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.

Каждый человек, который имеет нарушения слуха, должен пройти детальное медицинское обследование. По его результатам врач может назначить слуховой аппарат. Сегодня существует довольно много разновидностей данных устройств, которые позволяют улучшить качество жизни.

Слуховые аппараты

Слуховой аппарат считается сложным устройством, которое позволяет компенсировать . Многие люди путают данные приборы с бюджетными усилителями звука. Однако последние лишь увеличивают громкость звуков, тогда как слуховые аппараты делают речь более четкой и внятной, очищая ее от посторонних шумов. Это очень важно для слабослышащих людей с разной степенью , и имеющих инвалидность.

Схема работы

Слуховые аппараты оснащены микрофоном, который улавливает звук. После чего сигнал попадает на усилитель. Данный элемент увеличивает громкость звуков и передает их на телефон. Именно там они трансформируются в звуковые вибрации.

Современные устройства оснащены также микропроцессором. Он отвечает за обработку полученной информации. Благодаря этому удается отделить речь от посторонних звуков. Помимо этого, данный элемент позволяет менять звуковые характеристики с учетом индивидуальных особенностей пациента.

Схема работы цифрового слухового аппарата

Виды, характеристики

Все слуховые аппараты можно разделить на две группы – аналоговые и цифровые. Первая группа устройств считается устаревшей. Они обладают простым принципом действия, который заключается в одинаковом увеличении громкости звуков на всех частотах. В условиях повышенного шума это вызывает сильный дискомфорт. Управлять уровнем громкости помогает лишь специальный регулятор.

Аналоговые устройства значительно уступают электронным. Слух обычно снижается неравномерно по разным частотам. Аналоговые приборы не могут подстраиваться под данную особенность.

Обладают несколькими бесспорными достоинствами. Они имеют компактные размеры и просты в применении. Такие приспособления можно настраивать с учетом индивидуальных особенностей. Качество звука, которое передается данными приборами, намного выше. Благодаря их применению можно сделать речь более разборчивой.

Помимо этого, данные устройства имеют возможность полной автоматизации. В данном случае человеку не требуется ничего регулировать – при необходимости это сделает сам аппарат.

Современные слуховые аппараты

В зависимости от способа настройки выделяют такие виды устройств:

1. Непрограммируемый аппарат – его нужно настраивать вручную посредством специальных регуляторов.
2. Программируемый прибор – посредством кабеля подключается к компьютеру. Настройка данного устройства проводится в цифровом виде, что позволяет учитывать особенности слуха.

По способу усиления существуют такие группы приспособлений:

1. Линейные – увеличивают интенсивность звуков вне зависимости от громкости на одинаковую величину.
2. Нелинейные – оснащены функцией автоматического регулирования усиления. Их работа зависит от уровня звукового сигнала.

В зависимости от метода звукопроведения существуют такие виды аппаратов:

1. Устройство костной проводимости – используется при . В этом случае телефон сделан в форме костного вибратора. Он располагается за ухом и плотно прилегает к сосцевидному отростку. После чего усиленный сигнал трансформируется в вибрационный, а не звуковой.
2. Прибор воздушной проводимости – применяется для коррекции различных видов слуховых нарушений. Звук с телефона поступает через ушной вкладыш, который помещают в слуховой проход.

В зависимости от локализации устройства существуют такие виды слуховых аппаратов:

1. – отличается простотой применения и надежностью. Такие устройства можно размещать за ухом. С их помощью удается компенсировать любые нарушения слуха. Подобные аппараты подходят для всех в том числе и .
2. – компактное мини приспособление, которое помещают в ушную раковину. Такие модели позволяют компенсировать довольно . Корпус устройства делают по индивидуальному слепку, который в точности повторяет строение уха. Благодаря этому удается добиться максимального комфорта.
3. – находится внутри слухового прохода. Такие модели имеют самые маленькие размеры. Они не видны окружающим, поскольку находятся внутри слухового прохода. С помощью подобных приспособлений удается добиться отличного качества звука и прекрасной разборчивости речи.

