目前,我国60岁以上的老年人中,11%,约2000万老人,有听力下降或耳聋现象;在耳聋的老年人中,中重度耳聋的老年人占到了35%,约为700万。随着老龄社会的到来,由于听力衰退给老年人日常生活带来了许多不方便,不仅直接导致沟通交流障碍,还会引发多种心理问题,严重影响到老年人的生活品质。而为老年人佩置助听器,则是解决这一问题的有效途径。
助听器包括气传导和骨传导两种。协助老年人佩置助听器前,我们不妨了解一下,气导助听器的发展史。至于中国助听器行业现状的分析,以及骨传导助听器的介绍,可点击回顾文章:无视中国庞大老龄人群,国外助听器垄断市场,主攻非老人上万元高端产品。
广义上讲,凡能有效地把声音传入耳朵的各种装置,都可以视为助听器。
狭义上讲,助听器就是一个小型扩音设备,是一种供聋人使用的、补偿听力损失的仪器。
其发展历史可以分为:原始集音时代、炭精时代、真空管电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、微处理器时代和数字助听器时代。
美国科学家贝尔,曾是一名聋校教师。为了便于和女友(聋人)交谈,发明了世界上第一套以电为动力的助听装置。不久,贝尔发现,将该套装置稍做改进,便可用于远距离通话,于是又发明了电话。从这个意义上讲,电话的发明本是“助听器”的“副产品”。由于电话的普及率和“知名度”极高,故多数人只知道贝尔发明了电话,不知道电话是在助听器基础上发明的,也不知道贝尔是助听器的发明人。
作为商品,具有实用价值的电子助听器,面世则是在20世纪初叶,第二次世界大战以后,助听工业得到了迅猛地发展。
中国古代医书中很早就有对耳聋、耳鸣的描述,可见当时患听觉疾病的人,不在少数。最早、最方便的“助听器”,恐怕是人类自己的手。
在长期的生活与生产实践中,人们发现许多哺乳类动物的听觉比人类更敏捷。首先发现的是,这些动物的外耳较人的外耳发达,它们都有喇叭状转动灵活的耳廓,当察觉细微声音的时候,它们能及时转动长大的耳廓,对准声源以捕获信号。
人们从此得到启示,第一次有人把手作成杯状放在耳后,这等于加大了耳廓的集音面积,可以提高5~10dB的中高频增益,同时也阻挡了来自耳后的声音,至少对中高频声音像一个极有效的放大降噪系统,声学助听时代就此开始了。
然而,这种扩音装置的作用是十分有限的,当人们需要进一步改善与提高收听效果的时候,仅用人自己的手掌来扩大耳廓是不够的,于是人们把动物的角或贝壳、螺号等置于耳后,可以起到比自己的手掌更好的扩音效果。当人们不再满足自然的助听装置时,就开始设计各种声学集声助听器。
这些更有效的声学助听器出现在17世纪中叶,如可挂在帽子边缘的壶状、烟斗状、管状、喇叭状的集声器,甚至还有一种助听椅,其扶手上有多个声音收集器,并用一个固定的管子来收听。
非电学的集声器甚至还有骨导形式,它有一个大的集声面,声音能通过牙齿传入大脑听觉中枢。
1878年,美国科学家Bell发明了第一台炭精式助听器。这种助听器是由炭精传声器、耳机、电池、电线等部件组装。
1899年出现了第一个碳元素放大器,它有桌子那么大, 1902年有了第一个可配戴的碳元素助听器模型,一直被使用到20世纪40年代,但主要的适听范围是针对轻中度的听力损失的人。也有人认为这类助听器的出现,与电话的发明密切相关。
早期的这类助听器,体积较大,无法随身携带,随着技术的进步,随身使用成了可能。但当人活动时,这种助听器很易使炭精与膜片脱离接触,助听器就无法工作了。
在碳元素放大器时代,出现了在不同频率上放大不同音量的设想。这可以通过不同的麦克风、放大器和受话器来实现。
1890年,奥地利科学家Ferdinant Alt制造了第一代电子管助听器。1907年真空电子管放大器问世,1921年,英国生产了第一台商业性电子管助听器。由于电子管需要两个电源供电(一是加热电子管中的灯丝,使之发放电子;二是驱动电子通过电栅到达阳极),因此这种助听器体积大而笨重,虽然增益和清晰度较好,但几乎无法携带。
第一台真空电子管助听器,终于在20世纪30年代后期在英国制成。此时真空管和电池技术有了很大的进步,使它们可以用在助听器上,使电池、麦克风、放大器都安装在一个单一的体佩式包里,并通过电线与耳朵水平的受话器相连。当时,研制隐匿助听器的努力还在进行,由于汞电池的出现,使得电池的体积显着减小。
人们试图在一个不大的盒子里缩小电子组件的体积,麦克风被隐藏在饰针上、手表里,而受话器的导线装在珍珠串里。同时二战中涌现的新技术与新材料,如印刷电路和陶瓷电容,使得一体式助听器的体积又显著地缩小。耳模通气孔、磁性麦克风、压电麦克风和压缩放大都是在这个时代设计的。
1953年,晶体管助听器问世,使助听器向微型化发展提供了可能性。由于它应用时的耗电大大减小,所有新的助听器都使用晶体管而不是真空管。电池体积变小,相对于真空管,晶体管的体积就变得非常小,这意味着从1954年起一小部分助听器可以佩戴到头部。1956年,制成了耳背式助听器,不仅体积进一步减小,优越性也超过了眼镜式和盒式助听器。
