Speciális csövek, furatok és akusztikai csillapító elemek hatásai

2020.05.05

A mai alkalommal megvizsgáljuk a speciális csövek, furatok és akusztikai csillapító elemek hatásait és visszatérünk még picit a szellőzőfuratokra, mert azokat csak általánosságban vizsgáltuk meg.

Három fő típusú szellőzőfurat típust valósíthatunk meg a hallókészülék héjában vagy a fülillesztékben. A párhuzamos, (parallel) átlós, (diagonal) és a külső (trench) furat. Mindhárom szellőzőfurat ugyanazt a célt szolgálja, mégpedig az erősített alacsony frekvenciák csökkentését, azaz lehetővé teszik az alacsony frekvenciájú hangok kijutását a fülből. A szellőzés nyomáscsökkentést is lehetővé tesz, ezáltal csökkentve a már előzőekben tárgyalt okklúziós hatást.

A leggyakrabban használt furat párhuzamos, (parallel) de lehetnek olyan esetek, amikor eltérő típusú szellőzőnyílást kell alkalmaznunk. Ha az alacsony frekvenciájú energiákat jobban szeretnénk csökkenteni az átlós (diagonal) furatot célszerű alkalmazni. Ezt szemlélteti a 2. ábra, amely összehasonlítja ugyanazt a hallókészüléket azonos akusztikus beállításokkal. Az egyetlen változás a szellőzőfurat típusa. Az erősítés nagyságrandileg 3000Hz-től csökken.

2. ábra A diagonal és a parallel szellőzőfurat hatása, frekvenciaválasza. Az illeszték furat átmérőjét állandó értéken tartva, a szellőzőfurat típusát megváltoztattuk. A zöld görbék egy párhuzamos szellőzőnyílás nyereségét mutatják, a lila görbék ugyanarra az illesztékre mutatnak nyereséget egy átlós szellőzőnyílással. A narancssárga görbe a REUR. (forrás: The HearingReview)

Az látható, hogy csupán a furatok átmérőjének növelése önmagában azonban csak csekély változást eredményez vagy nem változtat a nagyfrekvenciás válaszban. Azonban egy megfelelően kialakított kürttel a nagyfrekvenciás nyereség növekedése könnyen elérhető a hallókészülék teljesítményének növelése nélkül. A 3 mm-es vagy 4 mm-es Libby-kürt, valamint a jól megtervezett folyamatos áramlás-átalakítás együtt bevált módszerek a nagyfrekvenciás nyereség nagyobb mechanikai, nem pedig elektronikus előállításához.

A kürt válaszának egyik nagyon fontos eleme, hogy a jel 2,7 kHz-en is jelentősen növekedhet, ez pedig elősegíti a jobb beszédértést és némileg ellensúlyozza a lezárási veszteséget, illetve elősegíti a természetes hangzást.

A kürtfurat hatásmechanizmusa a következő ábrán látható. Az ábrán látszik, hogy a hatás a bemeneti és kimeneti átmérő különbségétől, illetve kiszélesített szakasz hosszától függ. A kürt egyfajta impedancia "transzformátorként" működik. A hangszóró kimenetén, a cső keskeny részén nagy nyomású, kis mennyiségű levegő van, mely nagyobb mennyiségű levegőt mozgat meg a cső kiszélesített végében, miközben a nyomás csökken. Ez a közepes impedanciaterhelésű dobhártya számára kedvező. A folyamat nem történik meg egy "standard" cső esetében, mikoris a nagyobb bemenetei szinteken az erősítés meghaladhatja a kellemetlenségi szintet.

Az egyik és sajnos nem eleget használt furat/csőtípus a kürtfurat. A furatok hatásmechanizmusát a 3-as ábra szemlélteti.

A kürtfuratok/csövek alkalmazása, illetve azok magasfrekvenciás emelése, nagyon fontos eleme lehet a sikeres illesztésnek. A gyakran előforduló és leginkább a magasabb frekvenciákon elszenvedett hallásvesztés esetén ezen furatok/csövek egyszerűbben és sokkal hatásosabban segítik a rehabilitációt. A magasfrekvenciás emelés ilyetén módja jobb és a hallássérült számára kellemesebb megoldást ad mind egyszerűen megemelni az erősítést az érintett frekvenciákon.

Egy tipikus kürt által biztosított 6 dB-es emelés, a kimenet torzítás nélküli 6 dB-es növekedése kíséri. Ha ezt a növekedést hagyományos, (kürtcső nélkül) szeretnénk elérni, a hallókészüléknek négyszer nagyobb energiát kellene szolgáltatnia. Ráadásul a súlyos, magas frekvenciájú halláskárosodásban szenvedő betegek legtöbb hallókészülékének Achilles-sarka a torzítás nélküli, nagyfrekvenciás teljesítmény elérése bármilyen teljesítményszinten. Ebben segítenek a kürtfuratok. A Libby Horn kürt nyeresége akár 10-11 dB is lehet.

