Så funkar hörapparater

Dagens hörapparater är digitala enheter med små processorer som bearbetar ljudet. Hörapparaters huvuduppgift är att förstärka ljud för att underlätta taluppfattningen för personer med hörselnedsättning. Hörapparater går att ställa in och finjustera förstärkningen och signalbehandlingen på en mängd olika sätt, allt för att optimera ljudåtergivningen för användaren.

Hörapparat-tillverkare signalbehandlar ljudet olika vilket skapar en mängd olika ljudbilder i olika hörapparater.

Trots detta finns det ingen hörapparat som fullt ut kan kompensera förlusten av hårceller i innerörat, hur sofistikerad den än är. En hörapparat är ett hjälpmedel, inte ett botemedel. Även med hörapparater kan det vara svårt att höra i besvärliga lyssningsituationer med mycket bakgrundsljud, när många pratar samtidigt och vid långa talavstånd.

• Mikrofonen/mikrofonerna fångar upp ljudet
• Ljuden omvandlas till en elektrisk signal.
• Signalen bearbetas av en centralenhet (dator), som kan lyfta fram vissa ljud och dämpa andra (signalbehandling).
• Den behandlade signalen skickas till förstärkaren
• Den förstärkta signalen skickas vidare till högtalaren (hörtelefonen)
• Högtalaren omvandlar signalen till ljud (en akustisk signal) som transporteras via trumhinnan vidare till innerörat
• I innerörat omvandlar hårcellerna ljudet till elektriska impulser som skickas till hjärnan, som i sin tur tolkar ljudet

Grafiken visar en hörapparat med hörtelefon/högtalare i insatsen i genomskärning. Några funktioner på just den här hörapparaten är:

• Telespolen som gör det möjligt att lyssna på ljud som överförs från en teleslinga (T-läge).
• Mottagare för trådlös kommunikation, till exempel bluetooth.
• Volymknapp finns inte på alla hörapparater, ibland är den en del av programknappen.
• Programknapp är framför allt till för att välja lyssningsprogram, och att välja mellan M/T/MT-läge (mikrofon, telespole eller båda).
• Batterier och laddning av hörapparaterna håller olika länge beroende på storlek, funktioner som hörapparaten har samt hur ofta hörapparaten används.
• Externt uttag för inkoppling av extra mikrofon (FM-system).

Tillverkare av hörapparater har olika lösningar och flådiga namn för funktioner som i grunden är till för att hantera samma problem. Det här är de vanligaste funktionerna i en hörapparat:

För att hantera hörapparaten

• automatisk eller manuell kontroll av volymen
• automatisk eller manuell kontroll av olika lyssningsprogram
• app eller fysisk fjärrkontroll för kontroll av volym eller lyssningsprogram
• möjlighet att sätta hörapparaten på standby eller stänga av den helt
• trådlös synkronisering mellan två hörapparater
• automatisk eller manuell synkronisering mellan hörapparat och andra hjälpmedel, till exempel mobiltelefon eller mikrofon

Signalbehandling av ljudet

• förstärka olika frekvenser olika mycket
• förstärka svaga ljud mer än starka ljud
• dämpa starka ljud
• dämpa hörapparatens rundgång/tjut (återkopplingsundertryckning)
• dämpa impulsljud (dämpa plötsliga, starka ljud – transientreduktion)
• riktningsmikrofoner
• bullerreducering – försök att dämpa bakgrundsljud och/eller öka talljudet med en eller flera mikrofoner eller signalbehandling
• möjlighet att flytta ljud från en frekvens till en annan (frekvenstransponering)
• musikprogram – ett program som återger musik utan förvrängning
• automatisk omkoppling mellan lyssningsprogram beroende på ljudsituation (ljudklassificering)

Lyssningsprogram

De flesta hörapparater har två eller flera lyssningsprogram. Genom att trycka ett visst antal gånger på programomkopplaren väljer du mellan olika lägen/program. Alla hörapparater har ett ”M-läge” – mikrofonläge. När M-läget är på tar mikrofonen upp ljud i rummet och förstärker dem. I hörapparatens ”T-läge” tar hörapparatens telespole upp ljud elektromagnetiskt via teleslinga och stänger ute alla andra ljud. I hörapparatens streamer/bluetooth-läge kopplar hörapparaten upp sig mot mobiltelefon eller trådlöst hörhjälpmedel.

