助聽器的工作原理

助聽器名目繁多，但所有電子助聽器的原理是一樣的。

助聽器是先將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過對(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)是輸入換能器，將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>

二、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)控是一個(gè)可變電阻或電位器，用以調(diào)節(jié)通過放大器的電流，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，通過電腦編程來進(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)直接來自于聲源，沒有經(jīng)過聲——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，無干擾，噪音環(huán)境下的信噪比高。信噪比是語音信號(hào)與環(huán)境噪音的差值，信噪比高則語音信號(hào)強(qiáng)，易分辨。

八、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(hào)（晶體管放大線路）

3、耳機(jī)把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)（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(hào)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(hào)，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(hào)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(dòng)器構(gòu)成，其作用是把放大的信號(hào)由電能再轉(zhuǎn)為聲能或動(dòng)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(dòng)增益控制（AGC）裝置，以適合各種不同程度耳聾病人的需要。

助聽器主要技術(shù)指標(biāo)

要了解助聽器的聲學(xué)效果，首先要對(duì)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(jí)輸入噪聲和動(dòng)態(tài)范圍等，這些技術(shù)指標(biāo)均可通過助聽器分析儀測(cè)出。

一、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(jí)與傳聲器輸入聲壓級(jí)的差值。例如：輸入60dB輸出130dB，增益＝130－60＝70dB。增益會(huì)隨音量的控制而改變。

二、頻率響應(yīng)（ferquencyrange）

助聽器輸出增益的變化隨輸入信號(hào)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。若把縱坐標(biāo)改為輸出聲壓級(jí)，得出來的曲線就是頻響曲線。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(duì)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(duì)助聽器的選配十分重要。

三、最大聲輸出（output sateretion sound pressure level）

當(dāng)外界信號(hào)由60dB逐漸增大到90dB輸入時(shí)，輸出信號(hào)，但當(dāng)輸入信號(hào)≥90dB時(shí)，輸出信號(hào)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。

四、動(dòng)態(tài)范圍（dynamic range）

動(dòng)態(tài)范圍是助聽器的最大輸出與增益之間的差值。動(dòng)態(tài)范圍可承受音量控制的調(diào)整而改變。

五、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%。

六、等級(jí)輸入噪聲（equivalent input noise level）

當(dāng)輸入信號(hào)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。

七、感應(yīng)線圈靈敏度（induction pick-up coil sensitivity）

當(dāng)輸入10Ma/mfeild場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，助聽器的輸出聲壓級(jí)越大，靈敏度越高。

八、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(hào)的振蕩電路，助聽器會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的振蕩信號(hào)，外加信號(hào)就"淹沒"在振蕩信號(hào)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(huì)造成大問題。高功率助聽器的高強(qiáng)度信號(hào)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(hào)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(zhǎng)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(zhǎng)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。