Медико-технические требования к слуховым аппаратам. Физиология слухопротезирования
Конструкцию слуховых аппаратов предопределяют основные закономерности физиологии и патологии слуха.
Слуховое восприятие человека ограничено определенной слуховой зоной по высоте в диапазоне приблизительно от 20 до 20 000 гц и по интенсивности от минимального уровне, называемого порогом слухового ощущения (слышимости), до максимального уровня — порога неприятного ощущения. Это расстояние между порогами носит название динамического диапазона слуха.
Человеческое ухо обладает наибольшей чувствительностью к звукам в диапазоне частот 1000—3000 гц (Г. К. Гринберг, Р. А. Засосов, Л. В. Нейман). В связи с этим в качестве нулевого уровня звукового давления или стандартного порога слышимости принята величина звукового давления, соответствующая порогу слухового ощущения при нормальном слухе для тона частотой 1000 гц, равная 2-10-5 н/м2 (ГОСТ 8849-58).
Рядом авторов проведено исследование порога максимального слухового восприятия (В. И. Воячек, С. Н. Ржевкин, Fletcher, Wegel, Bekesy, Silverman et al., и др.).
Известно, что с увеличением силы звука нарастает ощущение его громкости. Однако при достижении определенного уровня прирост громкости прекращается, а дальнейшее усиление звука приводит к неприятным ощущениям в ухе: низкие звуки вызывают ощущение давления и вибрации, высокие звуки — чувство боли. При этом возможно появление головокружения, связанного С раздражением вестибулярного анализатора. В связи с этим порог максимального слухового восприятия получил и другие наименования: порог осязательного ощущения, порог ощущения давления, порог болезненного ощущения, или болевой порог, порог дискомфорта. Н. В. Тимофеев и К. П. Покрывалова предлагают даже раздельное определение порогов ощущения давления и боли.
Л. В. Нейман считает, что практически приходится ограничиться определением порога неприятного ощущения (дискомфорта), приняв за утрату интенсивность звука, при которой возникает любое неприятное ощущение, делающее непереносимым дальнейшее усиление этого звука. С данным мнением следует согласиться, так как наш опыт показывает, что дети, страдающие дефектами слуха и речи, нередко не только не могут различить ощущения давления и боли, но и сообщить о них.
Л. В. Нейман провел определение порогов дискомфорта у 74 глухонемых детей. Согласно его данным, пороги неприятного ощущения у глухонемых школьников находятся в тех же пределах, что и у нормально слышащих детей,— па уровне 110—130 дб.
Б. Е. Шейвехман выделяет в зоне слухового восприятия человека три области уровней интенсивности. Первая область распространяется от порога нормального слуха человека до уровня 40 дб и охватывает во внешней среде весьма ограниченное количество сигналов.
Вторая область включает уровни от 40 до 80—90 дб и охватывает основную совокупность полезных звуков окружающей среды. Характерно, что в процессе эволюции слуховой анализатор человека именно в этой области приобрел способность к наиболее топкой дифференциации социально и биологически наиболее важных для человека звуков. Fletcher yа основании данных Knudsen установил, что наилучшая способность к дифференциации звуков наблюдается при уровнях ощущений 60—80 дб, т. е. орган слуха человека обладает большей приспособленностью к восприятию звуков данной интенсивности. Объясняется это представлениями современной физиологии о том, что функции анализаторов развиваются в процессе приспособления к внешней среде, меняясь качественно в ходе развития.
В этой области слухового восприятия главное значение имеет зона речи, в которой человек воспринимает наиболее важные для него социальные и биологические раздражители. Однако эта область охватывает только важнейшую часть необходимых для понимания речи звуков. Для полноценного восприятия речи все же необходима почти вся зона слухового восприятия, так как уровень звукового давления тихого шепота равен 10—15 дб и даже в громкой речи имеются такие составные элементы (некоторые глухие гласные), интенсивность которых не превышает 25 дб.
Третья область охватывает уровни от 80—90 дб до порога неприятного ощущения звука, т. е. до уровней 120— 130 дб. С развитием современной техники эти уровни, при которых звук является сильным раздражителем, начинают приобретать особое значение.
При нормальном слухе наибольший динамический диапазон, достигающий 130 дб, приходится на частоту 1000 гц. При тугоухости и глухоте слуховые пороги повышаются, уменьшая динамический диапазон слуха. Исследованиями Л. В. Неймана установлено, что динамический диапазон слухового восприятия у глухонемых очень узок (в среднем он равен 15 дб); максимальная величина его достигает 40 дб. Практически же динамический диапазон у глухонемых не превышает 25—30 дб. Из этого следует, что динамический диапазон остаточного слуха глухих лежит в третьей области слухового восприятия. Следовательно, при слухопротезировании особое значение приобретает использование третьей области слухового восприятия.
В этой области деятельности слухового анализатора наблюдаются существенные отличия по сравнению с перзой или второй областью, так как у человека нет исторически накопленного опыта дифференциации и анализа звука столь значительной интенсивности. Важнейшее значение здесь приобретают явления утомления и в связи с этим фактор интенсивности звукового раздражителя. Для слухопротезирования это определяет величину усиления и продолжительность пользования слуховым аппаратом.
