Как правильно выбрать слуховой аппарат? Характеристики слуховых аппаратов Слуховые аппараты виды и характеристики.

Выбор слухового аппарата - дело ответственное. Слуховой аппарат - прибор для индивидуального использования. Некачественный или неправильно подобранный слуховой аппарат не только раздражает самого пользователя, но и может нанести непоправимый вред его остаточному слуху.

Часто люди пользуются советами продавца-консультанта, заочно гарантирующего 100% слух при покупке любого из имеющихся в ассортименте их компании слуховых аппаратов. Не верьте таким обещаниям!

Не пользуйтесь советами продавца-консультанта, не имеющего специального образования. Доверьте свой слух профессионалам.

Если Вы наверняка не знаете, какой слуховой аппарат подойдет для Вас или Ваших близких, лучше воспользоваться консультацией врача-сурдолога.

Советы, как выбрать слуховой аппарат правильно:

Прежде всего, нужно определить форму слухового аппарата, т.е. где вы собираетесь располагать свой слуховой аппарат - за ухом (заушная форма) или внутри уха (внутриушная, канальная).

Помимо ваших требований к внешнему виду слуховой аппарат должен выполнять свое прямое предназначение - качественно и четко, без искажений, усиливать звук. Хорошая разборчивость речи в любой ситуации, естественность звуковых ощущений, простота и удобство использования - это главные параметры, на которые следует обратить внимание в первую очередь.

Несколько советов, которые вы прочтете ниже, несомненно, помогут вам сделать правильный выбор.

Выбираем форму (внешний вид) слухового аппарата

	Если Вы выбрали внутриушную форму слухового аппарата или его разновидность внутриканальную форму, руководствуясь косметическими соображениями, то Вам необходимо помнить, что : Маленькие слуховые аппараты имеют меньшие батарейки. Срок службы таких батареек ограничивается тремя-десятью днями, в зависимости от модели слухового аппарата. из-за маленьких размеров такие слуховые аппараты трудно вынимать и вставлять в ухо, следовательно люди с нарушенной моторикой рук будут испытывать большие затруднения при эксплуатации. требуется особенно тщательный уход и контроль чистоты как слухового аппарата, так и самого слухового прохода. срок службы таких слуховых аппаратов в два раза меньше, чем у заушных моделей. внутриушные слуховые аппараты имеют ограничение по мощности. Это означает, что использовать их могут только те, у кого потеря слуха незначительная или средняя. косметичность такого аппарата зависит от мощности самого слухового аппарата, т.е. от его величины (чем мощнее модель, тем она больше) и от размеров и формы слухового прохода. внутриушные слуховые аппараты имеют противопоказания для использования - воспалительные заболевания наружного и среднего уха.
	Отличным косметическим решением на сегодняшний день являются слуховые аппараты OpenFit или «открытое ухо» - это гибрид удобства и практичности заушной формы и косметичности внутриушной. Минимальные размеры самого слухового аппарата и тончайшей трубочки, проводящей усиленный звук в слуховой проход, делает его практически невидимым.
	Традиционными являются слуховые аппараты заушной формы. Они располагаются позади ушной раковины. Современные технологии позволяют создавать мощный слуховой аппарат в маленьком корпусе. Поэтому современные заушные слуховые аппараты маленькие и очень удобные. Технологические возможности гораздо шире, чем у их аналогов внутриушной формы. Слуховой аппарат крепится на ушной раковины с помощью ушного вкладыша, который рекомендуется изготавливать индивидуально. От формы ушного вкладыша во многом зависит и эффективность слухопротезирования.

Выбираем мощность слухового аппарата

Мощность слухового аппарата определяется тестированием слуха, которое проводит обязательно врач-аудиолог. Неправильно проведенное исследование слуха может привести к неправильному выбору слухового аппарата. Небольшая потеря слуха потребует компенсации слуховым аппаратом слабой мощности, средняя – средней, и соответственно, при большой потере слуха используются аппараты большой мощности или супермощные.

Мощность слухового аппарата должна быть строго выверена специалистом, чтобы слуховой аппарат не был мощнее, чем того требует Ваш слух. Но и меньшая мощность аппарата не обеспечит достаточного усиления. Обычно для программируемых на компьютере слуховых аппаратов, программа сама "подскажет" рекомендуемую мощность в том или ином технологическом классе аппаратов.

Характеристики слухового аппарата

Важной характеристикой, помимо мощности, является количество каналов . Канал – это диапазон частот, в котором независимо можно настроить усиление. Чем больше количество каналов, тем более точно можно настроить слуховой аппарат под нарушение слуха и в итоге получить большую разборчивость речи. Однако не следует думать, что количество каналов – единственная характеристика, определяющая качество звучания и разборчивость речи в слуховом аппарате.

Система компрессии – неравномерное усиление звуков разной интенсивности. Более совершенная система компрессии дает больший комфорт при использовании слухового аппарата, так как позволяет настроить аппарат таким образом, чтобы слышать тихие звуки при том, что громкие звуки не будут дискомфортно громкими, сохраняя естественное ощущение громкости звука.

Также важна система подавления шума . Чем более совершенна данная система, тем большую разборчивость речи и комфорт дает слуховой аппарат в условиях шумной обстановки. Есть аппараты, которые не только подавляют шум, но и могут усиливать речь на фоне шума.

Система микрофонов . Микрофоны могут не иметь никакой направленности, могут быть фиксировано направленными. Самой совершенной системой направленности является адаптивная, в этом случае направленность меняется автоматически в зависимости от акустической обстановки. Самые совершенные слуховые аппараты также дают пользователю возможность самостоятельно управлять направленностью микрофонов.

Кроме перечисленных, существует еще много параметров, от которых зависит качество звучания, комфорт и разборчивость речи (формула усиления, система подавления обратной связи, сглаживания резких импульсных звуков и др.). Квалифицированный специалист поможет разобраться в том, насколько важен для Вас тот или иной параметр.

