Evoluzione degli apparecchi acustici

di Michele Ricchetti

Il “cornetto”
I primi aiuti all’udito sono stati forniti dalle mani, infatti accostandole al padiglione uditivo in modo da prolungarne la sua curvatura si ottiene un maggior “effetto imbuto”, cioè più segnale acustico entra nel padiglione e quindi più energia si ha a disposizione per far muovere il timpano e gli ossicini, il che porta a sentire meglio. Dopo questo primo passo si è passati al “cornetto” un vero e proprio imbuto che permetteva maggiori performance. Questi sistemi non amplificano del segnale ma permettono di captare semplicemente più segnale.

L’apparecchio a scatola
Con l’avvento delle protesi a scatola incomincia l’era elettronica degli apparecchi acustici. Questi apparecchi, come quelli che li seguiranno, sono formati da tre componenti principali: microfono, “elettronica di amplificazione” e ricevitore. Il microfono serve a convertire i suoni in elettricità, che viene così utilizzata come segnale di ingresso dall’elettronica di amplificazione che lo amplifica, ad esempio, fino a 1 milione di volte (60db), infine il segnale amplificato viene fornito al ricevitore, che è una cassa acustica, che riconverte il segnale elettrico in suono. Il suono così amplificato viene portato all’interno del canale uditivo.
Gli apparecchi a scatola incominciano ad essere sviluppati negli anni ’60, la tecnologia in quegli anni non permetteva una elevata miniaturizzazione dei componenti, quindi le loro dimensioni non erano trascurabili: il microfono era posizionato, insieme all’elettronica di amplificazione e alle batterie in una scatola, dalle dimensioni simili a un “moderno” walkman a cassette. Il segnale elettrico tramite filo veniva portato all’orecchio dove era posizionata una capsula magnetica che convertiva il segnale in suono, come succede nelle moderne cuffiette. Questo tipo di apparecchio aveva lo svantaggio delle dimensioni e delle limitate possibilità di regolazione, era solo un potente amplificatore, di cui si poteva regolare solo il volume.

L’apparecchio retroauricolare
A metà degli anni ‘70 lo sviluppo dell’elettronica porta alla costruzione degli apparecchi retroauricolari. I retroauricolari sono formati da due parti, la prima è quella posta dietro al padiglione auricolare dove è inserita tutta l’elettronica. La seconda parte è invece la chiocciola, che viene costruita su misura partendo dalla forma del condotto acustico, al suo interno ha inserito un tubicino che collegato alla parte elettronica porta il suono nel condotto acustico. La parte contenente l’elettronica e la pila ha una forma a “banana” che ben si adatta al retro del padiglione auricolare ed è di un colore simile alla pelle.
Con questo tipo di protesi si incominciano a vedere i benefici dell’elettronica, seppur ancora analogica, in quanto si possono trovare su questi dispositivi controlli per modellare la curva di risposta, in modo da adattarli più finemente al portatore. In questi apparecchi possiamo trovare filtri tagli-suoni acuti e tagli-suoni bassi oltre che la regolazione MPO (Massima Potenza di Uscita).
L’elettronica che è all’interno si è modificata seguendo lo sviluppo: all’inizio elettronica analogica, poi elettronica analogica programmata ed infine digitale.
La forma retroauricolare è rimasta inalterata fino alla fine degli anni ‘90, negli ultimi anni le varie case costruttrici hanno prodotto apparecchi di dimensioni più piccole, in modo da renderle meno visibili.

