助聽器組成元件包括:麥克風(fēng)、放大器、受話器、音量調(diào)控器、音頻調(diào)控、電感、電池。
助聽器是先將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),通過(guò)對(duì)電信號(hào)加以放大后,再轉(zhuǎn)換為聲信號(hào),從而將聲音放大的。在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)換能器功能的是麥克風(fēng)和受話器。
一、 麥克風(fēng)麥克風(fēng)是輸入換能器,將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
二、 放大器放大器將麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換好的微弱電壓加以放大。
三、受話器受話器是另一換能器,正好與麥克風(fēng)相反,它將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)或機(jī)械振動(dòng),傳遞到耳道里。轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)的受話器為氣導(dǎo)受話器,轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)的受話器為骨導(dǎo)受話器。
四、音量調(diào)控音量調(diào)控是一個(gè)可變電阻或電位器,用以調(diào)節(jié)通過(guò)放大器的電流,音量隨電信號(hào)的電阻變化而變化。音量調(diào)高,則需要的電流也更多;音量調(diào)低,通過(guò)放大器的電流減少,使聲音變輕。
五、 微調(diào)電位器在可編程助聽器中,通過(guò)電腦編程來(lái)進(jìn)行各種微調(diào)的調(diào)節(jié),使調(diào)節(jié)更精細(xì)準(zhǔn)確,能更精細(xì)的補(bǔ)償聽力損失,包括:
1.音調(diào)調(diào)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(dòng)增益壓縮調(diào)控,控制聲音在舒適響度范圍之內(nèi);
4.增益調(diào)控(GC):調(diào)節(jié)助聽器增益。
六、 電池一般而言,助聽器的增益和輸出越大,所需的電池能量越大,相應(yīng)的電池體積也越大。如果一個(gè)電池的能量不足的話,將限制助聽器的輸出聲壓。
助聽器對(duì)電池的要求是:體積小、電壓恒定、質(zhì)量可靠、壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境無(wú)害。如今的助聽器電池都是鋅空電池(鈕扣電池)。
七、 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,主要用于聽收音機(jī)或看電視。因?yàn)橐纛l信號(hào)直接來(lái)自于聲源,沒(méi)有經(jīng)過(guò)聲——電、電——聲的轉(zhuǎn)換,因此輸入信號(hào)的質(zhì)量比經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)質(zhì)量好。
2.電感線圈:電感是一個(gè)磁感應(yīng)線圈,能對(duì)從電話機(jī)上的受話器泄露出來(lái)的電磁場(chǎng)發(fā)生相應(yīng),轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后放大,使助聽器可用于聽電話。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生嘯叫,無(wú)干擾,噪音環(huán)境下的信噪比高。信噪比是語(yǔ)音信號(hào)與環(huán)境噪音的差值,信噪比高則語(yǔ)音信號(hào)強(qiáng),易分辨。
助聽器的工作原理
