Наушники, которые не вредят слуху
То, что кажется фантастикой – уже реальность.
Ежедневно мы слушаем музыку. Она помогает нам преодолевать любое расстояние и отвлекает от монотонной поездки в метро, поезде или автобусе. Музыка придает нам такой необходимый заряд настроения, который позволяет справляться со скукой и однообразием. И вместе с музыкой мы… постепенно теряем слух.
Почему мы слышим хуже?
Увы, так устроена природа человека, что с каждым годом мы не становимся моложе, а вместе с нами теряют свою способность «слышать все вокруг» и наши уши. Так выглядит верхняя граница диапазона частот, которую слышит люди разного возраста:
- 14 – 20 лет: до 20-22 кГц;
- 20 – 24 года: до 17 кГц;
- 25 – 45 лет: до 14 кГц;
- от 45 лет и старше: до 12 кГц.
Она строго персональна и зависит от ряда факторов: проживает ли человек в мегаполисе или сельской местности, связана ли его работа с постоянным воздействием шума и, наконец, слушает ли он музыку в наушниках. Главная причина, по которой мы слышим хуже – звуковое давление, которое оказывают все звуки извне.
Звуковое давление – величина, измеряемая в децибелах (дБ) и характеризующая уровень шума, оказываемый источником звука на барабанную перепонку. Так, тихий шепот сопоставим со значением в 10 дБ, а звук реактивного самолета 100-110 дБ.
Как только ваш собеседник обратился к вам, звук преодолевает сложный процесс трансформации, который мы в результате называем «умением слышать». Для понимания того почему мы теряем слух, давайте разберемся с тем, как, собственно, мы слышим.
Сперва звуковые волны, попавшие в ушную раковину, воздействуют на наружное ухо и, проходя по слуховому каналу, достигают барабанной перепонки. Именно барабанная перепонка принимает самый мощный удар звукового давления. Чем громче звук – тем сильнее вибрирует перепонка, передавая импульсы на так называемые косточки, находящиеся в среднем ухе. Усилив звук, косточки направляют его во внутреннее ухо с заполненной жидкостью улиткой. Поверхность улитки покрыта волосковыми клетками – ресничками, количество которых у ребенка достигает 12-15 тысяч. Каждая такая клетка движется под влиянием строго определенного диапазона частот. «Узнав» родную частоту, реснички подают нервный импульс, посылаемый в мозг и лишь потом мы осознаем, что слышим.
Теперь представьте ситуацию, когда вы не выходите из дома, не прихватив с собой любимые вставные наушники. Смартфон подключен, наушники плотно сидят в ушах, настроение отличное! В шумном метро и недалеко от дороги с активным трафиком мы немного прибавляем громкости, чтобы слышать любимую мелодию. Тем самым мы травмируем наши уши: под действием высокого звукового давления в первую очередь изнашивается наша барабанная перепонка. Практически синхронно громкий звук влияет и на волосковые клетки. С течением времени они гибнут и отмирают. С 12-15 тысяч к концу жизни в живых остается менее трети. И в первую очередь погибают реснички, воспринимающие высокие частоты, поскольку они имеют заметно меньшую толщину, чем те, что отвечают за низкие частоты.
Происходит это и потому, что во время прослушивания музыки, наушники создают не столько звуковое давление, сколько пневматическое. Внутри ушной раковины образуется акустически закрытая трубка: с одной стороны – барабанная перепонка, с другой – наушник с диафрагмой. При воздействии звуковых волн основная нагрузка ложится именно на барабанную перепонку. Стоит нам опуститься в подземку и увеличить громкость, как наступает предельный уровень давления, наносящий ощутимый ущерб и барабанной перепонке и нежным волосковым клеткам.
Основная проблема современных наушников (особенно внутриканального типа) заключается в том, что они не передают звуковые волны. То, что мы слышим – действие пневматического давления. Природа звукового давления заключается в беспрепятственном преодоления воздуха. Природа пневматического давления – передача энергии с помощью воздуха. Традиционные наушники не воспроизводят звук. Они его выдавливают, а это, в свою очередь, негативно влияет на органы слуха.
