Słuch jest zmysłem pozwalającym na porozumiewaniu się. Oprócz mechanizmu słyszenia konieczne jest także generowanie mowy. Proces ten odbywa się w organie mowy. Na organ ten składają się płuca, tchawica, krtań, gardło, nos, jama nosowa, zęby i usta. Te elementy, które położone są powyżej krtani noszą wspólną nazwę kanału głosowego. Dzięki zmianie kształtu przekroju poprzecznego tego kanału możliwa jest artykulacja różnych głosek. Uczestniczą w tym : język , wargi oraz szczęki. Głównym elementem krtani są tzw. więzadła głosowe. Obszar pomiędzy nimi nosi nazwę głośni. Więzadła głosowe mogą zamykać się i otwierać. Przy takich ruchach dochodzi do zmiany rozmiarów głośni. W ten sposób jest regulowany przepływ powietrza z płuc. Aby doszło do wygenerowania dźwięku powietrze podczas wydechu musi przejść przez więzadła głosowe. Dzięki temu, że elementy te szybko się poruszają zamykając i otwierając dostęp do głośni zostaje wytworzony dźwięk, który nosi nazwę tonu krtaniowego. Tony krtaniowe należą do dźwięków okresowych o małych częstotliwościach podstawowych. W skład ich wchodzą harmoniczne z dużego zakresu częstotliwości.
Wartość częstotliwości podstawowej tonu krtaniowego zależy od płci i zawiera się w przedziale 100 - 140 Hz (głos męski) i 200 - 250 Hz (głos damski).
Kanał głosowy pełni funkcję układu rezonatorów, mających określone wartości częstości rezonansowych. Dzięki temu w widmie tonu krtaniowego , po przejściu przez kanał wyróżnia się charakterystyczne minima i maksima.
Maksima w widmie zostały nazwane formantami. Ten formant, który ma najmniejszą częstotliwość nosi nazwę formantu pierwszego, kolejny drugiego itp. Wartość częstotliwości środkowej dla każdego z formantów jest uzależniona od kształtu kanału głosowego. Natomiast lokalne minima noszą nazwę antyformantów.
Tony krtaniowe nie są jedynymi dźwiękami jakie mogą powstawać w organie mowy człowieka. Wszystkie generowane tam dźwięki w zależności od tego w jaki sposób są wytwarzane można podzielić na kilka grup. Są to:
- aspiraty - czyli tzw. szumy krtaniowe
- dźwięczne bezszumowe
- dźwięczne szumowe
- szumowe
- udarowe
Analizy dźwięków mowy dokonuje się na podstawie spektrogramu. Spektrogram jest trójwymiarowym wykresem, na którym wyraźnie widać ile energii przypada dla danej częstotliwości w funkcji czasu.
W celu wyznaczenia takiego wykresu należy dokonać podziału sygnału mowy na krótkie odcinki czasowe. Następnie dla każdego takiego odcinka należy obliczyć widmo chwilowe. Na osi odciętych zaznaczony jest czas natomiast na osi rzędnych częstotliwość. Na taki układ nanosi się natężenie dźwięku stosując różne stopnie zaczernienia lub tez używając kolorów.
Jednym z nośników informacji w sygnale mowy są głoski. Ale informacje można także przekazywać dzięki odpowiedniemu akcentowi lub też poprzez intonację. Intonacja polega na zmianach wysokości sygnału mowy.
Dźwięk dociera do naszego ucha . Co się z nim dzieje dalej zanim zostanie odebrany w mózgu? Mianowicie musi on przebyć dystans ucho zewnętrzne od kory mózgowej. Droga przebiega przez ucho środkowe, ucho wewnętrzne i nerw słuchowy. Czasem wszystkie elementy drogi słuchowej za wyjątkiem ośrodka w mózgu nazywa się peryferyjnym układem słuchowym.
Ucho zewnętrzne zbudowane jest z małżowiny usznej oraz przewód słuchowy zewnętrzny. Na końcu kanału słuchowego znajduje się błona bębenkowa. Wzmacnianie dźwięków rozpoczyna się już na etapie małżowiny usznej. Dzięki niej wzmacniane są dźwięki o częstotliwości z przedziału od 4 do 7 kHz. Wartość wzmocnienia to około 5-7 dB. Kolejnym miejscem gdzie dochodzi do procesu wzmocnienia jest komora rezonansowa utworzona przez ucho zewnętrzne i błonę bębenkową. Tam wzmacniane o 10 dB są dźwięki o częstotliwości 2-4 kHz.