所有助聽器不外由傳聲器(話筒)、放大器和受話器(耳機(jī))三個(gè)主要部分組成。傳聲器為聲電換能器,將外界聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),輸入放大器后使聲壓放大到1萬(wàn)乃至幾萬(wàn)倍,再經(jīng)受話器輸出這個(gè)放大后的聲信號(hào)。助聽器還應(yīng)包括電池能源以推動(dòng)機(jī)器工作。由于不同性質(zhì)、不同程度的聽覺損傷機(jī)能差異也不同,因此裝置音量調(diào)節(jié)、音調(diào)調(diào)節(jié)、最大聲輸出調(diào)節(jié)、電話拾音等設(shè)備,以及O-M-T(關(guān)斷-話筒-電話)三檔開關(guān)都是不可缺少的。耳聾患者絕大多數(shù)是感音神經(jīng)聾,其中相當(dāng)多的人具有重振陽(yáng)性現(xiàn)象。他們對(duì)小聲聽取感到困難,但稍響的聲音又難以忍受,響度感覺的動(dòng)態(tài)范圍明顯縮小。由于電子學(xué)上采用 AGC或PC線路實(shí)現(xiàn)壓縮和限幅功能,以使這類聾人較滿意地應(yīng)用助聽器克服聽覺障礙。
助聽器的性能及指標(biāo)
一個(gè)合格的助聽器至少應(yīng)考慮下述六項(xiàng)性能指標(biāo):
?、兕l率范圍。低檔助聽器的頻率范圍至少在 300~3000Hz,普通助聽器高頻應(yīng)達(dá)到4000Hz,高級(jí)助聽器的頻率范圍可在80~8000Hz之間。
?、谧畲舐曒敵龌蝻柡吐晧杭?jí)(SSPL)。實(shí)際上代表了助聽器的最大功率輸出。使用助聽器時(shí)的最大聲輸出應(yīng)低于患耳的不舒適閾,尤其對(duì)重振陽(yáng)性的患耳,必須控制最大聲輸出以保護(hù)患耳。
?、圩畲舐曉鲆妗V饕硎局犉鞯姆糯竽芰?,各國(guó)生產(chǎn)的助聽器增益多在30~80dB之間。一般說(shuō),耳聾程度輕的要選擇增益小的,程度重的應(yīng)分別選用增益中等的或大的助聽器。在具體使用中助聽器上都備有使聲增益在一定范圍內(nèi)變動(dòng)的音量調(diào)節(jié)開關(guān)。選配適合的助聽器可依一些公式預(yù)先計(jì)算,最簡(jiǎn)易的方法是按照純音聽力圖,對(duì) 500、1000、2000Hz三個(gè)音頻的增益補(bǔ)償調(diào)節(jié),以其閾值的一半或稍多為宜,多能獲得滿意效果。
?、茴l率響應(yīng)和音調(diào)調(diào)節(jié)。為滿足聾人聽力要求,助聽器應(yīng)提供各種不同的頻率響應(yīng),頻率不同反應(yīng)在聽覺上就是音調(diào)不同。為了使助聽器的頻響比較符合聾人的聽力損失特點(diǎn),音調(diào)調(diào)節(jié)鈕上設(shè)置一些不同音調(diào),通常L代表低音,N為正常,H為高音。
?、菪盘?hào)噪聲比 (S/N)。助聽器耳機(jī)放大后的輸出往往是語(yǔ)言信號(hào)和惱人的噪聲同時(shí)存在,信號(hào)噪聲比值越大,語(yǔ)言信息輸出的質(zhì)量也越好。優(yōu)質(zhì)助聽器的信噪比可達(dá)40dB左右,至少應(yīng)保證30dB以上。
⑥諧波失真。為了能高地傳輸放大后的聲信號(hào),助聽器的失真度應(yīng)越小越好,按規(guī)定失真應(yīng)小于10%,而小于5%的基本上可以保持語(yǔ)言的逼真性。
助聽器的選配原則
舊概念認(rèn)為傳導(dǎo)性聾是助聽器的最佳使用者,而近三、四十年國(guó)際上助聽器的發(fā)展很快,性能多樣,質(zhì)量日高,幾乎能滿足90%以上耳聾患者的需要,特別是大多數(shù)感音神經(jīng)性聾得益最大。
?、偈敾颊咝柘冉?jīng)過(guò)醫(yī)治或手術(shù)無(wú)效的,病變已完全穩(wěn)定后才考慮配用助聽器。對(duì)于新近發(fā)生的耳聾或處于活動(dòng)期者可于靜止后1年再?zèng)Q定,而遺傳性緩慢進(jìn)行的聽力障礙患者應(yīng)慎用助聽器,最好應(yīng)在聽力學(xué)專家指導(dǎo)下配用。
?、陔p耳嚴(yán)重的外耳道炎、中耳炎流膿不止、雙外耳道完全閉鎖均不用氣導(dǎo)助聽器,可考慮用骨導(dǎo)式的。其他各類耳聾患者均以氣導(dǎo)助聽器為宜。
