現在的助聽器功能越來越強大，助聽器技術的發展甚至可以和芯片、移動電話技術相比較。科技的發展使得過去全聾的孩子也有了聽到聲音的希望。助聽器中的全數字助聽器以一種嶄新的方式來對聲音信號進行處理，能夠改善音質、降低噪音。麥克風收集完聲音信號后，再通過模/數轉(zhuan)(zhuan)化器將(jiang)模擬信號(hao)轉(zhuan)(zhuan)化為數字信號(hao)，對聲音信號(hao)進(jin)行放大，最后數字信號(hao)再通(tong)過受(shou)話器轉(zhuan)(zhuan)變成聲音輸(shu)出(chu)。

數字助聽器原理

1、助聽器的聲學途徑

對于佩(pei)帶助聽器的人們來(lai)說，聲音進(jin)入耳(er)(er)(er)道(dao)的途(tu)徑有(you)三條：第一條途(tu)徑：聲音通(tong)(tong)過助聽器或(huo)耳(er)(er)(er)模的通(tong)(tong)氣孔或(huo)耳(er)(er)(er)道(dao)縫(feng)隙直接進(jin)入耳(er)(er)(er)道(dao)，到達鼓膜。

選配的助聽(ting)器開放(fang)程(cheng)度越高、聽(ting)力損失(shi)程(cheng)度越輕，這條(tiao)途(tu)徑的就越占主導地位；第(di)二條途徑：當佩帶者自(zi)己發聲(sheng)時，聲(sheng)音通過顱骨的(de)振(zhen)動傳人(ren)耳道，在(zai)鼓膜處產生一定的(de)聲(sheng)壓級，這種途徑只有在(zai)本人(ren)說話時才能夠被感受到；第三條途徑：聲(sheng)音進入助(zhu)聽器(qi)的(de)(de)麥克(ke)風轉(zhuan)換為電能(neng)，經過運算后進行放大(da)，最后通過受話(hua)器(qi)轉(zhuan)換成聲(sheng)能(neng)送到(dao)佩(pei)帶者的(de)(de)鼓膜處。

在(zai)佩帶(dai)者(zhe)感受到(dao)(dao)聲音(yin)前，聲音(yin)通(tong)過這(zhe)幾條(tiao)(tiao)路徑到(dao)(dao)達鼓膜的時間不同。當佩帶(dai)者(zhe)發聲時，聲音(yin)通(tong)過前兩條(tiao)(tiao)路徑很快到(dao)(dao)達鼓膜，從而先(xian)被佩帶(dai)者(zhe)感受到(dao)(dao)，而聲音(yin)通(tong)過第(di)三(san)條(tiao)(tiao)路徑時要(yao)經過助聽器(qi)的運算處理，會產生一(yi)定的延(yan)遲，當這(zhe)種延(yan)遲達到(dao)(dao)一(yi)定程度(du)時，佩帶(dai)者(zhe)會明(ming)顯感到(dao)(dao)音(yin)質(zhi)發生變化。

數(shu)字(zi)助聽器要經過(guo)復(fu)雜的(de)數(shu)字(zi)運算(suan)，如信號的(de)模數(shu)/數模轉換(huan)、濾波、量化等，所(suo)以(yi)產生的(de)延遲時(shi)間就長(chang)。在(zai)過去的(de)十年(nian)當中(zhong)，數字(zi)助聽器引起的(de)延遲時(shi)間越來越受到人(ren)們的(de)重視(shi)，因為(wei)其(qi)遠比模擬助聽器的(de)延遲時(shi)間要長(chang)。

