《助听器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《助听器设计（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、贵州航天职业技术学院毕业论文论文题目：助听器设计 专业领域：飞行器电子装配技术指导教师： 作者姓名： 班学号： 2011年10月5日 贵州航天职业技术学院摘要 助听器（hearing aid)是指一切有助于听力残疾者改善听力障碍，进而提高与他人回话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。 助听器有电力的和非电力的两类，后者目前已被废弃。前者又有电子管式和晶体管式两种。晶体管式助听器最为灵巧轻便，于1950年问世后已取代电子管式而被普遍采用。广义上讲凡能有效地把声音传入耳朵各种装置都可以看作为助听器，狭义上讲助听器就是一个电声放大器，通过它将声音放大使聋人听到了原来听不清楚，听不到的声音，这种装置就
2、是助听器。 集成电路的的问世又迅速地取代了“晶体管耳聋助听器”，集成电路IC于1964年问世，其体种小，低耗电，稳定性更高。近年来随科学技术的飞速发展，耳聋助听器也逐步向智能化、体内化发展：1982年“驻极体麦克风”的问世实现耳聋助听器微型化，灵敏度及清晰度更是达到了新的水平；而1990年随着“电脑编程耳聋助听器”的问世，耳聋助听器增益初步智能化调整，又让耳聋助听器达到了另一新水平。1997年，“数字耳聋助听器”的增益智能化调整，使用极为方便，性能达到了更高的水平。 本次论文设计的这种微型助听器，采用专门设计的直接耦合式级音频放大集成电路和少量电子器件组成，具有噪音低、稳固性高、体积小等优点，
3、便于批量装配生产和成本低廉的特点，可以制成钢笔式、发夹式和眼镜式等多种微型助听器，因而便于而病患者携带使用 关键字: 助听器 耳朵 残疾 障碍 贵州航天职业技术学院 目录摘要I目录II引言1第一章：助听器的工作原理2第二章：麦克风的工作原理3第三章：助听器的性能指标4第四章：助听器的分类5第五章：助听器的原理图7第六章：电池的选用和存储9第七章：元器件的选择及介绍10第八章：总结12致谢13参考文献14附录15 引言 引言 助听器（Hearing Aid）是一种供听障者使用的、补偿听力损失的小型扩音设备，其发展历史可以分为以下七个时代：手掌集音时代、炭精时代、真空管、晶体管、集成电路、微处理器
4、和数字助听器时代。人类最早、最实用的“助听器”可能是听障者自己的手掌。将手掌放在耳朵边形成半圆形喇叭状，可以很好地收集声音。虽然这种方法的增益效果仅为3dB左右，而且也不是现代意义上的助听器，但是，这是最自然的助听方法。直到现在仍然可以看到一些老年人在倾听别人讲话时用手掌来集音的情况。许多哺乳动物都有硕大的耳朵，所以它们的听力比人要好得多。 受到手掌集音的启发，一些有心人先后发明了各种形状的、简单的机械装置，如象嗽叭或螺号一样的“耳喇叭”，木制的“听板”、“听管”，象帽子和瓶子一样的“听帽”、“听瓶”，象扇子和动物翅膀一样的“耳扇翼”，以及很长的象听诊器一样的“讲话管”，等等。由于人们认为听管
5、越长集音效果越好，所以有的听管竟长达几十厘米，甚至一米多听别人讲话时用手拿着听管伸到别人的嘴边，样子滑稽可笑，但却使聋人提高了听力。同时，也提醒讲话者尽量大声讲话。这种简单的机械助听装置一直使用了几百年，直到十九世纪，才逐渐被炭精电话式助听器取代。1878年，美国科学家Bell发明了第一台炭精式助听器。这种助听器是由炭精传声器、耳机、电池、电线等部件组装而成。 从19世纪末的桌面大小到20世纪末的重量不足一克，耳聋助听器外型尺寸越来越小。尽管目前还未找到进一步大幅度减小耳聋助听器外型尺寸的有效方法，但作为趋势，耳聋助听器肯定会越做越小，越做越美观。微型耳聋助听器不仅是制造商的希望，更是广大耳聋
6、助听器使用者的要求； 随着相关听力知识的普及，人们会越来越重视自己的听力，同时也会发现听力损失完全相同的听力障碍者极少，每个听障者的听力状况都有其特殊的一面。因此，为每个听障者个别定制耳聋助听器以保证使用效果必然会成为发展趋势。要想进一步提高助听质量（比如清晰度）就必须使耳聋助听器具备记忆能力、重新编码能力等“智能”，比如抗噪声、声源定向定位、音质定位等各类类耳蜗性能。这一切，需要计算机技术与数字化技术的支持。智能化耳聋助听器已经开始受到广泛重视，但作为商品还远远没有成熟，远远不能满足广大特殊用户的需求，于是近年来又推出了“数码”助听器，数字信号处理能力极强，为选配提供更大的灵活性。 经历了一
7、百多年的风风雨雨，今天的助听器已经有了耳内式、耳背式、盒式、眼镜式、发卡式、钢笔式、无线式等多种形状，助听效果明显提高。 11 第一章：助听器的工作原理1.助听器的工作原理 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。如下图所示：1.1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。1.2放大器放大电信号（晶体管放大线路） 1.3耳机（受话器）把电信号转化为声信号（即把电能转化为声能）。 1.4耳模（耳塞）置入外耳道。 1.5音量控制开关 1.6器电源供放大器用的干电池。 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