Na całkowite wzmocnienie dźwięków w uchu zewnętrznym ma wpływ także kształt głowy. Tak więc wartość tego wzmocnienia może w konsekwencji wynosić 15 - 20 dB dla dźwięków o częstotliwości z przedziału od 2-5 kHz.
Ucho zewnętrzne jest także odpowiedzialne za lokalizację źródeł dźwięku. Dzięki niemu właśnie wiemy z której strony dochodzi do nas dźwięk.
Za błoną bębenkową znajduje się ucho środkowe. Tam , na obszarze jamy bębenkowej zlokalizowane są kosteczki słuchowe. Są to : młoteczek, kowadełko i strzemiączko. Ponieważ młoteczek połączony jest z błoną bębenkową dlatego gdy zostanie ona wprawiona w drgania pod wpływem fali akustycznej drgania są przekazywane na młoteczek. Młoteczek natomiast przekazuje je na pozostałe kosteczki słuchowe. Ostatnia kosteczka słuchowa czyli strzemiączko zamyka tzw. okienko owalne. Podstawa strzemiączka wykazuje trzy rodzaje ruchów: tłokowy, wahadłowy i obrotowy.
Dzięki uchu środkowemu dochodzi zatem do przetworzenia drgań fali akustycznych rozchodzących się w powietrzu na drgania kosteczek słuchowych. Dzięki drganiom docierającym do podstawy strzemiączka może dojść do pobudzenia cieczy wypełniających ślimak. Jest to tzw. dopasowanie impedancji. Dochodzi do zwiększenia wartości ciśnienia akustycznego , które jest wywierane na ciecz ślimaka przez podstawę strzemiączka w stosunku do ciśnienia jakie jest wywierane na błonę bębenkową. Gdyby nie dochodziło do dopasowania impedancji wówczas tylko niespełna 1 procent energii akustycznej mógłby być przenoszony na ciecze ślimaka. Proces dopasowania impedancji jest najbardziej efektywny dla częstotliwości z przedziału od 1 do 4 kHz.
Kosteczki słuchowe w uchu środkowym maja jeszcze jedną funkcje. Mianowicie stanowią barierę zabezpieczającą ucho przed dźwiękami, które mają zbyt duże natężenie i małą częstotliwość. Do osłabienia przekazywanego dźwięku może dojść dzięki mięśniom: naprężaczowi błony bębenkowej oraz mięśniowi strzemiączkowemu. W wyniku usztywnienia tych dwóch mięsni pod wpływem dźwięku o dużym natężeniu następuje ograniczenie w przekazywaniu takiego dźwięku . Ma bowiem miejsce obniżenie wartości amplitudy drgań. Proces ten nosi nazwę odruchu strzemiączkowego.
Jama bębenkowa jest połączona z gardłem za pomocą trąbki Eustachiusza. Dzięki istnieniu tego elementu możliwe jest utrzymanie wewnątrz jamy bębenkowej takiego samego ciśnienia jakie panuje w środowisku zewnętrznym. Jeśli dojdzie do niedrożności trąbki Eustachiusza wówczas maja miejsce zaburzenia słuchu. Natomiast przy całkowitym jej otwarciu własny głos jest słyszany jako wyjątkowo głośny.
Jeśli dochodzi do nieprawidłowości w pracy ucha elementów ucha zewnętrznego lub też środkowego wówczas skutkiem ich są tzw. przewodzeniowe ubytki słuchu. W przypadku takiego zaburzenia dochodzi do tłumienia przekazywanego sygnału.
Podstawowym elementem składowym ucha wewnętrznego jest ślimak. Ma on postać rurki o kształcie skorupy ślimaka, stąd jego nazwa. Początkowy element ślimaka to wspomniane wcześniej okienko owalne. Ślimak podzielony jest przez dwie błony : podstawną i przedsionkową na trzy komory. Są to : schody bębenka, schody przedsionka i przewód ślimakowy. Komory wypełnione są cieczami. W schodach bębenka i schodach przedsionka znajduje się perylimfa, natomiast w przewodzie ślimakowym obecna jest endolimfa. Na końcu ślimaka w miejscu zwanym szparą osklepka dochodzi do połączenia się schodów bębenka i schodów przedsionka.
