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2.1.10 Hörgeräte
Ein Hörgerät kann als eine Schnittstelle zwischen dem geschädigtem Ohr und seiner
Umgebung aufgefasst werden. Dabei soll es den Höreindruck des geschädigten Ohres so gut
wie möglich, an den des Gesunden anpassen.
Hörgeräte lassen sich nach vier verschiedenen Entwicklungstechnologien klassifizieren:
1. Analoge Hörgeräte sind auch heute noch am weitesten verbreitet. Sie bestehen aus
einem Mikrofon, einem Verstärker incl. Filter und Amplitudenbegrenzer, einem
Lautsprecher, Benutzerreglern wie Lautstärkereglung und Funktionsumschalter,
Justagereglern wie z.B. Tonregler sowie Batterien.
2. Digital programmierbare Hörgeräte unterscheiden sich von analogen in der Art der
Einstellungskontrolle. Justierungen werden meist durch Programmiergeräte in einen
Speicher im Hörgerät übertragen. Der Benutzer kann das Gerät oft mit einer
Fernbedienung steuern.
3. Werden Hörgeräte mit einem digitalem Pfad ausgestattet, der einen analogen steuert,
so spricht man von Hybridgeräten. Der Prozessor wird benutzt, um Schlüsselwerte
aus dem Signal zu extrahieren um damit den Verstärker zu beeinflussen. Geräte dieser
Art ermöglichen z.B. Rausch- und Rückkopplungsunterdrückung.
4. In digitalen Hörgeräten werden Audiosignale durch A/D-Umsetzer in eine digitale
Darstellung umgesetzt. Diese werden in einer Prozessoreinheit durch Algorithmen
verarbeitet und dann mit Hilfe eines D/A-Umsetzers zurückübersetzt. Digitale
Hörgeräte bieten einige Vorteile gegenüber den vorher genannten, wie z.B. größere
Zuverlässigkeit durch geringen Verschleiß der Bauteile und bessere
Sprachverständlichkeit in lärmbehafteter Umgebung.
Des Weiteren werden Hörgeräte nach ihren Bauformen unterschieden:
1. „Hinter-dem-Ohr-Geräte: Diese Hörgeräte werden „Hinter dem Ohr“ getragen,
dafür wird neben dem Hörgerät noch eine nach Maß angefertigte Otoplastik
(Ohrpassstück) mit einem Schallschlauch benötigt. HdO-Geräte sind in der Lage
Hörschäden am Vielfältigsten zu versorgen. Da bei HdO-Geräten mehr Platz für die
Elektronik zur Verfügung steht, können bei diesen Geräten vielfältige technische
Optionen sowie hohe Verstärkungsleistungen realisiert werden. Die Schallaufnahme
geschieht oberhalb der Ohrmuschel.
2. In-dem-Ohr-Geräte: Diese Hörgeräte werden „In dem Ohr“ getragen. Die Elektronik
des Hörgerätes ist dabei in eine individuell angefertigte Hohlschale eingearbeitet und
wird in den Gehörgang eingeführt. IdO-Hörgeräte können im Gegensatz zu HdOGeräten die anatomischen Vorteile des Außenohres nutzen. Das Mikrofon befindet
sich direkt im Ohr und somit am natürlichen Aufnahmeort des Schalls. Ein weiterer
Vorteil ist, dass der Schall direkt, d. h. ohne Umweg, vom Hörer auf das Trommelfell
trifft. Dadurch ist weniger Verstärkung als bei den HdO-Geräten erforderlich und der
Klang wird oftmals als angenehmer empfunden. HdO- und IdO-Geräte unterscheiden
sich, abgesehen von der höheren Verstärkung der HdO-Geräte, in der
Leistungsfähigkeit kaum noch voneinander.
