Diversos leitores nos solicitaram a publicação de um artigo que explicasse o funcionamento dos aparelhos de surdez. Muitos manifestaram o desejo de montar e reparar tais aparelhos. Neste artigo falamos um pouco desse tipo de equipamentos.
Os aparelhos de surdez ou de ajuda auditiva, ao contrário do que muitos pensam não consistem em simples amplificadores de áudio com montagem compacta.
Na verdade, a surdez é um problema médico e a solução nem sempre consiste na utilização de um amplificador de características comuns. As características diferenciadas dos amplificadores usados com a finalidade de devolver a audição a pessoas que tenham deficiências, devem ser muito bem definidas a partir de exames feitos no paciente.
De fato, cada paciente tem um problema específico e a solução para este problema passa por um estudo que o leitor deve entender.
A CURVA DE RESPOSTA DO OUVIDO
Nosso ouvido não responde de maneira uniforme à todas as frequências do espectro. A sensibilidade maior, conforme mostra a figura 1, está na região das médias frequências, e essa curva muda de característica à medida que a pessoa envelhece.
De fato, à medida que nos tornamos mais velhos o limite superior da faixa de frequências que podemos ouvir vai diminuindo. Um jovem podem ouvir sons agudos que as pessoas de mais idade não podem.
Além da alteração dessa curva pela idade existem doenças que podem modificar esta curva, levando o paciente a apresentar uma queda de sensibilidade apenas em determinados trechos.
Evidentemente, apenas o trecho que apresenta uma redução de sensibilidade deve ser reforçado num caso como este.
Outro problema que deve ser analisado é que, de toda a faixa audível, apenas a faixa que vai dos 300 aos 3 000 Hz é responsável pela inelegibilidade da palavra.
Assim, se uma pessoa perde a sensibilidade auditiva fora desta faixa, isso pode afetar apenas a audição de música ou um pouco na denominada "coloração" do som que é dada pelas componentes de altas e baixas frequências. No entanto, essa pessoa não tem a inteligibilidade afetada e pode entender perfeitamente as conversas ou mesmo usar o telefone sem notar qualquer diferença.
Mas, além da sensibilidade que pode variar em toda a faixa audível, quando se pensa num amplificador para ajuda auditiva, devemos levar em conta a sensibilidade em função da potência.
Nossos ouvidos possuem uma sensibilidade com características logarítmicas.
Essa característica é feita para a nossa própria proteção. Os sons mais fortes que aparecem na natureza são milhões de vezes mais intensos que os mais fracos. Se o nosso ouvido tivesse uma resposta linear, teríamos duas possibilidades: se a sensibilidade fosse muito grande, ouviríamos os sons mais fracos normalmente mas os sons fortes poderiam até nos matar. Por outro lado, se a sensibilidade fosse pequena, não ouviríamos os sons fracos, se bem que os sons fortes não nos incomodassem.
Com uma curva logarítmica de resposta, temos maior sensibilidade ouvido para os sons fracos enquanto que os sons fortes são atenuados para não nos causarem mal.
Na figura 3 mostramos a curva de sensibilidade do ouvido com destaque ao ponto em que os sons começam a ser perigosos.
Um problema de natureza médica comum ocorre pela incidência constante de sons muito fortes que levam o ouvido a uma atrofia perigosa.
Trabalhando em ambientes ruidosos ou ouvindo sempre música com o volume muito alto, o ouvido começa a perder suas características originais e a surdez pode ser inevitável.
Um estudo realizado entre jovens suecos que se alistaram no exército revelou o fato preocupante que uma boa parte deles tinha deficiência auditiva. A origem ficou clara: todos frequentavam discotecas onde o som era ajustado num volume muito elevado.
Quantos jovens de nosso país não estão nas mesmas condições? O nível alto das conversas dessa pessoas pode revelar o fato preocupante de que seus ouvidos já não estão funcionando direito!
Alerta: se bem que exista uma legislação que impeça que ruídos em ambientes públicos e de trabalho não superem determinada nível, não existe nada parecido em relação a salas de espetáculos, clubes, bailes e até mesmo à potência aplicada a um fone de ouvido num walkman!
Podemos dizer com certeza que os 0,5 watts ou pouco mais de potência aplicados dentro do ouvido por um fone de walkman são mais do que suficientes para gerar 110 dB ou mais capazes de levar, em pouco tempo, o usuário a apresentar uma atrofia do aparelho auditivo.
COMO DETERMINAR O TIPO DE APARELHO A SER USADO
Para a determinação das características do aparelho usado é preciso verificar antes quais são as frequências que devem ser reforçadas no caso específico de um determinado paciente.
