การได้ยินผ่านกระดูก

การได้ยินผ่านกระดูก หรือ การนำเสียงผ่านกระดูก (อังกฤษ: Bone conduction) เป็นการนำเสียงไปยังหูชั้นในผ่านกระดูกในกะโหลกศีรษะ ซึ่งเกิดทั้งในผู้ได้ยินเสียงปกติและผู้ได้ยินพิการ

หูฟังโทรศัพท์แบบสเตอริโอที่นำเสียงผ่านกระดูก ตัวแปรสัญญาณคู่จะใส่ประกบข้างหน้าหู

มุมมองคร่าว ๆ

การนำเสียงผ่านกระดูกเป็นเหตุผลหนึ่งว่า ทำไมเสียงของตัวเองเมื่อพูดจึงฟังต่างกับเมื่อบันทึกแล้วเล่นเสียงนั้น เพราะกะโหลกศีรษะนำเสียงความถี่ต่ำได้ดีกว่าอากาศ บุคคลจึงได้ยินเสียงตัวเองต่ำกว่าและสมบูรณ์กว่าที่คนอื่นได้ยิน และเสียงบันทึกของตัวเองบ่อยครั้งจึงแหลมกว่าที่คาด

นักดนตรีอาจใช้การได้ยินผ่านกระดูกเมื่อปรับเครื่องดนตรีสายให้ตรงกับเสียงจากส้อมเสียง (tuning fork) คือเมื่อส้อมเสียงเริ่มสั่นแล้ว การกัดมันด้วยฟันด้านหลัง จะช่วยให้คงได้ยินเสียงผ่านกระดูก โดยมือทั้งสองก็ยังว่างเพื่อใช้ปรับสาย

เครื่องช่วยฟัง

เครื่องช่วยฟังบางชนิดอาจนำเสียงผ่านกระดูก ทำให้ได้ยินเหมือนกับปกติ เช่น หูฟังโทรศัพท์ที่ติดอย่างถูกหลักการยศาสตร์ที่ขมับหรือที่แก้ม โดยตัวแปรสัญญาณไฟฟ้าเป็นแรงสั่นจะส่งเสียงเป็นแรงสั่นเข้าไปในหูชั้นในผ่านกะโหลกศีรษะ เช่นเดียวกันไมโครโฟนก็สามารถใช้อัดเสียงพูดผ่านการนำเสียงผ่านกระดูกด้วยเหมือนกัน เครื่องฟังผ่านกระดูกอันแรกที่มีบันทึกสร้างขึ้นในปี 1923 โดยนักประดิษฐ์ชาวลักเซมเบิร์ก-อเมริกัน ซึ่งเขาเรียกว่า "Osophone" และต่อมาพัฒนาขึ้นเป็น "Phonosone"

หลังจากค้นพบว่า กระดูกสามารถงอกยึดกับเครื่องปลูกฝัง (osseointegration) ได้ราวปี ค.ศ. 1950 แล้วประยุกต์ใช้หลักนี้ในทันตแพทยศาสตร์ราวปี 1965 จึงพบว่า ฟันที่ปลูกฝังสามารถนำเสียงไปยังหู ดังนั้น จึงเกิดเครื่องช่วยฟังที่ยึดเข้ากับกระดูกในปี 1977 ต่อมา

ผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์นำเสียงผ่านกระดูกปกติจะมีสามพวก คือ

• ผลิตภัณฑ์ทั่วไป เช่น หูฟังโทรศัพท์ที่ไม่ต้องใช้มือจับ หรือหูฟังทั่วไป
• เครื่องช่วยฟังที่ยึดกับกระดูก และเครื่องช่วยขยายเสียง หรือ/และกำจัดเสียงรบกวน (assistive listening devices)
• ผลิตภัณฑ์สื่อสารพิเศษ (เช่น เพื่อใช้ใต้น้ำหรือในสถานการณ์ที่มีเสียงดัง)

ตัวอย่างหนึ่งของผลิตภัณฑ์สื่อสารพิเศษก็คือลำโพงนำเสียงผ่านกระดูกที่ใช้เมื่อดำน้ำสกูบา เป็นอุปกรณ์หล่อหุ้มด้วยพลาสติก ข้างในเป็นแผ่นกลมแบนบิดงอได้แบบไพอิโซอิเล็กทริก กว้าง 40 มม. และหนา 6 มม. โดยมีสายที่หล่อหุ้มติดเข้ากับแผ่นด้วย ทำให้อุปกรณ์ทั้งชิ้นแข็งแรงและกันน้ำได้ เมื่อใช้ ลำโพงจะติดทับกับกระดูกนูนข้างหลังหู เสียงที่ดังจะฟังชัดและดูเหมือนจะมาจากภายในศีรษะของตนเอง

ในคริสต์ทศวรรษที่ 21

แว่นกูเกิล (Google Glass) เป็นอุปกรณ์ที่นำเสียงผ่านกระดูก คือส่งข้อมูลให้แก่ผู้ใช้ผ่านตัวแปรสัญญาณที่ติดข้างหู ซึ่งก็หมายความว่า เสียงที่ได้ยินคนอื่นจะไม่ได้ยิน

บริษัทกระจายสัญญาณโทรทัศน์ Sky Deutschland และบริษัทโฆษณา BBDO Germany ร่วมมือกันรณรงค์โฆษณาโดยนำเสียงผ่านกระดูกที่เริ่มทำในเมืองกาน ประเทศฝรั่งเศสในงาน International Festival of Creativity เมื่อเดือนมิถุนายน 2013 แนวคิดในโฆษณา "หน้าต่างพูดได้ (Talking Window)" นี้ ใช้การนำเสียงผ่านกระดูกเพื่อส่งโฆษณาไปยังผู้โดยสารรถไฟขนส่งมวลชนผู้อิงศีรษะกับหน้าต่างรถไฟ นักวิชาการจึงได้กล่าวไว้ว่า เพื่อไม่ให้ได้ยินเสียงโฆษณา นอกเหนือไปจากไม่ถูกต้องหน้าต่างแล้ว ผู้โดยสารจะต้องอิงวัสดุเบาเสียงที่ไม่ส่งแรงสั่นต่อจากหน้าต่าง

