В русском языке есть поговорка «...как без рук», которую мы употребляем по отношению к самым необходимым, с нашей точки зрения, вещам и людям. Как без рук скрипач без струн на скрипке, как без рук писатель без печатной машинки. То же самое можно сказать и о слабослышащем человеке, лишённого возможности пользоваться слуховым аппаратом. Он без него как без рук.
Кажется, что слуховые аппараты существовали с начала времён, что мы могли обратиться к их помощи при малейших проявлениях тугоухости в любой момент человеческой истории. Они стали настолько привычными, что мы забыли, что когда-то приходилось обходиться и без них. Как и всё рукотворное, что существует в нашем мире, слуховой аппарат был не всегда.
Что было до слуховых аппаратов
До появления слуховых аппаратов, для усиления звука в которых применялось электричество, слабослышащие люди пользовались слуховыми трубками (рожка́ми). Разумеется, их эффективность была не так уж велика, однако этот способ компенсации тугоухости был лучшим из всех имеющихся на тот момент. В средние века для изготовления слуховых трубок использовались, как правило, рога животных, например коровы. Ввиду отсутствия промышленного производства, каждый человек делал рожок в соответствии со своими потребностями и эстетическими предпочтениями. Впоследствии для изготовления слуховых трубок стали применять листовую сталь, серебро (для тех, кто мог позволить себе этот недешёвый материал) и другие металлы. Как известно, металл обладает отличными резонирующими свойствами, вследствие чего эффективность рожков возросла в несколько раз.
Одним из известных пользователей слуховыми трубками был Людвиг ван Бетховен. До того, как великий композитор полностью лишился возможности слышать, он получал их от Иоганна Мёльцеля — первого человека, запустившего серийное производство слуховых трубок в 1810 году. Слуховые трубки, которыми пользовался сам Бетховен сегодня можно найти в музее города Бонна, посвящённом его жизни и творчеству.
Рождение внутриушных слуховых аппаратов
Если вы думаете, что первые внутриушные модели слуховых аппаратов появились в конце XX в., то вы глубоко заблуждаетесь. Люди всегда стремились к миниатюризации своих изобретений, поэтому и прародители слуховых аппаратов — рожки — были подвергнуты трансформации. В 90-х годах XIX в. американской общественности был представлен гибрид привычного всем полицейского свистка и слуховой трубки — ушной барабан. По своим размерам он сопоставим с современными внутриканальными аппаратами, однако принцип его работы лежал исключительно в области механики, поэтому компенсация тугоухости находилась на очень низком уровне. Фактически, ушные барабаны спасали слабослышащих людей не больше слуховых трубок, однако обладали одним важным свойством — они были полностью незаметны при использовании. Если сегодня, когда наше общество стало куда более толерантным, мы всё равно зачастую хотим скрыть свои физические недостатки, то для людей XIX в. это было более, чем естественно.
Рекламные объявления того времени гласили: «Комфортный, невидимый, эффективный, беспроводной!». Разумеется, для работы ушных барабанов не требовались никакие элементы питания, в отличие от первых настоящих слуховых аппаратов, усиление звука в которых осуществлялось при помощи электричества.
Появление электрических слуховых аппаратов
Предвестником появления первого настоящего слухового аппарата явилось изобретение Александром Беллом телефона в 1876 году. Названный «Экьюфоном», первый электрический слуховой аппарат, который по принципу своей работы хоть и отдалённо, но сравним с современными моделями, был сконструирован американским инженером и изобретателем Миллером Хатчинсоном в 1898 году. Экьюфон обладал, как бы странно это ни звучало, угольным микрофоном, что позволило сделать этот слуховой аппарат относительно портативным: он без труда помещался даже в женскую сумочку того времени. Угольный микрофон использовался для усиления слабого звукового сигнала посредством электрического тока.
Первым производителем слуховых аппаратов в промышленных масштабах стала уже существовавшая на тот момент компания Siemens. Модель Phonophor 1913 года стала по-настоящему массовой и широко используемой людьми с нарушениями слуха. Для её рекламы были созданы рекламные плакаты, показывающие простоту и удобство использования нового устройства Siemens. На деле же Phonophor был довольно громоздким слуховым аппаратом, во многом благодаря своему тяжёлому элементу питания, который приходилось носить в отдельной сумке. Последующие модели Phonophor стали более компактными и по своим размерам напоминали портсигар.
Компенсация тугоухости посредством электрических слуховых аппаратов находилась на довольно низком уровне — до 50 дБ, что соответствует второй степени потери слуха по современной классификации. До появления транзисторных слуховых аппаратов в 50-х годах XX века, электрические и механические слуховые аппараты активно конкурировали друг с другом. На стороне первых был бо́льший уровень эффективности, а на стороне вторых — миниатюрные размеры и эстетическая привлекательность.
Долгое время слуховые аппараты оставались технически не самыми продвинутыми устройствами. Громоздкость, низкий уровень компенсации тугоухости и при этом высокая цена не позволяли им стать массовым товаром потребления среди слабослышащих людей. Однако в 20-х годах прошлого века всё начало активно меняться.
До того, как стать привычными миниатюрными электронными устройствами, слуховые аппараты прошли долгий путь развития, который шёл в ногу с прогрессом в электротехнике и электронике. В первой части статьи мы рассказали об их прародителях — слуховых рожках, — появлении первых аппаратов, работающих на основе изобретённого Александром Беллом телефона, и самых ранних моделях от Siemens. Сегодня речь пойдёт о стремительном развитии технологий слуховых аппаратов, начиная с изобретения радиоламп для усиления звука и до наших дней.