Выбираем класс слухового аппарата

Класс слухового аппарата - это набор функций и возможностей для его успешного и эффективного использования. Класс аппарата определяет его стоимость. Различают 5 классов этих приборов: базисный (самый низкий), экономический, средний, бизнес класс и премиум класс.

Базисный класс включает слуховые аппараты с ручной регулировкой имеют заданные параметры (например, для конкретной слуховой потери - отдельный аппарат), и с изменением слуха появляется необходимость замены данного аппарата другим, подходящим уже измененному слуху.

Экономический класс включает программируемые слуховые приборы, преимущество которых состоит в том, что они не имеют конкретных частотно-амплитудных параметров. Прежде, чем такой аппарат начнет работать, надо задать ему режим функционирования. Иначе он будет лишь «шуметь». Этот процесс называется программированием слухового аппарата.

Это очень удобно, потому что как слух может меняться со временем, так и индивидуальные пожелания к звуковому восприятию не отличаются постоянством.

Средний класс - это цифровые программируемые приборы с определенным набором функций для выделения речи и шумоподавления. Этот функционал среднего уровня и имеет определенные требования к акустике помещения, где находится пользователь.

Аппараты бизнес и премиум уровня являются наиболее эффективными и комфортными. Они не только улучшают слух, но и восстанавливают и сохраняют разборчивость речи. Основой таких цифровых аппаратов является особый электронный процессор, цифровой преобразователь, который обеспечивает сложные алгоритмы обработки звука. Такие устройства более точные, надежные, комфортные.

Деление на классы обусловлено тем, что каждый последующий технологический класс учитывает недостатки предыдущих моделей и имеет дополнительные опции для регулирования по пути к наилучшей разборчивости и естественности звучания.

Еще несколько советов:

• Если Вам небезразлична эффективность слухового аппарата в различных акустических условиях (например, на шумной улице, в театре, в цеху, на лекции и т.п.) выбирайте слуховые аппараты с несколькими программами, режим функционирования которых выбирается для конкретной акустической ситуации.


• Если Вы не уверены, что предлагаемая Вам модель слухового аппарата имеет функцию выделения речевого сигнала, так необходимую для наиболее разборчивого восприятия речи, ориентируйтесь по стоимости аппарата, которая в этом случае не может быть менее 20 000 рублей.

Дополнительные функции

Несмотря на то, что большинство цифровых слуховых аппаратов автоматически подстраиваются под акустическую обстановку, многие аппараты дают возможность самостоятельной регулировки громкости, переключения дополнительных программ. Программа - это режим работы слухового аппарата для специфических условий (шумная обстановка, просмотр телевизора, прослушивание музыки и т.д.). Управление слуховым аппаратом может осуществляться кнопками или переключателями, расположенными на корпусе или с помощью пульта управления.

Самые совершенные слуховые аппараты имеют беспроводные технологии передачи данных (например, Widex Link), позволяющие осуществлять связь с мобильными телефонами, аудиоплеерами, компьютерами через дополнительные устройства.

Аппараты могут иметь специфические возможности, например, программу Zen для людей с ушным шумом, функцию частотной транспозиции для глубоких снижений слуха в высокочастотной области и т.д. О таких функциях Вам расскажет специалист.

Выбираем цену слухового аппарата

Условно аппараты можно разделить на пять ценовых класса: базисный, экономический, средний и ТОПовый (Premium или Hi-class).

Однако, с каждым днём разделяющие их грани становятся всё прозрачнее - индустрия настолько быстро развивается, что даже требовательный пользователь сможет остаться довольным аппаратом низшей ценовой категории - в нем может оказаться достаточный набор функций для удовлетворения потребностей конкретного пользователя.

Слуховые категории бюджетной группы имеют возможность как ручной, так и программируемой настроек, аналоговую или цифровую обработку звука. Имеют одну акустическую программу (не считая телефонной катушки), обычно 1 или 2 канала обработки. Функции выделения речи и шумоподавления нет. Это самый дешевый класс слуховых аппаратов.

Ценовой порог среднего класса лежит, как правило, в диапазоне 25 тыс. – 40 тыс. руб. Это обязательно цифровые программируемые слуховые аппараты с системами шумоподавления и простой системой выделения речи. Возможно наличие системы двух микрофонов (фиксированный или адаптивный). Многоканальные и многопрограммные аппараты.

Аппараты «high-end»-класса предлагают пользователю максимальную функциональность и индивидуальность слуховых аппаратов.

Основные производители слуховых аппаратов, представляющие свою продукцию в России – Widex (Дания) , Siemens (Германия) , Bernafon (Швейцария), Oticon (Дания) , Fonak (Швейцария).

Однако даже самый современный слуховой аппарат окажется абсолютно бесполезным, если он неправильно запрограммирован. Настройка слухового аппарата - 50% успеха слухопротезирования в целом. И чем выше технологический класс аппарата, т.е. дороже стоимость слухового аппарата, тем требовательнее нужно подойти к профессиональным качествам специалиста.

Отвечая на вопрос, как выбрать слуховой аппарат, в первую очередь хотим обратить внимание, что подбирать прибор необходимо вместе со специалистом. Слуховой аппарат является сложным медицинским прибором, поэтому к его выбору необходимо относиться крайне серьезно, после проведения диагностики слуха.

По результатам исследования подбирается аппарат с оптимальными параметрами мощности, который позволит максимально точно компенсировать потерю слуха. Кроме того, каждая модель характеризуется определенным набором функций и программ, которые подбираются в зависимости от шумовой обстановки, в которой будет эксплуатироваться аппарат.

Звук является объектом слухового ощущения. Он оценивается человеком субъективно. Все субъективные характеристики слухового ощущения связаны с объективными (физическими) характеристиками звуковой волны.