雖然數字助(zhu)聽器引起的(de)延遲時間(jian)僅有幾(ji)毫秒，但言(yan)語(yu)信號的(de)音質仍(reng)然會受到(dao)影響(xiang)。當(dang)延遲時間(jian)達到(dao)10 ms時(shi)，直接進(jin)入(ru)耳道的(de)聲(sheng)音(yin)和經過放大后的(de)聲(sheng)音(yin)就會相(xiang)互干擾，這就使頻譜(pu)(pu)出現了(le)(le)小(xiao)的(de)起伏變化，改變了(le)(le)音(yin)質(zhi)。但這也是(shi)有條(tiao)改變了(le)(le)音(yin)質(zhi)。但這也是(shi)有條(tiao)件的(de)，只有當兩種(zhong)聲(sheng)音(yin)處在相(xiang)似的(de)強度(du)下，才會引起聲(sheng)譜(pu)(pu)發生(sheng)小(xiao)變化。

也就是說，如(ru)果(guo)放(fang)大(da)(da)后的聲音(yin)能(neng)量顯著(zhu)大(da)(da)于直接的聲音(yin)能(neng)量的話，這種變化就不會(hui)發生了。延遲達到(dao)一定時間，佩帶者會(hui)有(you)種“回聲感”，當延遲時間達到一定程度(40ms以上(shang))，就會發(fa)生聽覺與視覺不同步(bu)的現象(xiang)，即“對不上口型”。

助聽器延(yan)遲效應與(yu)聽力損失的程度(du)有很(hen)大(da)關系：聽力越差(cha)，患者得到(dao)的放(fang)大(da)聲音就(jiu)越多，直接(jie)進(jin)入耳道的聲音就(jiu)越少(shao)，延(yan)遲就(jiu)越不容易(yi)注意到(dao);而且，聽(ting)力損失越(yue)重，助(zhu)聽(ting)器與耳(er)道的密封性就越(yue)強(qiang)(如通氣孔(kong)越小)，導致(zhi)直接(jie)傳人(ren)耳道的(de)(de)聲音的(de)(de)更大衰(shuai)減，從而使人(ren)不(bu)容易(yi)察覺到(dao)延(yan)遲的(de)(de)發(fa)生(sheng)。數(shu)字(zi)助聽器(qi)不(bu)可(ke)避免(mian)地會引發(fa)延(yan)遲，目(mu)前延(yan)遲是無(wu)法消除的(de)(de)，但關鍵是多久的(de)(de)延(yan)遲可(ke)以被大多數(shu)助聽器(qi)佩帶者所(suo)接(jie)受。

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2、數字助聽器的延遲時間

聲學信號從進(jin)入放大系統到輸(shu)出(chu)會產生(sheng)的一定延遲時間(jian)，通常(chang)稱為處理延遲時間(jian)( processing delay，PD)。延遲時(shi)間取決于系統的(de)采樣率(lv)和算法(fa)，大體(ti)上說，頻率(lv)分辨(bian)率(lv)越高，延遲時(shi)間越長。

在(zai)過去(qu)的十年中，Stone等(deng)針對可接受的助聽器延(yan)遲時間做了大量(liang)研究(jiu)，其研究(jiu)成(cheng)果總結如下：延(yan)遲時間增加，干擾就(jiu)會增加;20～30ms的延遲時間(jian)就可(ke)以讓輕度(du)至(zhi)中度(du)聽力損失(shi)的患者感覺(jue)到聲音“失(shi)真”;而(er)對于(yu)正常人來說，如(ru)果延遲時間超過30ms，其言語理解力就(jiu)會受到(dao)影響。另(ling)外(wai)，一些助聽器研(yan)究人員認為(wei)延遲達到(dao)10 ms就(jiu)會影響(xiang)音質(zhi)。

近年(nian)來，開放耳道助(zhu)聽器的(de)受歡(huan)迎度與日俱(ju)增，重又(you)引(yin)發了(le)對助(zhu)聽器延遲時間(jian)的(de)關(guan)注(zhu)。從命名來看，“開放”使耳模/耳(er)(er)(er)塞與耳(er)(er)(er)道(dao)(dao)的(de)(de)密封性大(da)大(da)降低，這(zhe)與傳統的(de)(de)耳(er)(er)(er)模或定制機(ji)有(you)很大(da)差別。因此，在開放耳(er)(er)(er)道(dao)(dao)助聽器(qi)驗配(pei)中，有(you)更(geng)多的(de)(de)聲音直(zhi)接傳人耳(er)(er)(er)道(dao)(dao)，佩戴(dai)者很容易(yi)感受到(dao)這(zhe)部分(fen)聲音。而且，往(wang)往(wang)選配(pei)開放耳(er)(er)(er)道(dao)(dao)助聽器(qi)的(de)(de)人群都為輕度到(dao)中度聽力損(sun)失，他們更(geng)能感受到(dao)助聽器(qi)的(de)(de)延遲(chi)時間。

