本應(yīng)用筆記介紹了助聽器的樣式，包括耳后助聽器（BTE）、耳內(nèi)助聽器（ITE）、耳道內(nèi)助聽器（ITC）和完全耳內(nèi)助聽器（CIC），并簡要總結(jié)了模擬和數(shù)字助聽器技術(shù)。還討論了音頻處理路徑的重要性、電氣元件的功能以及設(shè)計人員在選擇產(chǎn)品時必須考慮的一些關(guān)鍵要素。

概述

電子助聽器是一種放置在耳朵內(nèi)或耳朵周圍的小型設(shè)備，用于改善聽力損失者的聽力。助聽器的基本組件是麥克風(fēng)、信號調(diào)節(jié)、接收器（也稱為揚聲器）和電池。麥克風(fēng)將聲音轉(zhuǎn)換為電信號。然后，信號經(jīng)過調(diào)理，可以像平均放大所有聲音一樣簡單，再到涉及數(shù)字信號處理器的更高級均衡。接收器將電子信號轉(zhuǎn)換回聲音，電池為電子設(shè)備供電。

風(fēng)格

當(dāng)今市場上有四種主要款式的助聽器。從大到小，它們分別位于耳后 （BTE）、耳內(nèi) （ITE）、耳道 （ITC） 和完全在耳后 （CIC）。BTE風(fēng)格位于耳朵后面，透明管子進(jìn)入耳朵中的耳模以傳遞聲音。這種風(fēng)格的變體稱為耳后開放式 （OTE），其中耳模被一個小尖端取代，從而產(chǎn)生更開放的感覺。其他變化包括用電線替換管子，并將接收器從耳后移動到耳內(nèi)。ITE風(fēng)格將助聽器移動到外耳中，在那里它與耳模成為一個單元。這種樣式填滿了大部分外耳，并顯示為實心團(tuán)塊。ITC風(fēng)格將一些助聽器移動到耳道中，減少了外耳占用的空間，但仍然清晰可見。CIC風(fēng)格是其中最小的，因為它完全適合耳道內(nèi)，因此幾乎從視野中消失。

耳后 （BTE）、耳內(nèi) （ITE）、耳內(nèi) （ITC） 和完全在耳后 （CIC）。照片由 Starkey Laboratories， Inc. 提供

技術(shù)類型

助聽器的兩種基本技術(shù)類型是模擬和數(shù)字。第一個存在的模擬助聽器在模擬域中處理電聲音;最近的數(shù)字助聽器在數(shù)字領(lǐng)域處理電聲音。最早的模擬助聽器只是放大語音和噪音，并在測試后訂購以確定患者所需的特定頻率響應(yīng)。較新的模擬助聽器可以在安裝過程中進(jìn)行編程，有些具有多個聽力配置文件，患者可以通過助聽器上的按鈕進(jìn)行選擇。數(shù)字助聽器在驗配過程中也是可編程的，并且具有多個可由患者選擇的聽力配置文件。聲音的數(shù)字化允許更高級的信號處理，如降噪、濾波和聲音反饋（振鈴）控制。今天銷售的絕大多數(shù)助聽器都是數(shù)字的，因為它們比模擬版本具有更高的性能和靈活性。

數(shù)字助聽器功能框圖。

特征

當(dāng)今的助聽器有許多功能可用，包括音量控制、遙控器、拾音線圈、直接音頻輸入、FM 接收、藍(lán)牙?功能、定向麥克風(fēng)、壓縮、削波、移頻、風(fēng)噪管理、數(shù)據(jù)記錄、自學(xué)習(xí)、防潮和耳模通風(fēng)。其中一些功能需要外部區(qū)域才能實現(xiàn)，并且隨著助聽器尺寸的縮小而變得更加難以包含，而其他功能可以在所有助聽器中實現(xiàn)。

音量控制是通過助聽器上的按鈕或旋轉(zhuǎn)撥盤手動執(zhí)行的。遙控器消除了助聽器上按鈕和撥盤的需要，可用于控制助聽器的所有功能。拾音線圈是麥克風(fēng)以外的替代輸入，它最初拾取舊電話產(chǎn)生的磁信號，揚聲器由磁線圈驅(qū)動，以便聽眾在打電話時可以聽到更好的聲音。今天的電話和其他備用監(jiān)聽設(shè)備內(nèi)置了此功能，以便與拾音線圈一起工作，并明確表明它們與助聽器兼容。直接音頻輸入和FM接收是將聲音或語音輸入助聽器的其他方式，第一種使用有線連接器作為輸入，另一種使用FM收音機接收器。一個新興的趨勢是包括藍(lán)牙功能，以接收來自手機或音樂播放器的聲音。藍(lán)牙設(shè)備既可以集成到助聽器中，也可以通過拾音線圈或FM輸入成為附加設(shè)備。