Воспринимаемые звуки человек различает их по тембру, высоте, громкости.

Тембр – « окраска» звука и определяется его гармоническим спектром. Различные акустические спектры соответствуют разному тембру, даже в том случае, когда основной тон у них одинаков. Тембр – это качественная характеристика звука.

Высотатона – субъективная оценка звукового сигнала, зависящая от частоты звука и его интенсивности. Чем больше частота, главным образом, основного тона, тем больше высота воспринимаемого звука. Чем больше интенсивность, тем ниже высота воспринимаемого звука.

Громкость – также субъективная оценка, характеризующая уровень интенсивности.

Громкость главным образом зависит от интенсивности звука. Однако восприятие интенсивности зависит от частоты звука. Звук большей интенсивности одной частоты может восприниматься как менее громкий, чем звук меньшей интенсивности другой частоты.

Опыт показывает, что для каждой частоты в области слышимых звуков

(16 – 20 . 10 3 Гц) имеется так называемый порог слышимости. Это минимальная интенсивность, при которой ухо еще реагирует на звук. Кроме того, для каждой частоты имеется так называемый порог болевых ощущений, т.е. то значение интенсивности звука, которое вызывает боль в ушах. Совокупности точек, отвечающих порогу слышимости, и точек, соответствующих порогу болевых ощущений, образуют на диаграмме (L,ν) две кривые (рис.1), которые пунктиром экстраполированы до пересечения.

Кривая порога слышимости (а), кривая порога боли (б).

Область, ограниченная этими кривыми, называется областью слышимости. Из приведенной диаграммы, в частности, видно, что менее интенсивный звук, соответствующий точке А, будет восприниматься более громким, чем звук более интенсивный, соответствующий точке В, так как точка А более удалена от порога слышимости, чем точка В.

4. Закон Вебера-Фехнера .

Громкость может быть оценена количественно путем сравнения слуховых ощущений от двух источников.

В основе создания шкалы уровней громкости лежит психофизический закон Вебера-Фехнера. Если увеличивать раздражение в геометрической прогрессии (т.е. в одинаковое число раз), то ощущение этого раздражения возрастает в арифметической прогрессии (т.е. на одинаковое значение).

Применительно к звуку это формулируется так: если интенсивность звука принимает ряд последовательных значений, например, а I 0 , а 2 I 0,

а 3 I 0 ,….(а - некоторый коэффициент, а > 1) и т.д., то им соответствуют ощущения громкости звука Е 0 , 2 Е 0 , 3 Е 0 ….. Математически это означает, что уровень громкости звука пропорционален десятичному логарифму интенсивности звука. Если действуют два звуковых раздражителя с интенсивностями I и I 0, причем I 0 – порог слышимости, то согласно закону Вебера-Фехнера уровень громкости Е и интенсивность I 0 связаны следующим образом:

Е= k lg (I / I 0),

где k – коэффициент пропорциональности.

Если бы коэффициент k был постоянным, то следовало бы, что логарифмическая шкала интенсивностей звука соответствует шкале уровней громкостей. В этом случае уровень громкости звука так же, как и интенсивность, выражалась бы в белах или децибелах. Однако сильная зависимость k от частоты и интенсивности звука не позволяет измерение громкости свести к простому использованию формулы: Е= k lg(I / I 0).

Условно считают, что на частоте 1 кГц шкалы уровней громкости и интенсивности звука полностью совпадают, т.е. k = 1 и Е Б = lg (I / I 0). Чтобы различить шкалы громкости и интенсивности звука, децибелы шкалы уровней громкости называют фонами (фон).

Е ф = 10 k lg(I / I 0)

Громкость на других частотах можно измерить, сравнивая исследуемый звук

со звуком частотой 1 кГц.

Кривые равной громкости. Зависимость громкости от частоты колебаний в системе звуковых измерений определяется на основании экспериментальных данных при помощи графиков (рис. 2), которые называются кривыми равной громкости. Эти кривые характеризуют зависимость уровня интенсивности L от частоты ν звука при постоянном уровне громкости. Кривые равной громкости называют изофонамим.

Нижняя изофона соответствует порогу слышимости (Е = 0 фон). Верхняя кривая показывает верхний предел чувствительности уха, когда слуховое ощущение переходит в ощущение боли (Е = 120 фон).

Каждая кривая соответствует одинаковой громкости, но разной интенсивности, которые при определенных частотах вызывают ощущение этой громкости.

Звуковые измерения . Для субъективной оценки слуха применяется метод пороговой аудиометрии.

Аудиометрия – метод измерения пороговой интенсивности восприятия звука для разных частот. На специальном приборе (аудиометре) определяется порог слухового ощущения на разных частотах:

L п = 10 lg (I п /I 0),

где I п – пороговая интенсивность звука, которая приводит к возникновению слухового ощущения у испытуемого. Получают кривые – аудиограммы, которые отражают зависимость порога восприятия от частоты тона, т.е. это спектральная характеристика уха на пороге слышимости.

Сравнивая аудиограмму пациента (рис. 3, 2) с нормальной кривой порога слухового ощущения (рис. 3, 1), определяют разность уровней интенсивности ∆L=L 1 –L 2 . L 1 – уровень интенсивности на пороге слышимости нормального уха. L 2 - уровень интенсивности на пороге слышимости исследуемого уха. Кривая для ∆L (рис3, 3) называется потерей слуха.

Аудиограмма в зависимости от характера заболевания имеет вид, отличный от аудиограммы здорового уха.

Шумомеры – приборы для измерения уровня громкости. Шумомер снабжен микрофоном, который превращает акустический сигнал в электрический. Уровень громкости регистрируется стрелочным или цифровым измерительным прибором.

Или глухотой, слуховые аппараты являются шансом вновь почувствовать себя полноценными, воспринимая окружающие звуки. Данные устройства подбираются индивидуально врачом-сурдологом, одной консультации продавца здесь будет недостаточно.

