助聽器的工作原理
助聽器名目繁多,但(dan)所(suo)有電子(zi)助聽器的原理是(shi)一樣的。
助(zhu)聽器(qi)是(shi)先將(jiang)聲(sheng)信(xin)號轉化為電(dian)信(xin)號,通過對電(dian)信(xin)號加(jia)以放大后,再轉換(huan)為聲(sheng)信(xin)號,從而將(jiang)聲(sheng)音放大的。在(zai)能(neng)量轉換(huan)過程中,實現換(huan)能(neng)器(qi)功(gong)能(neng)的是(shi)麥克風和受(shou)話器(qi)。
一、麥克風是輸入換能器,將聲能轉變為(wei)電能。
二、放大(da)器將麥克(ke)風轉(zhuan)換好的微(wei)弱(ruo)電壓(ya)加以放大(da)。
三、受話(hua)(hua)器(qi)是另(ling)一換能器(qi),正好與麥(mai)克風相反,它(ta)將放(fang)大(da)的(de)電信號(hao)轉換為(wei)聲信號(hao)或機(ji)械振動,傳遞到耳道里。轉換為(wei)聲信號(hao)的(de)受話(hua)(hua)器(qi)為(wei)氣導受話(hua)(hua)器(qi),轉換為(wei)機(ji)械振動的(de)受話(hua)(hua)器(qi)為(wei)骨導受話(hua)(hua)器(qi)。
四、音(yin)量(liang)調(diao)(diao)控是一個可變(bian)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)或電(dian)(dian)(dian)位器(qi),用以調(diao)(diao)節通(tong)過放大(da)器(qi)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu),音(yin)量(liang)隨電(dian)(dian)(dian)信(xin)號的(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)變(bian)化而變(bian)化。音(yin)量(liang)調(diao)(diao)高,則(ze)需(xu)要的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)也更(geng)多;音(yin)量(liang)調(diao)(diao)低,通(tong)過放大(da)器(qi)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)減(jian)少(shao),使聲音(yin)變(bian)輕。
五、微(wei)調電位器(qi)在可編(bian)程助聽(ting)器(qi)中,通(tong)過(guo)電腦編(bian)程來進行(xing)各種微(wei)調的調節,使調節更(geng)(geng)精細(xi)(xi)準確,能更(geng)(geng)精細(xi)(xi)的補償聽(ting)力損失,包括:
1、音調調控,改變助聽(ting)器的頻響;
2、削峰,可以控制助(zhu)聽器的最大輸出(chu);
3、自動增益壓縮調控(kong),控(kong)制(zhi)聲音在舒適響度范圍之內;
4、增(zeng)益(yi)調控(GC):調節助聽器增(zeng)益(yi)。
六、電池一般而言,助(zhu)聽器(qi)的(de)(de)增益和輸出越(yue)大,所需的(de)(de)電池能量越(yue)大,相應的(de)(de)電池體(ti)積也越(yue)大。如果一個電池的(de)(de)能量不足的(de)(de)話,將限(xian)制(zhi)助(zhu)聽器(qi)的(de)(de)輸出聲(sheng)壓(ya)。
助聽器對電池的(de)要求是(shi):體積(ji)小、電壓恒定、質量可靠(kao)、壽命長、對環境無害。如今(jin)的(de)助聽器電池都是(shi)鋅空電池(鈕(niu)扣電池)。
七(qi)、助聽(ting)器的附件可(ke)以(yi)包括(kuo)音頻輸入和電感線圈:
1、音(yin)頻輸入(ru):大部分助聽器都有(you)音(yin)頻輸入(ru)的接觸片(pian)或(huo)插孔(kong),主要(yao)用于(yu)聽收音(yin)機或(huo)看(kan)電視。因為音(yin)頻信號直接來自于(yu)聲源,沒(mei)有(you)經過(guo)聲——電、電——聲的轉(zhuan)換(huan),因此輸入(ru)信號的質(zhi)量(liang)比經麥克風(feng)轉(zhuan)換(huan)過(guo)的信號質(zhi)量(liang)好。
