(一)工作原理
助聽器名目繁多,但所有電子助聽器的工作原理是一樣的。任何助聽器都包括6個(gè)基本結(jié)構(gòu)。
1.話筒(傳聲器或麥克風(fēng)) 接收聲音并把它轉(zhuǎn)化為電波形式,即把聲能轉(zhuǎn)化為電能。
2.放大器 放大電信號(晶體管放大線路)
3.耳機(jī)(受話器) 把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號(即把電能轉(zhuǎn)化為聲能)。
4.耳模(耳塞) 置入外耳道。
5.音量控制開關(guān)
6.電源 供放大器用的干電池。
助聽器除有上述6部件外,大多數(shù)型號的助聽器還有3個(gè)附件,或稱3個(gè)附加電路(音調(diào)控制、感應(yīng)線圈、輸出限制控制),F(xiàn)代電子助聽器是一放大器,它的功能是增加聲能強(qiáng)度并盡可能不失真地傳入耳內(nèi)。因聲音的聲能不能直接放大,故有必要將其轉(zhuǎn)換為電信號,放大后再轉(zhuǎn)換為聲能。輸入換能器由傳聲器(麥克風(fēng)或話筒)、磁感線圈等部分組成。其作用是將輸入聲能轉(zhuǎn)為電能傳至放大器。放大器將輸入電信號放大后,再傳至輸出換能器。輸出換能器由耳機(jī)或骨導(dǎo)振動器構(gòu)成,其作用是把放大的信號由電能再轉(zhuǎn)為聲能或動能輸出。電源是供給助聽器工作能量不可缺少的部分,另外還設(shè)有削峰(PC)或自動增益控制(AGC)裝置,以適合各種不同程度耳聾病人的需要。
(二)主要技術(shù)指標(biāo)
要了解助聽器的聲學(xué)效果,首先要對助聽器的聽感特性的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析。主要的技術(shù)指標(biāo)包括增益、頻率響應(yīng)、最大聲輸出、失真、等級輸入噪聲和動態(tài)范圍等,這些技術(shù)指標(biāo)均可通過助聽器分析儀測出。
1.聲增益 助聽器的放大率用增益來表示,即助聽器耳機(jī)輸出聲壓級與傳聲器輸入聲壓級的差值。例如:輸入60dB輸出130dB,增益=130-60=70dB。增益會隨音量的控制而改變。
2.頻率響應(yīng)(ferquencyrange) 助聽器輸出增益的變化隨輸入信號頻率變化的關(guān)系曲線稱為頻響曲線。這上頻響曲線不是根據(jù)最大增益得出的。若把(如圖耳聾與助聽器選配95頁)縱坐標(biāo)改為輸出聲壓級,得出來的曲線就是頻響曲線(如圖96頁)。人耳的聽覺范圍是20-20000Hz,語言頻率范圍為500-2000Hz,實(shí)驗(yàn)證明低頻主要提供語言的能量,而高頻的聽力補(bǔ)償對語言的清晰度具有重要意義,所以助聽器從250-4000Hz的頻響曲線的增益值,對助聽器的選配十分重要。
3.最大聲輸出(output sateretion sound pressure level) 當(dāng)外界信號由60dB逐漸增大到90dB輸入時(shí),輸出信號,但當(dāng)輸入信號≥90dB時(shí),輸出信號不再相應(yīng)增大此時(shí)的輸出為最大聲輸出。聲輸出=輸入+增益。
4.動態(tài)范圍(dynamic range) 動態(tài)范圍是助聽器的最大輸出與增益之間的差值(如圖97頁)。動態(tài)范圍可承受音量控制的調(diào)整而改變。
5.失真(total hamonic distortion) 當(dāng)外界聲音經(jīng)過助聽器放大后,除波幅的放大外,其它任何在摨、上的變化比為失真。如諧波失真最為常見(如5-17)。盒式助聽器應(yīng)≤5%。
6.等級輸入噪聲(equivalent input noise level) 當(dāng)輸入信號為0時(shí),本機(jī)固有的噪聲輸出稱為等效噪聲,要求在30dB以下,此值越小越好。
7.感應(yīng)線圈靈敏度(induction pick-up coil sensitivity)當(dāng)輸入10Ma/mfeild場強(qiáng)時(shí),助聽器的輸出聲壓級越大,靈敏度越高。
8.聲反饋
在一放大回路中,放大的聲音被話筒拾音并再次放大而產(chǎn)生的尖叫聲就叫聲反饋。聲反饋是一種普通音頻放大系統(tǒng)中常有的現(xiàn)象。假如某一頻率的聲反饋量達(dá)到一定程度時(shí),電路就變成該頻率信號的振蕩電路,助聽器會產(chǎn)生較強(qiáng)的振蕩信號,外加信號就"淹沒"在振蕩信號中。助聽器往往產(chǎn)生尖叫聲的原因也在于此。不同助聽器峰的頻率不同,所產(chǎn)生反饋的音量也不同。