Самое главное на начальном этапе - понять, какие бывают слуховые аппараты, рассмотреть особенности их видов и цены на них. Далее нужно определиться с мощностью прибора, понять есть ли у него возможность усиления звука, подробно остановиться на его характеристиках, ознакомиться с отзывами. Если устройство неграмотно подобрано, оно не только не даст возможность хорошо слышать, но и усугубит уже существующие сложности со слухом.

Слуховой аппарат представляет собой специальное устройство, способное усиливать звуки окружающего мира . Основной функцией прибора является преобразование сигнала, который идет от источника, так, чтобы он мог восприниматься плохо слышащим лицом с хорошей степенью.

Чтобы данное явление произошло, аппарат должен усилить звуковой сигнал, изменить его характеристики, как частотные, так и динамические, опираясь на особенности у человека.

Важно понять на начальном этапе, какое устройство нужно больному, оценить ключевые требования. Например, бинауральное применение дает возможность работать обоим ушам , улучшает речевые возможности, оптимизируя локализацию. Но аппараты такого типа подойдут не каждому, поскольку цена достаточно высока.

Сурдолог проводит аудиометрию - измерение остроты слуха, определение слуховой чувствительности к звуковым волнам разной частоты

Устройство должно подбираться особенно тщательно при помощи квалифицированного врача. Хорошо, если в окружении плохослышащего будет тот, кто поможет на начальном этапе эксплуатации.

Виды слуховых аппаратов

Наиболее частым является вопрос, какой слуховой аппарат лучше. Выбор обширен, поэтому данный вопрос не имеет четкого ответа. Для конкретного лица лучшим станет такой прибор, который выбран и настроен специально под него, то есть индивидуально подобранный .

Предварительно придется обсудить со специалистом особенности недуга, потребности, бюджет, стиль жизни, ожидания и так далее. На основании всего вышеперечисленного и будет рекомендован конкретный, подходящий именно вам прибор.

Исходя из «наполненности» приборов имеется несколько типов их классификации. Рассмотрим какие бывают виды слуховых аппаратов и как они называются.

Способ обработки сигнала

Типы устройств зависят даже от такого параметра, как обработка сигнала:

1. Аналоговые устройства работают за счет нескольких составляющих. Микрофон обеспечивает прием колебаний звука, преобразуя их в сигналы электрического типа, попадающие далее в усилитель. Растущие сигналы переходят к телефону, который в свою очередь преобразует колебания в звуковые.
2. Устройства цифрового типа дополнительно преобразуют аналоговые сигналы в цифровые. Далее идет их обработка с применением современных достижений. В основе стоит работа электронной интегральной схемы.

Внешний вид заушного цифрового аппарата с наиболее распространенными названиями его составных частей

Цифровые технологии, которые особенно стремительно развиваются в последнее время, дали возможность получить невиданные ранее возможности в области слуховой коррекции. Минимальное количество «помех» сделали звучание аппаратов максимально чистым, близким к природному.

Метод настройки

Типы слуховых аппаратов по методу настройки:

1. Непрограммируемые , то есть настраиваемые вручную, где громкость корректирует владелец через регулятор.
2. Программируемые . Подключение происходит к компьютеру при помощи кабеля, настраивается цифровым методом. Настройки можно сохранять или корректировать. Большинство таких устройств позволяют хранить в памяти две или больше программ, настроенных по-разному.

Усиление сигнала

В зависимости от усиления сигнала аппараты бывают:

1. Линейного типа . Дают более сильные сигналы, несмотря на то, какой у них параметр слышимости на единицу. При начальном уровне звукового давления имеют более 130 дБ на выходе. Имеется возможность корректировки параметра выхода, который устанавливается пользователем при неприятном для него уровне звука.
2. Нелинейные . Параметр усиления, наделенный возможностью автоматической настройки, зависит от размера поступающего сигнала. До момента достижения поступающего сигнала конкретной отметки (порога срабатывания), коэффициент будет неизменным, как и у линейных приборов. Коэффициент начинает снижаться, когда идущий сигнал становится больше установленного порога. Он в свою очередь определяется протезистом, опираясь на индивидуальные особенности пациента.

Способы звукопроведения

Методы звукового проведения также могут отличаться:

1. Костный тип проводимости используется при . Аппарат аналогичен вибратору костного типа. При выходе сигнал становится вибрационным.
2. Проводимость воздушная применяется при любых слуховых потерях. Передатчиком выступает специальный вкладыш.

Слуховой аппарат костной проводимости

Конструктивная классификация

Исходя из того, где носится устройство, они могут быть четырех видов:

• внутриушные;
• очковые;
• заушные.

Внутриушные приборы устанавливаются в отверстие уха полностью. Составляющие находятся в самом аппарате, изготовленном индивидуально, опираясь на индивидуальное строение пациента, его особенности.

Слуховое устройство может быть внутриканальным. Его устанавливают достаточно далеко, но при этом ушная часть раковины полностью не закрыта. Это самый маленький слуховой аппарат, снаружи он не заметен, этим и многих привлекает.

Внутриушные слуховые аппараты

Карманный слуховой аппарат - устройство, которое можно носить в кармане, состоящее из корпуса, наделенного микрофоном, источником питания и усилителем. Телефон аппарата соединен с корпусом, располагается в ухе со вкладышем. Такое устройство может обладать очень хорошими характеристиками мощности, поскольку микрофон и телефон друг от друга находятся на расстоянии, а это не дает акустическую обратную связь.

Очковый слуховой аппарат - прибор, устанавливаемый на дужке очков. Вибратор у такого аппарата находится на внутренней части. Когда человек одевает очки, вибратор надежно стыкуется с мастоидом - сосцевидным отростком.