Виды слуховых аппаратов

Чтобы , нужно учитывать немало критериев. По принципу действия такие устройства бывают цифровыми и аналоговыми. Первая категория позволяет получить более качественное звучание. Такие модели можно настраивать под индивидуальные потребности человека. Многие производители такой техники полностью отказались от изготовления аналоговых приборов.

При выборе обязательно нужно определиться с количеством приборов. Конечно, бинауральное применение устройств для двух ушей обладает целым рядом преимуществ. Так, оно помогает выявлять источник звука, обеспечивает хорошую разборчивость речь, справляется с эффектом тени головы.

Тем не менее, данный вид применения слуховых аппаратов показан не всем. Некоторые люди и вовсе сталкиваются с определенными сложностями или не испытывают в них особенной необходимости. Большое значение имеет и цена устройства – оно будет стоит значительно дороже.

Выбирая аппарат, обязательно нужно учитывать его мощность. Данный показатель должен иметь достаточный запас. Это поможет компенсировать снижение слуха, поскольку устройство обычно покупают сразу на несколько лет.

Немаловажное значение имеет число каналов. Под данным термином понимают диапазон частот, в котором можно регулировать усиление. Благодаря большому количеству каналов можно настроить аппарат в зависимости от конкретного нарушения слуха. Это позволяет добиться максимальной разборчивости речи.

Еще одним ключевым параметром считается система компрессии. Она заключается в неравномерном усилении звуков, которые имеют различную громкость. Благодаря этому аппарат можно настроить так, чтобы тихие звуки были слышны, тогда как громкие при этом не будут вызывать дискомфорта.

Еще одним важной особенностью является возможность подавления шума. Наличие данной системы делает применение аппарата более комфортным в условиях повышенного шума. Существуют устройства, которые могут подавлять шум и при этом усиливать речь.

При выборе непременно следует обращать внимание на наличие системы микрофонов. Данные элементы могут быть направленными или ненаправленными. Самым лучшим вариантом считается адаптивная направленность, которая меняется автоматически в зависимости от обстановки. Также очень удобно пользоваться аппаратами, которые позволяют самостоятельно управлять направленностью микрофона.

При устройства нужно отдавать предпочтение известным компаниям, которые имеют огромный опыт изготовления подобных устройств. Такие организации имеют богатый выбор аппаратов и аксессуаров к ним. Помимо этого, подобные компании предоставляют на свою продукцию гарантию и имеют отличную систему сервисных центров.

Если же выбрать прибор малоизвестного производителя, есть риск появления проблем с сервисным обслуживанием. Также могут возникнуть сложности с настройкой или приобретением аксессуаров.

Как подключить слуховой аппарат

Сверхмощные приборы

Одним из главных параметров, который необходимо учитывать при покупке слухового аппарата, является мощность. Она должна быть достаточной, чтобы усиливать звуки в настоящее время и впоследствии, ведь проблемы со слухом могут прогрессировать.

Сегодня в продаже есть приборы не только средней или малой мощности, но и сверхмощные, карманные или заушные устройства. Последняя категория применяется при . Обычно их используют при снижении слуха до 120 дБ.

Смотрите в нашем видео отзывы о разных видах слуховых аппаратов:

Правильно подобранные слуховые аппараты помогают компенсировать потери слуха и вернуться к полноценной жизни. Чтобы решить данную задачу, рекомендуется вовремя обратиться к врачу. После тщательной диагностики специалист выберет оптимальное устройство, которое компенсирует ухудшение слуха.

Значительная часть информации поступает к оператору в форме звуковых сигналов. Особенно широко звуковые сигналы используются при передаче речевых сообщений. С помощью звуковых сигналов оператор получает до 10% всей поступающей информации.

Основными параметрами звуковых колебаний являются интенсивность, частота и форма, которые отражаются в слуховых ощущениях как громкость, высота, тембр. Интенсивность звука оценивается по звуковому давлению, которое измеряется в динах на квадратный сантиметр.

Так как диапазон давлений, ощущаемых ухом, чрезвычайно широк (от 2·10 -4 до 2·10 2 дин/см 2), интенсивность звука выражается в логарифмических единицах по отношению к уровню I 0 =2·10 -4 дин/см 2 . Такой единицей является децибелл

где I - величина измеряемого звукового давления.

