Как было описано в первой части, есть два ключевых фактора, влияющих на риск возникновения акустической обратной связи — усиление, создаваемое аппаратом, и ослабление сигнала, возвращающегося в микрофоны. Таким образом, для борьбы с обратной связью можно уменьшить усиление или увеличить ослабление.
Уменьшение усиления — безусловно, самый простой и эффективный метод. К сожалению, возможности его применения весьма ограничены, так как необходимое усиление определяется порогами слуха и используемой формулой усиления. Уменьшая усиление в целях борьбы с обратной связью, мы снижаем слышимость, а соответственно, и эффективность работы слухового аппарата. Поэтому уменьшать усиление для борьбы с обратной связью следует в самую последнюю очередь, когда другие меры оказались неэффективны.
Увеличить ослабление возвращающегося в микрофон сигнала можно, снизив эффект вентиляции. Под эффектом вентиляции в данном контексте понимается совокупность всех путей, по которым происходит «утечка звука» из слухового прохода наружу. Это может быть вентиляционный канал в ушном вкладыше и/или пространство между стенками вкладыша и стенками слухового прохода. Снижение эффекта вентиляции увеличивает ослабление, которому подвергается сигнал, возвращающийся в микрофоны, тем самым уменьшает возможность возникновения обратной связи.
Если речь идет о стандартных ушных вкладышах, то они обеспечивают разный эффект вентиляции в зависимости от их конструкции. В качестве примера рассмотрим наиболее распространенные виды стандартных ушных вкладышей (их внешний вид и названия могут быть различными у разных производителей):
Рис. 1. Стандартные ушные вкладыши слева направо: открытый, тюльпан, купол с двумя вентами, купол с одним вентом, купол без вента, двойной
Наиболее низкий эффект вентиляции (и наибольшую звукоизоляцию) обеспечивают «двойные» (двукхкупольные) вкладыши. За ними следуют вкладыши, имеющие один купол (однокупольные). Еще больший эффект вентиляции дает вкладыш типа «тюльпан». «Открытые» вкладыши обладают наибольшим эффектом вентиляции (и наименьшей звукоизоляцией), создавая максимальный риск для возникновения обратной связи, поэтому они не используются в тех случаях, когда нужно давать большое усиление (обычно при порогах по аудиограмме больше 80 дБ на частотах выше 1,5 кГц).
Очень важную роль играет и размер вкладыша. Если необходимо добиться минимального эффекта вентиляции, то вкладыш должен прилегать по всему периметру слухового прохода (рис 2 А). Понятно, что вкладыш меньшего, чем нужно, размера, не может этого обеспечить (рис. 2 Б). Но и слишком большой вкладыш, деформируясь, не может обеспечить плотного прилегания (рис. 2 В):
Рис. 2. Расположение стандартного вкладыша в слуховом проходе: А — подходящего размера, Б — вкладыш слишком мал, В — вкладыш слишком вели́к
Степень утечки звука для индивидуальных вкладышей зависит от материала, из которого сделан вкладыш, его формы, а больше всего — от наличия вентиляционного канала и его диаметра. Уменьшение диаметра вентиляционного канала (а тем более, его отсутствие) снижает эффект вентиляции, а соответственно, и риск обратной связи. Эффект вентиляции также связан с длиной вентиляционного канала, который может быть длинным (проходит через всю длину ушного вкладыша) и коротким, как это бывает в «полых» вкладышах, где его длина равна толщине стенки вкладыша. Из-за разницы в длине при равном диаметре они будут давать разную степень «утечки звука». Поэтому в «монолитных» вкладышах допускается больший диаметр вентиляционного канала, чем в «полых» при равном риске обратной связи.
Рис. 3. Слева — «монолитный», справа — «полый» индивидуальный ушной вкладыш в разрезе. Красным цветом обозначен вентиляционный канал
Эффект вентиляции у индивидуального вкладыша может быть больше ожидаемого в случае некачественного изготовления (неполного анатомического соответствия) или неправильной установки в слуховой проход. Кроме того, при длительном ношении хрящ слухового прохода может растягиваться, а слой кожи и подкожной клетчатки в слуховом проходе — истончаться, что также увеличивает эффект вентиляции. Если этот процесс не очень выражен, то проблема может быть решена нанесением нескольких дополнительных слоев лака на вкладыш. Если этого недостаточно, требуется переделка вкладыша по новому слепку.
Нужно всегда помнить, что уменьшая эффект вентиляции, мы увеличиваем риск возникновения эффекта окклюзии (увеличение слышимости собственного голоса в закрытом слуховом проходе). Диаметр выбранного вентиляционного канала должен быть таким, чтобы обеспечивать приемлемое звучание собственного голоса при минимальном риске обратной связи. Обычно программы настройки слуховых аппаратов дают рекомендации по диаметру вентиляционного канала для выбранного типа вкладыша под конкретную аудиограмму.
Если сравнивать материалы, из которых изготавливаются вкладыши, то мягкие при прочих равных условиях обеспечивают большую звукоизоляцию, чем твердые. Однако вкладыши из мягкого материала, как правило, менее комфортны при ношении, поэтому применяются в основном при необходимости давать очень большое усиление.