Do okienka owalnego przylega ostatnia kosteczka słuchowa czyli strzemiączko. W momencie gdy dochodzi do
przekazywania drgań i strzemiączko wychyla się w kierunku ślimaka wówczas dochodzi do lokalnego wzrostu gęstości płynu w ślimaku. Następnie to lokalne zagęszczenie zaczyna się przemieszczać w kierunku szpary osklepka. Następnie schodami bębenka dociera do okienka okrągłego. Okienko to zlokalizowane jest poniżej okienka owalnego. To zaburzenie gęstości w płynie ślimaka generuje powstawanie fali biegnącej w błonie podstawnej ślimaka. Fala ta powoduje tworzenie się odkształceń błony. Odkształcenia te podążają za zaburzeniami gęstości. Okazuje się , że amplituda odkształceń na danym fragmencie błony podstawnej jest uzależniona od natężenia dźwięku. Natomiast to , w której części błony powstaną największe odchylenia zależy od częstotliwości wpadającego do ucha dźwięku.
Długość błony podstawnej wynosi około 33- 35 mm. Okazuje się, że własności tej błony na całej jej długości nie są takie same. Na początku (idąc od okienka owalnego) błona ta ma małą szerokość i charakteryzuje się dużą sztywnością. W miarę posuwania się dalej wzdłuż ścian ślimaka sztywność maleje a błona zdecydowanie się poszerza. Stąd właśnie wynika zależność miejsca wychylenia od częstotliwości. Dźwięki, które charakteryzują się dużą częstotliwością będą chętnie wzbudzały obszary zlokalizowane w pobliżu okienka owalnego. Natomiast w okolicach szpary osklepka położona jest ta część błony podstawnej, która jest wzbudzana przez dźwięki o małych wartościach częstotliwości. Ślimak wiec w pewnym sensie dokonuje analizy dźwięku pod względem częstotliwości. Dźwięki , które wpadają do ucha rzadko stanowią pojedyncze tony. Raczej składają się z tonów o różnych częstotliwościach. Ucho potrafi odseparować te tony. Zjawisko to nosi nazwę selektywności częstotliwościowej. Jednak nie jest to proces doskonały. Jeśli różnice w częstotliwości między tonami są małe wówczas oba tony słyszane są jako jeden dźwięk. Dla błony podstawnej wyznacza się tzw. krzywe strojenia. Krzywą taką konstruuje się dla pojedynczego punktu błony na podstawie jego reakcji na tony o różnych częstotliwościach. Natężenie tych tonów jest tak dobrane, aby amplituda wychylenia miała zawsze taką samą wartość. Tak więc krzywe strojenia odzwierciedlają zdolność błony do separacji dźwięków pod względem częstotliwości.
W uchu wewnętrznym istnieje jeszcze mechanizm zwany wzmacniaczem ślimakowym. Chodzi o to, że w ślimaku dochodzi do wzmacniania drgań , które maja najmniejsze amplitudy.
Wzdłuż błony podstawnej ślimaka zlokalizowany jest bardzo ważny element jeśli chodzi o proces słyszenia. Jest to organ Cortiego. W jego skład wchodzą komórki rzęskowe zewnętrzne i wewnętrzne. Położone są one po obu stronach tunelu Cortiego. Nad organem znajduje się błona pokrywkowa. Liczba wewnętrznych komórek rzęskowych wynosi około 3500. każda komórka rzęskowa kontaktuje się z 20 neuronami, które wchodzą w skład drogi słuchowej. W momencie gdy przez błonę podstawną przechodzi odkształcenie wówczas dochodzi do cyklicznego zbliżania się organu Cortiego i błony pokrywkowej. Rzęski w tym procesie zaczynają wychylać się w dwie strony. W tym samym czasie dochodzi do zamykania się i otwierania kanałów jonowych . Dzięki nim z endolimfy ślimaka do wnętrza rzęsek napływają jony potasu. W ten sposób zostają wywołane chwilowe zmiany potencjału. Na zmiany te reagują zakończenia komórek nerwowych, które powstałe pobudzenie przekazują dalej do wyższych pięter układu słuchowego.