Ламповые слуховые аппараты
Самая первая модель была запатентована американским военным инженером Эрлом Хансоном в 1920 году. В качестве процессора (примитивного по сегодняшним меркам), преобразовывающего человеческую речь в электрический сигнал, Хансон использовал телефонный микрофон. После обработки звука тот усиливался с помощью электронных ламп и поступал в наушник.
Аппарат получил название Vactuphone и поступил в продажу спустя три года после получения патента — в 1923-м. Главным недостатком, присущим всем устройствам на основе радиоламп, была громоздкость: Vactuphone весил целых 3 кг. В 30-х годах появилась первый в истории слуховой аппарат с АРУ (автоматической регулировкой усиления). Наибольшей миниатюрности ламповые аппараты смогли достигнуть в модели Zenith Miniature, которая по размерам напоминала портсигар и с лёгкостью помещалась в кармане пиджака или брюк.
Транзисторные слуховые аппараты
- гораздо меньший размер;
- потребление меньшего количества энергии;
- сниженная степень нагрева;
- более чёткий звук и отсутствие сильных искажений.
Внедрение транзисторов в сурдотехнику проходило с целым набором проблем. Главной из них стало отсутствие более-менее подробных исследований стабильности работы транзисторов в слуховых аппаратах из-за сильного желания производителей как можно скорее вывести новый продукт на рынок. Самые первые транзисторные аппараты давали сбои: многие из них нормально функционировали в течение 2-х недель, а затем выходили из строя. Как выяснилось позже, это было связано с нарушением температурно-влажностного режима: транзисторы не были адаптированы к работе в устройстве, которое закреплялось на человеческом теле. После обнаружения проблемы, на транзисторы была установлена дополнительная защита.
Первым транзисторным слуховым аппаратом стал Sonotone 1010, параллельно с этим вошедший в историю как первый коммерческий (выведенный на рынок) продукт на транзисторах. Он поступил в продажу 29 декабря 1952 года по цене $230 (в пересчёте на сегодня — более $2 тыс.).
В своём устройстве Sonotone использовал 1 транзистор и 2 лампы. Полностью транзисторным слуховым аппаратом стал Microtone Transi-matic, при разработке которого отказались от использования радиоламп. Первым аппаратом в привычном всем сегодня заушном форм-факторе стал Zenith Diplomat.
Цифровые слуховые аппараты
Цифровыми слуховыми аппаратами мы пользуемся по сей день. Конечно, сегодня производители развили их до уровня маленьких компьютеров, однако в основе их работы и тогда и сегодня лежат микропроцессоры, первый из которых появился в 1971 году. За право называться компанией, впервые выпустившей в продажу микропроцессор боролись сразу три IT-гиганта того времени, однако «гонку» выиграла всем известная Intel со своим Intel 4004. Создание микропроцессоров привело к окончательной миниатюризации слуховых аппаратов, что было особенно важно для внутриушных моделей, так как транзисторные ITE-аппараты оставались недостаточно маленькими и выпирали из ушной раковины.
В 1973 году американский учёный Эдгар Вильчур изобрёл многоканальную звуковую компрессию, разделяющую аудиосигнал по диапазону частот. Она позволила настраивать поступающие в слуховой аппарат звуки так, чтобы наиболее интенсивные из них стали более тихими и наоборот — более тихие стали интенсивнее. Технология была быстро внедрена в основу работы цифровых слуховых аппаратов. Первую доступную для покупки цифровую модель слухового аппарата (частично цифровую) выпустила корпорация Nicolet. Несмотря на инновационность он не получил популярности, в основном благодаря тому, что шёл в разрез со стремлением производителей и пользователей к миниатюризации: процессор нужно было носить отдельно в кармане, от него протягивался провод к наушнику.
Первую серию внутриканальных аппаратов выпустила американская компания Starkey, назвав её CE-5. Год спустя Starkey сделала себе громкое имя благодаря тому, что провела слухопротезирование действующего президента США Рональда Рейгана, о чём тот сообщил в прямом эфире по телевидению.
В 1992 году датская компания ReSound представила слуховой аппарат, который буквально в один момент стал очень востребованным среди слабослышащих людей. Все его компоненты по-прежнему были аналоговыми, однако теперь они управлялись цифровым блоком. Благодаря этому в нём появились неведомые до этого функции, такие как память для хранения различных настроек, возможность регулировки для разных звуковых ситуаций и проведения теста парного сравнения.
Полностью цифровой слуховой аппарат выпустила компания Oticon (Дания) в 1995 году. В свободную продажу он так и не поступил и был доступен только аудиологическим центрам для проведения разного рода тестов. Первой же коммерческого моделью стал Senso от датской компании Widex в 1996-м. В том же году датчане выпустили и первый цифровой внутриканальный слуховой аппарат — Senso CIC. После его успеха Oticon спешно представил и свой полностью цифровой аппарат DigiFocus, который также получил большую популярность и спустя 10 лет был выпущен в обновлённой версии под названием DigiFocus II.
Сегодня мы используем не просто цифровые слуховые аппараты: будучи программируемыми, они автоматически подстраиваются под окружающую среду и формируют наиболее естественное звучание для пользователя. Больше не нужно подкручивать настройки или самому выбирать режимы и переключаться между ними. Помимо этого, слуховые аппараты могут синхронизироваться с телевизором, телефоном, настраиваться при помощи смартфона, защищать слух от обратной связи и так далее. Для перечисления всех возможностей нужно много времени, однако никто не даёт гарантии, что через много лет мы посмотрим на них так, как сейчас смотрим на те самые звуковые рожки — с высоты быстрорастущих высоких технологий.