Что такое каналы слухового аппарата, и что такое компрессия?⁠⁠

Начинаем новый цикл статей о слуховых аппаратах, и начнем мы с расшифровки терминов, которые используются в описании систем обработки звука.

Итак, слуховые аппараты сейчас в основном цифровые, многоканальные, т.е. "с числом каналов более трех" - что же это за каналы, для чего они нужны, и сколько их нужно?

Итак, в технике и информатике, канал — физически или логически отделённая от других линия передачи информации. Таким образом, для слухового аппарата канал - это выделенная полоса звука, с которой мы что-то делаем отдельно от других полос.

Каналы отделяются друг от друга частотными фильтрами, а также программной обработкой, тут у производителей вариантов "нарезки" много, но у всех производителей указаны две характеристики - количество полос и количество каналов, в чем же разница?

Итак, канал в слуховом аппарате - это выделенная частотная полоса, в которой работает система компрессии, или автоматической регулировки усиления, АРУ (англ. Automatic Gain Control, AGC).

AGC применяется для исключения явления переусиления, когда громкий входящий сигнал, усиленный на определенное кол-во дБ, определенное при диагностике слуха, становится травмирующим для пациента. 

Системы компрессии используются во всех слуховых аппаратах, и чем сложнее по рельефу график снижения слуха, тем больше каналов нам нужно. Для большинства потерь слуха достаточно от 4 до 8 каналов, но больше - лучше, об этом поговорим чуть ниже.

Система компрессии, AGC, обеспечивает комфорт, но снижает разборчивость речи.

Работает это так:

- тихие звуки, например глухие согласные звуки громкость 40 дБ усилены, к примеру на 40 дБ - аппарат выдает их как 80 дБ

- средние звуки, например звонкие согласные громкостью 60 дБ тоже на 40, аппарат выдает их как 100 дБ,

- громкие, например гласные, громкостью 80 дБ усилены на 40 - мы получим уровень выхода в 120 дБ, который является травмирующим, и система AGC снизит их усиление, до, допустим 110 дБ

- в итоге мы получаем искажением спектрального контраста, когда разница между громкими и средними звука снижена с 20 дБ до 10 дБ - это снижает разборчивость речи.

Для улучшения разборчивости речи используется сочетание разных типов контроля усиления, которые работают с разными условиями.

AGCo – компрессия по выходу - достаточно медленная система, обеспечивающая плавное снижение усиления, которое тем больше, чем ближе выходной уровень звука к порогу дискомфорта пациента. Является нелинейной, может искажать спектральный контраст звуков, но позволяет пациенту услышать громкие звуковые сигналы.

PC, пик-клиппинг – быстрая система, препятствующая достижению усиления выше определенного уровня. Обеспечивает возможность сохранения спектрального контраста для всех звуков, выходной уровень которых ниже заданного предела, и полностью блокирует звуки выше этого предела.

Термин MPO, который ранее применялся для обозначения систем быстрой компрессии, по сути означает наличие в слуховом аппарате любой системы ограничения максимальной мощности слухового аппарата.

AGCi - "компрессия по входу" - система, регулирующая усиление на входе в АЦП. Это может быть и система, которая автоматически снижает чувствительность микрофона при наличии громкого входного сигнала, и система подключения дополнительных фильтров входа. Чаще всего она реализована в системе предусилителя. В любом случае это очень быстрая, линейная, крайне удобная функция, позволяющая избежать возникновения искажений спектрального контраста, и обеспечивающая комфорт. Система работает до разделения на каналы, применяется в дорогих слуховых аппаратах, является энергозатратной, но крайне полезной.

И последний вопрос. Почему больше каналов - лучше?

В современных слуховых аппаратах в каждом выделенном канале работает также системы подавления шума, выделения речи, контроля направленности - т.о. чем больше каналов, тем чище звук слухового аппарата.