Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие

Легенда о свистящих заушных коробочках, и где на самом деле сегодня размещаются слуховые аппараты

К сожалению, слуховые аппараты до сих пор у многих людей пользуются плохой репутацией. Еще жива память о громоздких коробочках бледно-бежевого или серого цвета, торчавших за ушами у бабушки или дедушки и неприятно свистевших, когда кто-то говорил слишком громко. Но это уже вчерашний день! Благодаря современным технологиям мы давно пользуемся малогабаритными слуховыми аппаратами, которые компенсируют своему владельцу нехватку слуха. Для этого недостаточно просто сделать громче, как в случае с заушными коробочками бабушек и дедушек. После всего, что мы узнали о звуке, его распространении, функционировании слуха и восприятия, должно быть понятно, что настолько сложные слуховые процессы при их нарушении можно восстановить лишь посредством таких же сложных процессов. Современным цифровым слуховым аппаратам XXI века это под силу. Но что именно они делают?

Нарушение слуха в большинстве случаев в первую очередь означает, что он ухудшается только на определенных частотах. Если бы слуховые аппараты просто усиливали каждый звук, все казалось бы чересчур громким в нормальных пределах слышимости. Таким образом, устройство должно усиливать только те частоты, которых не хватает его владельцу. При этом не должно быть так, чтобы некоторые звуки казались слишком громкими и, таким образом, становились неприятными. Следовательно, верхний предел усиления устанавливается на основании личной кривой слуха пациента, и все, что выходит за ее рамки, подавляется. Тем не менее пока это одна из самых простых задач для наших миникомпьютеров.

Нарушение слуха в большинстве случаев означает, что он ухудшается только на определенных частотах.

Слуховой аппарат должен справляться со многими проблемами одновременно. Первая заключается в том, что как можно больше звуковой информации должно воспроизводиться в ограниченном диапазоне слышимости. Давайте обратимся к моему примеру: левым ухом я не слышу ничего ниже уровня громкости 60 децибел. Это значит, что слуховой аппарат должен прежде всего поднимать тихие звуки выше порога слышимости в 60 децибел, чтобы я просто мог их услышать. Громкие звуки ни в коем случае нельзя так же усиливать, иначе это будет причинять боль и повредит ухо! В зависимости от того, тихая или громкая окружающая меня обстановка, устройство должно усиливать звуки с различной интенсивностью.

В то же время аппарат должен воспроизводить различия между более тихими и громкими звуками в гораздо меньшем диапазоне слышимости, чем в случае со здоровыми ушами. Для меня все нужно втиснуть в оставшийся предел слышимости в 40 децибел, в котором я еще могу воспринимать звуки. Это похоже на попытку пройти по туннелю с очень низким потолком и не удариться при этом головой. Ситуация осложняется тем, что мы по-разному воспринимаем звуки разной высоты. Высокие звуки мы слышим, как более интенсивные, поэтому их следует повышать не так сильно, как более низкие. Но такое соотношение высоких и низких звуков меняется в нашем восприятии в зависимости от общей громкости. Чтобы получить реалистичную картину, слуховой аппарат разделяет звук на отдельные частотные диапазоны, которые обрабатываются по-разному в зависимости от общей громкости.

Как будто все было недостаточно сложно, звучащие по-разному окружения еще и требуют разных стратегий усиления. Чтобы определить, какая стратегия в этом случае наиболее уместна, слуховой аппарат постоянно анализирует звуки окружающей среды. На основании данных, полученных таким образом, миникомпьютер самостоятельно решает, какой метод обработки в настоящий момент наиболее подходящий, и выбирает предварительно подготовленную программу.