Hörapparaters historia
Den första hörapparaten skapades på 1600-talet. Rörelsen mot moderna hörapparater började med skapandet av telefonen , och den första elektriska hörapparaten skapades 1898. I slutet av 1900-talet distribuerades den digitala hörapparaten till allmänheten kommersiellt. Några av de första hörapparaterna var externa hörapparater. Externa hörapparater riktade ljud framför örat och blockerade alla andra ljud. Apparaten skulle passa bakom eller i örat.
Uppfinningen av kolmikrofonen , sändare , digitalt signalbehandlingschip eller DSP , och utvecklingen av datorteknik hjälpte till att förvandla hörapparaten till dess nuvarande form.
Örontrumpet
Användningen av örontrumpeter för delvis döva går tillbaka till 1600-talet. I slutet av 1700-talet blev deras användning allt vanligare. Hopfällbara koniska örontrumpeter tillverkades av instrumenttillverkare på engångsbasis för specifika kunder. Välkända modeller från perioden inkluderar Townsend Trumpet (tillverkad av dövpedagogen John Townshend), Reynolds Trumpet (speciellt byggd för målaren Joshua Reynolds ) och Daubeney Trumpet.
Det första företaget att starta kommersiell produktion av örontrumpeten grundades av Frederick C. Rein i London 1800. Förutom att producera örontrumpeter sålde Rein även hörselfläktar och talrör . Dessa instrument hjälpte till att förstärka ljud, samtidigt som de var bärbara. Dessa enheter var dock i allmänhet skrymmande och måste stödjas fysiskt underifrån. användes mindre, handhållna örontrumpeter och kottar som hörapparater.
Rein fick i uppdrag att designa en speciell akustisk stol åt den sjuke kungen Johannes VI av Portugal 1819. Tronen designades med utsmyckat utsmyckade armar som såg ut som lejonens öppna munnar. Dessa hål fungerade som mottagningsområde för akustiken, som överfördes till baksidan av tronen via ett talrör och in i kungens öra. Slutligen i slutet av 1800-talet, det akustiska hornet, som var ett rör som hade två ändar, en kon som fångade ljud, och så småningom gjordes för att passa i örat.
Mot slutet av 1800-talet blev dolda hörapparater allt populärare. Rein var banbrytande för många anmärkningsvärda design, inklusive hans "akustiska pannband", där hörapparaten var konstfullt gömd i håret eller huvudbonaden. Reins Aurolese Phones var pannband, gjorda i en mängd olika former, som inkorporerade ljudsamlare nära örat som skulle förstärka akustiken. Hörapparater gömdes också i soffor, kläder och accessoarer. Denna strävan mot ständigt ökande osynlighet handlade ofta mer om att dölja individens funktionshinder för allmänheten än om att hjälpa individen att hantera sitt problem.
Elektroniska hörapparater
De första elektroniska hörapparaterna konstruerades efter uppfinningen av telefonen och mikrofonen på 1870- och 1880-talen. Tekniken inom telefonen ökade hur den akustiska signalen kunde ändras. Telefoner kunde kontrollera ljudstyrkan , frekvensen och förvrängningen av ljud. Dessa förmågor användes vid skapandet av hörapparaten.
Den första elektriska hörapparaten, kallad Akouphone, skapades av Miller Reese Hutchison 1898. Den använde en kolsändare, så att hörapparaten kunde vara portabel. Kolsändaren användes för att förstärka ljud genom att ta en svag signal och använda elektrisk ström för att göra det till en stark signal. Dessa elektroniska hörapparater kan så småningom krympas till plånböcker och andra tillbehör.
En av de första tillverkarna av den elektroniskt förstärkta hörapparaten var Siemens -företaget 1913. Deras hörapparater var skrymmande och inte lätta att bära. De var ungefär lika stora som en "hög cigarrlåda" och hade en högtalare som passade i örat.
Den första hörapparaten med vakuumrör patenterades av en sjöingenjör Earl Hanson 1920. Den kallades Vactuphone och använde telefonsändaren för att förvandla tal till elektriska signaler. Efter att signalen omvandlats skulle den förstärkas när den flyttades till mottagaren. Hörapparaten vägde sju pund, vilket gjorde den lätt nog att bäras. Marconi i England och Western Electric i USA började marknadsföra hörapparater med vakuumrör 1923.