ทีมแข่งเรือยอชท์ Land Rover BAR ใช้เทคโนโลยีนำเสียงผ่านกระดูกที่ผลิตโดยบริษัท BAE Systems ในหมวกกันภัยในงานแข่งเรือ 2017 America's Cup ช่วยให้ลูกเรือสามารถสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สถานการณ์เร่งรีบที่มีเสียงดัง โดยยังดำรงความสำนึกถึงสถานการณ์รอบตัวได้เพราะไม่มีอะไรปิดหู

บริษัท MED-EL Medical Electronics ได้คิดค้นเครื่องช่วยฟัง ADHEAR เพื่อช่วยแก้ปัญหาเรื่องการฟังของผู้ที่ประสบปัญหาการนำเสียงบกพร่อง ได้แก่ ผู้ที่มีปัญหาหูชั้นกลางเรื้อรัง ผู้ที่ไม่มีใบหู ไม่มีช่องหู และยังเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับผู้ที่มีปัญหาหูชั้นในแบบหูหนวกสนิท 1 ข้าง (single-sided deafness) ให้สามารถกลับมาได้ยินเสียงรอบข้างได้อย่างเป็นธรรมชาติอีกครั้ง โดยใช้หลักการเช่นเดียวกันกับ Bone hearing aid คือการนำเสียงผ่านทางกระดูก โดยจะรับสัญญาณเสียงจากภายนอกแล้วแปลงสัญญาณเสียงเป็นการสั่นสะเทือนเข้าไปสู่หูชั้นในโดยตรง ซึ่งการนำเสียงที่ Bone hearing aid โดยทั่วไปจะต้องใช้มวลน้ำหนักและแรงกดลงบนศรีษะเพื่อนำเสียงส่งไปยังหูชั้นใน แต่ ADHEAR ใช้ Adhesive adaptor เป็นการลดช่องว่างระหว่างผิวหนังกับตัวอุปกรณ์ ทำให้การสัมผัสกันระหว่างอุปกรณ์และผิวหนังมีความแนบสนิทจึงสามารถส่งผ่านพลังงานเข้าสู่หูชั้นในได้อย่างง่ายดาย

ดูเพิ่ม

• การทดสอบวีเบอร์ - การทดสอบรินเน
• หูฟัง

เชิงอรรถ

1. Piezoelectricity เป็นประจุไฟฟ้าที่สะสมในวัสดุแข็งบางชนิด (เช่น คริสตัล/ผลึกแก้ว เซรามิกบางย่าง วัสดุสิ่งมีชีวิตบางอย่างเช่นกระดูก ดีเอ็นเอ และโปรตีน) คำหมายถึงไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดัน

อ้างอิง

1. "bone conduction", ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑ ฉบับ ๒๕๔๕, (แพทยศาสตร์) การได้ยินผ่านกระดูก
2. Cai, Zhi; Madsen, Alan G; Richards, Douglas G; Lenhardt, Martin L (2002). "Response of Human Skull to Bone Conducted Sound in the Audiometric to Ultrasonic Range" (PDF). Response of Human Skull to Bone Conducted Sound in the Audiometric to Ultrasonic Range. Virginia Commonwealth University. สืบค้นเมื่อ 2013-07-03.CS1 maint: uses authors parameter (link)
3. Zupp, Brent (2003–2012). "Why Does Your Voice Sound Different on a Recording?". Wanderings. สืบค้นเมื่อ 2013-07-03.CS1 maint: date format (link)
4. Fox, Dan (1996). Teach Yourself to Play Mandolin. Alfred Music Publishing. p. 6. ISBN 9780739002865. สืบค้นเมื่อ 2015-07-03.
5. US 1521287, Gernsback, Hugo, "Acoustic Apparatus", published 1923-05-19, issued 1924-12-30 
6. Kennedy, T. R., Jr. (1958). "From Coherer to Spacistor" (PDF). Radio-Electronics. Gernsback Publications. 29 (4): 45–59.
7. Holler, F. James; Skoog, Douglas A.; Crouch, Stanley R (2007). "1". Principles of Instrumental Analysis (6th ed.). Cengage Learning. p. 9. ISBN 978-0-495-01201-6.CS1 maint: uses authors parameter (link)
8. Banks, Lindsey. "Bone Conduction Headphones". Everyday Hearing. สืบค้นเมื่อ 2015-07-11.
9. Arthur, Charles (2013-07-02). "Google Glass - hands-on review". The Guardian. สืบค้นเมื่อ 2013-07-03.
10. McMahon, Catherine; Nakad, Phillip (2013-07-12). "Bone conduction: the new front in guerilla advertising". The Conversation Australia. สืบค้นเมื่อ 2013-07-15.CS1 maint: uses authors parameter (link)
11. Leo Kelion (2013-07-03). "Talking train window adverts tested by Sky Deutschland". BBC News. สืบค้นเมื่อ 2013-07-15.
12. Racing, Ben Ainslie. . land-rover-bar.americascup.com (ภาษาอังกฤษ). คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2017-09-05. สืบค้นเมื่อ 2018-01-12.
13. "Our bone conduction technology is set to raise the bar in Bermuda | BAE Systems | International". BAE Systems | International (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2018-01-12.
14. https://www.medel.com/hearing-solutions/bone-conduction-system