助听器的工作原理及主要技术指标

发布日期：[2007/6/7]    共阅[2288]次     （一） 工作原理 　　助听器名目繁多，但所有电子助听器的工作原理是一样的。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（受话器）　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。     助听器除有上述6部件外，大多数型号的助听器还有3个附件，或称3个附加电路（音调控制、感应线圈、输出限制控制）。现代电子助听器是一放大器，它的功能是增加声能强度并尽可能不失真地传入耳内。因声音的声能不能直接放大，故有必要将其转换为电信号，放大后再转换为声能。输入换能器由传声器（麦克风或话筒）、磁感线圈等部分组成。其作用是将输入声能转为电能传至放大器。放大器将输入电信号放大后，再传至输出换能器。输出换能器由耳机或骨导振动器构成，其作用是把放大的信号由电能再转为声能或动能输出。电源是供给助听器工作能量不可缺少的部分，另外还设有削峰（PC）或自动增益控制（AGC）装置，以适合各种不同程度耳聋病人的需要。 （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、****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****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． ****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****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****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。       　耳内或眼镜式助听器传声管的长度与直径可影响系统的共振峰，从而增加或降低振荡幅度和频率及反馈的音高。在某种程度上，传声管的长度与直径决定有无声反馈的出现。       　声反馈可来自接收器与耳模之间通过空气的声音传播与话筒耦合。以下情况可出现这一类型的反馈： ①被放大的声音从耳模内侧直接泄漏到外侧； ②接收器、话筒隔声不够。 声音直接泄漏的原因及解决对策如下：   　1. 耳模或耳内助听器外壳不适配，声音从耳模与耳道壁之间逸出，声音直接泄漏是声反馈的最常见因素。 　　2. 接收器（盒式）与耳模，或传声管（耳级式和眼镜式助听器）与耳模连接欠佳，使声音在传入耳内前直接泄漏出来。这一问题可在接收器与耳模之间或盒式助听器导线接头处塞入布料或塑料垫圈来解决，也可以将传声管与耳模重新胶合来解决。      3. 接收器与耳模之间的传声管裂开可造成直接声漏。解决办法是更换传声管。 　　4. 传声管与助听器肘或接收器中级不配套而声漏。最好的解决办法是用新的传声管。   　5. 助听器肘不合适。解决办法是调换新的。 查找声反馈原因宜从耳模开始逐项检查各种因素。 　　第一步，用手指封闭耳模的耳道开口或耳内与内助听器接收器开口，然后将音量开足。如果无反馈发生，而当带上助听器后出现反馈，很可能是耳模或外壳不合适，需换新的。。如仍有反馈，检查传声管与耳模或接收连接。对接收器在外部反馈，检查传声管与耳模或接收嚣的连接。对接收器在外部的盒式助听器，第一步若出现反馈，可垫圈后重复第一步骤。如果检查所有过程后仍有反馈，可能是接收器声音隔绝不够，这必须送厂修理。 　　第二种情况是接收器、话筒或两者声隔绝不够，尤其在输出强时，接收器壁产生泵样机械振荡，所知机内的空气形成声波，通过空气腔传送到话筒。 解决这一问题的途径有三种： 　　 ①增加话筒与接收器之间的距离，这样到达话筒的声压就成低幅。   　 ②在话筒与接收器之间放一联锁墙以做一日和尚撞一天钟阻止声音传导。   　 ③在话筒嘴上放一橡皮管，以使助听器内部传出的声音不能到达话筒振动膜，橡皮管可在机内衰减到达话筒的声压。 一个有趣的发现是声反馈总是一种高频现象。这有二个原因：   　首先，就响应曲线的峰而言，初级峰通常在1－2kHz范围内，次级峰出现在3－4kHz范围内。前者与助听器内部声放射反馈有关，后者与耳模或传声管（或两者）都有直接声漏有关。此外，在耳模不合适时，高频声波较低频声波易逃逸，所以声反馈通常都是高频率的。 　　声反馈已成为近年助听器工程中相当困难的问题。许多工厂在设计时，竭力强调高频，但不得不因反馈问题而将增益降低。可能的解决方法是利用外耳道的自然共振频率为2.8－3.0kHz，为减少反馈可降低一些高频响应，利用外耳道共振特性来强调高频，这能使到达鼓膜的800Hz以上高频的强度每音阶增加3dB。   　近来，另有减轻声反馈的算什么。第一是在耳后助听器耳钩上和耳内式接收器传声管内放阻力滤波器。这种阻力滤波器（从680－3300Ω）可降低1kHz区的初级共振峰，使频响曲线变得光滑。第二是装上频率移动控制器（反馈降低控制器），将次级共振峰（约3kHz）移向高或低频区，根据使用者外耳道的共振特性，这一小小的移动能有效地降低共振频率的放大，从而减轻声反馈。这一方法只在小数助听器中采用。 　　此外，还有机械性反馈、磁性反馈、电子反馈等

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