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1、毕业设计设计题目：助听器作者：* 学号：*号指导老师：*设计时间：2011年4月18日前言 毕业设计是学生在系统学完本专业公共基础课、专业基础课和专业课之后进行的重要教学环节，是培养学生独立分析问题和解决问题能力的重要过程。通过毕业设计，培养学生综合运用所学理论知识和技能，分析、解决实际问题的能力；培养学生调查研究，查阅技术文献、资料和手册，制定设计方案，计算、绘图及编写设计说明书的能力。毕业设计是为实现高职院校培养高级应用型、技术型人才培养目标和城镇规划专业培养目标所必须的实践性教学环节。通过毕业设计强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、
2、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。同时通过给水专项规划,培养学生综合运用所学知识编制给水工程专项规划的能力,使学生能熟练掌握中小城市给水工程专项规划的编制过程：掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用；掌握给水工程规模的确定、管网的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。目录一、 引言 .4二、 触觉型助听器2.1 什么是助听器.52.2 助听器的原理.52.2.1 放大器.62.2.2 驻极体话筒.62.2.3驻极体话筒与
3、电路的接法.72.2.4驻极体的极性判别82.2.5驻极体的灵敏度检测92.2.6驻极体话筒的工作原理.92.2.7 助听器主要参数.102.3 助听器的电路图.112.4助听器PCB板.122. 电路所需元器件选取.132. 制作助听器.142.7助听器的性能及指标14三、结论.16四、参考文献.18五、致谢.18六、附录.18论文摘要：随着相关听力知识的普及，人们会越来越重视自己的听力，每个听障者的听力状况都有其特殊的一面。本论文就是对助听器的一个设计。介绍了助听器的设计原理及其电路图。能使人们简单的理解助听器。关键字：传声器、放大器、受话机、驻极体话筒、增益引言 在这个经济发达的高科技社
4、会中，越来越多的电子产品受到广大人的喜欢。在我们上网、听MP3、打电话时很喜欢把耳塞戴上，既方便又省事。但是又有谁知道，因我们长期这样的带耳塞，会使我们听觉性下降，在年老或年幼时很可能听觉不行。今天我所设计的就是为了帮助那些耳聋患者与听觉正常者之间进行交流的一种设备。 应尽早发现耳聋，在2岁前确定儿童的听损水平,最好在半岁前坚持使用助听器放大设备，立即开始长期的声音刺激，进行不懈地听觉训练和语言训练，促使大脑听觉中枢和语言中枢得到充分发育。一般说,经过几年，乃至十几年的训练,对听力损失6070dB的聋童可以完全通过听觉通路，发展口语交往能力；而对听力损失达90dB的则需要结合视觉和触觉通路建立
5、讲话能力。他们之中许多人能读普通中学、大学课程，有的能以优异成绩获得学位。各式助听器或听觉语言训练器使用及时、得当，几乎可以使半数或2/3的聋童摆脱聋哑状态,这在许多科技发达国家已成为现实。老人配戴助听器初期多数效果不满意，需要有专门的训练和指导才能达到听觉康复的目的。助听器21 什么是助听器助听器一切有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。助听器是把声音转换为可以被皮肤或其他感觉器官感觉到的机械振动。助听器就是一种小型的电声放大设备，通过它将声音放大、最大限度地利用听障者的残余听力，使之听到原来听不到或听不清的声音，这样的装置就被叫作助听器。22
6、助听器的原理助听器包括传声器（话筒）、放大器和受话器（耳机）这三个主要部分。传声器为声电换能器，将外界声信号转变为电信号，输入放大器后使声压放大到1万乃至几万倍,再经受话器输出这个放大后的声信号。助听器还应包括电源以推动机器工作。由于不同性质、不同程度的听觉损伤机能差异也不同，因此装置音量调节、音调调节、最大声输出调节、电话拾音等设备。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。助听器实质上就是一种低频放大器，可用耳机进行放音，当使用者用上耳机后，可提高听者的听觉.本电路由话筒、前置低放、功率放大电路和耳机等部分组成。 驻极体话筒B M作换能器，它可以
7、将声波信号转换为相应的电信号，并通过耦合电容C l送至前置低放进行放大，R l是驻极体话筒B M的偏置电阻，即给话筒正常工作提供偏置电压。 VT l、R2、R 3等元件组成前置低频放大电路，将经C l耦含来的音频信号进行前置放大，放大后的音频信号经R4、C 2加到电位器RP上，电位器RP用来调节音量用。V T2、V T 3组成功率放大电路，将音频信号进行功率放大，并通过耳机插孔推动耳机工作。2.2.1 放大器前置放大级的主要任务是把从检波器送来的低频信号放大到功率放大级所需要的数值,以便推动功率放大级,使其有足够大的功率推动扬声器发声。在有两级前置放大级的晶体管收音机中,通常又把第一级称为前置