這一過程是一回路,發(fā)生在聲漏源與話筒之間。放大的聲音逸出有被話筒拾音并再放大。在低、中等增益助聽器,泄漏的聲音在到達(dá)話筒時(shí)已丟失了很大的能量,故不會造成大問題。高功率助聽器的高強(qiáng)度信號可到達(dá)話筒形成再放大的回路過程。如此反復(fù)不斷,一個(gè)信號被一再的放大,起到產(chǎn)生音頻振蕩,即發(fā)出嘯叫。這時(shí)助聽器已處于一個(gè)無用的狀態(tài),尤其是大功率助聽器的用戶常常受到這種令人討厭的刺耳反饋的干擾,而不得不將助聽器音量調(diào)低,以至于無法得到更大的音頻增益。若該系統(tǒng)頻率響應(yīng)相當(dāng)平,缺乏共振峰,就不太可能產(chǎn)生聲反饋。然而助聽器都不存在這樣的系統(tǒng),總是有峰值和反饋問題。
耳內(nèi)或眼鏡式助聽器傳聲管的長度與直徑可影響系統(tǒng)的共振峰,從而增加或降低振蕩幅度和頻率及反饋的音高。在某種程度上,傳聲管的長度與直徑?jīng)Q定有無聲反饋的出現(xiàn)。
聲反饋可來自接收器與耳模之間通過空氣的聲音傳播與話筒耦合。以下情況可出現(xiàn)這一類型的反饋:①被放大的聲音從耳模內(nèi)側(cè)直接泄漏到外側(cè);②接收器、話筒隔聲不夠。
聲音直接泄漏的原因及解決對策如下:
1. 耳;蚨鷥(nèi)助聽器外殼不適配,聲音從耳模與耳道壁之間逸出,聲音直接泄漏是聲反饋的最常見因素。
2. 接收器(盒式)與耳模,或傳聲管(耳級式和眼鏡式助聽器)與耳模連接欠佳,使聲音在傳入耳內(nèi)前直接泄漏出來。這一問題可在接收器與耳模之間或盒式助聽器導(dǎo)線接頭處塞入布料或塑料墊圈來解決,也可以將傳聲管與耳模重新膠合來解決。
3. 接收器與耳模之間的傳聲管裂開可造成直接聲漏。解決辦法是更換傳聲管。
4. 傳聲管與助聽器肘或接收器中級不配套而聲漏。最好的解決辦法是用新的傳聲管。
5. 助聽器肘不合適。解決辦法是調(diào)換新的。
查找聲反饋原因宜從耳模開始逐項(xiàng)檢查各種因素。
第一步,用手指封閉耳模的耳道開口或耳內(nèi)與內(nèi)助聽器接收器開口,然后將音量開足。如果無反饋發(fā)生,而當(dāng)帶上助聽器后出現(xiàn)反饋,很可能是耳;蛲鈿げ缓线m,需換新的。。如仍有反饋,檢查傳聲管與耳;蚪邮者B接。對接收器在外部反饋,檢查傳聲管與耳;蚪邮諊痰倪B接。對接收器在外部的盒式助聽器,第一步若出現(xiàn)反饋,可墊圈后重復(fù)第一步驟。如果檢查所有過程后仍有反饋,可能是接收器聲音隔絕不夠,這必須送廠修理。
第二種情況是接收器、話筒或兩者聲隔絕不夠,尤其在輸出強(qiáng)時(shí),接收器壁產(chǎn)生泵樣機(jī)械振蕩,所知機(jī)內(nèi)的空氣形成聲波,通過空氣腔傳送到話筒。解決這一問題的途徑有三種: ①增加話筒與接收器之間的距離,這樣到達(dá)話筒的聲壓就成低幅。 ②在話筒與接收器之間放一聯(lián)鎖墻以做一日和尚撞一天鐘阻止聲音傳導(dǎo)。③在話筒嘴上放一橡皮管,以使助聽器內(nèi)部傳出的聲音不能到達(dá)話筒振動膜,橡皮管可在機(jī)內(nèi)衰減到達(dá)話筒的聲壓。一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是聲反饋總是一種高頻現(xiàn)象。
這有二個(gè)原因:首先,就響應(yīng)曲線的峰而言,初級峰通常在1-2kHz范圍內(nèi),次級峰出現(xiàn)在3-4kHz范圍內(nèi)。前者與助聽器內(nèi)部聲放射反饋有關(guān),后者與耳;騻髀暪埽ɑ騼烧撸┒加兄苯勇暵┯嘘P(guān)。此外,在耳模不合適時(shí),高頻聲波較低頻聲波易逃逸,所以聲反饋通常都是高頻率的。
聲反饋已成為近年助聽器工程中相當(dāng)困難的問題。許多工廠在設(shè)計(jì)時(shí),竭力強(qiáng)調(diào)高頻,但不得不因反饋問題而將增益降低?赡艿慕鉀Q方法是利用外耳道的自然共振頻率為2.8-3.0kHz,為減少反饋可降低一些高頻響應(yīng),利用外耳道共振特性來強(qiáng)調(diào)高頻,這能使到達(dá)鼓膜的800Hz以上高頻的強(qiáng)度每音階增加3dB。
近來,另有減輕聲反饋的算什么。第一是在耳后助聽器耳鉤上和耳內(nèi)式接收器傳聲管內(nèi)放阻力濾波器。這種阻力濾波器(從680-3300Ω)可降低1kHz區(qū)的初級共振峰,使頻響曲線變得光滑。第二是裝上頻率移動控制器(反饋降低控制器),將次級共振峰(約3kHz)移向高或低頻區(qū),根據(jù)使用者外耳道的共振特性,這一小小的移動能有效地降低共振頻率的放大,從而減輕聲反饋。這一方法只在小數(shù)助聽器中采用。
此外,還有機(jī)械性反饋、磁性反饋、電子反饋等。





