失聰是一種嚴重影響人們生活的疾病,現代醫學對失聰也沒有特別好的治療方法,最好的方法就是佩戴助聽器,可以極大的改善人們的聽覺。那么助聽器到底是怎么被發明的呢?古人沒有如今的技術,面對失聰他們是怎么做的呢?
原始集聲助聽器時代:
人們從哺乳類動物身上發現它們外耳較人更發達或靈敏,第一次有人把手作成杯狀放在耳后,可以提高5-10分貝的中高頻增益,它同時也阻擋了來自耳后的聲音,聲學助聽時代就此開始了。當人們不再滿足自然的助聽裝置時,就開始設計各種聲學集聲助聽器,如可掛在帽子邊緣的壺狀、煙斗狀、管狀、喇叭狀的集聲器,甚至還有一種助聽椅,其扶手上有多個聲音收集器,并用一個固定的的管子來收聽,這些助聽裝置的構造是有一個很大的終端來收集盡可能多的聲音。
這類助聽裝置的助聽效果是肯定的,但問題是這類助聽裝置的體積都很大,因此很多人長時間致力于使之更小化。從1692年開始就有把喇叭狀助聽裝置卷起來變小的想法,如將這類喇叭助聽裝置藏在高帽子里,椅子扶手中,扇子和胡須中。
雖然我們的科學技術發展到今天,但是也不能說這種原始的集聲助聽器時代已經結束了,因為還有許多聽力正常與不正常的人,在不利的環境中還會用手放在耳后來助聽,它確實是一個有效的提高信噪比的便利的助聽裝置,它不需要能源,又不會故障。
碳元素助聽器時代:
1899年出現了第一個碳元素放大器,它有桌子那么大,稱為Akoulallion。1902年有了第一個可配戴的碳元素助聽器模型,稱為Akouphone 和Acousticon,一直被使用到20世紀40年代,但主要的適聽范圍是對輕中度的聽力損失。也有人認為這類助聽器的出現與電話的發明密切相關,他是貝爾·亞歷山大·格雷姆(Alexander Graham Bell 1847-1922),蘇格蘭裔美籍電話發明者,1876年他用他的裝置第一次進行了電傳導講話聲音的表演,他最初本意是要制造電助聽器,但最終卻發明了電話。
真空電子管助聽器時代:
1907年發明了真空電子管放大器,1920年應用于助聽器。通過幾個真空管的相連,可以做出大功率的放大器(70分貝增益和130分貝SPL輸出),這就增加了放大的增益,電子學的進步與技術的進一步改善,使得增益-頻率響應形狀比碳元素時代容易控制。
真空電子管助聽器在1930年開始使用,但因其電池很大,必須與麥克風,放大器分開安裝,且電池的攜帶仍很不方便,有的婦女不得不把電池綁在腿上,電源的連線接到胸前的真空電子管放大器上,放大器的輸出通過另一根導線連到授話器上。
在以后的十年間,由于汞電池的出現,使得電池的體積顯著減小,試圖在一個不大的盒子里縮小電子元件的體積,麥克風被隱藏在飾針上、手表里,而授話器的導線裝在珍珠串里,同時二戰中涌現了新技術與新材料,如印刷電路和陶瓷電容,使得一體式助聽器的體積又顯著的縮小。耳模通氣孔,磁性麥克風,壓電麥克風和壓縮放大都是在這個時代設計的。
晶體管和整合電路助聽器時代
1952年晶體管進入商業性應用。到1953年,它應用時的耗電大大減小,所有新的助聽器都使用晶體管而不是真空管。電池體積變小,相對于真空管,晶體管的體積就變得非常小,這意味著從1954年起一小部分助聽器可以佩戴到頭部。但是有人擔心晶體管助聽器,由于體積的減小,使助聽器麥克風和授話器的位置靠近,很容易產生聲反饋,所以設計師設計的第一臺戴在頭部的助聽器是眼鏡式助聽器,在眼鏡架的一側裝有授話器,另一側裝有麥克風。其具備幾個優點:助聽器不會與衣服產生摩擦而出現噪音,同時因為助聽器架在耳廓上,麥克風接收的聲源不會因為軀體對低頻的反射在頻率上產生負面效應而影響助聽效果,而且因為不再需要連線,可以真正實現雙耳佩戴。
接下去的10年中,耳背式助聽器逐步替代了眼鏡式助聽器并成為主流,20世紀80年代中期的美國和90年代的歐洲,耳背式都是主流的助聽器類型。隨著元件體積的進一步減小,1950年以后開始出現耳內式助聽器。從今天的標準看,第一個耳內式助聽器的體積是很大的,以致于Lybarger(1988)認為它們是耳外式助聽器。
上個世紀80年代早期,大部分元件都能安裝在耳道中,耳內式助聽器就足夠小了。隨著電池化學,放大器效應,麥克風的進步,到了上個世紀90年代早期,整個助聽器可以安裝在耳道內。完全耳道式助聽器(CIC,completely-in-the-canal )的出現,使助聽器終于看不見了,這種助聽器的佩戴位置也帶來了聲學的進步,佩戴助聽器時,耳廓仍能保持對聲音的收集和屏蔽作用,同時,減低了風噪聲。
數字助聽器時代:
對數字處理的研究開始于1960年的貝爾實驗室,數字電路第一次真正被運用到了助聽器上,因為電腦運行速度低,對進入聲音信號的處理跟不上聲音的輸出。直到1970年,電腦速度的加快使得可以同步處理這兩者,到1980年,能量的消耗和體積大大減少了,可佩戴的數字放大線路助聽器就成為了可能,數字技術被運用到助聽器上,帶來了助聽器真正的革命性時代。
第一個數字助聽器是盒式助聽器,其實對聲音處理與模擬助聽器一樣,但很快就被淘汰了。幾年前,數字反饋抑制系統已應用在模擬助聽器上,到1996年,全數字的耳背式,耳內式,耳道式助聽器才被生產出來。
科技的發展使得人們的生活水平和醫療條件日益提高,我們一定要愛惜這來者不易的科技產品。