Under 1920- och 1930-talen blev vakuumrörshörapparaten mer framgångsrik och började minska i storlek med bättre miniatyriseringstekniker. Acousticons modell 56 skapades i mitten av 1920-talet och var en av de första bärbara hörapparatenheterna, även om den var ganska tung. Den första bärbara hörapparaten med vakuumrörsteknik började säljas i England 1936 och ett år senare i USA. På 1930-talet började hörapparater bli populära för allmänheten. Multitone of London patenterade den första hörapparaten som använder automatisk förstärkningskontroll . Samma företag introducerade en bärbar version 1948.
Militära tekniska framsteg som inträffade under andra världskriget hjälpte utvecklingen av hörapparater. Ett av de stora framstegen som andra världskriget möjliggjorde var idén om miniatyrisering. Detta kunde ses av Zeniths miniatyr 75 i fickstorlek.
Transistor hörapparater
Utvecklingen av transistorer 1948 av Bell Laboratories ledde till stora förbättringar av hörapparaten. Transistorn uppfanns av John Bardeen , Walter Brattain och William Shockley . Transistorer skapades för att ersätta vakuumrör; de var små, krävde mindre batterikraft och hade mindre distorsion och värme än deras föregångare. Dessa vakuumrör var vanligtvis varma och ömtåliga, så transistorn var den idealiska ersättningen. Sonotone 1010 från 1952 använde ett transistorsteg tillsammans med vakuumrör för att förlänga batteritiden. Storleken på dessa transistorer ledde till utvecklingen av miniatyrmikrofoner i kol. Dessa mikrofoner kan monteras på olika föremål, till och med glasögon. 1951 Raytheon transistorn och var ett av de första företagen att masstillverka transistorer till hela Amerika. Raytheon insåg att deras hörapparat bara höll kortvarigt och började sälja vakuumrörshörapparaterna igen tillsammans med transistorhörapparater.
Handlingen att sätta in transistorer i hörapparater gick så snabbt att de inte testades ordentligt. Det visade sig senare att transistorer kunde bli fuktiga. På grund av denna fukt skulle hörapparaten bara hålla i några veckor och sedan dö. För att förhindra detta från att hända, behövde en beläggning läggas på transistorn för att skydda den från fukten. Detta problem måste åtgärdas för att transistorer i hörapparater skulle bli framgångsrika.
Zenith var det första företaget som insåg att problemet med transistorer var individers kroppsvärme. Efter att ha kommit till denna slutsats erbjöds de första "all-transistor" hörapparaterna 1952, kallade Microtone Transimatic och Maico Transist-ear. tillverkade företaget, Texas Instruments , en kiseltransistor , som var mycket effektivare än den tidigare versionen. Slutet på transistorn markerades av skapandet av den integrerade kretsen eller IC av Jack Kilby på Texas Instruments 1958 och tekniken fulländades i hörapparater under de kommande 20 åren.
Elmer V. Carlson, författare till trettio patent, var avgörande för att uppfinna många av komponenterna i den moderna hörapparaten.
Digital hörapparat
Från början av 1960-talet skapade Bell Telephone Laboratories digital bearbetning för att skapa både tal- och ljudsignaler på en stor stordator . På grund av den långsamma bearbetningsförmågan hos dessa stora digitala datorer av eran, var processen att simulera hörapparater extremt långsam. Bearbetningen av ljudtalsignalen tog längre tid än längden på varaktigheten av själva talsignalen, vilket förhindrade bearbetningen av tal i realtid. Detta gjorde det nästan omöjligt att föreställa sig idén att en fristående, bärbar digital hörapparat kunde göras tillräckligt liten för att passa på ett öra som en konventionell analog hörapparat. Denna forskning om digital bearbetning var dock viktig för att lära sig hur man utvecklar ljud för personer med hörselnedsättning.
På 1970-talet skapades mikroprocessorn . Denna mikroprocessor hjälpte till att öppna dörren till miniatyrisering av den digitala hörapparaten. Dessutom utvecklade forskaren Edgar Villchur en analog flerkanalig amplitudkompressionsenhet med amplitudkomprimering som gjorde att ljudsignalen kunde separeras i frekvensband . Dessa frekvensband kunde justera det analoga ljudet icke-linjärt så att höga ljud kunde förstärkas mindre och svaga ljud kunde bli mer förstärkta. Systemet med flerkanals amplitudkompression skulle senare användas som den grundläggande strukturella designen för de första hörapparaterna som använde digital teknik .