最近的一項研究(jiu)表明，如果聽(ting)力(li)損失最先發生(sheng)于2kHz和(he)1 kHz，開放耳(er)道(dao)選配中的(de)延遲時間分(fen)別不能超(chao)過5ms和6ms，否(fou)則會使(shi)音質受損。但研究者(zhe)(zhe)同時(shi)也(ye)指出，其試(shi)驗中(zhong)所使(shi)用(yong)的模擬方(fang)法混有很多其他(ta)因素(su)，實際情況下(xia)佩戴(dai)者(zhe)(zhe)可以忍受更長的延遲時(shi)間。

3、助聽器的信號處理

數字信號處(chu)理中，助聽器的每(mei)個“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問增(zeng)加。助聽器(qi)的(de)通道數越多，數字噪聲抑制功能越先進，反(fan)饋處(chu)理(li)系統(tong)越復(fu)雜，其(qi)產(chan)生的(de)延(yan)遲時間(jian)越長。信號處(chu)理(li)的(de)種類是另一(yi)個需要考慮的(de)因素。

助聽器制造商通(tong)常(chang)采用兩種不(bu)同(tong)的方(fang)法對信(xin)號(hao)進行處理和頻(pin)率(lv)分(fen)析：一種是通(tong)過濾波器把聲音信(xin)號(hao)按照頻(pin)率(lv)的不(bu)同(tong)分(fen)別(bie)進行處理，另一種是使(shi)用快速傅立葉變(bian)換( fast fourier transformation，FFT)同時處理(li)(li)所有輸入信號(hao)。兩(liang)種方法都(dou)遵循聲學不(bu)確定(ding)性(xing)原理(li)(li)或測(ce)不(bu)準(zhun)原理(li)(li)，即頻域(yu)(yu)與(yu)時域(yu)(yu)都(dou)可以(yi)變化(hua)，但頻域(yu)(yu)與(yu)時域(yu)(yu)的乘積是不(bu)變的。

這表明系統(tong)的(de)時域分(fen)(fen)辨(bian)能力與(yu)頻域分(fen)(fen)辨(bian)能力相互制約，這就是說(shuo)，如果頻域分(fen)(fen)辨(bian)率增加，時域分(fen)(fen)辨(bian)率就會(hui)降低，反之也如此。所以，通道(dao)越窄(zhai)，群延遲時間(jian)越長(不論是濾波法還是快速傅立葉變換法)。兩種方法的(de)根本區別是：快速傅立(li)葉變換的(de)各個通(tong)道的(de)帶寬是相同的(de)，而濾波方法各個通(tong)道的(de)帶寬可以是不同的(de)。

濾波(bo)方法模擬了入耳(er)耳(er)蝸基底膜(“臨界帶寬”)的(de)對數結構，其低頻感受區基(ji)底膜的(de)分辨率要(yao)高(gao)于高(gao)頻感受區基(ji)底膜。按(an)照聲學不確定性(xing)原理，低頻所需的(de)窄帶濾波器相對于高(gao)頻引發(fa)了(le)更長的(de)延遲時(shi)間(jian)。

研(yan)究(jiu)已(yi)經證實，如果助聽(ting)器的頻率依賴性(xing)延遲太久的話(hua)，當原始語言信號中輔音(yin)出現在元音(yin)之后(即(ji)“元(yuan)音十(shi)輔(fu)音”)時(shi)(shi)產生延遲后，聽者(zhe)在元(yuan)音(yin)之前就感覺到輔(fu)音(yin)的存在，即(ji)“輔(fu)音(yin)十(shi)元(yuan)音(yin)”，或者(zhe)兩(liang)者(zhe)同(tong)時(shi)(shi)出(chu)現。