3. Taschenhörgeräte: Eine heutzutage kaum noch verwendete Bauart sind
Taschenhörgeräte. Diese wurden in den 50er und 60er Jahren noch häufig genutzt,
durch die Miniaturisierung der Bauteile wurden sie von den HdO- und IdO-Geräten
vom Hörgerätemarkt verdrängt. Heute finden diese Geräte selten noch bei Menschen
mit an Taubheit grenzender Schwerhörigkeit oder Resthörigkeit Anwendung. Bei
einem Taschengerät ist der Hörer an der Otoplastik angebracht. Dieser wird über ein
dünnes Kabel mit dem Hörgerät verbunden. Ein Problem bei Taschengeräten ist das
Rascheln der Kleidung am Gerät (Körperschall am Mikrofon).
4. Hörbrille: Eine Hörbrille ist eine Brille, in deren dicken Bügeln Hörgeräte
untergebracht sind. Hinten am Bügel befinden sich Otoplastik und Batteriefach.
5. Knochenleitungshörgeräte: Bei besonderen Erkrankungen des Ohres wird auf
Knochenleitungshörsysteme zurückgegriffen. (Ein Extremfall wäre z.B. ein nicht
vorhandener Gehörgang bei ansonsten normalem Aufbau des Gehöres.) Ein
Knochenleitungshörgerät wandelt Schallsignale in Vibrationsschwingungen um. Der
Hörer dieser Geräte, überträgt diese Vibrationen auf den Knochen hinter dem Ohr
(Mastoid). Über den Schädelknochen wird das gesamte Mittel- und Innenohr in
Schwingung versetzt und der Schwerhörige kann diese Schwingungen als gehörte
Informationen wahrnehmen. Üblicherweise werden Knochenleitungshörgeräte in
Brillenbügeln eingebaut. Ferner gibt es die Möglichkeit ein Taschenhörgerät mit
einem Knochenleitungshörer zu tragen, der an einem Kopfbügel oder Stirnband
befestigt wird.“1
Meilensteine in der Entwicklung von Hörgeräten:
Schon vor vielen Jahrhunderten setzten Menschen Techniken zur Verbesserung ihres
Hörvermögens ein. So beschrieb bereits im 2. Jahrhundert der griechische Arzt Galen von
Pergamom ein System zur Hörverbesserung mit ausgehöhlten Tierhörnern.
Berichte von Alexander von Tralles aus dem 6. Jahrhundert enthielten Informationen über
den Einsatz von sogenannten Hörrohren bei überwiegend schwerhörigen Menschen um deren
Hörfähigkeit zu steigern.
Im 13. Jahrhundert experimentierten französische Mönche mit schallverstärkenden
Tierhörnern.
Der Jesuit Leurechon beschrieb 1624 unter dem Decknamen H. van Etten erstmals den
Aufbau und die ungefähre Funktionsweise des Hörrohres .
Erst 1650 gelang es dem Universalgelehrten und Jesuiten Athanasius Kircher in seinem Werk
„Musurgia Universalis“ den exakten Aufbau sowie die Funktion des Hörrohres zu schildern.
Daher gilt er als Erfinder des Hörrohres.
Hörrohre gab es über viele Jahrhunderte lang in den verschiedensten Formen; sie ließen eine
maximale Verstärkung von 8 dB zu.
1
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%B6rger%C3%A4t
Abb. D : Hörrohr
Etwa 20 Jahre später um 1673 entwickelte Kircher die „Ellipsis Otica“, einen riesigen
Hörapparat. Dieses Gerät wurde zwischen zwei Menschen aufgestellt, die an den jeweiligen
Enden sprechen und „schallverstärkt“ hören konnten.
Abb. A : Ellipsis Otica
1706 baute Duguet als Erster anstelle von Armlehnen überdimensionale Hörrohre, die den
Schall verstärkt zu seinen Ohren führten, an seinen Fauteuil (Lehnsesssel).
Im Jahr 1820 ließ sich Pastor Dunker eine Hörmaschine mit biegsamem Rohr patentieren. Im
gleichen Jahr konstruierte W. B. Pine ein teleskopartiges Hörrohr das zusammengeschoben
werden konnte und dadurch in die Tasche passte.
Bei Experimenten an Instrumente für Hörgeschädigte erfand Alexander Graham Bell 1876
das Telefon, welches mit einem Mikrofon aus magnetisiertem Metall ausgestattet war.
