助听器如何工作的?

如题所述

经过了将近一个多世纪模拟信号发展历程,助听器领域终于用数字信号处理(DSP)技术替代了传统的声音处理方式,其核心成分就是助听器中的模/数转换器,目前DSP助听器的基本结构多为:麦克风——前置放大器——模/数转换ADC——数字微处理器和数字滤波器——数/模转换器——受话器,如图1。外界的声音信号,比如一个正弦波的音调,进入麦克风从声能转化成电能,通过模/数转化器转化为数字信号,然后在数字微处理器和数字滤波器中运用预先设置好的运算法则对这一数字信号进行计算,一个计算法则是一系列确认和计算的过程,数字化助听器需要有尽可能多的字符,利用不同的运算关系的数据符来进行计算与判断,以获得对某种听力损失性质的再现。计算法则同样被用于标定数字化助听器中的处理器,以满足在特定条件中应进行的切换或调整。助听器独立执行的分析通过应用计算法则来实施和鉴定。处理后的数字电信号需要经过数/模转换器转换成模拟电信号,最后由受话器再将其转化为声能输入至佩戴者耳中。
DSP助听器的数字化处理过程必须基于助听器内部的芯片,通过手动调节或将Hipro编程器与计算机相连(独立运行或使用统一的软件平台NOAH),此时电脑将各种信息送往助听器,包括听力图,计算公式、耳模声学特性等等,助听器即给出所需的噪音和言语不同算法。数字技术为麦克风和放大器注入了许多新的特性,归纳起来有以下几点:
1) 独特的增益控制
采用压缩技术,即非线性放大,通过人为或自动改变压缩拐点和压缩比,控制不同强度输入信号的增益量,不仅使大声能被接受,而且环境噪音和麦克风噪音也不会再成为一种干扰,这大大提高了听力受损人士的听觉满意度。
2) 自动防啸叫设置
全数字助听器能自动检测啸叫发生的频率部位,或是用凹槽型滤波器,或是用删除系统来抑制啸叫的发生,使病人免除了啸叫的困扰。
3) 言语增强和噪音抑制
这一设置能够在时域上或是频谱上增强言语信号片段,而且自动降低对噪音的增益,因而提高了信噪比,增强了患者的言语分辨率。
4) 数字信号处理和多麦克风
数字信号处理是将声信号用模/数转换器转变为由0、1表示的数字信号,然后进行处理,这种数字信号的优点在于其字符相当简洁,操作者可以以字符为单位进行许多复杂的计算,并且通过适当的采样和解析,减少失真发生的机率。数字化的平台提供了麦克风的多种工作方式,全向性、指向性、自适性指向性等,其宗旨都是提高噪音环境下的言语清晰度。
5) 能够缩小助听器体积
当助听器编程需要大量电脑运算和记忆功能时,所需的芯片体积也会相应增大,但随着集成度的增加,加上转换器将向更小巧的方向不断发展,数字助听器的体积将进一步缩小。数字信号处理技术赋予助听器很多优于传统助听器的特性,例如对声音信号予以有效“压缩”。压缩是为了在残余的动态范围内获得最佳的响度特性而采用的增益控制的方法。这种控制可以是在全部语音动态范围内的控制(FDRC),目的是避免输出过大。因此,当有突然增大的声音可能对听力障碍患者产生响度不适时,助听器的增益就会被控制(压缩),以确保他听到的声音响度和正常听力者接近。如今,使用在最新一代的全数字助听器里的压缩方式已经相当复杂,说明数字线路对于声音的控制日趋精细,而今后,助听器的革命性发展也有赖于数字处理技术的更新。
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第1个回答  2013-03-15

    传统的助听器组成元件包括:麦克风、放大器、受话器、音量调控器、音频调控、电感、电池。

    助听器是先将声信号转化为电信号,通过对电信号加以放大后,再转换为声信号,从而将声音放大的。在能量转换过程中,实现换能器功能的是麦克风和受话器。

    一、麦克风麦克风是输入换能器,将声能转变为电能。

    二、放大器放大器将麦克风转换好的微弱电压加以放大。

    三、受话器受话器是另一换能器,正好与麦克风相反,它将放大的电信号转换为声信号或机械振动,传递到耳道里。转换为声信号的受话器为气导受话器,转换为机械振动的受话器为骨导受话器。

    四、音量调控音量调控是一个可变电阻或电位器,用以调节通过放大器的电流,音量随电信号的电阻变化而变化。音量调高,则需要的电流也更多;音量调低,通过放大器的电流减少,使声音变轻。

    五、微调电位器在可编程助听器中,通过电脑编程来进行各种微调的调节,使调节更精细准确,能更精细的补偿听力损失。

    六、电池一般而言,助听器的增益和输出越大,所需的电池能量越大,相应的电池体积也越大。如果一个电池的能量不足的话,将限制助听器的输出声压。助听器对电池的要求是:体积小、电压恒定、质量可靠、寿命长、对环境无害。如今的助听器电池都是锌空电池(钮扣电池)。 

    七、助听器的附件可以包括音频输入和电感线圈:

     

第2个回答  2013-03-14
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。
第3个回答  2013-03-13
助听器都包括6个基本结构:
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;
放大器 放大电信号(晶体管放大线路);
耳机(受话器) 把电信号转化为声信号(即把电能转化为声能);
耳模(耳塞) 置入外耳道;
音量控制开关 ;
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)。本回答被提问者采纳
第4个回答  2013-03-14
简单一点说,助听器就是将声信号转换成电信号,然后通过放大器将声音放大,再将电信号转换成声信号。不过目前市场的助听器不光是这些简单的转换,它另外还有很多附加功能,比如降噪,防啸叫,防风噪声等等功能。更多的助听器相关知识可以到立聪堂咨询,也可登录他们的网站查询。
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