而利用傅立葉(xie)變換的(de)方法(fa)(fa)，信號(hao)包(bao)絡被(bei)統一分析，各(ge)等帶寬(kuan)的(de)頻(pin)(pin)譜進(jin)(jin)行相同處理(li)，因此，與(yu)濾波法(fa)(fa)不同，傅立葉(xie)變換引起的(de)延遲時間在(zai)各(ge)個(ge)頻(pin)(pin)段內是相同的(de)，不會出現以上元音和(he)輔音先后(hou)顛(dian)倒的(de)情況。無論助聽器(qi)生產廠家采(cai)用哪種方法(fa)(fa)進(jin)(jin)行信號(hao)處理(li)，助聽器(qi)的(de)延遲時間都(dou)(dou)會延長，因為聲(sheng)音信號(hao)所經過(guo)的(de)處理(li)器(qi)和(he)算法(fa)(fa)都(dou)(dou)在(zai)增加(jia)。

數字助聽器的特點

全數字助聽(ting)器有(you)這個或多(duo)個微(wei)小芯(xin)片整理器，能將模擬信號轉換為0和(he)1的計算機語言(yan)。這種格式(shi)的聲(sheng)(sheng)波(bo)比(bi)模擬聲(sheng)(sheng)波(bo)可以更快、更有效地開(kai)展整理。數字運算法(fa)能(neng)快速分析聲(sheng)(sheng)強(qiang)和聲(sheng)(sheng)頻(pin)，并通過調(diao)節聲(sheng)(sheng)強(qiang)和聲(sheng)(sheng)頻(pin)，使(shi)助聽器切合(he)不同的聽力損失。

數(shu)字運算(suan)法能夠繼續地顧問噪聲(sheng)(sheng)(sheng)，盡管演講的(de)(de)響(xiang)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)強(qiang)度在毫秒之內都(dou)可快速變化，但噪聲(sheng)(sheng)(sheng)在這個相對較長(chang)的(de)(de)時刻內保持穩定(ding)。經過一段使用(yong)時刻后，數(shu)字技術能夠精確(que)減小諸如車流聲(sheng)(sheng)(sheng)及家用(yong)電器等(deng)連續性的(de)(de)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)。當(dang)短促的(de)(de)響(xiang)聲(sheng)(sheng)(sheng)如說(shuo)話聲(sheng)(sheng)(sheng)被助(zhu)(zhu)聽器監測到(dao)今(jin)后，阿拉伯(bo)數(shu)字技術能立即(ji)調整(zheng)助(zhu)(zhu)聽器，把響(xiang)聲(sheng)(sheng)(sheng)回答到(dao)放大(da)的(de)(de)水平。

數(shu)字技術能連(lian)續地把聲(sheng)音分成不(bu)(bu)(bu)同的(de)頻道(dao)。例如(ru)(ru)，這個(ge)聽力(li)損失者(zhe)聽不(bu)(bu)(bu)清低音，但如(ru)(ru)果放(fang)大(da)某些頻段的(de)聲(sheng)音，甚至是一點兒，就會(hui)讓他(ta)受不(bu)(bu)(bu)了。具有全(quan)數(shu)字壓縮(suo)路線(xian)的(de)助聽器能夠將接收的(de)響聲(sheng)分層(ceng)，探測并著重(zhong)放(fang)大(da)那些需求放(fang)大(da)的(de)響聲(sheng)。

