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助听器理论
 
    

助听器的工作原理和主要性能指标
一) 工作原理
任何助听器都包括6个基本结构。
1. 话筒(传声器或麦克风) 接收声音并把它转化为电波形式,即把声能转化为电能。
2. 放大器 放大电信号(晶体管放大线路)
3. 耳机 把电信号转化为声信号(即把电能转化为声能)。
4. 耳模(耳塞) 置入外耳道。
5. 音量控制开关
6. 电源 供放大器用的干电池。

(二)主要技术指标
要了解助听器的声学效果,首先要对助听器的听感特性的技术指标进行分析。主要的技术指标包括增益、频率响应、最大声输出、失真、等级输入噪声和动态范围等,这些技术指标均可通过助听器分析仪测出。
1. 声增益
助听器的放大率用增益来表示,即助听器耳机输出声压级与传声器输入声压级的差值。例如:输入60dB输出130dB,增益=130-60=70dB。增益会随音量的控制而改变。
2. 频率响应(ferquencyrange)
助听器输出增益的变化随输入信号频率变化的关系曲线称为频响曲线。这上频响曲线不是根据最大增益得出的。若把(如图耳聋与助听器选配95页)纵坐标改为输出声压级,得出来的曲线就是频响曲线(如图96页)。人耳的听觉范围是20-20000Hz,语言频率范围为500-2000Hz,实验证明低频主要提供语言的能量,而高频的听力补偿对语言的清晰度具有重要意义,所以助听器从250-4000Hz的频响曲线的增益值,对助听器的选配十分重要。
3. 最大声输出(output sateretion sound pressure level)
当外界信号由60dB逐渐增大到90dB输入时,输出信号,但当输入信号≥90dB时,输出信号不再相应增大此时的输出为最大声输出。声输出=输入+增益。
4. 动态范围(dynamic range)
动态范围是助听器的最大输出与增益之间的差值(如图97页)。动态范围可承受音量控制的调整而改变。
5. 失真(total hamonic distortion)
当外界声音经过助听器放大后,除波幅的放大外,其它任何在摨、上的变化比为失真。如谐波失真最为常见(如5-17)。盒式助听器应≤5%。
6. 等级输入噪声(equivalent input noise level)
当输入信号为0时,本机固有的噪声输出称为等效噪声,要求在30dB以下,此值越小越好。
7. 感应线圈灵敏度(induction pick-up coil sensitivity)
当输入10Ma/mfeild场强时,助听器的输出声压级越大,灵敏度越高。
8. 声反馈
在一放大回路中,放大的声音被话筒拾音并再次放大而产生的尖叫声就叫声反馈。声反馈是一种普通音频放大系统中常有的现象。假如某一频率的声反馈量达到一定程度时,电路就变成该频率信号的振荡电路,助听器会产生较强的振荡信号,外加信号就"淹没"在振荡信号中。助听器往往产生尖叫声的原因也在于此。不同助听器峰的频率不同,所产生反馈的音量也不同。
这一过程是一回路,发生在声漏源与话筒之间。放大的声音逸出有被话筒拾音并再放大。在低、中等增益助听器,泄漏的声音在到达话筒时已丢失了很大的能量,故不会造成大问题。高功率助听器的高强度信号可到达话筒形成再放大的回路过程。如此反复不断,一个信号被一再的放大,起到产生音频振荡,即发出啸叫。这时助听器已处于一个无用的状态,尤其是大功率助听器的用户常常受到这种令人讨厌的刺耳反馈的干扰,而不得不将助听器音量调低,以至于无法得到更大的音频增益。若该系统频率响应相当平,缺乏共振峰,就不太可能产生声反馈。然而助听器都不存在这样的系统,总是有峰值和反馈问题。
助听器发展的基本方向是:
1.体积更小(全部向深耳道机发展);
2.智能程度更高(自动适应环境、更好地提升信噪比);
3.耗电更少(电池三个月一换?);
4.失真更小(发烧级音色?);
5.可靠性更高(五年不用修,过后就扔掉?).
要达到以上目标,有几个条件:
1.换能器(麦克风和受话器)和电池这两种器件有突破性的发展;
2.DSP的制造工艺有很大提高(集成度、内部存贮器容量、工作频率);

3.听力-电子学能跟上前两点的发展充分发挥其作用.

 

 

 


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