Слухові апарати зі штучним інтелектом

Від втрати слуху страждає чимало людей. У багатьох випадках ця втрата може бути непомітною, і лише коли вона починає перешкоджати нормальному спілкуванню, людина усвідомлює необхідність медичного втручання. Гострі та хронічні захворювання вуха, вплив надто гучних звуків на виробництві та в побуті, ототоксична дія деяких ліків, вікові зміни слуху та багато інших причин призводять до того, що близько 10% населення потребують корекції вад слуху за допомогою слухових апаратів.

Традиційним підходом до слухопротезування людей зі втратою слуху донедавна було намагання забезпечити підсилення слухового апарата до рівня, необхідного для сприймання звуків навколишнього середовища. Довгий час для слухопротезування використовувались аналогові слухові апарати, що мали ряд суттєвих недоліків, найголовніші з яких значне спотворення звуку, недостатня гнучкість налагодження відповідно до індивідуальної втрати слуху пацієнта та відносно високий рівень власного шуму. Для уникнення слухового дискомфорту використовували обмеження вихідного рівня звукового сигналу, а потім амплітудну компресію в одній обо декількох частотних смугах. В кінці 80-х на початку 90-х років з’явилися слухові апарати з цифровим програмуванням. Це дало змогу збільшити кількість параметрів для налагодження, але не вирішило проблеми наявності власного шуму аналогового підсилювача та значного спотворення звуку, особливо при великому акустичному підсиленні. Всі ці недоліки аналогових слухових апаратів були основною перешкодою для досягнення високої розбірливості мовлення, і в результаті апарати не задовольняли потреб пацієнтів у спілкуванні, особливо у випадках сенсоневральної втрати слуху з підвищеними порогами дискомфорту та вузьким динамічним діапазоном слуху.

Сучасні уявлення про функціонування слухового аналізатора при втраті слуху визначають особливий підхід до принципів обробки звуку в слухових апаратах.

У 1995 році фірма Отікон (Данія) першою у світі розробила слуховий апарат із цифровою обробкою звуку DigiFocus, у якому були втілені передові технології та сучасна концепція оптимального частотнозалежного відображення широкого динамічного діапазону вхідних сигналів у звужений динамічний діапазон залишкового слуху. По суті, це потужний комп’ютер у мініатюрному корпусі, який виконує до 100 млн. операцій за секунду, забезпечуючи постійний моніторинг навколишнього акустичної оточення та миттєво пристосовуючи вихідний сигнал до можливостей залишкового слуху пацієнта.

Цифрова обробка звуку має ряд переваг порівняно з аналоговою. Перш за все, це формування будь-якої амплітудно-частотної характеристики слухового апарата, відповідно до індивідуальної аудіограми пацієнта. Багатополосна компресія звукового сигналу розділяє вхідний сигнал на частотні смуги, у кожній з яких можна застосовувати індивідуальні параметри обробки, максимальне підсилення та вихідний рівень звуку, що дозволяє для кожного пацієнта найкращим чином відтворити широкий діапазон навколишніх звуків у звуженому динамічному діапазоні залишкового слуху. Цей метод так і називається застосовується у більшості цифрових слухових апаратів. Кількість частотних смуг визначається індивідуальними характеристиками, але при цьому необхідно враховувати співвідношення потужних низькочастотних та слабких високочастотних складових мовлення. Оскільки при сенсоневральній втраті слуху в більшості