Liczba zewnętrznych komórek rzęskowych wynosi około 25000. Komórki te kontaktują się z neuronami , które uczestniczą w przewodzeniu sygnałów z mózgu. Pod wpływem zmiany potencjału następuje kurczenie się tych komórek. I tak w czasie przemieszczania się wychylenia błony podstawnej następuje otwieranie kanałów jonowych. W związku z tym do wnętrza komórki rzęskowej zewnętrznej przedostają się jony dodatnie z endolimfy. Proces ten prowadzi do wzrostu potencjału komórki i równoczesnego jej skrócenia. Tam gdzie amplituda wychylenia błony podstawnej jest największa tam komórki są najbardziej skrócone.
Skrócenie komórek rzęskowych zewnętrznych powoduje , że błona pokrywkowa i komórki rzęskowe wewnętrzne mogą się do siebie maksymalnie zbliżyć co jest związane z większym stopniem ich pobudzenia.
Dzięki własności kurczliwości zewnętrznych komórek rzęskowych możliwy jest odbiór najcichszych dźwięków. Gdy zatracą one swoją funkcję wówczas dochodzi do upośledzenia wzmacniania ślimakowego. Jest to tzw. odbiorcze uszkodzenie słuchu. Znacznie podwyższony jest próg słyszalności tak że dźwięki o zbyt małych natężeniach nie są słyszane.
Odbierany dźwięk jest przekazywany w postaci impulsu z wewnętrznych komórek rzęskowych do neuronów. W zależności od częstotliwości dźwięku pobudzeniu ulega określona grupa neuronów kontaktujących się z komórkami rzęskowymi wewnętrznymi w określonym obszarze błony podstawnej. Natomiast informacje o tym jakie jest natężenie odbieranego dźwięku niesie częstotliwość impulsów neuronowych czyli ilość impulsów przypadających na sekundę.
Najmniejszy poziom natężenia dźwięku , który jest w stanie wywołać wrażenie słyszenia nosi nazwę progu słyszalności. Dźwięki słyszalne mieszczą się w zakresie częstotliwości od 16 Hz do 20 kHz. Czułość ucha ludzkiego nie jest jednakowa dla wszystkich dźwięków lecz zmienia się wraz z częstotliwością. Największą czułość ucho wykazuje na dźwięki z zakresu 0.5 - 5 kHz.
Podczas określania progów słyszalności pacjentów krzywe odniesienia stanowią wyniki uzyskane dla młodych , zdrowych ludzi , nie mających problemów ze słuchem.
Do subiektywnych cech dźwięku należy głośność. Do porównywania głośności dźwięków o różnej częstotliwości służą krzywe zwane krzywymi jednakowej głośności. Tworzy się je w ten sposób, że głośność analizowanego dźwięku zrównuje się z głośnością tonu, którego częstotliwość wynosi 1 kHz. Wyznacza się w ten sposób poziom głośności dźwięku.
Tak więc poziom głośności danego dźwięku jest taki jaki jest poziom ciśnienia akustycznego dźwięku o częstotliwości 1 kHz , który ma taką sama głośność jak badany dźwięk. Poziom głośności dźwięku wyraża się w fonach.
Obiektywną czyli mierzalną cechą dźwięku odpowiedzialną za jego głośność jest natężenie dźwięku. Aby wyznaczyć zależności między tymi dwiema wielkościami tworzy się skale głośności dźwięku.
Ucho ludzie charakteryzuje się zdolnością do rozróżniania natężenia sygnału dźwiękowego. Jest ona wyrażona poprzez próg różnicowy natężenia. Ucho jest w stanie uchwycić zmiany poziomu ciśnienia akustycznego rzędu 0.5 - 2 dB.
Ucho ludzkie dokonuje także rozróżnienia dźwięków o różnych częstotliwościach pod warunkiem oczywiście , że różnica miedzy nimi nie jest zbyt mała. Tak więc jeśli słuchać usłyszy dźwięk złożony z dwóch tonów to zostanie on zarejestrowany jako dwa oddzielne tony o różnych częstotliwościach. Jeśli jednak różnica częstotliwości miedzy nimi będzie zbyt mała np. rzędu 20 - 30 Hz wówczas zostanie odebrany dźwięk pośredni między tymi dwoma tonami.
Jak już wcześniej zostało wspomniane zdolność rozdzielania częstotliwościowego dźwięków jest związana z własnościami błony podstawnej.