Exempel på vanliga lyssningsprogram:

• M-läge (mikrofon)
• T-läge (telespole)
• kombinerat M/T-läge
• M-läge med program som dämpar automatiskt vid starka ljud
• M-läge med restaurangprogram (för stimmig ljudmiljö)
• M-läge med musikprogram
• Övrig trådlös uppkoppling till externt hjälpmedel (till exempel streamer eller direkt till mobiltelefon)

Det går att göra individuella inställningar i alla lyssningsprogram, och att göra sådana justeringar är en del av processen vid utprovning av hörapparater.

De flesta som hör sämre upplever att det är svårast att höra när flera pratar samtidigt och i miljöer med mycket bakgrundsljud. Därför är ett vanligt önskemål att hörapparaten ska filtrera bort buller. Hörapparattillverkare lyfter ofta fram sina bullerreducerande program i sin reklam. Tyvärr fungerar det sällan lika bra i praktiken som i teorin.

Dagens hörapparater, med riktningskänsliga mikrofoner och avancerad signalbehandling, kan i viss mån dämpa störande bakgrundsljud. Men för de flesta hörapparatanvändare är det ändå svårt att höra tal i bullriga miljöer eller att särskilja olika röster när flera personer talar samtidigt.

Personer med sämre hörsel behöver bättre signal-brus-förhållande (SNR)

För att beskriva problemet med att skilja tal från oönskat ljud används begreppet ”signal-brus-förhållande”. Signalen (talet) är det vi vill höra. Brus (buller) är det vi inte vill höra, men som vi ändå måste förhålla oss till, och som i regel stör signalen (talet). Hörselskadade behöver alltså ett särskilt bra ”signal-brus-förhållande” för att kunna uppfatta tal så bra som möjligt i olika ljudmiljöer.

Tabellen visar hur mycket ”signal-brus-förhållandet” kan förbättras med olika åtgärder. Det som ger den största förbättringen – utan konkurrens – är hörapparater i kombination med hörhjälpmedel, till exempel teleslinga kopplad till extern mikrofon.

För att använda teleslinga krävs att dina hörapparater har en inbyggt telespole. För att använda annan trådlös teknik, bluetooth eller ”streamers”, mellan hörapparater och hörapparatkompatibla hjälpmedel krävs att hörapparaterna har rätt inbyggd trådlös mottagare som funkar med den enhet du vill lyssna på.

Bullerreducerande program

Många hörapparater har program för ”bullerreducering”, men dessa ger ofta liten effekt på taluppfattning i dåliga ljudmiljöer (se tabell). Ett bullerreduceringsprogram kan göra ljudet behagligare i hörapparaten i en bullrig miljö, men hörapparatanvändaren uppfattar inte talet bättre

Hörapparater har rundupptagande mikrofoner, som tar upp lika mycket ljud från alla håll samtidigt, och riktningsmikrofoner. En del hörapparater kan växla mellan rundupptagande mikrofon eller riktningsmikrofon. Växlingen kan ske automatiskt, eller genom att användaren väljer att aktivera riktningsmikrofonerna. Det varierar mellan olika hörapparater.

Att använda en rundupptagande mikrofon i stimmiga miljöer med mycket omgivningsljud kan bli jobbigt. Visserligen hör du kanske ljud som dyker upp från oväntat håll, men du kan också få svårt att föra samtal eftersom den röst du vill höra blandas med allt det andra ljudet som hörapparaten fångar upp.

Med en hörapparat med flera riktningsmikrofoner går det att välja att bara ta upp ljud framifrån, och dämpa ljud som kommer från sidan eller bakifrån genom att koppla bort den mikrofonen. Ett sådant lyssningsprogram, som användare kan aktivera själv, brukar kallas ”restaurangprogrammet”, eftersom det är tänkt för miljöer där det är mycket omgivningsljud med prat, klirr, skrammel, skrapande stolar med mera.

Men sådana riktningsmikrofoner kan inte göra dig fullt delaktig i samtal med flera. Om du är på restaurang med ett sällskap och riktar hela ditt lyssnande mot en person uppfattar du inte vad andra säger.

Riktningsmikrofoner kan även styras automatiskt, genom avancerad signalbehandling. Om en sådan ”adaptiv” (anpassningsbar) riktningsmikrofon uppfattar en stark ljudsignal, till exempel en lastbil som åker förbi, då dämpas det ljudet maximalt.

Riktningsmikrofoner fungerar bäst när den som talar är nära. På avstånd är effekten är ganska begränsad.  Att använda riktningsmikrofoner på rätt sätt kräver övning, och bra information från audionomen om hur riktningsmikrofonerna fungerar.

