实用助听器学概论
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第五节 助听器配件

一、感应拾音线圈

感应拾音线圈即电感线圈,是一个小的线圈,当变化的磁场经过感应拾音线圈时会产生电势。感应拾音线圈拾取的磁场来自与原始声信号波形一致的电流。磁场主要来自一些设备,如扬声器、电话机中的接受器或房间内的环路线圈。为了增加电感效应,电线缠绕在磁棒上,磁棒为磁场提供了一条容易通过的路径,它吸引和集中了磁流量。如果有更多的磁流量通过线圈,线圈将会产生更大的电势,这样声信号就比助听器产生的内部噪声大得多,提高了信噪比。增加线圈灵敏度的另一种方法是增加它的面积、线圈环绕数,但这会加大线圈的体积。

感应拾音线圈主要用于耳背式与耳内式助听器。

佩戴耳背式助听器的用户在接听电话时,有三个问题:①因听筒靠近助听器容易引起声反馈;②由电话听筒的耳机将电信号转换为声信号,再由助听器麦克风将声信号转换成电信号,经这两次电-声及声-电转换,信噪比下降了,失真增大;③电话听筒的扬声器频响比助听器窄,影响言语分辨率。能否将听筒中的电信号直接传至助听器放大器来解决这三个问题呢?感应拾音线圈使之成为可能,从而改善了使用助听器接听电话时的音质。

目前,耳背式助听器电源一般有三挡:“O”挡为关,“M”挡使用传声器(即麦克风),“T”挡使用感应拾音线圈。不少耳内式助听器也具有感应拾音线圈,使用程序切换装置可切换到感应拾音线圈接收模式。

二、音量控制及声调微调

助听器调节旋钮主要有音量控制电位器(VC)、高频衰减(NL)、低频衰减(NH)、自动增益控制(AGC)、动态增益控制拐点等。VC体积稍大(图2-26),全耳甲腔式(ITE)及普通耳道式(ITC)用VC,一般带有开关,可兼作电源开关用。微调电位器体积很小,一般直径只有2.54mm,最小的直径只有1.9mm(图2-27),完全耳道式(CIC)中的VC绝大多数采用这种微调电位器。

图2-26 音量控制电位器

图2-27 微调电位器

盒式及耳背式助听器由于体积较大,上述几种旋钮均可放入。耳内式助听器由于功率大,容易产生反馈,一般实际使用中只有VC、N H、AGC三种旋钮。耳道式助听器由于体积较小,一般只有VC及NL或NH微调。而完全耳道式助听器由于体积更小,一般只有VC微调,形状如同声调微调。

模拟助听器音量、声调调节基本只能依靠电位器实现。数字助听器由于电脑调节方便,同时宽动态压缩放大的特性使得助听器具有自动增益控制功能,而且在噪声环境下具有自适应功能,电位器调节在耳内式助听器中已很少使用。

模拟助听器微调的电阻值一般在100Ω~1MΩ,电阻率一般呈对数形态变化,这是由于人耳对声音强度的主观判断(响度)是以声压的对数来计量的。如图2-28所示,当电阻率呈对数形态变化时,声音的响度呈线性变化,也就是说,声音的响度与微调的转动幅度同步增长或下降,这符合我们的希望。如图2-29所示,如果电阻率呈线性变化,那么随着微调的转动,响度呈指数形态变化,也就是开始变化很快,后来变化很慢。

图2-28 电阻率呈对数形态变化,响度呈线性变化

图2-29 电阻率呈线性变化,响度呈指数形态变化

对电阻率变化快慢的衡量,可简单地看微调旋转至中间位置时,电阻值为最大值的百分之几。

由于电位器电阻率呈线性变化,各个元件的性能较稳定,容易生产,数字助听器电位器电阻率一般都采用线性变化,放大电路内部有换算电路。

三、数字开关

以前的模拟助听器和数字助听器都采用电位器调节音量,如图2-30所示,耳背式助听器中电位器要旋转与助听器外壳必定会有空隙;程序切换开关也同样如此。这对助听器的防水、防潮很不利。因此,数字放大器使用数字音量开关功能,即通过按钮给负脉冲电平的方式控制音量的加减。如图2-31所示,中高档数字耳背式助听器都采用数字开关。有的助听器长按3s以上还可以切换程序,节省了空间,这种结构大大提高了助听器的防水、防潮等级。

图2-30 采用电位器的耳背式助听器

图2-31 采用数字开关的耳背式助听器

四、音频输入

让音频信号进入助听器的其他方法包括有线音频输入(助听器与电缆直接相连)和无线音频输入。音频信号的来源有磁带、麦克风、调频(frequency modulation, FM)或蓝牙(bluetooth)无线接收器。如果这些装置能将清晰的信号大小适中地输入助听器中,助听器也能输出一个清晰的信号,而且助听器可以根据佩戴者具体情况来改变频率响应、最大输出等。这避免了助听器麦克风直接拾取信号时由于信号源距离过远所引起的音量损失和信噪比的下降。

目前最常用的形式是调频系统,这是一种无线发射、接收系统。声信号通过发射器,由一个极性可调的方向性麦克风转换成电信号,再由调频转发器发送到与助听器相连的调频接收器上,之后电信号直接进入助听器的放大器,并通过受话器将声音还原出来。讲话者若将发射器的发射角调至全向性,具有接收器的助听器佩戴者可以在任意角度接收信号。若将发射器的发射角调至方向性,具有接收器的助听器佩戴者可在一定角度接收信号,可以有较高的信噪比。这对听损儿童教育非常适合,因为调频系统的一大优点是说话者不需要总是面对听损儿童,说话者和聆听者都有一定范围内的活动性,这大大方便了听损儿童的教学。

五、遥控器

助听器遥控器的作用与电视机、录像机遥控器一样,它们不需要接触装置就可以改变装置的工作状态。使用助听器遥控器的原因主要在于:助听器内空间有限,不可能在其中装许多控制器;助听器上的控制器体积很小,不便操纵。

遥控器上的按钮相对较大,可以直接看到,比助听器上的按钮容易操作,而且可以安装多个控制器及多套程序。遥控器可通过超声波、红外线、无线调频、电感等多种方式将信号传输给助听器。

随着全数字助听器功能的不断完善,以及低功耗无线传输技术的日益成熟,近几年来遥控器主要采用的是近场通信技术及蓝牙技术,可靠性更好。

在耳背式(或较大体积的耳道式)助听器内安装一个无线接收模块,通过近场通信技术或蓝牙技术与外置的遥控器传输数据,遥控器以蓝牙方式无线连接多种具备蓝牙功能的音频设备(比如手机、电脑、电视机、音乐播放器等),帮助听损人士更好地聆听音频输入。遥控器在短距离内(近场通信小于1m,蓝牙通信小于10m),可以方便快捷地根据用户的使用需求对助听器进行操控。如图2-32所示,无线遥控器既可以调节音量、高低频衰减,又可以切换聆听程序,还可以接听手机、收听音乐等。

图2-32 助听器无线遥控器与音频设备连接

(赵坚)

思考题

1.简述助听器常用麦克风的种类及其工作原理。

2.方向性麦克风有哪些极性,这些极性各有何特点?

3.放大器输出控制方式有哪几种,各有哪些优缺点?

4.不同类型助听器受话器的频率响应有何不同?

5.常用的助听器电池有哪些型号,如何正确存放?

参考文献

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