2、電感(gan)線圈:電感(gan)是一個磁(ci)感(gan)應線圈,能對(dui)從電話(hua)(hua)機上的受話(hua)(hua)器泄(xie)露(lu)出來的電磁(ci)場發生(sheng)(sheng)相應,轉換為電信(xin)號后放大,使助聽(ting)(ting)器可用于聽(ting)(ting)電話(hua)(hua)。其優點(dian)是不會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)嘯叫,無(wu)干擾(rao),噪(zao)音(yin)環境下的信(xin)噪(zao)比(bi)高。信(xin)噪(zao)比(bi)是語(yu)(yu)音(yin)信(xin)號與環境噪(zao)音(yin)的差值,信(xin)噪(zao)比(bi)高則語(yu)(yu)音(yin)信(xin)號強,易(yi)分辨(bian)。
八、任何助(zhu)聽器都包括6個(ge)基(ji)本結構:
1、話筒(tong)(傳(chuan)聲器或麥(mai)克風)接(jie)收聲音并把它轉(zhuan)化為電波形式,即(ji)把聲能轉(zhuan)化為電能。
2、放大器放大電(dian)信號(hao)(晶(jing)體管(guan)放大線(xian)路)
3、耳機把電信(xin)號轉(zhuan)化為(wei)聲信(xin)號(即把電能(neng)轉(zhuan)化為(wei)聲能(neng))。
4、耳模(耳塞)置(zhi)入外耳道。
5、音量控制開關。
6、電源供放大器用的干電池。
助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)(qi)除(chu)有上述6部件外,大(da)(da)多數(shu)型號(hao)的(de)助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)(qi)還有3個(ge)附件,或(huo)(huo)稱3個(ge)附加電(dian)路(音(yin)調控(kong)制(zhi)、感應線圈、輸(shu)出(chu)(chu)限制(zhi)控(kong)制(zhi))。現(xian)代(dai)電(dian)子助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)一放大(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi),它的(de)功能(neng)(neng)是(shi)增加聲(sheng)能(neng)(neng)強度(du)并盡可能(neng)(neng)不失(shi)真地傳(chuan)(chuan)入(ru)(ru)耳內(nei)。因聲(sheng)音(yin)的(de)聲(sheng)能(neng)(neng)不能(neng)(neng)直接放大(da)(da),故有必要將(jiang)(jiang)其轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)信號(hao),放大(da)(da)后再(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)為(wei)聲(sheng)能(neng)(neng)。輸(shu)入(ru)(ru)換(huan)能(neng)(neng)器(qi)(qi)(qi)(qi)由傳(chuan)(chuan)聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(麥克風(feng)或(huo)(huo)話筒(tong))、磁感線圈等(deng)部分組成。其作用是(shi)將(jiang)(jiang)輸(shu)入(ru)(ru)聲(sheng)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)為(wei)電(dian)能(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)至放大(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)。放大(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)將(jiang)(jiang)輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)信號(hao)放大(da)(da)后,再(zai)傳(chuan)(chuan)至輸(shu)出(chu)(chu)換(huan)能(neng)(neng)器(qi)(qi)(qi)(qi)。輸(shu)出(chu)(chu)換(huan)能(neng)(neng)器(qi)(qi)(qi)(qi)由耳機或(huo)(huo)骨導振動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)(qi)構成,其作用是(shi)把放大(da)(da)的(de)信號(hao)由電(dian)能(neng)(neng)再(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)為(wei)聲(sheng)能(neng)(neng)或(huo)(huo)動(dong)(dong)能(neng)(neng)輸(shu)出(chu)(chu)。