Kolejną subiektywną cechą dźwięku jest jego barwa. Barwa dźwięku zasadniczo uzależniona jest od kilku cech fizycznych tego dźwięku. Zależy przede wszystkim od widma dźwięku czyli rozkładu energii w dziedzinie częstotliwości. Duże znaczenie ma także charakter dźwięku oraz metoda jego prezentacji.
Trzecią subiektywną cechą dźwięku jest wysokość dźwięku. Jest ona uzależniona od częstotliwości fali dźwiękowej. Tak więc danemu dźwiękowi można przyporządkować częstotliwość na podstawie subiektywnego stwierdzenia , że oba dźwięki czyli analizowany i ten o znanej częstotliwości miały taką samą wysokość.
Jednostką wysokości dźwięku jest wielkość zwana melem. Jednak jednostkę tą stosuje się tylko do wyrażania wysokości tonalnej.
Istnieją dwie teorie dotyczące percepcji wysokości dźwięku. Są to : teoria miejsca i teoria czasu. Według teorii miejsca wysokość dźwięku jest powiązana z różną aktywnością poszczególnych odcinków błony podstawnej oraz neuronów słuchowych.
Teoria czasu natomiast sugeruje, że wysokość dźwięku wiąże się z tym jak wygląda czasowy przebieg impulsów neuronowych , które zostały przez ten dźwięk wywołane.
Wady słuchu i sposoby ich korygowania
Szacuje się, że u prawie 10 % populacji ludzkiej występują jakieś zaburzenia słuchu. Początkowo są to zmiany niewielkie często zupełnie niezauważalne. Jednak stopniowo przechodzą w coraz poważniejsze upośledzenie. Do uszkodzenia słuchu może dojść na skutek stanu zapalnego w obrębie ucha środkowego, długotrwałego narażenia na hałas, stosowania niektórych leków czy też urazów mechanicznych. Oprócz tego często bardzo ważnym czynnikiem są uwarunkowania genetyczne oraz rozmaite choroby, głównie o podłożu nowotworowym.
Dane podają, że około 10 % przypadków uszkodzenia słuchu może być leczonych farmakologicznie. W przypadku pozostałych uszkodzeń komfort życia pacjentów mogą poprawiać aparaty słuchowe.
O tym czy aparat słuchowy jest konieczny czy nie decyduje procent ubytku słuchu. Jeśli doszło do wystąpienia głuchoty całkowitej w niektórych przypadkach możliwe jest zastosowanie implantu.
Można wyróżnić trzy typy niedosłuchu. Podstawą klasyfikacji jest miejsce uszkodzenia narządu słuchu. I tak wyróżnia się:
- niedosłuch typu przewodzeniowego - może do niego dojść na skutek urazu, zatkania kanału zewnętrznego , stanem zapalnym w obrębie ucha , uszkodzeniem kosteczek słuchowych czy też błony bębenkowej.
- niedosłuch typu odbiorczego - dochodzi do niego wskutek uszkodzenia ucha wewnętrznego, do takiego uszkodzenia może dojść bądź w wyniku starzenia się organizmu bądź też w wyniku chorób prowadzących do degeneracji nerwów, które przewodzą impulsy z ucha do ośrodka w mózgu.
- niedosłuch typu mieszanego - składają się na niego elementy obu wyżej wymienionych niedosłuchów.
Przeprowadzając badanie narządu słuchu należy skupić się na trzech celach. Należy zlokalizować miejsce gdzie doszło do uszkodzenia w obrębie narządu słuchu jako potencjalną przyczynę uszkodzenia słuchu. Jeśli do uszkodzenia nie doszło konieczne jest ustalenie przyczyny ubytku słuchu. No i przede wszystkim należy określić procent ubytku słuchu.
Medycyna dysponuje różnymi metodami badania słuchu w zależności od pacjenta i od wyposażenia placówki diagnostycznej. I tak wyróżnia się:
- próby stroikowe, badania mową - służą one do wstępnej oceny stopnia i rodzaju niedosłuchu.
- obserwacja zachowań pacjenta - słuch można ocenić także po sposobie mówienia pacjenta. Na podstawie sposobu wypowiadanych słów można wskazać prawdopodobne miejsca uszkodzenia narządu słuchu. I tak np. jeśli słowa są dokładnie i powoli wypowiadane sugeruje to, że uszkodzenie jest zlokalizowane w obrębie ucha środkowego.