Det viktigaste för en bra taluppfattning är att komma så nära ljudkällan som möjligt. Därför är det överlägset bästa för att höra bra med hörapparater att använda externa hörhjälpmedel, som mikrofoner kopplade till en teleslinga eller andra typer av direktöverföring av talet, tillsammans med hörapparaterna.  Med korta avstånd mellan mikrofonen och den som talar blir taluppfattningen mycket tydligare.

En telespole är en kopparspole som fungerar som en mottagare i hörapparaten. Telspolen gör att hörapparaten kan ta emot ljudsignaler direkt från en teleslinga. Ljudet på teleslingan, som kommer från en mikrofon, tv eller liknande, går då direkt till hörapparaten, utan att störas av ovidkommande omgivningsljud. Genom att ställa in hörapparaten på T-läge kan du lyssna på sammanträdet, på teatern med mera via teleslinga, och höra betydligt bättre, förutsatt att det finns en teleslinga i lokalen. Med telespole kan du också använda olika personliga samtalshjälpmedel som underlättar vid mindre möten, middagar och i andra sociala sammanhang.

Ibland fungerar teleslingor dåligt på grund av bristande underhåll. Ibland hörs det också oönskade, ”brummande”, ljud i hörapparaten när den står på T-läge, vilket beror på att hörapparatens telespole förstärker magnetfält från annan elektrisk utrustning i närheten. Men när en teleslinga fungerar bra kan hörapparatbärare ibland höra bättre än ”normalhörande”.

Allt ljud som kommer in i en hörapparat behandlas av en liten centralenhet. Centralenheten kan genomföra flera miljoner matematiska beräkningar i sekunden.
Målet är att få signalen (talet) att höras så tydligt som möjligt och förvandla ljudet så att det passar just den hörapparatbäraren bäst. Det handlar framför allt om:

• att förstärka olika frekvenser olika mycket
• att förstärka svaga ljud mer än starka ljud – kompression
• att sätta ett tak för hur mycket ljudet kan förstärkas – maxnivå

Men hörapparatens tekniska möjligheter är inte allt. Hur du faktiskt hör med hörapparaten beror i stor utsträckning på hur audionomen har ställt in hörapparaten i förhållande till just din hörsel och dina behov. Det är därför viktigt för audionomer att verkligen behärska programvaran för de hörapparater de provar ut, och att också kontakta hörapparattillverkaren för support.

Olika frekvenser förstärks olika mycket

De flesta som hör bra kan skilja talljud från bakgrundsbuller, men det blir svårare när två ljud som hörs samtidigt ligger nära varandra i frekvens. Mörkare toner (lägre frekvenser) tenderar dessutom att maskera ljusare toner (högre frekvenser).
Hörapparaten delar in frekvenserna i ett antal frekvensband eller kanaler. I dessa kanaler kan förstärkningen regleras oberoende av varandra. På så sätt kan hörapparaten bearbeta ljudet så att det blir det lättare att skilja ljuden från varandra.

Svaga ljud förstärks mer än starka ljud, kompression

Vid den vanligaste typen av hörselnedsättningar finns det skador på de hårceller som har till uppgift att förstärka svaga ljud. Det blir då svårt att höra svaga ljud, medan starka ljud hörs ungefär på samma sätt som hos personer med ”normal” hörsel. Med andra ord: dynamiken i hörseln har minskat.

Hörapparaterna ska därför förstärka de svaga ljuden, så att svaga ljud blir lättare att uppfatta. Samtidigt är det viktigt att inte förstärka starka ljud, så att det blir obehagligt för användaren. Att förstärka enbart svaga ljud, men inte starka ljud kallas kompression.

Kompression gör det möjligt för hörapparatanvändaren att ena stunden lyssna på radion i ett tyst rum för att i nästa stund vara i en bullrig, fullsatt restaurang.

Det är viktigt att hörapparaten arbetar snabbt med kompressionen, annars bli ljudåtergivningen dålig. Hur en hörapparat jobbar med kompression varierar mellan olika tillverkare.

Individuellt tak för ljudförstärkning

En person med hörselnedsättning kan ofta uppfatta starka ljud lika tydligt som en person som hör bra. Därför är det viktigt att hörapparaten inte förstärker alla ljud, utan kapar förstärkningen vid en viss decibelnivå. Vid vilken decibelnivå förstärkningen bör upphöra är olika för olika hörapparatanvändare.

Hörapparaten kan även kapa plötsliga starka ljud (impulsljud). Då är det viktigt att hörapparaten reagerar snabbt. Även här har olika tillverkare olika lösningar för att hantera impulsljud, och man kan uppleva olika hörapparater som mer eller mindre bra på detta.