«Безвредная» технология ADELE
Год назад в рамках краудфандинговой площадки KickStarter был опубликован проект, предлагающий инвесторам сделать вклад в производство наушников, способных сохранить слух. Автором проекта стала компания 1964 EARS, зарекомендовавшая себя как один из лучших производителей индивидуальных мониторов для музыкантов и звукорежиссеров. Успешное завершение программы по сбору средств положило новый этап в мире персональной акустики. На рынок вышли наушники, которые можно слушать, не опасаясь за здоровье ваших ушей.
Львиная доля ассортимента 1964 EARS производится вручную, а используемые уникальные технологии позволяют добиться звука невероятного уровня детализации и качества. Но в этот раз компания представила нечто действительно особенное.
Итак, вот схематическое изображение традиционного наушника. Излучаемое динамиком звуковое давление тут же превращается в пнематическое, в результате чего на барабанную перепонку действует волна воздуха, но не звука.
Чтобы услышать музыку в шумном помещении необходимо существенно увеличить уровень громкости и тем самым значительно повысить давление на барабанную перепонку. Исход такого ежедневного издевательства над органом слуха весьма печален и предсказуем.
В рамках KickStarter 1964 EARS предложила использование новой технологии Realloud, которую компания сокращенно назвала ADEL.
Принцип действия технологии ADEL заключается в использование дополнительной мембраны-динамика, которая и принимает на себя весь пневматический удар, вызванный давлением воздуха. При этом на барабанную перепонку воздействует именно звуковое давление без дополнительной пневматической нагрузки. Иными словами, на орган слуха не подается воздушным ударам, которые и приводят к постепенному ухудшению слуха.
Особенность Realloud заключается и в том, что пользователю больше нет необходимости устанавливать предельный уровень громкости в шумных местах. Наушники, произведенные под суббрендом 1964 ADEL, создают ощущение достаточного громкости при том, что звуковое давление, оказываемое драйвером, минимально. В качестве системы поглощения давления используется специально разработанная мембрана, имитирующая барабанную перепонку человеческого уха.
Ассортимент наушников и мониторов компании 1964 Ears сегодня представлен впечатляющим списком моделей, которые доступны как для индивидуального проектирования (наушники создаются под клиента с использованием ушного слепка), так и в виде серийных моделей.
В арсенале компании свыше 20 моделей наушников, отличающихся количеством установленных драйверов (от 2-х до 12) и предназначением, но имеющих неоспоримые единые достоинства – качество воспроизведения и забота о человеческом слухе.
Если вы не представляете жизни без движения и музыки, а портативный плеер стал главным аксессуаром на каждый день, подумайте о ваших ушах. 1964 Ears способны не только подарить вам звучание высочайшего качества, но и сохранят ваш слух на долгие годы. Ваши уши наверняка скажут вам: «Спасибо!»
Источник
Заткни уши. Насколько безопасны обыкновенные наушники-затычки
Первые самодельные наушники и затычки для ушей появились давным-давно — стоит вспомнить хотя бы миф про Одиссея и сирен. Но в качестве источника звука, а не изолятора, подобные предметы стали использоваться сравнительно недавно.
Одни из первых наушников в привычном для нас смысле слова появились в начале XX века благодаря Натаниэлю Болдуину. В 1910 году этот американский инженер усовершенствовал существовавшие к тому времени конструкции, смастерив пробный экземпляр с дугой вокруг головы прямо у себя на кухне.
Болдуин запатентовал свое изобретение и начал продавать удобные в использовании устройства американскому военному флоту. Долгое время наушники были уделом преимущественно радистов и представителей смежных профессий, но в начале шестидесятых годов прошлого века, с улучшением технологий передачи звука, их стали использовать и для прослушивания музыки.
В 2017 году исследование, проведенное statista.com, показало, что около 230 человек из тысячи опрошенных использовали наушники ежедневно, а еще 200 человек — несколько раз в неделю. Подавляющее большинство людей по-прежнему слушает в них музыку, но наушники помимо этого помогают смотреть кино и сериалы или говорить по телефону.
Можно потише?
Параллельно с ростом популярности наушников росли и сомнения в их безопасности. Основные подозрения были связаны с двумя обстоятельствами.