帶有定向麥克風(fēng)的助聽器使用兩個或多個麥克風(fēng)接收來自多個方向的聲音。這提高了在嘈雜環(huán)境中聽到語音時的信噪比（SNR），并在與數(shù)字信號處理一起使用時進(jìn)一步提高了語音質(zhì)量。壓縮和削波都通過減少聲音太大的部分來提高聆聽舒適度，但在某些情況下，只是削波或限制聲音。移頻使用數(shù)字信號處理將語音轉(zhuǎn)移到較低的頻率，這對高頻聽力損失的人很有幫助。風(fēng)噪管理可檢測風(fēng)并消除反饋，否則會導(dǎo)致助聽器佩戴者聽到鈴聲。

數(shù)據(jù)記錄聆聽環(huán)境以及助聽器的使用方式。聽力專家可以使用此信息來微調(diào)助聽器的性能。自學(xué)使用數(shù)據(jù)日志，并隨著時間的推移自行微調(diào)性能。防潮有助于減少因暴露于潮濕而造成的維修，耳模通風(fēng)孔通過減少佩戴耳模型助聽器時的封閉感來提供額外的舒適度。

一般要求

助聽器設(shè)計的關(guān)鍵組件位于音頻處理路徑中。一個或多個麥克風(fēng)和接收器與前置放大器（如果需要）和揚聲器放大器一起選擇。D類放大器用于現(xiàn)代助聽器，因為與A類和B類放大器相比，其低功耗操作，低失真和小尺寸。無論音頻帶寬是20kHz還是限制為8kHz，音頻編解碼器都應(yīng)具有高SNR，以準(zhǔn)確保存和再現(xiàn)聲音。

該系統(tǒng)的核心是數(shù)字信號處理器（DSP），它是實現(xiàn)數(shù)字助聽器所有優(yōu)點的地方。DSP 實現(xiàn)取決于制造商。通常，它按頻段執(zhí)行壓縮/擴(kuò)展、正反饋降低、降噪和語音增強。它還處理方向信息，并可以生成自己的信號，以幫助改善助聽器與患者的安裝。

電源和電池管理

一些助聽器開始使用可充電單節(jié)鋰離子（Li+）電池，但大多數(shù)助聽器仍然由初級鋅空氣電池供電。使用的鋅空氣電池主要有五種尺寸，具體取決于助聽器樣式或尺寸、電路的功耗和電池壽命要求。表1比較了五種最常見的鋅空氣電池的容量和尺寸，并包括它們的顏色代碼以便于選擇以及通常使用的助聽器樣式。

鋅空氣電池從 1.4V 開始，在需要更換之前使用到大約 1.0V 或更低。每天使用16小時時，電池壽命從幾天到幾周不等，具體取決于電池容量和助聽器設(shè)計。最節(jié)能的設(shè)計直接依靠單節(jié)電池供電，但開關(guān)穩(wěn)壓器可用于提升電壓以滿足設(shè)計需求，無論是 1.8V 還是 3.0V。使用鋅空氣電池時，功耗目標(biāo)為1mW至10mW。如果電路不能直接從典型的4.2V單節(jié)Li+電池的完全充電電壓運行，則使用可充電Li+電池的助聽器可能需要線性或開關(guān)穩(wěn)壓器來降低電池電壓。或者，電池充電器可以將充電限制在較低的端電壓，例如3.3V，具體取決于電路要求。準(zhǔn)確的電量計對于在電池耗盡之前提供警告至關(guān)重要，這樣患者就不會留下無法正常工作的助聽器。

靜電放電

所有助聽器必須通過IEC 61000-4-2靜電放電（ESD）要求。使用具有內(nèi)置保護(hù)功能的電子設(shè)備或在裸露的走線中添加ESD線路保護(hù)器可以幫助滿足這些要求。

審核編輯：郭婷