Частота звуковых колебаний измеряется в герцах. Один герц есть частота такого звукового колебания, период которого равен одной секунде. Диапазон частот, воспринимаемых ухом, лежит в пределах от 16 до 20000 гц. Особое значение в этом диапазоне имеют частоты от 200 до 3500 гц, соответствующие спектру человеческой речи.

Все звуки могут быть разделены на простые и сложные. Колебания, происходящие с одной частотой, называются простыми звуками или чистыми тонами. Все остальные звуки рассматриваются как сложные. Нерегулярные звуковые колебания называются шумом. Особо выделяется белый шум - звук, содержащий все слышимые частоты.

Интенсивность, частота и форма являются физическими (объективными) характеристиками звуковых волн, однако ими не могут быть еще количественно оценены вызываемые звуком ощущения. Поэтому для описания слухового ощущения необходимо ввести специальные параметры и единицы их измерения. Субъективными аналогами рассмотренных физических характеристик являются громкость, высота и тембр звука. Хотя эти субъективные параметры не могут быть столь же измерены, как физические, они необходимы для иллюстрации связей между звуком и слуховым ощущением.

Громкость - характеристика слухового ощущения, наиболее тесно связанная с интенсивностью звука. Уровень громкости выражается в фонах, фон численно равен уровню звукового давления в децибелах для чистого тона частотой 1000 гц, воспринимаемого как равногромкий с данным звуком. На рис. 26 приведены кривые равной громкости от нуля до 120 фонов (через каждые 20 фонов) в диапазоне частот от 20 до 20000 гц. Из рисунка видно, что за пределами звукового диапазона для получения той же громкости требуется большая интенсивность звука. Это значит, что звуковой диапазон обладает наибольшей чувствительностью. Абсолютные пороги слухового анализатора зависят во многом от частоты звукового сигнала. Значение нижнего и верхнего порогов, а также область речи показаны на рис. 26. Верхний абсолютный порог составляет 120-130 дб, область восприятия речи - 60 ¾ 100 дб,

Дифференциальный порог по интенсивности зависит от исходной интенсивности сигнала и частоты. В звуковом диапазоне он составляет примерно 0,1 от исходной интенсивности сигнала и увеличивается за пределами этого диапазона.

Дифференциальный порог по частоте также зависит от частоты и интенсивности сигнала. В звуковом диапазоне он составляет 3-5 гц при интенсивности не менее 10 дб. По мере увеличения частоты величина порога увеличивается и составляет в среднем 0,3% от частоты звуковых колебаний, т. е. различение звуков по частоте у человека более совершенно, чем по интенсивности.

Существенное влияние на пороги оказывает длительность сигнала. В особенности это проявляется при длительностях т, не превышающих 150-200 мсек. При таких длительностях значения порогов определяются энергией сигнала, т. е. произведением l·τ. Таким образом, уменьшение длительности в некоторое число раз приводит к такому же увеличению величин дифференциальных порогов и уменьшению абсолютных порогов.

Минимальная длительность звука, при которой оценивается его качество, равна 20-50 мсек. Оценка качества сигналов меньшей длительности крайне затруднена: звук воспринимается как «щелчок».

Пороги обнаружения зависят также от уровня шума. Эти зависимости для полной тишины (ПТ) и уровней шума от 10 до 60 дб приведены на рис. 27.

Слуховой анализатор обеспечивает отражение не только интенсивности, частоты и длительности звуковых колебаний, но и положения источника звука в пространстве: его расстояние и направление относительно субъекта.

Точность определения направления зависит от частоты. Для низких частот порог различения направления в горизонтальной плоскости равен 10-11°, с увеличением частоты он возрастает. Расстояние наиболее точно определяется для движущихся объектов.

Специфическим видом слухового восприятия есть восприятие речевых сообщений. Речь является наиболее эффективным средством передачи ин формации человеку.

Знание характеристик восприятия речевых сообщений необходимо для решения двух видов задач: для определения принципов разработки аппаратуры, предназначенной для передачи речевых сообщений, и для определения принципов организации речевых сообщений. Первая задача специфична для техники связи, вторая - для инженерной психологии и научной организации труда.