8、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。 第二章：麦克风的工作原理1.麦克风的工作原理 大小和输入声压的
9、大小之间的相关性被称为麦克风的灵敏度。典型的助听器麦克风的功能是将声音转换成电信号。它可以将能量从一种形式转换成另一种形式, 因此也被称为换能器。对于一个理想的麦克风（或接近理想的麦克风），从麦克风出来的电信号的波形与进入麦克风的声信号的波形是一样的。麦克风产生的效果是线性方式的，所以输入信号电压每加大一倍，输出电压也加倍。输出电压的麦克风灵敏度是16mV/帕斯卡，意思是70dB SPL 的声音产生的电压在1m V左右。麦克风可以根据几种实质不同的技术来制作，但是在1980和1990期间，助听器仅使用一种类型的麦克风：驻极体麦克风470、794 。声波从入口进入并到达一个很薄，很柔软的金属板表
10、面，这个金属板叫做振膜。声波内部压力的起伏引起振膜上下移动（非常小）。在金属板和振膜之间有少量的空气相隔，叫做背板。在背板上涂上很薄的绝缘材料叫驻极体。振膜通过一些隆起与背板保持分离。信号板上有一些孔允许空气通过。驻极体材料因其总是一侧包含过剩的电子而另一侧电子缺乏而得名。这些电荷吸引异性电荷到振动膜和背面的金属板。.当声压推动振膜向下接近驻极体时，振膜和驻极体之间的间隔在振膜上引起一个更大的电荷。这个电荷通过离开支撑板到达那里，流经与麦克风相连的放大器的输入环路，然后靠近振动膜。这样，麦克风就将声波转换成了电压和电流。放大器被制成与其它麦克风一样的电容器。工作是将流入和流出振动膜的瞬息电流变
11、成大一些的可以通过助听器放大器的电流。麦克风放大器有时也被认为是FET，因为它成功的使用了一种被称为场效晶体管类型的晶体管。它也被认为是缓冲放大器（因为它从负载过重的麦克风中终止了主体放大器），或效仿者（因为麦克风放大器的输出电压小于或等于振动膜和背板之间的电压）。新型麦克风目前还没有发展完善。硅麦克风（也叫固态或集成麦克风）用刻有沟槽的硅块，并在其沟槽中填充其它材料制成，它使用的技术类似于集成电路。麦克风的厂商希望灵敏度低和内部噪音高的问题可以得到解决，这将最终取代驻极体麦克风，也可以体积更小、更可靠并可再生。硅麦克风也更便宜，可以实现更多的自动化形式，有制成与用于主体助听器放大器的完整电路
12、相同硅块的潜能。第三章：助听器的性能指标性能指标 1.1频率范围低档助听器的频率范围至少在 3003000Hz，普通助听器高频应达到4000Hz，高级助听器的频率范围可在808000Hz之间。 1.2SSPL最大声输出或饱和声压级（SSPL）。实际上代表了助听器的最大功率输出。使用助听器时的最大声输出应低于患耳的不舒适阈，尤其对重振阳性的患耳，必须控制最大声输出以保护患耳。 1.3最大声增益主要表示助听器的放大能力，各国生产的助听器增益多在3080dB之间。一般说，耳聋程度轻的要选择增益小的，程度重的应分别选用增益中等的或大的助听器。在具体使用中助听器上都备有使声增益在一定范围内变动的音量调节
13、开关。选配适合的助听器可依一些公式预先计算，最简易的方法是按照纯音听力图，对 500、1000、2000Hz三个音频的增益补偿调节，以其阈值的一半或稍多为宜，多能获得满意效果。 1.4频率响应和音调调节为满足聋人听力要求，助听器应提供各种不同的频率响应，频率不同反应在听觉上就是音调不同。为了使助听器的频响比较符合聋人的听力损失特点，音调调节钮上设置一些不同音调，通常L代表低音，N为正常，H为高音。 1.5S/N信号噪声比 （S/N）。助听器耳机放大后的输出往往是语言信号和恼人的噪声同时存在，信号噪声比值越大，语言信息输出的质量也越好。优质助听器的信噪比可达40dB左右，至少应保证30dB以上。
14、 1.6谐波失真为了能高效地传输放大后的声信号，助听器的失真度应越小越好，按规定失真应小于10%，而小于5%的基本上可以保持语言的逼真性。 贵州航天职业技术学院 第四章：助听器的分类1.盒式助听器1.1又叫口袋式或袖珍式。体积似香烟盒，挂在胸前小袋内或衣袋内。主机经一根导线连接耳机插入外耳道内使用，其主要缺点是导线较长，既不美观又不方便。但因体积较大，可装置多种功能调节开关，提供较好的声学性能，并易制成大功率型，以满足严重耳聋儿童的需要。以儿童和老人使用较多，占需求量的510%。中国生产的助听器以此型为主，因元器件较大容易制造，使用普通5号电池（或7号电池）很方便，价格也最便宜。2.眼镜式助听器 2.1同时能满足屈光不正和耳聋患者的需要，旧式的是将传声器（话筒）、放大器、受话器（耳机）、电池盒及各种功能开关全部安装在眼镜腿内；而近年则将普通眼镜的一只腿末端与耳背式助听器连接在一起，便于维修和更换。对于一耳全聋另一耳正常或一耳全聋另一耳部分聋者，创所谓信
