深圳聽覺有道助聽器深度解讀:助聽器原理與基本結構

助聽器 網易有道 耳機 程序設計 深圳聽覺有道助聽器 2017-06-02

深圳聽覺有道助聽器深度解讀:助聽器原理與基本結構

一、助聽器的工作原理

助聽器(Hearing Aid)是一種供聽障者使用的、補償聽力損失的小型擴音設備。助聽器簡單的說就是一個超小型的擴音器 ,把原本聽力障礙患者聽不到或聽不清楚的聲音依照其需求轉化為電信號,對電信號加以放大後,再轉換為聲信號,從而將聲音放大,再利用患者的殘餘聽力,將聲音送到大腦的聽覺中樞而聽到聲音。

二、基本類型

我們通常所說的助聽器是指個人佩戴式氣導型電子助聽器,有四大類:盒式、眼鏡式、耳背式及耳內式。後者再細分為耳甲腔式(ITE)、耳道式(ITC)與隱型深耳道式(CIC)三種

以耳機輸出方式區分,除了常見的氣導助聽器以外,還有較為罕見的骨導助聽器和觸覺助聽器。骨導助聽器可將電能轉換為機械振動,適用於耳道塌陷或其他傳導性因素導致不能使用耳模者。觸覺助聽器將聲能轉變為震動能,藉助使用者的皮膚感覺來傳遞信息。由於使用對象與使用效果都十分有限,骨導助聽器和觸覺助聽器都並不多見。

三、助聽器的基本結構

助聽器的構造自從二十世紀初至今,並沒有太大的變化,只是隨著電子科技的發展,其各部分零件的體積逐漸縮小,音質也日漸改善,並且更多的控制選擇了。各種類型的助聽器 ,主要不同之處在於外型、大小及內部電路設計。

助聽器組成元件包括:麥克風、放大器、受話器、音量調控器、音頻調控、電感、電池。

1.麥克風

麥克風是輸入換能器,接收聲音並把它轉化為電波形式,即將聲能轉變成為電能。

麥克風有單麥克風和雙麥克風兩種情況。單麥克風的助聽器特點是無論噪音還是信號在什麼方位都同等強度的接收,各個角度沒有聲音的衰減。雙麥克風的特點是前方信號被放大,其他方向噪音均被抑制,從而提高信噪比。雙麥克風電路更復雜,芯片速度更快,技術含量更高,價格稍高。在處理變化的、複雜的聲音環境時,雙麥克風可自動選擇全向性或方向性麥克風。全向性麥克風呈現接收方向無差別的接收特性,常用於高靈敏拾音。指向性麥克風對於某個方向範圍內接收靈敏度較強,常用於環境噪聲較大的場合。由於耳內式(ITE)和耳道式(ITC)助聽器的外形較大,因此可以安裝雙麥克風。而完全耳道式助聽器(CIC)則不能安裝雙麥克風。

2.放大器

即信號處理器,整合了信號處理方式,用來將麥克風輸出的電能放大。信號處理部分包括放大、頻率響應調整和輸入輸出曲線調整。這些處理可以採用模擬方式也可以採用數字方式,目前多采用數字方式。

放大器一般採用多級放大,可分為前置放大器和功率放大器,前置放大器除了對麥克風提供的信號進行預放以外,還要根據不同的聽力損失情況進行特殊調整。功率放大器也稱後級放大器,主要將前置放大提升和修改過的麥克風信號再進行放大並驅動受話器工作。

3.受話器

與麥克風相反,受話器把放大的電信號轉換為聲音信號。經過處理和放大的電信號被送到受話器,由受話器轉換成聲音信號再經耳鉤、傳聲管和耳模輸出到外耳道內。受話器的外形與麥克風差不多,但內部結構和工作原理卻完全不同,受話器是利用電磁原理把電信號轉變為聲音信號的換能器。焊接點連接來自助聽器的音頻信號並傳到線圈,線圈產生變化的磁場引起簧片的振動,這個振動通過頂針被傳至振膜,振膜的振動引起其上部的空氣腔共振從而發出聲音,聲音再經出聲口傳出。

耳背式和耳內式助聽器的受話器在機器內部,盒式的受話器是裝在外部的,與耳塞或耳模相連。此外還有一類特殊的受話器——

4. 音量調控器

音量調控是一個可變電阻或電位器,用以調節通過放大器的電流,音量隨電信號的電阻變化而變化。音量調高,則需要的電流也更多;音量調低,通過放大器的電流減少,聲音變輕。音量調控用於讓用戶自己調節音量。有些數字助聽器的音量調節範圍是可以通過軟件設置的,驗配師可以為用戶設置適合的調節範圍。大多數助聽器都有輪盤式或按鈕式的音量調控裝置,使佩戴者能自由調節音量。

5.微調電位器

微調電位器用於調節助聽器的輸出信號,一般由驗配師根據用戶的聽力損失設置。微調有很多種類,最常見的是頻響調節器,助聽器的頻率特性由濾波器決定,濾波特性與電阻和電容相關,為了改變助聽器的頻響,採用一個小的可變電位器來調節。

在可編程助聽器中,通過電腦編程來進行各種微調的調節,可以使調節更精細準確,能更精細的補償聽力損失,包括:

1.音調調控,改變助聽器的頻響;

2.削峰,可以控制助聽器的最大輸出;

3.自動增益壓縮調控,控制聲音在舒適響度範圍之內;

4.增益調控(GC):調節助聽器增益。

6. 電池

電池是提供助聽器放大板處理聲音信號的能源。一般而言,助聽器的增益(表示放大器功率放大倍數,以輸出功率同輸入功率比值的常用對數表示,單位為分貝)和輸出越大,所需電池能量也越大,相應的電池體積也越大。如果電池能量不足,將限制助聽器的輸出聲壓。

助聽器對電池的要求是:體積小、電壓恆定、質量可靠、壽命長、對環境無害。如今的助聽器電池都是鋅空電池(鈕釦電池)。

7. 助聽器的附件

助聽器的附件可以包括音頻輸入和電感線圈。

1)音頻輸入:大部分助聽器都有音頻輸入的接觸片或插孔,主要用於聽收音機或看電視。因為音頻信號直接來自於聲源,沒有經過聲——電、電——聲的轉換,因此輸入信號的質量比經麥克風轉換過的信號質量好。

2)電感線圈:電感是一個磁感應線圈,能對從電話機上的受話器洩露出來的電磁場發生響應,轉換為電信號後放大,使助聽器可用於聽電話。其優點是不會產生嘯叫、無干擾、噪音環境下的信噪比高。(信噪比是語音信號與環境噪音的差值,信噪比高則語音信號強,易分辨。)

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