數(shu)字(zi)技術精密調節的(de)(de)性能還體如今寧靜的(de)(de)環境中。助(zhu)聽器通過使用一種叫擴展技(ji)(ji)術的(de)聽(ting)力(li)技(ji)(ji)術，數字(zi)(zi)運(yun)算法(fa)能夠把細微的(de)環境響聲(sheng)從(cong)家用電器(qi)的(de)噪音(yin)中(zhong)區別出(chu)來。阿(a)拉伯(bo)數字(zi)(zi)運(yun)算法(fa)還能夠減小(xiao)或消除聲(sheng)反映。聲(sheng)反映是助聽(ting)器(qi)消耗中(zhong)的(de)一大困難。 數字運算法能(neng)夠在(zai)聲(sheng)反映(ying)可以聽到(dao)之(zhi)前即開展監測，然后減小聲(sheng)反映(ying)所屬頻段的響聲(sheng)，老人助聽器而不會對可覺察的響(xiang)聲水(shui)平(ping)產生顯著影響(xiang)。

數字助聽器和模擬助聽器的區別

1、從(cong)機(ji)芯(xin)(xin)上看(kan)，模(mo)擬(ni)助(zhu)聽器是由大量(liang)的(de)電子元器件組(zu)成(cheng)的(de)，采(cai)用模(mo)擬(ni)路線，其核心(xin)是模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)的(de)放(fang)大，當(dang)然(ran)，信(xin)號(hao)也是使用模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)。而全數字(zi)(zi)助(zhu)聽器芯(xin)(xin)片采(cai)用微電腦芯(xin)(xin)片，相當(dang)于(yu)一臺小(xiao)型的(de)計算機(ji)，采(cai)用邏輯電路，即輸入信(xin)號(hao)經過高精度計算后輸出，信(xin)號(hao)為數字(zi)(zi)信(xin)號(hao)。

2、在聽(ting)力(li)學(xue)的(de)方面而言，傳統的(de)模擬助(zhu)聽(ting)器(qi)采用(yong)線性(xing)放(fang)大(da)(da)，對(dui)所有聲(sheng)(sheng)(sheng)音進行相(xiang)同程度的(de)放(fang)大(da)(da)，使得(de)相(xiang)對(dui)較小的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)音不會被清(qing)楚地聽(ting)到，過度的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)音非常(chang)不舒服，聲(sheng)(sheng)(sheng)音質量(liang)受到嚴重的(de)影響，并(bing)且可(ke)能(neng)會進一步損(sun)壞患(huan)者的(de)聽(ting)力(li)。而全數字助(zhu)聽(ting)器(qi)采用(yong)的(de)是非線性(xing)放(fang)大(da)(da)，不僅可(ke)以做到對(dui)大(da)(da)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓縮，小聲(sheng)(sheng)(sheng)變大(da)(da)，使得(de)經處理過后的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)音聽(ting)起來(lai)舒適清(qing)楚，還能(neng)夠更好的(de)保護殘余(yu)聽(ting)力(li)。

3、從功能上講，全數字助(zhu)(zhu)聽器還具備許多模擬式助(zhu)(zhu)聽器所(suo)沒有具備的(de)功(gong)能(neng)，全數字助(zhu)(zhu)聽器處理速度極快，就像一(yi)個(ge)探測器，會自(zi)動隨環境(jing)(jing)的(de)變化(hua)而(er)變化(hua)，它會自(zi)動分析環境(jing)(jing)中的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)，如果(guo)在嘈(cao)雜(za)的(de)環境(jing)(jing)中，它就會發揮自(zi)動降噪功(gong)能(neng)，放大講話的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)，而(er)將(jiang)噪音(yin)降低，從而(er)提高語言的(de)理解力(li)。

4。數字助聽器還具(ju)有(you)體積(ji)小、外觀好、非常穩定(ding)、抗干(gan)擾等(deng)優點。

根據上面的比(bi)較(jiao)而言，數(shu)字助聽器(qi)(qi)不論是(shi)從性能上，還是(shi)效果上來講都比(bi)模擬助聽器(qi)(qi)要好，現在大部分(fen)的聽力患者(zhe)都會(hui)更(geng)偏向于購買(mai)數(shu)字助聽器(qi)(qi)，數(shu)字助聽器(qi)(qi)對患者(zhe)的體驗(yan)度更(geng)佳。