Även på 1970-talet var det möjligt att skapa en hybridhörapparat där de analoga komponenterna i en konventionell hörapparat bestående av förstärkare, filter och signalbegränsning kombinerades med en separat digital programmerbar komponent till en konventionell hörapparatfodral. Ljudbehandlingen förblev analog men kunde styras av den digitala programmerbara komponenten. Den digitala komponenten kan programmeras genom att ansluta enheten till en extern dator i laboratoriet och sedan kopplas bort för att låta hybridenheten fungera som en konventionell bärbar hörapparat.
Hybridenheten var effektiv ur praktisk synvinkel på grund av den låga strömförbrukningen och den kompakta storleken. På den tiden var lågeffekts analog förstärkarteknik väl utvecklad i motsats till de tillgängliga halvledarchipsen som kunde bearbeta ljud i realtid. Kombinationen av högpresterande analoga komponenter för realtidsljudbehandling och en separat digital programmerbar lågeffektkomponent endast för att styra den analoga signalen ledde till skapandet av flera digitala programmerbara lågeffektkomponenter som kan implementera olika typer av digital styrning av analoga kretsar.
En hybridhörapparat utvecklades av Etymotic Design. Lite senare skapade Mangold och Lane en programmerbar flerkanals hybridhörapparat. Graupe med medförfattare utvecklade en digital programmerbar komponent som implementerade ett adaptivt brusfilter som kunde läggas till en hybridhörapparat.
Skapandet av höghastighets-digital-array- processorer som används i minidatorer öppnade dörren för framsteg inom helt digitala hörapparater. Dessa minidatorer kunde bearbeta ljudsignaler med hastigheter som motsvarade realtid. 1982, vid City University of New York , skapades en realtids digital experimentell hörapparat baserad på den digitala array-processorn i en extern, fristående minidator och en FM- radiosändare som möjliggjorde en trådlös anslutning mellan minidatorn och individuella bärare. en sändare på kroppen. FM-sändaren på kroppen var kopplad med en sladd till en öronmikrofon och högtalare. Tekniskt sett var detta en bärbar hörapparat även om den inte var fristående och räckvidden som användaren kunde använda den begränsades av räckvidden för den trådlösa anslutningen och den externa minidatorn var extremt tung och nästan omöjlig att flytta
förhindrar att den används som konventionell hörapparat i verkliga miljöer. Detta var dock ett stort genombrott i skapandet av en komplett digital hörapparat.
Också i början av 1980-talet skapade en forskargrupp vid Central Institute for the Deaf, ledd av fakultetsmedlemmar vid Washington University i St. Louis MO, den första fullständiga digitala bärbara hörapparaten. De tänkte först ut en komplett, heltäckande full digital hörapparat, sedan designade och tillverkade, miniatyriserade fulldigitala datorchips med anpassade digitala signalbehandlingschips med låg effekt och mycket storskalig integrerad (VLSI) chipteknologi som kan bearbeta både ljudsignalen i verkligheten tid och styrsignaler som ändå kan drivas av ett batteri och vara fullt bärbara som en helt digital bärbar hörapparat som faktiskt kan användas av personer med hörselnedsättning i alla miljöer som liknar en konventionell hörapparat. Engebretson, Morley och Popelka var uppfinnarna av den första kompletta digitala hörapparaten. Deras arbete resulterade i US-patent 4 548 082, "Hörapparater, signalförsörjningsapparater, system för att kompensera hörselbrister och metoder" av A Maynard Engebretson, Robert E Morley, Jr. och Gerald R Popelka, inlämnad 1984 och utfärdad 1985. full digital bärbar hörapparat innehöll också många ytterligare funktioner som nu används i alla moderna heldigitala hörapparater inklusive ett dubbelriktat gränssnitt med en extern dator, självkalibrering, självjustering, bred bandbredd, digital programmerbarhet, en passningsalgoritm baserad på hörbarhet, intern lagring av digitala program, och helt digital flerkanals amplitudkomprimering och utmatningsbegränsning. Denna grupp skapade flera av dessa helt digitala hörapparater och använde dem för forskning om hörselskadade eftersom de bar dem på samma sätt som konventionella hörapparater i verkliga situationer. I denna första fullständiga DHA utfördes alla stadier av ljudbehandling och kontroll i binär form. Det externa ljudet från mikrofoner placerade i en öronmodul som är identisk med en BTE omvandlades först till binär kod, bearbetades sedan digitalt och styrdes digitalt i realtid, och konverterades sedan tillbaka till en analog signal som skickades till miniatyrhögtalare placerade i samma BÖ-öronmodul. Dessa specialiserade hörapparatchips fortsatte att bli mindre, ökade i beräkningsförmåga och kräver ännu mindre kraft. Nu är praktiskt taget alla kommersiella hörapparater helt digitala och deras digitala signalbehandlingskapacitet har ökat avsevärt. Mycket små och mycket lågeffekt specialiserade digitala hörapparatchips används nu i alla hörapparater som tillverkas över hela världen. Många ytterligare nya funktioner har också lagts till med olika avancerad trådlös teknik ombord.
