji szumów w poszczególnych kanałach częstotliwości analogowych obwodów audio i był znany jako Zeta Noise Blocker.

DigitalEdit

Schemat blokowy cyfrowego aparatu słuchowego

Cyfrowy układ audio, programowalne sterowanie: Zarówno układ audio, jak i dodatkowe obwody sterujące są w pełni cyfrowe. Protetyk słuchu programuje aparat słuchowy za pomocą zewnętrznego komputera tymczasowo podłączonego do urządzenia i może indywidualnie dopasować wszystkie charakterystyki przetwarzania. W pełni cyfrowy układ pozwala na zaimplementowanie wielu dodatkowych funkcji, które nie są możliwe w układach analogowych, może być stosowany we wszystkich modelach aparatów słuchowych i jest najbardziej elastyczny; na przykład cyfrowe aparaty słuchowe mogą być zaprogramowane tak, aby wzmacniać pewne częstotliwości bardziej niż inne i mogą zapewniać lepszą jakość dźwięku niż analogowe aparaty słuchowe. W pełni cyfrowe aparaty słuchowe mogą być zaprogramowane z wieloma programami, które mogą być wywołane przez użytkownika, lub które działają automatycznie i adaptacyjnie. Programy te redukują sprzężenia akustyczne (gwizdy), redukują hałas w tle, wykrywają i automatycznie dostosowują się do różnych środowisk akustycznych (głośno vs. cicho, mowa vs. muzyka, cicho vs. głośno, itp.), sterują dodatkowymi komponentami, takimi jak wiele mikrofonów, aby poprawić słyszenie przestrzenne, transponują częstotliwości (przesuwają wysokie częstotliwości, których użytkownik może nie słyszeć w rejony niższych częstotliwości, gdzie słyszenie może być lepsze) i implementują wiele innych funkcji. W pełni cyfrowe obwody umożliwiają również kontrolę nad bezprzewodową transmisją zarówno dźwięku, jak i obwodów sterujących. Sygnały sterujące w aparacie słuchowym na jedno ucho mogą być wysyłane bezprzewodowo do obwodów sterujących w aparacie słuchowym na ucho przeciwne, aby zapewnić, że dźwięk w obu uszach jest albo bezpośrednio dopasowany, albo że dźwięk zawiera celowe różnice, które naśladują różnice w normalnym obuusznym słyszeniu, aby zachować zdolność słyszenia przestrzennego. Sygnały dźwiękowe mogą być przesyłane bezprzewodowo do i z urządzeń zewnętrznych poprzez oddzielny moduł, często małe urządzenie noszone jak wisiorek, powszechnie nazywane „streamerem”, które umożliwia bezprzewodowe połączenie z innymi urządzeniami zewnętrznymi. Możliwość ta pozwala na optymalne wykorzystanie telefonów komórkowych, osobistych odtwarzaczy muzyki, zdalnych mikrofonów i innych urządzeń. Po dodaniu funkcji rozpoznawania mowy i możliwości korzystania z Internetu w telefonie komórkowym, użytkownik ma możliwość optymalnej komunikacji w znacznie większej liczbie sytuacji niż w przypadku samych aparatów słuchowych. Ta rosnąca lista obejmuje aktywowane głosem wybieranie numerów, aktywowane głosem aplikacje programowe w telefonie lub w Internecie, odbiór sygnałów audio z baz danych w telefonie lub w Internecie, sygnały audio z odbiorników telewizyjnych lub z systemów globalnego pozycjonowania. Pierwszy praktyczny, nadający się do noszenia, w pełni cyfrowy aparat słuchowy został wynaleziony przez Maynarda Engebretsona, Roberta E Morleya, Jr. i Geralda R Popelkę. Ich praca zaowocowała zgłoszonym w 1984 roku patentem US Patent 4,548,082, „Aparaty słuchowe, urządzenia dostarczające sygnał, systemy kompensacji wad słuchu i metody” autorstwa A Maynarda Engebretsona, Roberta E Morleya, Jr. i Geralda R Popelki. Patent ten stał się podstawą wszystkich późniejszych w pełni cyfrowych aparatów słuchowych wszystkich producentów, również tych produkowanych obecnie.

Obróbka sygnału jest wykonywana przez mikroprocesor w czasie rzeczywistym i z uwzględnieniem indywidualnych preferencji użytkownika (np. zwiększenie niskich tonów dla lepszej percepcji mowy w głośnym otoczeniu lub selektywne wzmocnienie wysokich częstotliwości dla osób o obniżonej wrażliwości na ten zakres). Mikroprocesor automatycznie analizuje charakter zewnętrznego hałasu tła i dostosowuje przetwarzanie sygnału do konkretnych warunków (a także do jego zmiany, np. gdy użytkownik wychodzi z budynku na zewnątrz).

Różnica między cyfrowymi a analogowymi aparatami słuchowymiEdit

Analogowe aparaty słuchowe powodują, że wszystkie dźwięki odbierane przez mikrofon stają się głośniejsze. Na przykład, mowa i hałas otoczenia będą głośniejsze razem. Z drugiej strony, technologia cyfrowych aparatów słuchowych (DHA) przetwarza dźwięk przy użyciu technologii cyfrowej. Przed przekazaniem dźwięku do głośnika, mikroprocesor DHA przetwarza sygnał cyfrowy odebrany przez mikrofon zgodnie z algorytmem matematycznym. Umożliwia to jedynie podgłośnienie dźwięków o określonej częstotliwości zgodnie z indywidualnymi ustawieniami użytkownika (audiogramem osobistym) oraz automatyczne dostosowanie pracy DHA do różnych środowisk (hałaśliwa ulica, cichy pokój, sala koncertowa itp.).