Kétéle típusát ismerjük a Libby és Bakke-Horn kürtöt. A Libby cső egy számunkra ismertebb megoldás, pedig Európa szerte a Bakke-Horn könyököket is előszeretettel alkalmazzák. Ez utóbbi esetben a kemény könyököt ragasztják az illesztékbe, melynek belső átmérője a cső felöli részén 2mm, az illeszték felől 3mm. Ezt követi egy 4mm átmérőjű és nagyjából 11mm hosszú hangvezető furat. A csőcsere a ragasztott könyök miatt egyszerűbb, mint a Libby-Horn csőnél. A Bakke-Horn kürt akár 20 dB-el is növelheti a magasfrekvenciás erősítést.

A 4-es ábrán láthatjuk a kürtfurat hatását az átvitelre. Az ábrából kiolvasható a kiszélesített furat hossza és a magasfrekvenciás emelés közti összefüggés.

A nyitott illesztések korában számos BTE hallókészülék illeszthető nyitottan, vékony cső (ThinTube) alkalmazásával. A technológia folyamatos fejlődése lehetővé teszi, hogy ezt az illesztést szinte az összes fokú, típusú hallászveszteségnél alkalmazhatjuk. Viszont megmérték és azt találták, hogy a nyílt illesztések nem biztosítanak minden esetben megfelelő erősítést az alacsony frekvenciáknál, ha körülbelül 40 dBHL-nél nagyobb veszteségek vannak. Az elmúlt években a gyártók "zárt" és "kettős" kupolákat alkalmazzák, melyek célja a hallójárat bezárása, az alacsony frekvenciás erősítés növelése, az illesztési tartomány kibővítése. Itt merül fel a kérdés mi a jó megoldás egy súlyos fokú hallásveszteség esetén, ahol a mélyfrekvenciás veszteség nagyobb mint 40-50 dBHL. Jó-e a vékony cső egy zárt kupolával, vagy esetleg egy megfelelően kiválasztott egyéni fülilleszték a jobb megoldás? Erre ad valamiféle választ a következő ábra. Az ábra kilenc beteg átlagos adatait mutatja, öt vékonycsöves mini-BTE-hez öt különböző illesztési lehetőséget használva. A hallókészüléket egy lapos 50 dBHL-es hallássérülésre programozták, az előírt célerősítést a piros görbe mutatja. (forrás: The HearingReview)

Az ábrából könnyedén kiolvasható, hogy a 1500 Hz-es erősítés komolyan sérül a nyitott cső (Open Domes) és kupola alkalmazása esetén és szembetűnő különbséget mutat a normál (13 tube) csővel szerelt illesztéshez képest. Látható, hogy a különbség általánosságban a 500 Hz-1500 Hz közötti frekvenciákon számottevő. Gyakorlati szempontból ez azt jelenti, hogy az alacsony és a középfrekvenciánál nagyobb, mint 30-35 dBHL veszteségek esetén a nyitott rendszer nem ad elegendő erősítést, itt a zártabb kupola, vagy az egyéni illeszték használata javasolt. Ez a megállapítás összhangban van a vékony cső kis belső átmérőjével és rezonanciájával, amelyeket figyelembe kell venni az illesztési folyamat során. Az erősítést a kérdéses frekvenciatartományban megnövelhetjük az illesztési szoftverben végzett beállításokkal.

A következő tárgyalt kérdéskör az akusztikai csillapító elemek témaköre. Ahogy a hang áthalad a csöveken, rezonanciák lépnek fel. Ezek csúcsokat generálnak a hallókészülék frekvenciaválaszában, melyek akusztikus visszacsatolást vagy rossz hangminőséget eredményezhetnek. Ezek a "csúcsok" és "völgyek" bizonyos mértékben elektronikusan ki vannak simítva az illesztő szoftver segítségével. A gyártók azonban alkalmaznak, többnyire a könyökökben elhelyezett csillapító elemeket. Egy 1500 ohmos akusztikus csillapító elem hatását láthatjuk az 5-ös ábrán. Amire figyelnünk kell, hogy a könyökökben elhelyezett csillapító elemek többnyire cserélhetők, kivehetők. Sokszor előfordul, hogy a csillapítót szennyezés éri, így eldugíthatja a könyököt ezáltal a hallókészüléket. Ebben az esetben viszont figyelnünk kell arra, hogy cseréljünk, ne pedig csak egyszerűen eltávolítsuk azt, mert ilyenkor megváltozik a készülék átvitele.

Összegzés: Megállapíthatjuk tehát, hogy a szellőzőfuratok esetén megfontolandó a diagonal furat olyan esetekben, amikor a mélyfrekvenciás átvitelt, illetve az okklúziót jobban szeretnénk csökkenteni. A kürtfuratok/csövek/könyökök használata pedig magasfrekvenciás hallásvesztés esetén javasolt és nyereségük a beszédértésért felelős frekvenciákon is jelentős. A vékony (ThinTube) csövek pedig a fentiek alapján nem minden esetben biztosítanak elegendő erősítést az alacsonyabb (500 Hz-1500 Hz) közötti frekvenciákon és a 30-35 dBHL, vagy azt meghaladó veszteségek esetén. Ezekben az esetekben egy jól kiválasztott egyéni fülilleszték használata javasolt!

Források:

  • Dillon (2001): Hearing Aids
  • Hearing Review
  • Oto-Tech

A következő részekben már az alkalmazott technológiáról/technológiánkról fogunk beszélni. A 3D gyártás folyamatai, anyagai és a technológia adta előnyök lesznek a hírlevelek témái...

Legyél te az első, aki értesül az újdonságokról!