Den första kommersiella fulldigitala hörapparaten skapades 1987 av Nicolet Corporation. Hörapparaten innehöll en kroppsburen processor som hade en fast anslutning med en öronmonterad givare. Medan Nicolet Corporations hörapparat inte var offentligt framgångsrik och företaget snart lade ihop, kunde det starta en tävling bland hörapparattillverkare för att skapa mer effektiva kompletta digitala hörapparater. Två år senare, 1989, lanserades den kommersiella fulldigitala hörapparaten bakom örat (BTE).
Förutom Nicolet Corporation utökade Bell Laboratories hörapparatverksamheten genom att utveckla en hybrid digital-analog hörapparat. Denna hörapparat använde digitala kretsar för att hantera en tvåkanals kompressionsförstärkare. Även om tidig forskning om denna hörapparat var framgångsrik, AT&T , moderbolaget till Bell Laboratories, ur hörapparatmarknaden och sålde sina rättigheter till Resound Corporation 1987. När hybridhörapparaten sattes ut på marknaden hjälpte till att skapa stora förändringar i hybridhörapparatens värld.
Efter framgångarna med Resound Corporation började andra hörapparattillverkare lägga ut hybridhörapparater som inkluderade analoga förstärkare, filter och begränsare som hanterades digitalt. Det fanns många fördelar med dessa hörapparater som inkluderade lagring av parameterinställningar, möjlighet till testning av parad jämförelse, inställningar för olika akustiska miljöer och mer avancerade metoder för signalbehandling som inkluderade flerkanalskomprimering.
Nästa stora milstolpe var att skapa en kommersiell heldigital hörapparat. Oticon Company utvecklade den första kommersiella fullständiga digitala hörapparaten 1995, men den distribuerades endast till audiologiska forskningscentra för forskning om digital teknik inom området för akustisk förstärkning. Senso var den första kommersiellt framgångsrika, kompletta digitala hörapparaten och skapades av Widex 1996. Efter framgångarna med Senso började Oticon marknadsföra sin egen hörapparat, DigiFocus.
Nuvarande digitala hörapparater är nu programmerbara vilket gör att digitala hörapparater kan reglera ljudet på egen hand, utan att använda en separat kontroll. Den fulldigitala hörapparaten kan nu justera sig själv beroende på vilken miljö den befinner sig i och behöver ofta inte ens en fysisk volymkontrollknapp.
Nyligen introducerades "Made for iPhone hörapparater" (MFi) av Resound, som gör det möjligt för användare av MFi digitala hörapparater att streama telefonsamtal, musik och poddsändningar direkt från iOS-enheter.
Jacoti BVBA från Belgien, som direkt utnyttjade ljudprocessorkraftspotentialen i smartphones, utvecklade ListenApp, den första digitala hörapparatapplikationen som vann CE-certifiering och FDA-godkännande som medicinsk utrustning.
Hörapparatchips
En av de första digitala markerna skapades av Daniel Graupe. Det digitala chippet, som kallas Zeta Noise Blocker, justerade rutinmässigt förstärkningen i frekvenskanalerna för att hjälpa till att kontrollera höga brusnivåer. Chipet integrerades i ett antal hörapparater på 1980-talet. Förutom Zeta Noise Blocker, fanns det en utveckling av digitala chips som ägnades åt höghastighets digital signalbehandling eller DSP. DSP-chips blev tillgängliga 1982 och började implementeras i hörapparater. År 1988 tillverkades chips i hörapparater. Ett av de viktigaste bidragen från dessa chips var förmågan att behandla både tal och andra typer av ljud i realtid. En stor nedgång för dessa chips var att de var massiva och använde mycket batteri, vilket gjorde dem nästan omöjliga att bära.
Se även
externa länkar
- "Dövhet i förklädnad: dolda hörapparater från 1800- och 1900-talen" . Washington University School of Medicine. 15 juni 2009 . Hämtad 4 december 2011 .