電(dian)源是(shi)供給助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)(qi)工作能(neng)(neng)量不可缺少的(de)部分,另外還設有削(xue)峰(PC)或(huo)(huo)自動(dong)(dong)增益控(kong)制(zhi)(AGC)裝置,以適合(he)各種不同程度(du)耳聾(long)病人的(de)需要。
助聽器主要技術指標
要(yao)了解助(zhu)(zhu)聽器的(de)(de)聲學效果,首先要(yao)對(dui)助(zhu)(zhu)聽器的(de)(de)聽感特性的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)指標進(jin)行分析。主要(yao)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)指標包括增益、頻率響應、最大聲輸出(chu)(chu)、失真、等級輸入(ru)噪(zao)聲和動態范圍等,這些技(ji)(ji)術(shu)指標均可通過助(zhu)(zhu)聽器分析儀測出(chu)(chu)。
一、聲增益
助聽器的放大率用增益(yi)來表示,即助聽器耳機輸出聲(sheng)壓級(ji)與傳聲(sheng)器輸入聲(sheng)壓級(ji)的差值。例如:輸入60dB輸出130dB,增益(yi)=130-60=70dB。增益(yi)會隨音量的控制而(er)改變(bian)。
二、頻率響應(ferquencyrange)
助(zhu)聽器輸(shu)出(chu)增益(yi)的(de)(de)變化(hua)隨輸(shu)入信號頻(pin)率變化(hua)的(de)(de)關(guan)系曲線(xian)稱為頻(pin)響曲線(xian)。這上(shang)頻(pin)響曲線(xian)不(bu)是(shi)根據最大增益(yi)得(de)出(chu)的(de)(de)。若把縱(zong)坐標(biao)改為輸(shu)出(chu)聲壓級,得(de)出(chu)來的(de)(de)曲線(xian)就是(shi)頻(pin)響曲線(xian)。人(ren)耳的(de)(de)聽覺范圍是(shi)20-20000Hz,語(yu)言(yan)(yan)頻(pin)率范圍為500-2000Hz,實驗證明低頻(pin)主要(yao)提供語(yu)言(yan)(yan)的(de)(de)能量,而高頻(pin)的(de)(de)聽力補償對語(yu)言(yan)(yan)的(de)(de)清晰度具(ju)有(you)重要(yao)意義,所以助(zhu)聽器從(cong)250-4000Hz的(de)(de)頻(pin)響曲線(xian)的(de)(de)增益(yi)值(zhi),對助(zhu)聽器的(de)(de)選配(pei)十分(fen)重要(yao)。
三、最大聲輸出(output sateretion sound pressure level)
當外(wai)界信(xin)號(hao)由(you)60dB逐(zhu)漸增(zeng)大(da)到90dB輸入(ru)時(shi),輸出(chu)(chu)信(xin)號(hao),但(dan)當輸入(ru)信(xin)號(hao)≥90dB時(shi),輸出(chu)(chu)信(xin)號(hao)不再相應增(zeng)大(da)此時(shi)的(de)輸出(chu)(chu)為最大(da)聲輸出(chu)(chu)。聲輸出(chu)(chu)=輸入(ru)+增(zeng)益(yi)。
四、動態范圍(dynamic range)
動態范圍(wei)是助聽器的最大(da)輸(shu)出與(yu)增益(yi)之間(jian)的差(cha)值。動態范圍(wei)可承受音量控制的調整而改變。
五、失真(total hamonic distortion)
當外界(jie)聲(sheng)音經過助聽(ting)器(qi)放大(da)后,除(chu)波(bo)幅的放大(da)外,其(qi)它任何在(zai)摨(nai)、上的變化比為失真。如諧波(bo)失真最為常見(如5-17)。盒式助聽(ting)器(qi)應≤5%。
六、等級輸入噪聲(equivalent input noise level)
當輸入信號為0時,本機固有的噪(zao)聲輸出稱(cheng)為等效噪(zao)聲,要求在30dB以下,此值越(yue)小(xiao)越(yue)好。
七、感應線圈靈敏度(induction pick-up coil sensitivity)