Следует помнить, что даже индивидуальный ушной вкладыш из мягкого материала не обеспечивает полной звукоизоляции, так как звуковые колебания распространяются и через сам вкладыш (звук распространяется в любой среде), хоть и с большим ослаблением. Например, самое большое ослабление, которое могут дать индивидуальные силиконовые вкладыши на 2 килогерцах, обычно составляет не более 30 дБ (и это очень большое значение, так как децибелы — это логарифмическая функция). Поэтому нельзя гарантировать полное отсутствие обратной связи даже с индивидуальными вкладышами, если применяются сверхмощные аппараты с большим усилением.
Кроме того, малая часть звуковых колебаний проводится наружу непосредственно через рожок и стенки звуковода (трубки). При этом чем более жесткими являются стенки звуковода, тем в большей степени это выражено.
Кроме снижения эффекта вентиляции, можно повысить ослабление возвращающегося сигнала, увеличивая расстояние между ресивером и микрофоном. Однако в реальной жизни это можно сделать, только имея слуховой аппарат карманного типа. Но нужно иметь в виду, что во многом благодаря этому риск обратной связи у заушных слуховых аппаратов меньше, чем у внутриушных и внутриканальных. Также в этом отношении аппараты с внешним ресивером имеют преимущество перед классическими заушными.
Программы настройки современных слуховых аппаратов позволяют определить, является ли достаточной звукоизоляция, обеспечиваемая вкладышем, для того чтобы давать необходимое пользователю усиление без возникновения обратной связи. Эта процедура называется тестом обратной связи, который обычно проводится в начале настройки. В процессе теста надетый слуховой аппарат подает в слуховой проход сигналы разной частоты и разного уровня и при этом измеряет уровень этих сигналов у своих микрофонов (сигналов, возвращающихся из ресивера в микрофоны). Тем самым оценивается эффект вентиляции и, соответственно, максимально доступное усиление, которое слуховой аппарат может обеспечить без возникновения свиста на той или иной частоте. Эти значения называются порогом обратной связи. Результаты теста обратной связи отображаются в программе настройки на соответствующем графике, например, таком:
Рис. 4. Графики результатов теста обратной связи в программе Санта 11: по горизонтали отсчитывается частота в герцах, по вертикали — усиление в децибелах. Кривые показывают пороги обратной связи, целевое и фактическое усиление. Фиолетовая кривая показывает максимально доступное усиление, которое слуховой аппарат может обеспечить без возникновения обратной связи.
Усиление, необходимое пользователю при его аудиограмме, не должно быть больше порогов обратной связи. Такой результат показан на левом графике рисунка 4: пороги обратной связи (фиолетовая кривая) больше целевых значений усиления (тонкие линии), следовательно, ушной вкладыш обеспечивает достаточную звукоизоляцию, чтобы обеспечить необходимое пользователю усиление без возникновения обратной связи.
Если вкладыш не может обеспечить достаточной звукоизоляции, то, выражаясь простым языком, программе настройки приходится «выбирать из двух зол»: позволить аппарату давать требуемое усиление, при этом понимая, что возникнет обратная связь, либо ограничить усиление во избежание обратной связи. Так как использование слухового аппарата при постоянной обратной связи неприемлемо, то выбирается второй путь (ограничение усиления). Естественно, это приведет к снижению слышимости. Такой результат теста показан на рисунке 4 справа: фактическое усиление (жирные линии) меньше целевого (тонкие линии). Кривые усиления как бы «придавлены» кривой порогов обратной связи, что означает, что программа не позволяет давать аппарату усиление, которое вызовет обратную связь. Такой результат следует признать неудовлетворительным. В этом случае следует обеспечить большую звукоизоляцию (уменьшить «утечку» звукового сигнала), используя вкладыш другого типа или размера, уменьшив диаметр вентиляционного канала и т. д. После этого следует повторно провести тест обратной связи и вновь оценить результат.
Если тест обратной связи не проводится, то пороги обратной связи прогнозируются программой настройки исходя из указанных специалистом акустических параметров: толщины звуковода, типа вкладыша и диаметра вентиляционного канала. Эти предполагаемые данные обычно отображаются в виде пунктирной кривой. Нужно иметь в виду, что фактический результат всегда хотя бы немного будет отличаться от предполагаемого программой. При этом фактическая «утечка звука» может быть больше или меньше. Поэтому работа аппарата с предполагаемыми, а не измеренными значениями может приводить как к ограничению усиления без необходимости, так и к возникновению обратной связи. Это одна из причин, по которой рекомендуется проводить тест обратной связи при настройке.
Помимо предотвращения возникновения акустической обратной связи путем выбора вкладыша с достаточной звукоизоляцией, у большинства современных цифровых слуховых аппаратов есть ряд технологий для борьбы с ней в процессе обработки сигнала. Это сложные алгоритмы, выявляющие возникновение обратной связи и подавляющие её при помощи разных механизмов, которые будут описаны в третьей (заключительной) статье по этой теме.
|
Игорь Викторович Матвеев Сурдолог-оториноларинголог, аудиолог ООО «Исток Аудио Слух» |