③選配前應(yīng)作純音聽力測(cè)試,依聽力圖選用適宜的助聽器。對(duì)感音神經(jīng)性聾患者應(yīng)盡可能測(cè)試閾上功能或語(yǔ)言測(cè)聽對(duì)判定效果有利。
?、軕?yīng)為助聽器使用者提供2~3周試用期,有的國(guó)家已成常規(guī)。這樣可使聾人在專門人員指導(dǎo)下反復(fù)調(diào)整各項(xiàng)控制旋鈕,選用最適宜的助聽器而獲得滿意效果。
?、菰跅l件許可的情況下,為聽力損失90dB以下患者先選用耳級(jí)助聽器,而對(duì)90dB以上的可考慮用盒式助聽器。
?、抟话阋砸恢欢褂弥犉鹘钥山獬犜捓щy,但在條件許可或依個(gè)人愛好使用雙耳助聽。雙耳助聽已成發(fā)展趨勢(shì),為耳聾兒童語(yǔ)言康復(fù)應(yīng)普遍推廣使用雙耳助聽,其優(yōu)點(diǎn)較多。
耳聾助聽器的電路
? ? ? 如圖所示,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由晶體三極管VT1~VT3構(gòu)成的多級(jí)音頻放大器。VT1與外圍阻容元件組成了典型的阻容耦合放大電路,擔(dān)任前置音頻電壓放大;VT2、VT3組成了兩級(jí)直接耦合式功率放大電路,其中:VT3接成發(fā)射極輸出形式,它的輸出阻抗較低,以便與8Ω低阻耳塞式耳機(jī)相匹配。
駐極體話筒B接收到聲波信號(hào)后,輸出相應(yīng)的微弱電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)電容器C1耦合到VT1的基極進(jìn)行放大,放大后的信號(hào)由其集電極輸出,再經(jīng)C2耦合到VT2進(jìn)行第二級(jí)放大,最后信號(hào)由VT3發(fā)射極輸出,并通過(guò)插孔XS送至耳塞機(jī)放音。
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電路中,C4為旁路電容器,其主要作用是旁路掉輸出信號(hào)中形成噪音的各種諧波成份,以改善耳塞機(jī)的音質(zhì)。C3為濾波電容器,主要用來(lái)減小電池G的交流內(nèi)阻(實(shí)際上為整機(jī)音頻電流提供良好通路),可有效防止電池快報(bào)廢時(shí)電路產(chǎn)生的自激振蕩,并使耳塞機(jī)發(fā)出的聲音更加清晰響亮。
元器件選擇
VT1、VT2選用9014或3DG8型硅NPN小功率、低噪聲三極管,要求電流放大系數(shù)β≥100;VT3宜選用3AX31型等鍺PNP小功率三極管,要求穿透電流Iceo盡可能小些,β≥30即可。
B選用CM-18W型(φ10mm×6.5mm)高靈敏度駐極體話筒,它的靈敏度劃分成五個(gè)擋,分別用色點(diǎn)表示: 紅色為-66dB,小黃為-62dB,大黃為-58dB,蘭色為-54dB,白色>-52dB。本制作中應(yīng)選用白色點(diǎn)產(chǎn)品,以獲得較高的靈敏度。B也可用藍(lán)色點(diǎn)、高靈敏度的CRZ2-113F型駐極體話筒來(lái)直接代替。
XS選用CKX2-3.5型(φ3.5mm口徑)耳塞式耳機(jī)常用的兩芯插孔,買來(lái)后要稍作改制方能使用。改制方法參見圖2所示,用鑷子夾住插孔的內(nèi)簧片向下略加彎折,將內(nèi)、外兩簧片由原來(lái)的常閉狀態(tài)改成常開狀態(tài)就可以了。改制好的插孔,要求插入耳機(jī)插頭后,內(nèi)、外兩簧片能夠可靠接通,拔出插頭后又能夠可靠分開,以便兼作電源開關(guān)使用。耳機(jī)采用帶有CSX2-3.5型(φ3.5mm)兩芯插頭的8Ω低阻耳塞機(jī)。
R1~R5均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1~C3均用CD11-10V型電解電容器,C4用CT1型瓷介電容器。G用兩節(jié)5號(hào)干電池串聯(lián)而成,電壓3V。
評(píng)論
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