Lo sviluppo dell’elettronica
A questo punto è necessario parlare dell’evoluzione dei componenti degli apparecchi, in particolare dell’elettronica, in quanto microfoni e ricevitori non hanno avuto grandi evoluzioni.
L’elettronica analogica è un tipo di elettronica che permette di elaborare (ossia amplificare, filtrare) i segnali in tempo reale, ma, al crescere della complessità dell’elaborazione, la dimensione del circuito cresce in modo esponenziale.
Con gli anni ‘90 inizia una nuova era, quella del computer, e quindi anche gli apparecchi acustici si adeguano ai tempi: nascono i primi apparecchi con elettronica analogica ma programmabili tramite computer. Questi apparecchi al contrario degli apparecchi analogici non vengono regolati con cacciaviti dall’audioprotesista, bensì tramite un computer, questo non fornisce tuttavia nuove funzionalità all’elaborazione del segnale ma semplifica le regolazioni e rende ripetibile la regolazione.
Con il nuovo millennio invece inizia l’era digitale, per cui l’elaborazione del segnale diventa digitale. In questo caso il segnale analogico, fornito dai microfoni, viene convertito in digitale e tramite un piccolo computer viene elaborato in modo molto più complesso rispetto al caso analogico, ad esempio viene analizzato se nel segnale sono presenti rumori molesti o fischi, che, se vengono riconosciuti, vengono attenuati.
Negli apparecchi acustici analogici potevamo avere 3 o 4 parametri di controllo per adattare l’apparecchio alla perdita acustica della persona, con gli apparecchi programmabili questi parametri possono arrivare a 10, infine con gli apparecchi digitali i parametri hanno ormai superato il centinaio, e questo permette una regolazione fine, il che presuppone una elevata preparazione del tecnico audioprotesista.

L’apparecchio endoauricolare
Negli anni ‘80 i produttori riescono, grazie alla crescente miniaturizzazione dei circuiti elettronici, a creare apparecchi da inserire all’interno dell’orecchio, i cosiddetti “endoauricolari”. Questi apparecchi oltre all’indubbio vantaggio estetico hanno una ulteriore prerogativa, di avere il microfono all’interno del padiglione uditivo quindi in una posizione più naturale. Nel retroauricolare il microfono è posto in cima al guscio che sta dietro all’orecchio: questa posizione porta il microfono ad essere più sensibile al vento e a perdere l’informazione della provenienza del segnale. L’endoauricolare così come il retroauricolare è stato da prima completamente analogico, poi programmabile ed infine digitale.
A partire dagli anni ’90 in Italia sono apparsi apparecchi endoauricolari adatti ad affrontare anche sordità profonde.
Negli ultimi due anni si stanno affacciando altri due tipi di apparecchi acustici i “RITE” e gli “OpenFitting”. I RITE (…) sono apparecchi che fondono i concetti dell’endoauricolare e del retroauricolare, i secondi invece sono apparecchi più piccoli di un tradizionale retroauricolari, ma con un piccolo tubicino (non una chiocciola) che porta il suono nel condotto uditivo.
Alla fine degli anni ‘90, si è sviluppata la tecnica dell’impianto cocleare per risolvere il problema della sordità. Questo tipo di soluzione è totalmente diverso dagli strumenti tecnologici illustrati precedentemente, in quanto necessita di un intervento chirurgico. Durante tale intervento la coclea viene forata per far passare un filamento costituito da più elettrodi. Sotto la cute del cranio viene collocato un circuito che si occupa di captare i comandi provenienti dall’unità esterna. Nell’unità esterna sono presenti il microfono e il processore digitale e un circuito di trasmissione alla sezione sottocute.

Gli ausili
Gli ausili sono accessori destinati a completare gli apparecchi acustici o l’impianto. Possono essere dei trasmettitori in radiofrequenza che, collegati all’apparecchio acustico, permettono alla persona di sentire da un microfono posto anche a qualche decina di metri dalla persona. Altro ausilio è la cosiddetta bobina, questo componente permette di sentire attraverso un campo magnetico generato ad hoc, per esempio in un teatro per seguire meglio lo spettacolo o tramite la normale cornetta del telefono per fare una conversazione con minore difficoltà. Altri ausili, più attuali, possono essere gli adattatori bluetooth che convertono l’apparecchio in un auricolare bluetooth.

 

Ingegnere elettronico, ricercatore presso l’Università di Genova e responsabile dell’Area ricerca di Linear s.r.l