但是有人担心由于晶体管助听器体积的减小,使助听器麦克风和受话器的位置靠近,很容易产生声反馈,所以设计师设计的第一台戴在头部的助听器,是眼镜式助听器,在眼镜架的一侧装有受话器,另一侧装有麦克风。其具备几个优点:助听器不会与衣服产生摩擦而出现噪音,同时因为助听器架在耳廓上,麦克风接收的声音,不会因为躯体对低频的反射,在频率上产生负面效应而影响助听效果,而且因为不再需要连线,可以真正实现双耳佩戴。
头部的助听器的类型有发夹式助听器、眼镜式助听器。发夹式助听器有许多样式,佩戴在头发上或头发下(或在领带上、衣领上),与盒式助听器一样有外置式受话器,有些做得很像珠宝。眼镜式助听器把所有助听器组件安装在附着于颞部的眼镜框架上,随着组件的减小,它们可以被安装在耳后,或者作为眼镜框架弓处的一部分,或者作为独立部分与锯短了的标准眼镜框架相连,或者最后成为单机耳背式。
耳背式助听器逐步替代了眼镜式助听器,并成为主流。20世纪80年代中期的美国和90年代的欧洲,耳背式都是主流的助听器类型。随着组件体积的进一步减小,1950年以后开始出现耳内式助听器。从今天的标准看,第一个耳内式助听器的体积是很大的,以为它是耳外式助听器。
1960年助听器组件和性能上有两大显着进步。第一,1964年整合电路应用于助听器,这意味着多个晶体管和电阻器可以结合在单一的组件上,大小与它所替代的个体晶体管相似;第二,1968年压电式麦克风与相对较新的晶体管相连(场效应晶体管)安装在金属包装里。首次出现了一个宽频响、小体积的麦克风,可以被用在助听器里。几年以后,出现了使用相同技术的方向性麦克风。
在驻极体 / 场效应晶体管麦克风发展的时候,麦克风技术也在进一步发展中,产生了有更好频率响应和更小体积的麦克风。在晶体管年代,受话器体积从1800mm3缩小到39mm3,同时麦克风体积从5000mm3缩小到23mm3。Egolf dt al(1989)指出受话器体积变化最快的是在1970年前,此后受话器的体积变化不大。
20世纪80年代早期,大部分组件都能安装在耳道中,耳内式助听器就足够小了。随着电池化学、放大器效应、麦克风技术的进步,到了20世纪90年代早期,整个助听器可以安装在耳道内。完全耳道式助听器的出现,使助听器终于看不见了,这种助听器的佩戴位置也带来了声学的进步,佩戴助听器时,耳廓仍能保持对声音的收集和屏蔽作用,同时,减低了风噪声。
1943年,开始研制集成式助听器,将电源、传声器和放大器装在一个小盒子内,为现代盒式助听器的雏形。同年,丹麦建立了两家工厂批量生产助听器,助听器的体积也越来越小,最后,竞能象香烟盒一样大,携带已非常方便。
1957年,耳内式助听器问世。新的陶瓷传声器频率宽阔平坦,克服了以往压电晶体的不足。钽电容的出现,使电容体积进一步减小,晶体管电路向集成电路这一小型化方向快速发展。
随着大规模集成电路的出现,助听器的体积进一步减小,耳内式助听器出现以后不久,半耳甲腔式、耳道式、完全耳道式助听器相继出现。
1986年,数字控制电路助听器和数字记忆助听器的应用,是一个非常重要的进步。这些电路替换了电位器,因为它们在助听器中占用的空间很小,许多控制可以包括在助听器中。这些电路使助听器的放大性能可以被临床工作者调整,而且有很大的灵活性和精确性。数字控制电路,可以让听力残疾人方便地改变助听器的特性,也可以使用附带遥控器,即使是耳道式、完全耳道式助听器,也可以通过遥控来进行灵活的控制。
1988年出现的可编程助听器,利用遥控器变换多个聆听程序,以达到最舒适的听觉感受。可编程助听器采用广角麦克风和指向性麦克风助听器,可在日常生活中和嘈杂环境中运用不同的聆听模式,使听到的声音更为清晰。配带指向性助听器的人虽然目光未投向您,但是,他在专心收听您的讲话,故似乎有监听的特殊用途。据传,美国前总统克林顿就配戴这样的助听器。
第一个数字助听器是盒式助听器,其对声音处理与模拟助听器一样,故很快就被淘汰了。随后数字反馈抑制系统应用在模拟助听器上,到1996年,全数字的耳背式、耳内式、耳道式助听器被生产出来。已经被认可的数字技术的进步有:
1、压缩特性控制的灵活性进一步增加,调整助听器压缩的拐点与压缩比变得更为方便;
2、助听器增益和频率响应的智能自动处理,同时可以根据听障者听力损失特点,做到分通道来设置不同频段的增益与压缩特性;
3、对来自不同方向声音的增益的非线性自动控制,最小化噪声;
4、通过数字声反馈控制来有效地增加增益;
5、相对于模拟助听器对声音同样的处理,减少了电池的耗能;
6、数字双麦克风自动校正功能,对来自不同方向声音增益的智能控制;
7、 此外,数字助听器的低电压提示功能,使更换电池更为方便,抗电磁干扰功能使拨打手机更清晰;
8、目前具有充电功能的数字助听器更为方便。