Речь является комбинацией сложных звуков, меняющихся по частоте и интенсивности. Наиболее высокой интенсивностью характеризуются гласные звуки, согласные-менее интенсивны. Интенсивность звука при переходе от наиболее громкой гласной к самой тихой согласной меняется на 30-40 дб. Общий диапазон изменения интенсивности речи составляет 60-100 дб, что соответствует средней мощности речевого сигнала в 10-20 мквт.

Важнейшей характеристикой восприятия речи является ее разборчивость. В условиях тишины основной характеристикой, влияющей на разборчивость речи, является интенсивность. Частота голоса не оказывает существенного влияния на разборчивость: высокий и низкий голос понимаются одинаково хорошо. При интенсивностях менее 40 дб некоторый процент слов не воспринимается, при интенсивностях менее 10-15 дб речь вообще не воспринимается. При N > 40 дб воспринимаются практически все слова. Наиболее оптимальный диапазон 60 ¾ 100 дб.

Основным фактором, влияющим на разборчивость речи в условиях шума, является отношение мощности речи к мощности шума. На рис. 28 показана зависимость процента понятых слов от соотношения мощности речи и шума. Обычно речь бывает понятной, если интенсивность речи превышает интенсивность шума на 6 дб.

Большое значение для разборчивости речи имеет организация речевого сообщения. 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, влияющим на разборчивость слов, является также их вероятностная характеристика: чем чаще встречается слово, тем лучше оно опознается. Понимание речевых сообщений зависит от темпа их передачи. Оптимальным темпом считается 120 слов в минуту. Длина фразы не влияет на восприятие и понимание речи, если не превышает 10-11 слов. При большей длине существенно снижается эффективность приема, что объясняется ограниченностью объема оперативной памяти (7-9 слов в фразе).

Наряду с использованием зрительного представления информации в системах отображения применяется и слуховая форма представления информации. Характерными особенностями слухового анализатора являются:

способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;

способность воспринимать звуки в широком диапазоне частот и выделять необходимый;

способность устанавливать со значительной точностью местоположение источника звука.

В связи с этим слуховое предъявление информа­ции осуществляется в тех случаях, когда оказывается возможным использовать указанные свойства слухово­го анализатора. Наиболее часто слуховые сигналы при­меняются для сосредоточения внимания человека-опе­ратора (предупредительные сигналы), для передачи ин­формации человеку-оператору, находящемуся в положе­нии, не обеспечивающем ему достаточной для работы ви­димости приборной панели, а также для разгрузки зрительной системы.

Для эффективного использования слуховой формы представления информации необходимо знание характе­ристик слухового анализатора человека-оператора.

Свойства слухового анализатора оператора прояв­ляются в восприятии звуковых сигналов. Звуковые сиг­налы характеризуются следующими параметрами: ам­плитуда, частота, форма звуковой волны, длительность звука.

Амплитуда звуковых сигналов обычно представляется через звуковые давления. Установлено, что оператор способен воспринимать звуки в диапозоне 10 -4 -10 3 микробор. В связи с большой величиной диапазона давлений оказывается целесообразным введение парамет­ра - уровня звукового давления, определяемого уравнением

L = 20 lg (p 1 / p 0 ),

где L - уровень звукового давления при давленииp 1 ;p 0 - исходное давление.

В связи с тем, что в реальных условиях работы опера­тора всегда присутствует некоторый шум, возникает не­обходимость выделять полезный сигнал. В этих условиях оперируют с разницей между двумя уровнями звуковых давлений:

Δ L = L c – L ш = 20 lg (p c / p ш ),

где р с - давление звукового сигнала;р ш - давление зву­кового шума (фона).

Минимальный уровень определенного звука, который требуется для того, чтобы вызвать слуховое ощущение в отсутствие шума, называют абсолютным порогом слыши­мости. Значение абсолютного порога зависит от тона зву­ка (частота, длительность, форма звукового сигнала), метода его предъявления и субъективных особенностей слухового анализатора оператора.

Различают три общепринятых абсолютных порога слышимости: минимально слышимое звуковое поле, ми­нимально слышимое звуковое давление, нормальный по­рог слышимости.

