助听器基本工作原理

1. 助听器基本工作原理：

图1 全数字助听器工作原理

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。

2. 了解助听器模块图中常用的元器件标记：

图2 常用助听器线路图标志