當輸入(ru)10Ma/mfeild場強時(shi),助聽器的輸出(chu)聲壓級越大,靈敏度越高。
八、聲反饋
在一放(fang)大(da)回路(lu)中(zhong),放(fang)大(da)的(de)(de)聲音被話筒拾音并再次(ci)放(fang)大(da)而產(chan)生的(de)(de)尖叫(jiao)聲就叫(jiao)聲反饋。聲反饋是一種(zhong)普通(tong)音頻(pin)放(fang)大(da)系統(tong)中(zhong)常有的(de)(de)現(xian)象。假如某一頻(pin)率的(de)(de)聲反饋量(liang)達到(dao)一定程度時,電路(lu)就變成該頻(pin)率信(xin)(xin)號的(de)(de)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)電路(lu),助(zhu)聽(ting)器會產(chan)生較強的(de)(de)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)信(xin)(xin)號,外(wai)加信(xin)(xin)號就"淹沒"在振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)信(xin)(xin)號中(zhong)。助(zhu)聽(ting)器往(wang)往(wang)產(chan)生尖叫(jiao)聲的(de)(de)原因也(ye)在于此(ci)。不(bu)(bu)同(tong)助(zhu)聽(ting)器峰的(de)(de)頻(pin)率不(bu)(bu)同(tong),所產(chan)生反饋的(de)(de)音量(liang)也(ye)不(bu)(bu)同(tong)。
這(zhe)一過(guo)程(cheng)是(shi)一回路(lu),發生在聲(sheng)漏源與話筒(tong)之間。放大(da)(da)(da)的(de)聲(sheng)音(yin)(yin)逸出有被(bei)話筒(tong)拾音(yin)(yin)并再(zai)放大(da)(da)(da)。在低、中等增益(yi)助聽器,泄(xie)漏的(de)聲(sheng)音(yin)(yin)在到(dao)達(da)話筒(tong)時已丟(diu)失了很(hen)大(da)(da)(da)的(de)能(neng)量,故不(bu)會造(zao)成大(da)(da)(da)問(wen)題。高功(gong)率(lv)助聽器的(de)高強度信(xin)號可到(dao)達(da)話筒(tong)形成再(zai)放大(da)(da)(da)的(de)回路(lu)過(guo)程(cheng)。如此反復(fu)不(bu)斷,一個信(xin)號被(bei)一再(zai)的(de)放大(da)(da)(da),起(qi)到(dao)產生音(yin)(yin)頻振蕩,即(ji)發出嘯叫。這(zhe)時助聽器已處于一個無用的(de)狀態,尤其是(shi)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)助聽器的(de)用戶常常受(shou)到(dao)這(zhe)種令(ling)人討厭(yan)的(de)刺耳反饋(kui)(kui)的(de)干擾,而(er)(er)不(bu)得(de)不(bu)將助聽器音(yin)(yin)量調低,以至于無法得(de)到(dao)更大(da)(da)(da)的(de)音(yin)(yin)頻增益(yi)。若該系統頻率(lv)響應相當(dang)平,缺(que)乏共振峰,就不(bu)太可能(neng)產生聲(sheng)反饋(kui)(kui)。然而(er)(er)助聽器都不(bu)存在這(zhe)樣的(de)系統,總是(shi)有峰值(zhi)和反饋(kui)(kui)問(wen)題。
耳內或(huo)眼鏡式助聽器傳(chuan)聲管的(de)(de)長度(du)(du)與(yu)直徑可影(ying)響系統(tong)的(de)(de)共振(zhen)峰,從而增(zeng)加或(huo)降(jiang)低振(zhen)蕩幅(fu)度(du)(du)和(he)頻率及反饋(kui)的(de)(de)音高。在(zai)某種程(cheng)度(du)(du)上,傳(chuan)聲管的(de)(de)長度(du)(du)與(yu)直徑決定有無聲反饋(kui)的(de)(de)出現。
聲反饋可來(lai)自(zi)接(jie)收器與(yu)耳(er)模之(zhi)間通過空氣(qi)的聲音傳播(bo)與(yu)話(hua)筒耦合(he)。以下(xia)情況可出現這一類(lei)型(xing)的反饋:①被放大的聲音從(cong)耳(er)模內(nei)側(ce)直接(jie)泄漏到(dao)外側(ce);②接(jie)收器、話(hua)筒隔聲不夠(gou)。
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