Минимально слышимое звуковое поле - это уровень звукового давления при абсолютном пороге слышимости молодого, тренированного оператора, слуховой анализа­тор которого не имеет физиологических отклонений. Опе­ратор ориентируется лицом к источнику звука и работает в звукопоглощающем помещении.

Минимально слышимое звуковое давление - это уро­вень звукового давления, значение которого отличается от предыдущего параметра в силу того, что человек-оператор работает в наушниках.

Нормальный порог слышимости - это условное зна­чение минимального уровня звукового давления на вхо­де звукового анализатора (уха) нетренированных опе­раторов, находящихся в бесшумном помещении и снабженных наушниками.

Рис. 1. Зависимость порога слышимости от высоты звукового сигнала.

На рис. 1 приведены зависимости рассмотренных типов абсолютного порога слышимости от частоты звукового сигнала. Абсолютный порог слышимости имеет тенденцию с возрастом уменьшаться. На рис. 2 приведены графики, характеризующие потерю слуха с возрастом у мужчин и женщин для различных частот звукового сигнала.

Рис. 2. Зависимость потери слуха с возрастом для различных частот звукового сигнала.

Сила слухового ощущения человека-оператора, вызванная звуковыми сигналами, называется громкостью. Для количественной оценки громкости введены шкалыуровня громкости и громкости. Уровень громкости зву­ка определяется как уровень звукового давления чис­того тона 10 3 Гц, звучащего одинаково громко со звукосигналом. Шкала громкости используется в том случае, если громкости тонов не совпадают.

Высота звука, как и громкость, характеризует зву­ковое ощущение оператора и определяется субъектив­ными особенностями слухового анализатора восприни­мать звуковой сигнал, имеющий широкий спектр частот и различную громкость. Зависимость высоты звука от частоты звукового сигнала приведена на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость минимально заметных различий в частоте звукового сигнала.

Слуховой анализатор оператора обладает свойством повышения порога слышимости звукового сигнала в ус­ловиях воздействия шума. Это явление получило наз­вание маскировки, а возросший абсолютный процесс слышимости - порогом маскировки.

Ухо человека-оператора осуществляет частичный анализ входного сиг­нала и, подобно полосовому фильтру, отсекает шумы и маски­ровочный тон, которые выходят за границы частот полезного сиг­нала. Таким образом, повышается отношение сигнал/шум, а, следо­вательно, и слышимость сигнала. Ширина полосы пропускания слу­хового анализатора изменяется в зависимости от частоты входного звукового сигнала и соответствует 50-200 Гц. Так, при частоте звукового сигнала 800 Гц ширина полосы пропускания слухового анализа­тора в условиях воздействия шума может составлять 50 Гц.

Слуховой анализатор человека способен фиксировать даже незначительные изменения частоты входного звуко­вого сигнала. Избирательность зависит от уровня звуко­вого давления, частоты, длительности звукового сигнала и способа его представления.

Рис. 4. Зависимость максимально заметных различий в частоте звукового сигнала при различных длительностях его звучания.

На рис. 4 приведены зависимости минимально за­метных различий в частоте чистых тонов, воспринимае­мых операторами от частоты звукового сигнала. График показывает, что минимально заметные различия состав­ляют 2-3 Гц и имеют место на частотах ниже 103 Гц, тогда как для частот выше 103 Гц минимально заметные различия составляют около 0,3 % частоты звукового сиг­нала.

Избирательность звукового анализатора повышается при благоприятных уровнях громкости (30 дБ и более) и длительности звучания, превышающей 0,1 с.

Рис. 5. Зависимость минимально заметных различий частоты звука от длительности сигнала.

На рис. 5 приведены зависимости минимально заметных различий частоты звука от длительности сигнала. Установле­но, что минимально заметные различия частоты звуко­вого сигнала при его периодическом повторении су­щественно уменьшаются. Оптимальными могут считаться сигналы, повторяющиеся с частотой 2-3 Гц.

Необходимо отметить, что слышимость, а следова­тельно, и обнаруживаемость звукового сигнала сущест­венно зависят от длительности его звучания. Так, для полного восприятия чистых тонов требуется длительность 200-300 мс. Повышение обнаруживаемости сигна­ла при увеличении длительности его звучания обуслов­лено тем, что процесс слухового обнаружения сигнала является следствием флуктуационных свойств фонового шума и с увеличением длительности оказывается воз­можным увеличить число независимых выборок фоно­вого шума для выделения полезного сигнала. Для выделения чистого тона на фоне маскирующего шума дли­тельность сигнала должна быть не менее 300 мкс.