Во-первых, от громкого звука сенсорные клетки внутреннего уха «устают», и слух притупляется до тех пор, пока они не восстановятся. Если третировать их особенно часто или сильно, временная усталость может перейти в постоянную тугоухость.
Между тем наушники часто берут с собой в транспорт, и для того, чтобы «перекричать» шум метро или улицы, люди задирают громкость прослушивания на небезопасный уровень. Безопасным же считается громкость, не превышающая 80-90 децибелл.
В разных странах нормативы несколько отличаются, но, например, в России постоянная громкость звука на работе для восьмичасового рабочего дня законодательно ограничена 80 децибеллами — это приблизительно громкость хода нового поезда метро. Если это значение выше, работодатель обязан дополнительно обеспечить сохранность слуха работников.
В ходе аудиометрических исследований NHANES 2011–2012 выяснилось, что у людей, работающих на шумной работе, в два раза чаще встречается двустороннее или одностороннее ухудшение слуха. Это много: по прикидкам ученых, в США, где проводили исследование, тугоухость встречается примерно у четверти взрослого населения, хоть у большинства оно слабо выражено и люди о ней и не подозревают.
Выходная громкость персональных аудиоустройств варьируется от 75 до 136 децибелл. По данным Всемирной организации здравоохранения, более миллиарда человек на Земле, в основном молодежь, игнорируют предупреждения производителей и превышают безопасный уровень громкости. Как правило, человек в наушниках слушает музыку громкостью от 75 до 105 децибелл.
На примере корейской популяции выяснилось, что количество плохо слышащих людей среди активных пользователей наушников выше, чем в других слоях населения.
Исследователи разделили людей по количеству времени, которое те проводят в наушниках, и подсчитали, что количество тугоухих среди активных пользователей наушников (> 3 часов в день) вдвое больше по сравнению с теми, кто ими не пользуется или пользуется максимум 25 минут в день. При этом, ни тип наушников, ни громкость звука в них не учитывались.
Кто живет в ушах?
Если зависимость глухоты от громкости звуков в целом достаточно хорошо изучена и признана, то вторая потенциальная угроза, связанная с наушниками, — механическое воздействие на ухо — исследована хуже.
В популярных изданиях объясняется, что наушники, особенно типа затычек, стимулируют повышенную выработку серы и образование пробок. Механизм тут примерно такой же, что и в случае использования палочек, которыми многие чистят уши (хотя делать этого не следует).
Кроме того, на валяющихся где попало затычках могут накапливаться бактерии, и, засовывая их в уши, мы помогаем бактериям попасть в ушной канал.
Потенциально длительное пребывание в наушниках может повлиять на микроклимат нашего уха и на его обитателей. Рост количества патогенных бактерий и грибов может, в свою очередь, спровоцировать воспаление (отит) и — как следствие — ухудшение слуха.
Устройство человеческого уха
Ухо состоит из трех частей: наружной, средней и внутренней. Наружная выходит в окружающую среду, средняя соединена с носоглоткой евстахиевой трубой, а внутреннее ухо изолировано от внешней среды и заполнено жидкостью.
Соответственно, в норме бактерии могут попасть в ухо двумя путями: из носоглотки в среднее ухо и из внешней среды в наружное. Если цельность барабанной перепонки нарушена из-за отита или воздействия громкого звука, то бактерии из наружного уха могут перекочевать в среднее через образовавшийся разрыв.
У здорового человека бактерии в основном живут на поверхности наружного уха. В большинстве своем это грамположительные бактерии, основную массу которых составляют стафилококки вроде Staphylococcus auricularis или Staphylococcus epidermidis.
Кроме безобидных видов, в ушах в небольших количествах могут попадаться условно патогенные бактерии и грибы, например Alloiococcus otitis или Pseudomonas aeruginosa, — возбудители отита.
Исследований микробиомов среднего уха меньше, и обычно они проводятся на небольших выборках. Это связано с тем, что до тамошних обитателей довольно сложно добраться: от внешней среды они отгорожены барабанной перепонкой и собрать образцы, не повредив ее, невозможно.