Заушный прибор располагается за раковиной уха. При помощи специальной трубочки к нему прикрепляется вкладыш, который и находится в проходе. Он обеспечивает проход звука в ухо, а также надежно фиксирует устройство. Такой прибор дает хорошее усиление и дополнительные возможности, в сравнении с другими аппаратами. Пользуется большой популярностью.

Карманный слуховой аппарат (слева) и очковый слуховой аппарат (справа)

Вкладыш, который так и называется «ушным вкладышем» - важнейшая часть заушного слухового прибора. От него многое зависит, а в частности успешное протезирование. Они бывают стандартного типа и индивидуальные, изготавливаемые непосредственно под потребности и запросы больного. У индивидуального вкладыша множество неоспоримых преимуществ, среди которых отличная форма, оптимальный размер, герметичность, надежность фиксации и так далее. Без него нельзя рассчитывать на 100% успешное слуховое протезирование.

Итак, все вышеперечисленные современные приспособления наделены немалым количеством положительных сторон, подбираются они индивидуально. Для оптимального подбора ушного аппарата нужно опираться на степень и , форму слухового канала.

Понять это сможет только профессионал, а именно сурдолог. В его компетенции помощь в подборе нужного вида аппарата, который будет полностью соответствовать потребностям конкретного человека.

В системах управления значительная часть инфор­мации поступает к человеку в форме звуковых сигна­лов. Отражающие эти сигналы ощущения вызываются действием звуковой энергии на слуховой анализатор. Он состоит из уха, слухового нерва и сложной систе­мы нервных связей и центров мозга. В аппарат, обо­значаемый термином «ухо», входят: наружное (звуко­улавливающий аппарат), среднее (звукопередающий аппарат) и внутреннее (звуковоспринимающий аппа­рат) ухо. Ухо воспринимает определенные частоты звуков благодаря функциональной способности волокон его мембраны к резонансу. Физиологическое значение наружного и среднего уха заключается в проведении и усилении звуков. Слуховой анализатор человека улав­ливает форму волны, частотный спектр чистых тонов и шумов, осуществляет анализ и синтез в определенных пределах частотных компонент звуковых раздражении, обнаруживает и опознает звуки в большом диапазоне интенсивностей и частот. Слуховой анализатор позво­ляет дифференцировать звуковые раздражения и оп­ределять направление звука, а также удаленность его источника. Источником звуковых волн может быть любой процесс, вызывающий местное изменение дав­ления или механические напряжения в среде. Слухо­вой аппарат человека воспринимает как слышимый звук колебания с частотой 16 Гц - 20 кГц; ухо наибо­лее чувствительно к колебаниям в области средних частот - от 1000 до 4000Гц. Звуки частот ниже 16 Гц называются инфразвуками, а выше 20кГц - ультразву­ками. Инфразвуки и ультразвуки также могут оказы­вать воздействие на организм, но оно не сопровожда­ется слуховым ощущением.

Физически звук характеризуется амплитудой (ин­тенсивностью), частотой и формой звуковой волны. Интенсивностью звукового сигнала принято считать силу звука в Вт/м2. Так как сила звука пропорциональ­на квадрату звукового давления, то в практике пси­хофизиологической акустики чаще всего используется непосредственно звуковое давление, выраженное в децибелах от исходного уровня, равного 2x10-5 Па. Сила звука в децибелах определяется выражением

где J - сила звука данного сигнала; J 0 - исходный уровень силы звука эталонного сигнала.

Так как , то

где а - коэффициент пропорциональности; Р зв - зву­ковое давление; - исходный уровень давления.

Давление 210 -5 Па при частоте 2000 Гц соот­ветствует силе звука, равной 10 ~12 Вт/м2, и считается абсолютным порогом звукового анализатора.

В реальных условиях деятельности человеку прихо­дится воспринимать звуковые сигналы на том или ином фоне. При этом фон может маскировать полезный сигнал, что, естественно, затрудняет его обнаружение. При разработке и конструировании акустических ин­дикаторов задача борьбы с эффектом маскировки и поисков оптимального отношения интенсивности полезного сигнала к интенсивности шума (фона) являет­ся одной из важнейших.

Основными количественными характеристиками слухового анализатора являются абсолютный и диф­ференциальный пороги. Нижний абсолютный порог соответствует интенсивности звука в децибелах, обна­руживаемого испытуемым с вероятностью 0,5; верхний порог - интенсивность, при которой возникают раз­личные болевые ощущения (щекотание, покалывание, головокружение и т.д.). Между ними расположена область восприятия речи (рис. 11.7).

Рис. 11.7. Линии равной громкости.

Рис. 11.8. Дифференциальные пороги слухового анализатора:

а - по интенсивности (D 13); б - по частоте (D F).

Человек оценивает звуки, различные по интенсив­ности, как равные по громкости, если частоты их так­же различны. Например, тон с интенсивностью 120 дБ и частотой 10 Гц оценивается как равный по громкости тону, имеющему интенсивность 100 дБ и частоту 1000 Гц. Таким образом, снижение интенсивности как бы компенсируется увеличением частоты. Субъектив­ное ощущение интенсивности звука называется гром­костью и измеряется в фонах. Уровень громкости в фонах численно равен интенсивности звука в децибе­лах для чистого тона частотой 1000 Гц, воспринимае­мого как равногромкий с данным звуком.

Величина едва различимой прибавки к исходному звуковому раздражителю зависит не только от его интенсивности, но и от частоты. В пределах среднего участка диапазона изменения звука по частоте и интенсивности величина энергетического дифференци­ального порога примерно постоянна и составляет 0,1 от исходной интенсивности раздражителя (рис. 11.8, а).

