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デジタル補聴器とアナログ補聴器の違い

マイクで拾った音をそのまま増幅してスピーカをならすのがアナログ式、一旦デジタル信号にしてデジタル処理するのがデジタル式・・・ それは分るんですが、それでどう違うの? ・・少し難しいかもしれませんが、もう少し具体的に、なんのためにデジタル式にするのか、何が良いのか・・を説明してみましょう。

結論から言えば、必要な処理の実現はアナログ式でもできないことは無いでしょう。でも、アナログ式で実現すると、仕掛けは大掛かりにな過りぎ商品にならないのでデジタル式にしていると言えます。特に、毎回同じ性能が実現でき、温度や電源電圧や、時間の経過で結果が変動しやすいアナログ式では、変動を小さくすることが容易でなく、その工夫で大変大掛かりになってしまいます。しかし、デジタル式なら経済的とは言っても、僅か1.4V、2mA程度で動作する超小型の補聴器専用デジタル信号処理器付き高性能コンピュータなわけですから、高い技術も必要だし、開発費も膨大に掛かり、増幅作用が主なシンプルなアナログICほど安価ではありません。従って、その費用もかけられない低価格補聴器の場合は、ほとんど増幅するだけのアナログ式補聴器になると言えば、補聴器の種類の違い全体が見渡していただけるように思います。

何故、デジタル式にするのでしょか?

  • それは、アナログ式だと何が不都合かと同じことです・・ では、アナログ式だとどう不都合なのでしょうか? 簡単に説明します。

    アナログ式だと、入力と出力の信号の関係は、大筋で素子そのものが特性として持っているものと考えて良いでしょう。それは、私たちが頭で考えるようには、その特性は簡単には思い通りには得られません。信号を増幅する場合も、10倍に増幅する組み合わせる幾つかの部品の値を微調整して目的を達成しますが、同じ部品の組み合わせで同じものを作ったつもりても、実際には誤差が生じます。更に、そのもの自体も周囲温度や、電源の電圧が僅かに変わっただけで10倍が9.9倍や11倍に変動してしまいます。
    小さな入力信号から大きな入力信号まで常に一定の10倍にすることも簡単では有りませんし、まして補聴器に要求される機能には、入力信号の大きさによって増幅率を変化させるような要求が沢山組合わせられます。同じ物を作ろうとして同じになるかどうかを再現性と言いますが、再現性を確保するのも容易ではありません。

    必要な増幅率も10倍だけでなく、また変化する増幅率の要求も沢山の種類が必要です。各々に上記のような努力をして補聴器に要求される機能を実現するために、これらを膨大につくり、温度や電源での安定性を確保して希望する機能を実現することはほとんど無理といって良いえしょう、それほど大変なことです。そして、再現性の確保、安定性の確保には非常に高い技術が必要で、費用も掛かります。経年変化と言う使用しているうちに特性が変わることも除かねばなりません。結果的に、このようなことをアナログ式で実現しようとは誰も考えないことなのです。

デジタル式なら実現できるのでしょうか?

  • デジタル式では簡単かといえば、決して簡単では有りませんが、デジタル式は信号と言うか情報を電圧や電流の大きさに対応させるのではなく、電圧が“有る”か“無い”かの組み合わせで表わすデジタル信号にし、それを幾つか組合わせた’符号にしてしまいます。デジタル信号は“有る”と“無い”との間の電圧にならない回路素子で構成しますので、“有りそう”で“ない”とか“なさそう”で“ある”おうな曖昧さが有りません。このため、温度や電圧で“有り”と“無し”が入れ替わるような曖昧さが無く、再現性の確保は完璧で、経年変化も生じません。この利点はアナログ式の回路ではありえない利点であって、膨大な素子数を組合わせたデジタル信号処理器付き超小型コンピュータのICを作っても結果的に抜群の経済性が得られます。また、半導体製造技術の進歩でデジタルICの1つの素子寸法は二桁のミクロン単位にまで小さくできますから、補聴器に使えるほどの小型化が可能になっています。

    コンピュータですから、プリグラムさえ作れれば、希望する信号の増幅も、圧縮も、伸張も、制限も、底上げも、切替えも、分析も、何もかもが可能になります。四則演算も、条件式も可能です。従って、デジタル式補聴器なら、アナログ式ではしたくてもできなかった様々な処理が実現可能です。今後も、更に様々な機能が開発され、新しいモデルに搭載され、より本来の補聴器を必要としない聞こえに近い機能を持つ補聴器に進歩し続けることでしょう。

デジタル式なら全てのモデルが高機能で高性能でしょうか?

  • 最後に、デジタル式は全てが高機能で高性能か否かを考えて見ましょう。

    デジタル式なら、確かに実現したい処理の実現が可能になるでしょう。しかし、パソコンのプロセッサにも数千円レベルから何十万、或いはそれ以上のものがあるように、補聴器用のプロセッサも低価格なものから最新技術を駆使した高価格ものまで様々に実現でき、能力は幅拾いものです。
    従って、全てが高機能で高性能ではありません。逆に、低価格なものであっても、アナログ式で簡単に実現できなかった再現性や安定性の確保は可能ですし、比較的簡単な処理はコストを抑えたデジタルプロセッサでも可能でしょう。

    実際に、アナログ式では実現し難い機能中の、費用をそれほど掛けないデジタルプロセッサで実現することに焦点を当てたデジタル補聴器もあります。例えば、お一人毎の聴力特性に対応する音域管理(聴力測定にあわせた音域調整)能力はありませんが、アナログ式では実現し難い周波数特性を得て、温度や電圧の変動による不安定さの改善をコストを抑えて実現したデジタル補聴器製品が販売されています。

    これは、デジタル補聴器と言う一括りで見るだけでは、費用を掛けてお求めになる高性能なデジタル補聴器との違いが見落とされてしまいますので、補聴器の選定においては、違いについての理解が必要です。

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