Устройство для улучшения слуха Советский патент 1984 года по МПК A61B5/12 

1 Изобретение относится к медицинс кой технике, а именно к устройствам для улучшения слуха, т.е. улучшения разборчивости .восприятия речи, а также уменьшения маскирующего влияния низкочастотных акустических сигналов для нормально сльш1ащих людей. Изобретение может быт использовано при разработ,;е и создани новых слуховых аппаратов (на предприятиях Медтехники) для облегчения работы авиадиспетчеров и операторов гидроакустических установок. Известно устройство для улучшения слуха, содержащее преобразователь акустического сигнала (микрофон), преобразующий акустический сигнал в электрический, преобразова тель электрического сигнала и телефон или динамик. Преобразователь электрического сигнала содержит полосовые частотные фильтры, входы которых подключены к приемнику, а выходы - к усилителям, для каждого из которых установлены индивидуальные коэффициенты усиления. Выходы усилителей подключены к телефону или динамику. Однако с помощью известного устройства в ряде случаев не удается достичь достаточно хорошего восприя тия акустической информации. Этому препятствует маскирующее влияние ни кочастотных компонентов на высоко-, частотные. Низкочастотные составляющие, как правило, имеют энергию большую, чем высокочастотные, ,а время прохождения сигналов определя ется громкостью сигнала, т.е. более громкие сигналы достигают корковых структур и обрабатываются быстрее. Поскольку эти факторы взаимосвязаны то есть основания полагать, что даж при одновременном поступлении в периферическую часть слухового анализатора, низкочастотные компоненты достигают центральной части раньше высокочастотных. Именно этот фактор негативно сказьшается на последующе анализе поступающей информации, так как приводит к нарушению временной структуры воспринимаемого сигнала, что и обуславливает вьшгеупомянутую маскировку высокочастотных компонент низкочастотными. Цель изобретения т повышение раз борчивости акустической информации. 062 Поставленная цель достигается тем, что устрЬйство для улучшения слуха, содержащее последовательно соединенный преобразователь акустического сигнала, параллельно соединенные полосовые фильтры низких и высоких частот, сумматор и телефон, дополнительно содержит линии задержек, включенные последовательно с фильтрами высоких частот. Для нормально слышаш 1х устройство содержит три полосовых фильтра с частотами 20-500, 500-1000, 100010000 Гц и две линии задержек с соответствующими временами задержек 1-30, 0,1-15 мс, а для людей с дефектами слуха оно содержит шесть полосовых фильJpoв с частотами 20-125, 125250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-10000 Гц и пять линий задержек с соответствующими временами задержек 10-30, 0,5-25, 0,3-20, 1-15 и 0,1-10 мс. Проведенные, эксперименты показывают, что такое разделение во времени низкочастотных и высокочастотных составляющих поступающего в орган слуха акустического сигнала, при котором низкочастотные составляющие задерживаются по времени относительно высокочастотных, повышает разборчивость восприятия речи. Для нормально сльшащих людей отсутствие низкочастотных составляющих облегчает выведение высокочастотных составляющих в момент поступления их в орган слуха, что значительно снижает.эффект их самомаскйровки и приводит к улучшению восприятия Л и III формант, несуЕ(их наибольшую информационную нагрузку. При патологиях, связанных с выраженной высокочастотной потерей слуха, временная задержка низкочас тотньк составляющих обеспечивает компенсацию временных различий перехода частотных cocтaвляюшJ x сигналов в корковые отделы звукового анализатора. Благодаря этому субъективный спектрально-временной образ сигнала восстанавливается в центральных отделах звукового анализатора, что обеспечивает распознавание отдельных элементов (фонем) и повышает разборчивость речи. Для нормально сльш1аш;их людей акустический сигнал разделяют на три поддиапазона: 20-500, 500-1000, 1000-10000 Гц, при этом составляющие первого поддиапазона -подают с задержкой по отношению к составляющим третьего поддиапазона на 1030, а второго - на 0,1-15 мс. . Для людей с дефектами слуха акустический сигнал разделяют на шесть поддиапазонов: 20-125, 125-250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000tOOOO Гц, при этом составляющие первого поддиапазона подают с задерж кой по отношению к сост ляющим шестого поддиапазона на 10-30, второго - на 5-25, третьего - на 3-20, четвертого - на 1-15, пятого - на . 0,1-10 мс.

|.. . .

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для улучшения слуха содержит преобразователь 1 акустического сигнала, к выходу которого параллельно подключены полосовые частотные фильтры 2-4. Выходы фильтров 3 и 4 через линии 5 и 6 задержек подключены к входам сумматора 7, предназначенного для электрической развязки линий задержки, и телефона 8, вход KOTOjJoro подключен к выходу сумматора 7. Полосовой частотный фильтр 2 предназначен для выделения составляющих акустического сигнала, соответствующих поддиапазону самых высоких частот акустического сигнала. Вьйсод фильтра 2 подключен через сумматор 7 к телефону 8 без линии задержки.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, поступающий на вход преобразователя 1, с его выхода подается на входы полосовых частотных фильтров. 2-4, с помощью которых акустический сигнал разделяется на частотные поддиапазоны.

Сигнал с выхода фильтра 2, содержащий составляющие самых, высоких частот, поступает через сумматор 7 в телефон 8. Сигналы с выходов фильтров 3 и 4 подаются через линии 5 и ,6 задержек. Время задержки, создаваемое каждой линией задержки, может бьп-ь задано или изменено известным образом в зависимости от предъявляемых требований.

В требуемой временной последовательности выходные сигналы фильтров 2-4 поступают через сумматор 7 в телефон 8 и оттуда - в орган слуха.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СЛУХА, содержащее последовательно соединенный преобразователь акустического сигнала, параллельно соединенные полосовые фильтры низких и высоких частот, сумматор и телефон. отличающееся тем, что, с целью повышения разборчивости акустической информации, оно содержит линии задержки, включенные последовательно с фильтpa ш высоких частот 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что для нормально слышащих оно содержит три полосовых фильтра с .частотами 20-500, 500-1000 и 1000-10000 Гц и две линии задержек с соответствующими временами задержек 1-30 и 0,1-15 мс. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что для людей с дефектами слуха оно содержит шесть полосовых фильтров с частотами 20125, 125-250, 250-500, 500-1000, О) 1000-2000 и 2000-10000 Гц и пять линий задержек с соответствующими временами задержек 10-30, 0,5-25, 0,3-20, 1-15 и 0,1-10 мс.