Дифференциальный порог по частоте зависит как от частоты исходного звука, так и от его интенсивно­сти. В пределах от 60 до 2000 Гц при интенсивности звука выше 30 дБ абсолютная величина едва различи­мой прибавки равна примерно 2 - 3 Гц. Для звуков выше 2000 Гц эта величина резко возрастает и изменя­ется пропорционально росту частоты (рис. 11.8, б). От­носительная величина дифференциального порога для звуков в зоне 200- 16000 Гц является почти констант­ной и равна примерно 0,002. При сокращении интен­сивности звука ниже 30 дБ величина дифференциаль­ного порога резко возрастает.

Временной порог чувствительности акустического анализатора, т. е. длительность звукового раздражите­ля, необходимая для возникновения ощущения, так же как пороги по громкости и высоте, не является посто­янной величиной. С увеличением как интенсивности, так и частоты он сокращается. При достаточно высо­кой интенсивности (30 дБ и более) и частоте (1000 Гц и более) слуховое ощущение возникает уже при дли­тельности звукового раздражителя, равной всего 1 мс. Однако при уменьшении интенсивного звука той же частоты до 10 дБ временной порог достигает 50 мс. Аналогичный эффект дает и уменьшение частоты.

Оценка громкости и высоты очень коротких зву­ков затруднена. При длительности синусоидального тона 2 - 3 мс человек лишь отмечает его наличие, но не может определить его качеств. Любой звук оценивается только как «щелчок». С увеличением длительности звука слуховое ощущение постепенно проясняется: человек начинает различать высоту и громкость. Минимальное время, необходимое для отчетливого ощу­щения высоты тона, равно примерно 50 мс.

Дифференцировка двух звуков по частоте и интен­сивности также зависит от отношения их по длитель­ности и от интервала между ними. Как правило, звуки, равные по длительности, различаются точнее, чем не­равные.

Акустический анализатор обеспечивает также от­ражение и положения источника звука в простран­стве: его расстояние и направление относительно субъекта.

Пороги зависят от времени предъявления сигна­ла, положения головы испытуемого, адаптации и изме­няются с течением времени для одного и того же ис­пытуемого. Эти изменения могут составлять до 5 дБ за 0,5 мин, тогда как в некоторых условиях ярко выражен­ной тенденции к увеличению или уменьшению порога может и не быть даже в течение часа. Сравнение каж­додневных изменений порогов, полученных в течение некоторого периода времени, с усредненными данны­ми этих изменений показывает, что колебание измене­ний в 3 - 4 раза превышает усредненное. Иногда по­рог может изменяться даже в течение нескольких секунд. Если стимул состоит из пяти сигналов одного тона длительностью по 0,4 с, следующих друг за дру­гом с интервалом в 0,6 с, то все они будут восприняты только при интенсивности, на 6 дБ превышающей аб­солютный порог, когда не слышно ни одного из этих сигналов. Значительное влияние на величину порогов оказывает длительность сигнала. Так, для синусоидаль­ных сигналов средних и высоких частот в диапазоне длительностей от 10 до 100 - 200 мс удвоение длитель­ности приводит к понижению порога на 3 дБ.

Специфическим видом слухового восприятия яв­ляется восприятие речевых сообщений. Речь представ­ляет одно из наиболее эффективных исторически сло­жившихся средств передачи информации человеку. Вопрос о характеристиках речевых сигналов прежде всего возникает при разработке аппаратуры, предназ­наченной для передачи информации от человека к человеку. Однако этим его значение не ограничивается. В связи с развитием синтетической телефонии откры­ваются возможности использования речевых сигналов также при обмене информацией между человеком и машиной.

Проблема речи имеет кардинальное значение в психологии. Она выступает в той или иной форме при изучении сенсорных процессов, памяти, умственных действий, двигательных навыков, свойств личности и т. д. Данные, накопленные в экспериментальной пси­хологии, позволили раскрыть ряд существенных ас­пектов механизмов восприятия речи и речеобразования. Они послужили основой для постановки проблемы речевой коммуникации в плане инженер­ной психологии.

Задачи техники связи потребовали изучения зави­симости восприятия речевых сигналов от их акусти­ческих характеристик, определения разборчивости речи в условиях шума, поиска путей повышения раз­борчивости и т. п.

Форма волны является функцией, которая связы­вает мгновенное речевое давление со временем. Рече­вое давление есть сила, с которой речевая волна давит на единицу площади, обычно перпендикулярной к гу­бам говорящего и расположенной в произвольном, но определенном участке по отношению к говорящему, на расстоянии 1 м от него.

Речевой звук является сложным. Он включает ряд обертонов, находящихся в гармоничном отношении к основному тону (гармоник). Для повышения разборчи­вости речи увеличивают ее интенсивность.

Важным условием восприятия речи является раз­личение длительности произнесения отдельных звуков и их комбинаций. Среднее время длительности произ­несения гласного равно примерно 0,35 с. Длительность согласных колеблется от 0,02 до 0,3 с. При восприятии потока речи особенно важно различение интервалов между словами или группами слов. Исключение пауз или их неверная расстановка может привести к иска­жению смысла воспринимаемой речи.

Речь обладает не только акустическими, но и неко­торыми другими специфическими характеристиками. Слово имеет определенный фонетический, фонематический, слоговой, морфологический состав, является определенной частью речи, несет определенную смыс­ловую нагрузку. Важным фактором, влияющим на опоз­нание слов, является их частотная характеристика. Чем чаще встречается слово, тем при более низком отно­шении речи к шуму оно опознается.

При восприятии отдельных слогов и слов суще­ственную роль играют их фонетические характерис­тики; при восприятии словосочетаний в действие всту­пают синтаксические зависимости, а фонетические отступают на второй план.