Дырки в барабанной перепонке однозначно вредят слуху, так что для взятия пробы обычно ищут пациентов с нейросенсорной тугоухостью. При этом заболевании «ломается» внутреннее ухо, и для того, чтобы это обойти, людям устанавливают кохлеарные имплантаты.
Эти приборы преобразуют звуковой сигнал из внешней среды в электрический и передают его непосредственно нервам внутреннего уха. При установке такого имплантата барабанную перепонку дырявят, и таким образом появляется возможность заодно еще взять материал из среднего уха.
Долгое время считалось, что среднее ухо здорового человека стерильно. Но развитие современных молекулярных методов, не требующих культивации микроорганизмов для их определения, привело к появлению сообщений о том, что здоровое среднее ухо все-таки обитаемо.
Исследователи взяли соскобы бактерий у людей с отитом и без и сравнили их. Оказалось, что у здоровых людей в среднем ухе живут в основном протеобактерии, а при отите начинают преобладать бактерии из группы фирмикутов. При этом сами авторы статьи признают, что их метод — определение таксонов по 16S рнк — имеет ограничения и шанс контаминации довольно высок.
Другой анализ показал, что, скорее всего, именно она и произошла: новые пробы бактерий из среднего уха у здоровых людей, которым устанавливали кохлеарные имплантаты, мало отличались от контрольных чистых проб, не побывавших в ушах. При этом, в пробах из ушного канала и носоглотки бактерии нашлись.
У пациентов с воспалением среднего уха разрыв барабанной перепонки может происходить самопроизвольно, так что выяснить, кто живет у них в среднем ухе, проще.
Основными возбудителями острого отита считаются три бактерии: Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae и Moraxella catarrhalis, причем H. influenzae особенно любит поселяться в ухе надолго. Она особенно часто встречается у пациентов с хроническим отитом и в случаях, когда стандартная терапия не помогает.
Все три организма условно патогенны. Они встречаются и у здоровых людей, но при ослаблении иммунитета или при резкой смене условий «ловят момент» и вызывают болезни ушей и носоглотки.
Носить или не носить?
Однозначно сказать, что наушники-затычки вызывают ( или не вызывают) отит, мы не можем — таких исследований пока что просто нет. Тем не менее, отдельные случаи, подтверждающие ненадуманность опасений по поводу наушников-затычек, в медицинской литературе описаны. Так, отит был диагностирован у подростка, который несколько дней провел за видеоиграми, не вынимая из ушей наушники.
В другом случае к врачам попала девочка пятнадцати лет с язвой на внутренней поверхности раковины. До этого терапевт в течение года безуспешно пытался вылечить ее антибиотиками, но в итоге направил девочку к дерматологу. В ходе осмотра выяснилось, что пациентка регулярно слушает перед сном музыку и засыпает в наушниках. После того, как ей порекомендовали ограничить их использование, язва зажила.
Но на деле о том, как наушники влияют на микробиом уха и связанные с ним болезни, известно не очень много, и подробной статистики по видам наушников или бактерий нет. Но зато есть похожие исследования, которые могут немного прояснить ситуацию.
Самые близкие аналоги наушников с точки зрения микробиома это беруши и слуховые аппараты (если не брать модели, основанные на принципе костной проводимости звука). И те и другие используются часто по много часов, блокируют ушной канал аналогичным образом и могут рассматриваться в качестве модельных наушников.
Исследователи отмечают, что в ушах пациентов со слуховыми аппаратами и на поверхности самих аппаратов периодически находят патогенные бактерии, присутствие которых не характерно для здоровых ушей (например, здесь и здесь).
Тем не менее, никаких серьезных последствий от их ношения пока не найдено, по крайней мере при правильном использовании. Аналогично, считается, что спать в берушах безопасно — при соблюдении правил их гигиены. В крайнем случае могут возникнуть серные пробки или микротравмы кожи уха.
Так можно ли считать наушники опасным девайсом? Да, если вы регулярно превышаете порог безопасного уровня громкости, — со временем это грозит частичной, а возможно, и полной потерей слуха. Но само по себе присутствие наушников в ушах особого вреда не приносит — особенно если содержать их в чистоте и подбирать по размеру.
Источник