1878 stellte David Edward Hughes seine Erfindung – das Kohlemikrofon - , die sich auf den
Arbeiten von Edison und Berliner stützte, in der Königlichen Akademie zu London vor.
Kohlemikrofone besaßen im Gegensatz zu bisherigen Mikrofonen eine verbesserte
Schallübertragung, waren jedoch zur schwer um am Körper getragen werden zu können.
Die Erfindung des Hörfächers – „Audiophon“ wird dem Jahr 1879 zugeschrieben. Dieses
Instrument überträgt Schallschwingungen über Knochenleitungen, indem man den Fächer
gegen die Zähne oder zwischen die Zähne hielt.
Außerdem kam es in diesem Jahr zur Patentierung eines Hörstuhls mit gelenkigen beidseitig
angebrachten Hörtrichtern.
Abb. B : Hörstuhl von 1879
1892 entwickelte Alonzo E. Miltimore das erste elektrischen Hörgerät (elektrisches
Audiophon) und ließ es sich patentieren. Jedoch wurde es nie produziert.
Abb. C : elektrisches Hörgerät von Miltimore
Vier Jahre später, 1896 baute der Engländer Bertram Thornton das erste Tischhörgerät mit
einem Kohlemikrofon, einem magnetischen Hörer (Lautsprecher) und drei Batterien. Es war
noch sehr unhandlich und viel zu schwer.
Abb. H : Tischhörgerät von Thornton
1899 fand Produktion des ersten kommerziellen Tischhörgerätes „Akoulallion“ durch das
Unternehmen Acouphone Co. in Alabama, USA, statt.
Durch die Erfindung des Röhrenverstärkers im Jahr 1906 konnten elektrische Signale in einer
bis dahin noch nie erreichten Klangqualität in allen Frequenzbereichen verstärkt werden.
Doch aufgrund der enormen Größe der Röhren und Batterien wurden jedoch meist nur
stationäre Hörgeräte gebaut.
1925 entwickelte die Firma Radio Ear ein etwa 84kg leichtes Tischhörgerät mit
Röhrenverstärker.
Das wohl erste tragbare Hörgerät mit Röhrenverstärker fertigte der Amerikaner Arthur
Wengel im Jahre 1937.
Die Entwicklung des ersten Hörgerätes mit Röhrenverstärker das aus nur einem einzigen
Stück bestand fand um 1945 statt.
Durch die Entdeckung neuer Konstruktionsmöglichkeiten konnten zunehmend kleinere
Bauteile hergestellt werden, die die Fertigung von tragbaren Röhrengeräten ermöglichten.
Diese Hörgeräte bestanden aus drei Röhren, einem Kristallmikrofon und einem kristall- oder
elektromagnetischen Lautsprecher. Außerdem mussten sie mit zwei großen, schweren und
externen Batterien versorgt werden (1,5V – 4,5V für die Kathodenheizung und 22,5V – 45 V
für die Anoden).
Abb. E : tragbares Hörgerät mit Röhrenverstärker
Auch die Röhrentechnik wurde stetig verbessert, so dass man um 1947 nun auch kleinere und
spannungsärmere Röhren produzieren konnte. Damit war es erstmals möglich leichtere und
tragbare Hörgeräte zu bauen, in denen die Batterien direkt integriert waren
Im darauffolgenden Jahr erfanden William B. Shockley, John Bardeen und Walter Brattain
den Germaniumtransistor, wodurch sich zahlreiche Vorteile, aber auch einige Nachteile für
die Hörgeräteentwicklung ergaben:
Vorteile von Transistoren

benötigten kleinere Spannungen

verbrauchten weniger Leistung

waren kleiner
Nachteile der Transistoren:

waren anfangs viel teurer als Röhren

produzierten mehr Rauschen
Die Folge dieser innovativen Technologie waren Hörgeräte mit Hybridfunktionen, bei denen
die rauschempfindliche Eingangsstufe mit Röhren und die leistungshungrige Ausgangsstufe
mit Transistoren realisiert wurde. Dadurch war die Konstruktion von immer kleineren und
leichteren Hörgeräte möglich.