Слушатель улавливает синтаксическую связь меж­ду словами, которая помогает ему восстановить сооб­щение, разрушенное шумом. Если абстрагироваться от лексико-семантических характеристик словосочетаний и представить только модель связи, то оказывается, что слушатель легче всего улавливает согласование, затем управление и, наконец, примыкание. Интересно отме­тить, что стереотипные словосочетания, фразеологиз­мы опознаются згачительно хуже, чем можно было бы ожидать исходя из вероятностной модели восприятия. Слишком большое сужение сочетательных возможно­стей слова ограничивает возможность поиска. Увели­чение количества возможных ответов как бы расширя­ет «зону поиска» и тем самым повышает вероятность правильного опознания. Это лишний раз подтверждает положение о том, что аудирование есть активный про­цесс.

При переходе к фразам слушатель начинает ориен­тироваться уже не на отдельные элементы предложе­ния, а на весь его сложный грамматический каркас.

Изучалось также восприятие речевых сообщений, которые включали фразы, допускающие неоднознач­ную интерпретацию (вызывающие «семантический шум»). Было показано, что в этих условиях процесс восприятия замедляется, возникает необходимость повторного восприятия тех частей текста, которые предшествуют критической фразе. В ходе восприятия человек, преодолевая неоднозначность, осуществляет трансформацию фраз.

Приведенные данные показывают, что аудирова­ние представляет собой многоуровневый процесс, в котором сочетаются фонетический, синтаксический и семантический уровни. При этом вышележащие уров­ни играют ведущую роль, определяя ход всего процес­са аудирования, что необходимо иметь в виду при орга­низации речевых сообщений.

На качество восприятия и понимания речевых сообщений оператором оказывает влияние два основ­ных интегральных фактора: правильное построение аудиотекста и организация речевого сообщения.

Аудиотекстом называется текст, предназначенный для смыслового восприятия на слух. Звуковая речевая связь в деятельности оператора очень часто принима­ет именно такую форму логического и семантического объединения отдельных слов и предложений в смыс­ловые блоки - сверхфазовые единства (СФЕ). Пони­мание звучащего сообщения во многом обусловлено действием двух факторов: логико-смысловой структу­ры аудиотекста и его паралингвистической реализа­ции (скорости речи, распределения фраз, интонации).

Логико-смысловая структура аудиотекста опреде­ляется способом изложения мыслей. Наиболее опти­мальным считается дедуктивный способ их изложения (от общего к частному), при котором первое предложе­ние нацеливает аудитора на восприятие определенной темы, после чего следует ряд конкретных положений, доказывающих правильность посылок умозаключений. В психолингвистических исследованиях при анализе текстов исходят из следующих положений:

■ расчленение всего текста на смысловые блоки - СФЕ;

■ представление схемы всего текста в виде логической це­почки, являющейся каркасом, на который как бы нанизы­вается весь текст;

■ вычисление в выделенных СФЕ информации с помощью некоторых формализованных процедур.

Информационная ценность аудиотекста может быть усилена с помощью полного или частичного по­вторения, особенно ключевых слов в СФЕ. Это обеспе­чивает избыточность сообщения и его помехоустойчи­вость. Большое значение при организации аудиотекста имеет также выбор слов для компоновки текстов и выбор грамматических конструкций. Словарь текста должен быть максимально ограничен условиями дея­тельности: чем он меньше, тем выше помехоустойчи­вость аудиотекста. Все слова должны быть понятны и знакомы, частота их встречаемости должна быть высо­кой. Грамматические конструкции и связи между сло­вами должны быть четкими и простыми. Любое услож­нение ведет к ухудшению понимания и разборчивости. Определенное значение имеет длина предложений аудиотекста (не более 9-11 слов) и компоновка смыс­ловых блоков (не более 7). В противном случае проис­ходит перегрузка оперативной памяти.

Организация речевого сообщения предусматрива­ет построение его в форме, наиболее пригодной для восприятия оператором. Правильная организация ре­чевого сообщения позволяет обеспечить требуемые уровни разборчивости речи. Она оценивается процен­тным отношением числа правильно принятых слуша­телем элементов речевой передачи к числу передан­ных. Элементами речи считаются: форманты (области концентрации энергии в спектре данного звука), от­дельные звуки (фонемы), слоги, слова, словосочетания (фразы).

Разборчивость речи можно определить экспери­ментально с помощью артикуляционных таблиц и рас­четным методом, исходя из разборчивости формант и известных функциональных зависимостей. Нормы разборчивости речи приведены в табл. 11.5.

Таблица 11.5

Нормы разборчивости речи

Разборчивость речи является важнейшей характе­ристикой, определяющей качество ее восприятия. В ус­ловиях тишины основным фактором, влияющим на разборчивость, является интенсивность. Частота голоса не оказывает существенного влияния на разборчи­вость речи: высокий и низкий голос понимаются оди­наково хорошо. Оптимальный диапазон интенсивнос­ти речи составляет от 40 до 60 дБ. Основным фактором, влияющим на разборчивость

Рис. 11.9. Влияние уровня шума на разборчивость речи.

речи в условиях шума, является отношение мощности речи к мощности шума (рис. 11.9). Обычно речь бывает понятной, если интен­сивность речи превышает интенсивность шума на 6 дБ.

Большое значение на разборчивость оказывает правильный выбор слов. В условиях шума двухслож­ные слова опознаются на 30% лучше, чем однослож­ные, а трехсложные - на 50%. Слова с ударением на последнем слоге опознаются лучше, чем с ударением на первом. Важным фактором является также вероят­ностная характеристика слов: чем чаще оно встречает­ся, тем лучше опознается. Наибольшей помехоустой­чивостью к белому шуму обладают звуки Р, Л, М, Н, наихудшей - С, Ф, Ц, Т, Г. Распознаваемость слов повышается, если они начинаются с гласных. Опти­мальным считается темп речи от 60 до 80 слов в мину­ту, допустимым - до 120 слов в минуту.

Длина фразы не должна превышать 7±2 слов, что определяется объемом оперативной памяти. Наиболее значащие слова следует располагать в первой трети фразы. В разрешающих фразах, командах разрешение следует располагать в конце фразы, после содержания действия, в запрещающих - наоборот.

