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助聽器的原理、型式及線路
 醫師分享劉殿楨 教授

現任台大醫院耳鼻喉科主治醫師、台大醫學院兼任助理教授,專欄內容:認識助聽器、談小耳症及感音性/傳導性聽障...等。
問:助聽器的基本原理是什麼?如果只是把聲音放大,會不會連週遭的噪音都一起放大了呢?會不會放得太大聲而對剩餘的聽力有損害呢?
 
雖然近年來助聽器科技有長足的進步,但其基本原理是不變的,即透過一些構造,將環境中的聲音收集,放大並傳送到耳膜上。最簡單的助聽器組成構造如圖一所示。外界的聲音由一麥克風接收後,接著由一擴大機放大。擴大機這裡可以調節音量的大小。放大後的聲音再由一耳機(earphone)及耳模(ear-mold)的組合輸出傳到耳膜上。就算再複雜、再先進的數位化助聽器也都是建築在這樣的基本架構上的。 
 
的確,按照上面的原理,所有外面的聲音都放大了,包括環境中的一些噪音,不幸是我們最想放大的講話聲音的頻譜和環境中某些噪音是重複的,放大了講話也免不了放大噪音。事實上許多患者不願戴助聽器或對助聽器不滿意最大的原因之一就是覺得很吵,聽到了一些不該被放大的聲音。即使市面上有許多廠商宣稱他們的產品能消除環境噪音的放大,但事實並非如此,到目前為止所有助聽器都或多或少存在這樣的問題。 
 
所以患者應有以下的認知:助聽器不是新的耳朵,它叫做「助聽器」就表示它只能幫助聽覺與溝通而已。而戴上助聽器後音質的改變,環境噪音放大等問題,都要經過重新適應及學習。所以不要一戴上去覺得吵就停止使用。因為從長期觀點來看,助聽器對日常生活的溝通是有很大幫助的。
 
再來就是平常太大的聲音不但引人不快,也會造成內耳的傷害,那助聽器放大的聲音,會不會反而傷害了剩餘的聽力呢?早在二、三十年前就有人如此質疑。幸虧現代科技對這個問題有了解決。
 
如果將助聽器的最大輸出功率調整在某個特定值之下(這值叫『不舒適響度值』,臨床上可測得或估計),那麼應該就不會傷害剩餘的聽力。所以如果在合格廠商配的助聽器加上有配戴前有測試最大輸出功率,那麼就應該不用擔心這問題。但要注意的是每個助聽器設定的最大輸出功率不同,所以千萬不可用別人助聽器,也千萬不要讓別人用自己的助聽器。 
 
問:助聽器的基本原理是什麼?如果只是把聲音放大,會不會連週遭的噪音都一起放大了呢?會不會放得太大聲而對剩餘的聽力有損害呢?
 
答:人造的助聽器始於十九世紀末期,最早是一些放在耳朵旁邊像牛角一般的東西。之後隨著電話科技發展,開始有一些石墨式、真空管式等的早期助聽器,最近的發展則是耳內式的研發。
 
以下簡單介紹目前市面上仍常用到的幾種型式(見圖二),包括了口袋型、耳掛型、耳內型、耳道型、迷你耳道型、深耳道型及骨導式助聽器: 
 
口袋型(body-worn aids):這是最早期的助聽器,主要是戴在身上。由於體積龐大、笨重,已經相當少見(經濟較落後地區如印度等仍常見)。它適合一些無法用戴在耳朵上的助聽器的患者,例如先天性耳道閉鎖。另外這型的助聽器偶而也在一小孩或老人聽障者身上看到,因為這些患者的手無法操控太小的助聽器。 
 
耳掛式(BTE, behind the ear):這是一種常用的型式,在美國市場信有率約為20%。比起較小的耳內型或耳道型,它有以下的好處:
• 能提供較強的功率,所以適合較重度聽力損失的患者。
• 體積大,方便操作與調整。
• 麥克風和接收器較遠,「音響回饋」(acoustic feedback)的問題較小。
• 比較便宜。 
 
基於以上的優點,有不少患者喜歡用此型的助聽器。另外小孩子的耳道還在成長,不適合耳內型,也多是用耳掛型;有部份患者耳朵常常會濕或流膿的患者,也適合使用此型。但耳掛型最大缺點在美觀問題,一眼就可看出,頗不受年輕人歡迎。不巧的是美觀問題卻是許多患者的第一優先考慮。 
 