Wyżej wymienione metody pozwalają tylko na wstępną ocenę ubytku słuchu. Dokładniejszą metoda jest audiometria progowa tonalna. Metoda ta opiera się na wykorzystaniu dźwięków , które leżą na granicy dźwięków słyszalnych. Dzięki temu można określić ilościowy ubytek słuchu.
W metodzie tej istotne są dwa parametry, częstotliwość i natężenie dźwięku. Są to dwie obiektywne cechy dźwięku. Są one odpowiedzialne za cechy subiektywne takie jak odpowiednio wysokość i głośność dźwięku. Tak więc w pomiarach audiometrycznych dokonuje się pomiaru cech obiektywnych dźwięku ale na podstawie reakcji pacjenta czyli cech subiektywnego odbioru danego dźwięku. Za pomocą metody audiometrycznej można oceniać ubytek słuchu zarówno na drodze powietrznej jak i kostnej.
Przewodnictwo powietrzne badane jest w ten sposób, że sygnał z aparatury audiometrycznej z przedziału częstotliwości 125Hz - 8 kHz dzięki słuchawkom dostaje się do kanału usznego. Następnie pacjent reguluje poziom odtwarzania dźwięku .
Natomiast badanie przewodnictwa kostnego polega na wzbudzeniu drgań mechanicznych , które są przekazywane w sposób bezpośredni do kości czaszki. Rezultatem tych badań jest wykres zwany audiogramem.
Do metod badania słuchu należy także audiometria nadprogowa. Dzięki niej można wykryć rozmaite stany patologiczne , które nie ujawniają się podczas badania nadprogowego oraz precyzyjnie zlokalizować miejsce uszkodzenia narządu słuchu.
Na drodze przewodnictwa powietrznego można zmierzyć tzw. próg niewygody. Lokalizuje się on na poziomie głośności wynoszącym 110 fonów. Na podstawie tego pomiaru można dużo powiedzieć na temat ubytku słuchu.
Ważna metodą jest także audiometria mowy. Koncentruje się ona na ocenie stopnia utraty rozumienia mowy ludzkiej oraz rozróżniania poszczególnych dźwięków mowy.
Jak już wyżej wspomniano wady słuchu mogą być korygowane za pomocą protez słuchowych. Modele protez są dobierane w zależności od rodzaju patologii narządu słuchu. Ale generalnym zadaniem wszelkiego typu aparatów jest poprawa słuchu pacjenta.
Pierwszą grupę protez stanowią implanty. Mają one postać miniaturowych elektrod, które umieszczane są w uchu wewnętrznym pacjenta. Kolejnym elementem implantu jest mikrofon, który odbiera sygnały akustyczne z zewnętrz. Sygnał odebrany przez mikrofon, przetworzony na sygnał elektryczny jest przekazywany do elektrod. Dzięki zmianom napięcia sygnałów wchodzących do elektrod generowane są prądy biologiczne. Maja one analogiczną postać jak te wytwarzane przez komórki nerwowe wchodzące w skład nerwów słuchowych. Istnieje jednak pewna różnica dotycząca liczby pobudzeń. Mianowicie liczba elektrod wprowadzonych do ucha jest niewielka w porównaniu z ilością komórek nerwowych wytwarzających pobudzenie. Jednak dzięki takiemu implantowi pacjent , który jest całkowicie głuchy dostaje możliwość rozróżniania głośności i wysokości dźwięków. Na takiej zasadzie działa implant ślimakowy.
Drugim rodzajem implantów są tzw. implanty pniowe. Jest to wynalazek ostatnich lat. Są one wszczepiane bezpośrednio do płata mózgowego, w którym ma miejsce odbiór dźwięków. Implantów takich używa się w przypadku pacjentów, u których doszło do uszkodzenia nerwu VIII.
Drugą grupa protez słuchowych zdecydowanie bardziej rozpowszechnionych są aparaty słuchowe. W skład każdego aparatu wchodzi mikrofon a także wzmacniacze: przedwzmacniacz mikrofonowy, wzmacniacz sterujący , wzmacniacz końcowy , oraz układy regulujące, słuchawki i zasilanie w postaci baterii. Oczywiście niezbędnym elementem jest także wkładka uszna.