Isso é feito por meio de um exame em que se usa um equipamento especial acoplado a um fone. O paciente, conforme mostra a figura 4, fica numa cabine com este fone de ouvido e é convidado a acenar sempre que ouve um som ou ainda a apertar um botão de resposta.
O operador do equipamento que faz o exame, gera então tons em determinadas frequências e vai aumentando sua intensidade até que o paciente ouça alguma coisa.
O nível em que o paciente consegue ouvir o som é então anotado, obtendo-se um gráfico da curva de resposta desse paciente, conforme mostra a figura 5.
Em função dessa curva pode-se determinar então quais são as características que deve ter o aparelho de reforço.
Veja que se aumentarmos a intensidade de tons de frequências que o paciente ouve bem, isso não só pode ser desagradável como até pode causar problemas mais graves que seria a degradação da capacidade de ouvir aqueleas frequências que eram normais.
Assim, os aparelhos de surdez modernos possuem filtros equalizadores ajustáveis que permitem determinar a curva de resposta que eles vão ter conforme o exame feito no paciente.
No caso, dado como exemplo, basta então reforçar aquelas frequências em que se constatou a perda de sensibilidade até o ponto em que elas possam levar a resposta final ao ponto desejado, que seria a curva de audição normal, conforme mostra a figura 6.
Veja então que o aparelho de surdez não é um simples amplificador, mas um amplificador com equalizador que deve ser ajustado conforme as necessidades específicas do paciente a partir de um exame.
AS TECNOLGIAS
Os primeiros aparelhos de surdez eram unidades grandes transistorizadas que usavam pilhas comuns e aplicavam o som a um par de fones. O som ambiente era captado por meio de um microfone comum. Tais aparelhos eram carregados à tiracolo ou mesmo no bolso, conforme mostra a figura 7.
No entanto, com a evolução da eletrônica, desenvolvimento dos circuitos integrados e da tecnologia em montagem em superfície (SMT) os circuitos se tornaram suficientemente compactos para poderem caber dentro do próprio ouvido, conforme mostra a figura 8.
Tais circuitos poderiam ser alimentados por uma única pilha do tipo "botão" com uma autonomia típica de alguns dias.
Os sons são captados por um minúsculo microfone colocado do lado externo do aparelho e o fone é posicionado do outro lado. No momento em que o dispositivo é encaixado no ouvido, cria-se uma barreira natural que impede a realimentação acústica responsável pela microfonia (um forte apito que ocorre quando o aparelho é retirado ligado, em alguns casos).
Evidentemente, um dos problemas atuais no nosso país para as pessoas que usam tais aparelhos e manter um bom estoque de baterias, pois elas nem sempre são fáceis de serem encontradas. Também deve ser levado seu custo que não é dos menores.
AJUDA AUDITIVA
Um tipo de aparelho mais simples que pode até ser usado em casos em que se constata uma degradação da audição em toda a faixa audível é o denominado amplificador de ajuda auditiva não sintonizado ou não equalizado.
Neste caso, o que temos é um simples amplificador, como o de circuito mostrado na figura 9 e que amplifica da mesma maneira toda a faixa audível.
P.S. O resistor sem valor é de 4k7.
Este amplificador pode funcionar com uma ou duas pilhas comuns e tem um bom rendimento com fone de ouvido de baixa impedância do tipo usado em walkmans.
O transformador deve ser obtido de algum rádio transistorizado fora de uso já que se trata de componente de difícil de obtenção atualmente. Os aparelhos que usam este tipo de componente não são mais fabricados.
O microfone é de eletreto e deve ser posicionado de modo a captar os sons ambientes.
Na figura 10 temos um outro circuito simples que usa 4 pilhas pequenas e um circuito integrado LM386.
Neste circuito não precisamos usar transformador de saída já que a saída é de baixa impedância. O fone deve ter de 4 a 16 ohms de impedância e o ganho depende do circuito de realimentação.
CONCLUSÃO
A adoção de um aparelho de surdez para uma pessoa não é algo que deva ser feito sem critério, conforme vimos. No entanto, aparelhos simples que possam ser usado de forma controlada com pessoas que tenham uma deficiência geral são aceitos em alguns casos. De qualquer maneira, diante de um caso que exija uma ajuda, consulte antes um especialista para ver que tipo de dispositivo deve ser usado.
Observamos que este artigo é de 1997 e que desde então soluções muito avançados no campo da eletrônica médica, inclusive utilizando DSPs e microcontroladores têm surgido. Em especial, teremos artigos mais recentes com microcontroladores da Texas Instruments que escrevemos e que estarão disponíveis neste site oportunamente.