Повышению разборчивости речи способствует зрительный контроль (возможность видеть говорящего). Эффективным при интенсивности речи более 85 дБ является применение шумозаглушек. Однако при уров­не более 95 дБ применение шумозаглушек может ока­заться неэффективным. Большое значение имеет вы­полнение специальных требований к говорящему: достаточная интенсивность и оптимальный темп речи; большая продолжительность слогов; повышенная ва­риативность звуковых высот; преобладание (по време­ни) речевых звуков, а не пауз; повторение передачи должно иметь ту же структуру и те же слова, что в первоначальном случае.

С помощью речи формируется особый вид сигна­лов, называемых речевыми. Любой сигнал является носителем информации (см. главу И). Речевой сигнал и представляемая им информация используются в дея­тельности оператора, а следовательно являются объек­том изучения инженерной психологии в следующих случаях:

■ при организации общения между операторами (речевая коммуникация);

■ при организации взаимодействия между человеком и ЭВМ (речевой ввод и вывод информации);

■ при проведении контроля функционального состояния оператора: по анализу спектрально-временных характе­ристик речи можно судить о состоянии человека в про­цессе его работы;

■ при организации подсказки оператору о необходимых действиях.

Слуховой анализатор включает в себя ухо, нервы и слуховые центры, расположенные в коре головного мозга

Человеческое ухо представляет собой орган слуха, в котором располагается периферический отдел слухового анализатора, содержащий механорецепторы, чувствительные к звукам, к силе тяжести и к перемещению в пространстве.Большинство структур уха предназначены для восприятия, усиления и преобразования звуковой энергии в электрические импульсы, которые, поступая в слуховые зоны мозга, вызывают слуховое ощущение.

Орган слуха человека (рис. 2) включает наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины 1, улавливающей и направляющей звуковые волны в наружный слуховой проход 2. Слуховой проход довольно широкий, но примерно в середине он значительно суживается. Это обстоятельство следует иметь в виду при извлечении из уха инородного тела. Кожа слухового прохода покрыта тонкими волосками. В просвет прохода открываются протоки желез, вырабатывающие ушную серу. Волоски и ушная сера выполняют защитную функцию – предохраняют слуховой проход от проникновения в него пыли, насекомых, микроорганизмов.

За слуховым проходом, на границе его со средним ухом находится тонкая упругая барабанная перепонка 3. За ней располагается полость среднего уха 4. Внутри этой полости имеются три слуховые косточки – молоточек 6, наковальня 7 и стремечко 8. Полость среднего уха сообщается с полостью рта через евстахиеву (слуховую) трубу 5. Евстахиева труба служит для выравнивания давления в полости среднего уха с наружным. Если возникает разность давлений, то нарушается острота слуха, а если разность давлений окажется очень большой, то может произойти разрыв барабанной перепонки. Чтобы этого не произошло, необходимо открыть рот и сделать несколько глотательных движений.

Во внутреннем ухе располагается спиралевидной формы улитка 9. Внутри в одном из каналов улитки, заполненных жидкостью, расположенаосновная мембрана, на которой находится звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган . Он состоит из 3 – 4 рядов рецепторных клеток, общее число которых достигает 24000.

Рис. 2. Орган слуха человека: а – наружное ухо; б – среднее ухо; в – внутреннее ухо; 1 – ушная раковина; 2 – наружный слуховой проход; 3 – барабанная перепонка; 4 – полость среднего уха; 5 – евстахиева труба; 6 – молоточек; 7 – наковальня; 8 – стремечко; 9 – улитка; 10 – вестибулярный аппарат; 11 – преддверие; 12 – полукружные каналы; 13 – слуховой нерв; 14 – нерв преддверия.

Звуковые волны, улавливаемые ушной раковиной, вызывают колебания барабанной перепонки и затем через систему слуховых косточек и возникающих в улитке колебаний жидкости передаются воспринимающим фоно-рецепторным клеткам кортиева органа , вызывая их раздражение. Слуховое раздражение, преобразованное в нервное возбуждение (нервный импульс), по слуховому нерву 13 попадает в кору головного мозга, где происходит высший анализ звуков – возникают слуховые ощущения.

Одна из основных характеристик слуха заключается в восприятии звуков определенного диапазона частот . Ухо человека способно слышать звуки с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц.

Важной характеристикой слуха является острота слуха или чувствительность слуха . Чувствительность слуха можно оценивать абсолютным пороговым звуковым давлением (Па), вызывающим слуховое ощущение. Минимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом человека, называется порогом слышимости . Величина порога слышимости зависит от частоты звука. На практике для удобства оценки восприятия звуков принято использовать относительную величину: уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Порог слышимости на частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике, примерно соответствует порогу чувствительности уха человека и равен 0 дБ.

При высоких уровнях звукового давления (120 – 130 дБ) возможно появление неприятного ощущения, а затем и боли в органах слуха. Наименьшая величина звукового давления, при которой возникают болевые ощущения, называется порогом болевого ощущения . В диапазоне слышимых частот этот порог больше порога слышимости в среднем на 80 – 100 дБ.

Существенной характеристикой слуха является способность дифференцировать звуки различной интенсивности по ощущению их громкости. Минимальная величина ощущаемого различия звуков по их интенсивности называется дифференциальным порогом восприятия силы звука. Для звуков средней части звукового спектра эта величина составляет около 0,7 – 1,0 дБ.

Поскольку слух является средством общения людей, особое значение в его оценке имеет способность восприятия речи или речевой слух. Особенно важно в оценке слуха сопоставление показателей речевого и тонального слуха, что дает представление о состоянии различных отделов слухового анализатора. Большое значение имеет функция пространственного слуха, заключающаяся в определении положения и перемещения источника звука.