8、放大级,第二级称为推动级或激励级。从电路类型来说,又分为阻容耦合和变压器耦合放大级两种,前者还细分为常规阻容耦合放大级和接有音频补偿电路的阻容耦合放大级。2.2.2 驻极体话筒驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。 声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。驻极体膜片与金属极板之间
9、的电容量比较小，一般为几十pF。因而它的输出阻抗值很高(Xc12tfc)，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。场效应管的栅极接金属极板。这样，驻极体话筒的输出线便有三根。即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。 驻极体话筒与电路的接法有两种： 源极输出与漏极输出。源极输
10、出类似晶体三极管的射极输出。需用三根引出线。漏极D接电源正极。源极S与地之间接一电阻Rs来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。编织线接地起屏蔽作用。源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大。但输出信号比漏极输出小。漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入。只需两根引出线。漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出。源极S与编织线一起接地。漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。 Rs和RD的大小要根据电源电压大小来决定。一般可在2251k间选用。例如电源电压为6V时，Rs为47k，RD为2。2k。图3输出电路中，若电源为正极接地时，只
11、须将D、S对换一下，仍可成为源、漏极输出。一声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管。 极性判别关于驻极体电容式话筒的检测方法是：首先检查引脚有无断线情况，然后检测驻极体电容式话筒。驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。驻极体话筒的内部结构如图所示。由声电转换系统和场效应管两部分组成。它的电路的接法有两种：源极输出和漏极输出。源极输出有三根引出线，漏极D接电源正极，源极S经电阻接地，再经一电容作信号输出；漏极输出有两根引出线，漏极D经一电阻接
12、至电源正极，再经一电容作信号输出，源极S直接接地。所以，在使用驻极体话筒之前首先要对其进行极性的判别。 在场效应管的栅极与源极之间接有一只二极管，因而可利用二极管的正反向电阻特性来判别驻极体话筒的漏极D和源极S。 将万用表拨至R1k档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极。 灵敏度检测在收录机、电话机等电器中广泛应用的驻极体话筒，其灵敏度直接影响送话和录放效果。这类话筒灵敏度的高低可用万用表进行简单测试。 将万用表拨至R100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻
13、轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。对于三根引脚驻极体电容式话筒检测方法同上，只是黑表棒接输出引脚2脚，红表棒接引脚3脚。 工作原理驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。 高分子极化膜上生产时就注入了一定的永久电荷(Q)，由于没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是锁极化膜和背极间的电容是随声波变化。 我们知道电容上电荷的公式是QCV，反之VQ/C也是成立的
14、。驻极体总的电荷量是不变，当极板在声波压力下后退时，电容量减小，电容两极间的电压就会成反比的升高，反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来，同时进行放大，我们就可以得到和声音对应的电压了。由于场效应管时有源器件，需要一定的偏置和电流才可以工作在放大状态，因此，驻极体话筒都要加一个直流偏置才能工作。 选配注意驻极体话筒价格很低，损坏后做更换处理，关于驻极体话筒选配要注意以下几点： （1）两根和三根引脚的驻极体话筒之间不能直接替代，一般情况下也不做改动电路的代替。 （2）这种话筒没有型号之分，相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。 2.2.3 助听器主要参数 助听器的第一个重要参数是增益，英文是gain。刚才说的最大输出是指助听器的最大限制，那么增益则指的是助听器能将声音放大到多少，是一个相对的比较值，一般理解为输出的声音强度减去输入的强度之差。比如说输入的声音是30dB，输出是90 dB，那么60 dB便是这台助听器的增益，这个增加部分就是增益。同样，如果我们用房间来比喻的话，最大输出房顶，如果一个人站在房间里，他的高度便是输入，如果这个人跳起来，他跳的高度便是增益，而无论这个人的弹跳力多好，他跳的最高高度是天花板，被限制了。这就是一个不太恰当，但是生动