Рис. 6. Зависимость порога маскировки от длительности звучания тона.

На рис. 6 приведена зависимость порога маскировки от длительности звучания тона. Если длительность звучания тона меньше 300 мкс, то произведение времени на интенсивность звукового воздействия - величина пос­тоянная. Это соответствует линейному участку приве­денной зависимости. Характерно, что для этого участка влияние частоты тона незначительно. Для обнаружения изменений в высоте тона звуковой сигнал должен длиться не менее 100 мкс.

Важной характеристикой слухового анализатора опе­ратора является его способность распознавать кодовые комбинации некоторого звукового кода. Если при кодиро­вании использовать только один параметр звукового сиг­нала, то оператор способен различить не более 4-5 кодо­вых комбинаций. Например, при кодировании частотой звукового сигнала количество различных градаций рав­но 4, а при кодировании интенсивностью количество града­ций 5. При кодировании частотой и интенсивностью коли­чество градаций различных кодовых комбинаций увеличи­вается до 8. Используя для кодирования большее количе­ство признаков звукового сигнала, можно получить боль­шее количество кодовых комбинаций, что позволяет с высокой эффективностью использовать слуховой анализатор человека-оператора.

Наряду с рассмотренными звуковыми сигналами в АСУ используются речевые сигналы для передачи ин­формации или команд управления от оператора к оператору. Особую актуальность эта проблема приобрела в последние годы в связи с использованием речево­го взаимодействия человек - технические средства в интеллектуальных системах, используемых в том числе и в АСУ.

Важным условием восприятия речи является различе­ние длительности и интенсивности отдельных звуков и их комбинаций. Среднее время длительности произнесения гласного звука равно примерно 0,36 с, сог­ласного - 0,02-0,03 с. Восприятие и понимание речевых сообщений существенно зависят от темпа их передачи, наличия интервалов между словами и фразами и других факторов.

Так, оптимальным считается темп 120 слов/мин, ин­тенсивность речевых сигналов должна превышать ин­тенсивность шумов на 6,5 дБ.

При одновременном увеличении уровня речевых сиг­налов и шумов при постоянном их отношении разбор­чивость речи увеличивается до некоторого максимума. При значительном увеличении уровня речи и шума до 120 и 115 дБ соответственно разборчивость ре­чи ухудшается на 20 %.

Экспериментальные исследования процессов восприя­тия отдельных слов (команд), словосочетаний и завер­шенных фраз показали, что опознание речевых сигналов зависит от длины слова. Так, односложные слова пра­вильно распознаются в 12,7 % случаев, шестисложные - в 40,6 %. Это объясняется наличием в сложных словах большого числа опознавательных признаков. Имеет место повышение точности распознавания слов, начина­ющихся с гласного звука (на 10 %).

На восприятие слов решающее влияние оказывают синтаксические и фонетические закономерности. Так, установление синтаксической связи между словами в ряде случаев позволяет восстановить пропущенный сиг­нал.

При переходе к фразам оператор воспринимает не разрозненные сигналы, а некоторые грамматические конструкции, длина которых (до уровня 11 слов) не имеет особого значения.

Таким образом, вопрос организации звукового и ре­чевого взаимодействия оператор - оператор, оператор - техническое средство является отнюдь не тривиальным и его оптимальное решение оказывает существенное влияние на эффективность функционирования АСУ, эффективность человеко-машинного интерфейса.

Свойствами слухового восприятия человека в основном «определяются требования к широкому классу электроакустических аппаратов: к телефонам, микрофонам, громкоговорителям, звукоснимателям и рекордерам механической записи, к аппаратам оптической и магнитной записи звука. Естественно, что и электронная аппаратура трактов звукоусиления, трактов радиовещания и звукового сопровождения телевизионных программ также проектируется на основе детального изучения свойств слуха человека. Исследования этих свойств, наряду с исследованием анатомического строения слухового органа, имеют значительную историю (более 100 лет) и в совокупности с исследованиями свойств других органов чувств человека (в первую очередь зрения) составляют предмет науки, часто называемой «экспериментальная психология» или «психофизиология восприятия» (слухового, зрительного и т. п.).