耳內型(ITE, in the ear):這一型是在外耳耳殼及耳道外側部份。比起耳掛型的助聽器看起來要不明顯的多。除了外觀上的優點外,它也有較接近耳膜,放大率比較不必那麼高的優點。但缺點是體積較小,輸出功率有限,不適用於重度聽障的患者,另外老人家有些也會覺得操作起來略有不便。但因外觀的考量,患者的接受度還是滿高的。 
 
耳道型及迷你耳道型(ITC, in the canal, minicanal):這二型又比耳內型來得更小,主要是戴在外耳道的軟骨部份(耳道外三分之一)。美觀上更進步,但功率及操作方便方面的限制又更多了一些。維修、保養上也比較困難;價錢也較貴。 
 
深耳道型(CIC, completely in the canal):這是九○年代才有的最小助聽器,它是戴在耳道的深部,距離耳膜只有五mm。外面完全看不見,只有一條透明的線露在耳道中方便取出和植入。除了美觀之外,它還有其他優點,包括(1)在高頻有較高的放大率(2)「音響回饋」的問題較小(3)外耳道的阻塞效應(occlusion effect)大減(4)不易被耳垢所阻塞及(5)較好的分辨別聲音來源的能力等。因此患者對這種小型助聽器的滿意度是比傳統助聽器來得高。 
 
但在美國深耳道式的助聽器之市場佔有率一直維持在十%到十五%左右,近五年來並未明顯地提升。可見它也有缺點,除了較小不適合重度聽障,不易調整等缺點外,它的最大問題在選配及維修都比較麻煩。因為耳道深部很接近顳顎關節,十分敏感,所以要配起來舒適要花多一點時間及工夫。又耳道深處較為溫暖潮濕,電子線路易損壞,維修次數也增多,這也就是為什麼在美國深耳道型的助聽器的退貨率達四分之一的原因。 
 
骨導式助聽器(眼型或髮箍型):適用於傳導型聽障,骨導正常而氣導不正常的病人。主要是將一個骨震動器置於乳突上,將聲音放大經由骨頭傳入內耳中,偶而還是可見。
 
從上面的介紹我們可以了解到何種型式的助聽器有何種優缺點或適應症。很重要觀念是不要只從美觀或價錢上來做選擇,當然這兩點也是考慮的因素之一。如何才能選到最適合呢?最好建議是信任專業人員,讓您的耳科醫師或聽力檢查師為您做評估與說明吧! 
 
問:現在對助聽器的型式有了基本的了解,但助聽器的電子線路又有那些種類呢?它們各自的特點又在那裡呢? 
 
答:這是一個比較技術性的問題,也許求知慾強,比較好奇的人會問,事實上那種線路適合什麼樣的聽力損失是個非常專業的決定。所以筆者在此就不回答地那麼深入。簡單地說,市面上常用助聽器的項目包括:
 
•線性型(linear type):這是最簡單、常用且便宜的一型。 特色是輸入與輸出的訊號成線性(成比例)的關係。這樣的線路適合某些形式的聽力損失。但有些缺點,如在不同環境下往往需要調整音量控制,或對較輕度聽障的患者,容易有放大過量的情形。 
 
•壓縮式(compression type):這是比較新的線路,又可細分成許多類。基本的原理是較大範圍的輸入訊號壓縮在較小輸出範圍之內。而這樣的方式正是正常人耳的作用方式。它的好處包括:a.放大率會隨著外界聲音的變化調整,不必常常調整音量 b.聽到的聲音比較自然 c.某些壓縮型的助聽器宣稱可以降低環境中的噪音而增加對語言的了解。但可惜的是價格較貴且並不適合每一種聽力損失。
 
•程式化(programmable):這一型依然是以類比(analogue)方式來處理訊號的。但可以有多頻寬,及將各頻寬的壓縮比、壓縮閾值以程式來控制,在不同聽覺狀況下,能有不同的組合,也有記憶的功能。比單純壓縮式的進步,當然價格更貴了些。
 
•數位式(digital):這是以數位的方式來處理訊號。當然是最先進的方式。目的是解決在噪音中的聽覺以及音響回饋的問題。分為開架式及閉架式二大類。