Dla użytkowników z różnym stopniem ubytku słuchu trudno jest odbierać cały zakres częstotliwości dźwięków zewnętrznych. DHA z wielokanałowym przetwarzaniem cyfrowym pozwala użytkownikowi na „skomponowanie” dźwięku wyjściowego poprzez dopasowanie do niego całego spektrum sygnału wejściowego. Daje to użytkownikom o ograniczonych możliwościach słuchowych możliwość odbioru całego zakresu dźwięków otoczenia, pomimo osobistych trudności w percepcji niektórych częstotliwości. Co więcej, nawet w tym „wąskim” zakresie mikroprocesor DHA jest w stanie uwypuklić pożądane dźwięki (np. mowę), osłabiając jednocześnie niepożądane dźwięki głośne, wysokie itp.

Zalety aparatów cyfrowych:Według badań DHA mają szereg istotnych zalet (w porównaniu z analogowymi aparatami słuchowymi):

• Rozpoznawanie mowy. Potrafi wyodrębnić sygnał mowy z ogólnego spektrum dźwięków, co ułatwia percepcję mowy.
• Redukcja hałasu. Może zmniejszyć poziom hałasu tła w celu zwiększenia komfortu użytkownika w hałaśliwych środowiskach.
• Elastyczność w selektywnym wzmacnianiu. Może zapewnić większą elastyczność w zakresie wzmocnienia specyficznego dla danej częstotliwości, aby dopasować się do indywidualnych cech słuchu użytkownika.
• Efektywna redukcja sprzężenia akustycznego. Akustyczne gwizdanie wspólne dla wszystkich aparatów słuchowych może być adaptacyjnie kontrolowane.
• Efektywne wykorzystanie mikrofonów kierunkowych. Mikrofony kierunkowe mogą być adaptacyjnie kontrolowane.
• Rozszerzony zakres częstotliwości. Większy zakres częstotliwości może być realizowany z przesunięciem częstotliwości.
• „Samouczenie się” i adaptacyjna regulacja. Można zaimplementować adaptacyjny dobór parametrów wzmocnienia i przetwarzania.
• Ulepszone połączenie z innymi urządzeniami. Możliwe jest połączenie z innymi urządzeniami, takimi jak smartfony, telewizory, internet itp.

Te zalety DHA zostały potwierdzone w wielu badaniach, dotyczących analizy porównawczej cyfrowych aparatów słuchowych drugiej i pierwszej generacji oraz analogowych aparatów słuchowych.

Różnica między cyfrowym aparatem słuchowym a aplikacją do aparatu słuchowegoEdit

Smartfony posiadają wszystkie niezbędne urządzenia sprzętowe do realizacji funkcji cyfrowego aparatu słuchowego: mikrofon, przetwornik AD, procesor cyfrowy, przetwornik DA, wzmacniacz i głośniki. Zewnętrzny mikrofon i głośniki mogą być również podłączone jako specjalny zestaw słuchawkowy.

Zasady działania aplikacji aparatu słuchowego odpowiadają ogólnym zasadom działania cyfrowych aparatów słuchowych: mikrofon odbiera sygnał akustyczny i przetwarza go na postać cyfrową. Wzmocnienie dźwięku jest osiągane za pomocą środków sprzętowo-programowych mobilnej platformy obliczeniowej zgodnie z charakterystyką słuchu użytkownika. Następnie sygnał jest przekształcany na postać analogową i odbierany w słuchawkach przez użytkownika. Sygnał jest przetwarzany w czasie rzeczywistym.

Uwzględniając cechy konstrukcyjne mobilnych platform obliczeniowych, można zastosować stereofoniczne zestawy słuchawkowe z dwoma głośnikami, co pozwala na przeprowadzenie obuusznej korekcji słuchu osobno dla lewego i prawego ucha.

W przeciwieństwie do cyfrowych aparatów słuchowych, regulacja aplikacji aparatu słuchowego stanowi integralną część samej aplikacji. Aplikacja aparatu słuchowego dopasowywana jest zgodnie z audiogramem użytkownika. Cały proces dopasowania w aplikacji aparatu słuchowego został zautomatyzowany tak, aby użytkownik mógł samodzielnie wykonać audiometrię.

Aplikacja korekcji słuchu posiada dwa tryby: audiometrii i korekcji. W trybie audiometrii mierzone są progi słyszenia. W trybie korekcji sygnał jest przetwarzany w odniesieniu do uzyskanych progów.

Aplikacja korekcji słuchu przewiduje również zastosowanie różnych formuł obliczeniowych do obliczania wzmocnienia dźwięku na podstawie danych audiometrycznych. Wzory te mają na celu maksymalne komfortowe wzmocnienie mowy i najlepszą zrozumiałość dźwięku.

Aplikacja aparatu słuchowego pozwala na zapisanie regulacji jako różnych profili użytkownika dla różnych środowisk akustycznych. Dzięki temu, w przeciwieństwie do statycznych ustawień cyfrowych aparatów słuchowych, użytkownik może szybko przełączać się pomiędzy profilami w zależności od zmiany środowiska akustycznego.

Jedną z najważniejszych cech aparatów słuchowych jest sprzężenie akustyczne. W aplikacji aparatu słuchowego czas nieuniknionego opóźnienia sprzętowego jest dość duży, dlatego w aplikacji aparatu słuchowego stosuje się schemat przetwarzania sygnału z minimalnym możliwym opóźnieniem algorytmicznym, aby było ono jak najkrótsze.

.