По существу, цель этих исследований - получить количественное выражение реакций человека на звуковые, световые и другие раздражители. Только на основе количественных характеристик слуха можно сформулировать такие технические требования, как диапазон частот громкоговорителей, необходимый для передачи музыки и речи, диапазон интенсивности звука, который соответствовал бы звучанию естественных источников (голоса, музыкальных инструментов), допустимые уровни интенсивности мешающих звуков при слушании концертных программ, лекций, телефонных сообщений.

Знание ряда тонких свойств слуха необходимо и для понимания того, какие составляющие звуков речи являются информативными, какие искажения сигнала, передаваемого электроакустическими трактами, заметны на слух и как это связывается с разборчивостью или с художественностью передачи. Наконец, слуховой аппарат человека в целом с его механизмом передачи акустических колебаний к нервным окончаниям слухового нерва, функциональной схемой слухового нерва и слуховых центров мозга

представляет собой некоторую, весьма совершенную, биологическую распознающую систему. Элементы этой системы могут оказаться полезным прототипом при создании искусственных акустических и электронноакустических распознающих систем.

Слуховой орган человека (схематически показан на рис. 1.1) - приемник звуковых раздражений - состоит из трех частей: внешнее ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. К внешнему уху относится ушная раковина и слуховой проход, заканчивающийся у барабанной перепонки. Среднее ухо представляет собой канал,

Рис. 1.1. (см. скан) Орган слуха человека. 1 - ушная раковина, 2 - слуховой проход, 3 - молоточек; 4 - наковальня; 5 - стремя; 6 - один из полукружных каналов органа равновесия; 7 - барабанная перепонка, 8 - овальное окно; 9 - круглое окно, 10 - реиснерова мембрана; 11 - евстахиева труба; 12 - вестибулярный ход; 13 - основная (базилярная) мембрана, 14 - средняя часть спирального хода; 15 - волосковые клетки; 16 - текториальная мембрана; 17 - кортиев орган; 18 - барабанный ход; 19 - слуховой нерв

расположенный в височной кости, в котором находятся три связанные друг с другом небольшие косточки: молоточек, наковальня и стремя. Молоточек примыкает с внутренней стороны к барабанной перепонке а стремя - к овальному окну, которым начинается спиральный (улиточный) ход в височной кости и к которому примыкает еще три полукружных канала, относящиеся к органу равновесия. В спиральном ходе расположены механический анализатор и чувствительные нервные окончания слухового органа. Спиральный ход разделен вдоль по всей длине двумя перегородками: рейснеровой мембраной и базилярной (основной) мембраной. Базилярная мембрана одним краем прикреплена к костному выступу, идущему вдоль спирального хода. На ней расположен орган Корти - утолщение вдоль этой мембраны, из которого выступают тонкие волоски - чувствительные элементы волосковых клеток. Этими элементами заканчиваются нервные волокна слухового нерва. Волосковые клетки расположены в пять рядов вдоль улиточного хода (четыре ряда наружных и один внутренний).

Чувствительные волоски заканчиваются в текториальной мембране, покрывающей сверху орган Корти. Орган Корти с текториальной мембраной находится в средней части спирального хода между рейснеровой и базилярной мехмбранами. Базилярная мембрана, имеющая поперечную волокнистую структуру, расширяется (волокна ее становятся длиннее) по мере удаления от овального окна. В верхушечной части, в самом широком месте мембраны, часть - спирального хода, отделенная рейснеровой мембраной, так называемый вестибулярный ход, через отверстие, называемое геликотермой, соединяется с частью, находящейся под базилярной мембраной (с барабанным ходом). Барабанный ход с противоположной стороны (около овального окна) заканчивается круглым окном, затянутым упругой перепонкой. К круглому окну подходит евстахиева труба - канал, соединяющий полость среднего уха с носоглоткой. Средняя часть спирального хода заполнена жидкостью - эндолимфой, а барабанный и вестибулярный ходы - перилимфой.