Rodzinę aparatów słuchowych można podzielić na kilak rodzajów. Pierwszy stanowią aparaty kieszonkowe. Mają one małe rozmiary, są mniej więcej wielkości pudełeczka od zapałek. Dzięki sporej odległości między słuchawką a mikrofonem możliwe jest używanie wysokich poziomów dźwięku na wyjściu aparatu. W tym momencie dostępne są aparaty o wzmocnieniu rzędu 90 dB.
Drugim rodzajem aparatów słuchowych są aparaty noszone na głowie. Mogą to być zarówno aparaty zauszne jak i okularowe i wewnątrzuszne. Aparaty zauszne i okularowe osiągają maksymalne wzmocnienie rzędu 70 dB.
W aparatach wewnątrzusznych końcówka urządzenia może dochodzić do pierwszego załamka zewnętrznego kanału słuchowego albo też za drugi załamek lub też może znaleźć się w odległości ok. 3 mm od błony bębenkowej. W aparatach tych pomiędzy słuchawką i mikrofonem występuje mała odległość. Dlatego tez istnieje ryzyko występowania sprzężeń akustycznych.
Cały czas trwają prace nad unowocześnianiem aparatów słuchowych. Przede wszystkim dąży się do ich miniaturyzacji oraz do udoskonalania przetworników elektroakustycznych.
Na koniec krótkie podsumowanie dotyczące tego czym jest dźwięk.
Dźwięk jest falą mechaniczną, która u człowieka wywołuje wrażenia słuchowe. Zakres częstotliwości takich fal czyli liczba drgań w ciągu sekundy mieści się w przedziale od 16 Hz do 20000 Hz. Najlepiej słyszalne są te dźwięki o częstotliwości wynoszącej około 1000 Hz. Fale o częstotliwościach niższych niż 20 Hz to tzw. infradźwięki, a fale o częstotliwościach powyżej 20000 Hz to ultradźwięki.
Są to progi słyszalności tylko dla człowieka. Zwierzęta bowiem potrafią we wzajemnej komunikacji wykorzystywać zarówno infradźwięki (słonie) jaki i ultradźwięki (nietoperze).
Fala dźwiękowa może rozchodzić się w każdym ośrodku materialnym przy czym jej prędkość jest uzależniona od rodzaju ośrodka. Największą prędkość dźwięki osiągają w ciałach stałych, mniejszą w cieczach a najmniejszą w gazach. W powietrzu dźwięk rozchodzi się z prędkością 340 m/s.
Istnieją sytuacje, kiedy ciało porusza się z prędkością większą od prędkości dźwięku w danym ośrodku. W takim przypadku czoło fali przybiera kształt stożka, w którego wierzchołku znajduje się źródło. Przykładem jest fala uderzeniowa powstająca, gdy samolot lub pocisk porusza się w prędkością naddźwiękową.
W sytuacji gdy nałożeniu ulegają drgania o zbliżonych częstotliwościach i amplitudach następują okresowe zmiany amplitudy drgań złożonych i mówi się o tzw. zjawisku dudnienia.
Innym obserwowanym zjawiskiem jest efekt Dopplera. Polega on na pozornej zmianie częstotliwości fali, która jest wysyłana przez źródło. Dzieje się tak jeśli dojdzie do względnego ruchu obserwatora i źródła dźwięku. Gdy następuje zbliżanie się obserwatora lub źródła dźwięku wtedy słyszany jest dźwięk o pozornie wyższej częstotliwości drgań. Natomiast, gdy obserwator lub źródło oddalają się następuje pozorne obniżenie częstotliwości.
Dźwięk można charakteryzować z pomocą cech obiektywnych i subiektywnych. Do cech obiektywnych należy natężenie dźwięku. Jest ono równe stosunkowi mocy dźwięku przechodzącego przez powierzchnię do tej powierzchni. Progiem słyszalności określa się najniższy poziom natężenia dźwięku, który wywołuje jeszcze wrażenia słuchowe czyli jest słyszalny.
Natomiast do subiektywnych cech dźwięku należą:
- głośność - jest to cecha zależna od natężenia dźwięku oraz od czułości ucha ludzkiego na dźwięki o różnej częstotliwości
- barwa - na podstawie tej cechy ucho ludzkie może dokonać rozróżnienia między dwoma dźwiękami o tej samej głośności i wysokości
- wysokość dźwięku - jest ona funkcją częstości drgań