In den Jahren nach der Erfindung des Transistor stieg die Massenproduktion dieser Bauteile
an, weswegen sie im Laufe der Zeit immer billiger, aber zugleich auch durch verstärkte
Forschungsarbeiten rauschärmer wurden. Demzufolge kamen im Jahr 1953 die ersten reinen
Transistorhörgeräte auf den Markt, die nur noch eine Verstärkerspannung von 1,5V
benötigten.
1954 gab es neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Schaltungs- und Lautsprechertechnik.
Lautsprecher konnten nun zum Beispiel direkt in das Gerät integriert werden. Außerdem
gelang es aufgrund der Miniaturisierung von Hörgeräten, sie in den Haaren zu verstecken
oder in Brillen zu integrieren.
1956 kamen die ersten Hörgeräte die hinter dem Ohr getragen werden konnten (HdO = hinter
dem Ohr) auf den Markt.
Abb. G: HdO-Hörgerät
1957 eroberten dann die ersten Hörgeräte die im Ohr getragen werden konnten (IdO = in dem
Ohr) den Markt.
Abb. F : IdO-Hörgerät
Bisherige verfügbare Mikrofone galten als relativ empfindlich gegenüber Vibrationen, was
die Verstärkungsfaktoren wegen Rückkopplungen durch Schädelknochen begrenzte. Erst die
Erfindung des Kondensatormikrofons um 1973, dass gegenüber Vibrationen unempfindlich
ist, ließ Verstärkungen bei HdO-Geräten von 70 – 80 dB zu.
In den 80er Jahren setzte sich der Trend zur Miniaturisierung von Hörgeräten weiter fort.
Mikrofone und Lautsprecher wurden immer kleiner und leistungsfähiger und durch die
Zunahme von Erfahrung und Wissen über die Ursachen von Hörbeeinträchtigungen, konnten
Hörgeräte hergestellt werden, die auf die speziellen Anforderungen eines jeden
Hörgeschädigten eingingen.
Durch die Steigerung der Bauteildichte auf dem IC um 1988 war es möglich Controller von
beachtlicher Leistungsfähigkeit zu integrieren, was Einfluss auf die Entwicklung der ersten
digital gesteuerten Hörgeräte hatte.
Die Entwicklung von Hörgeräten mit digitaler Signalverarbeitung, aufgrund immer kleinerer
und leistungsfähigerer Signalprozessoren schritt 1996 soweit voran, dass man in diesem Jahr
die ersten 100% digitalen HdO- und IdO-Geräte bauen konnte.
1997 wurde das erste volldigitales CIC-Gerät (Complete in Canal) entwickelt, welches
vollständig im Gehörgang verschwindet.
Heute: Moderne Hörgeräte sind prinzipiell in die, in der Einleitung beschriebenen
Grundtypen zu unterschieden. Je nach Ohrerkrankung, Budget und Vorlieben des Patienten
kommt eine dieser Bauarten zur Anwendung.
Der Gebrauch von digitalen Hörgeräten beim Patienten nimmt nur langsam zu, da
hochwertige digitale Geräte oftmals sehr teuer und mit einem hohen finanziellen Eigenanteil
verbunden sind.
Abb. I : links: IdO-Hörgerät; rechts: HdO-Hörgerät
Prognose: Zukünftig benutzen Patienten nur noch digitale Hörgeräte aufgrund ihrer enormen
Vorteile gegenüber den Analoggeräten. Außerdem findet eine stetige Verbesserung der
Hörgerätetechnologie statt, so dass z.B. Mikrofone ohne Eigenrauschen gebaut werden
können. Zudem werden neue Vernetzungsmöglichkeiten von audiologischen Geräten mit
Hörgeräten geschaffen.
Der Höhepunkt in der Entwicklung von Hörgeräten wird die künstliche Wiederherstellung des
Originalhöreindrucks sein, was u.a. mit. fähigeren Algorithmen realisiert werden kann