传感器技术在助听器中的应用论文

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评分目录摘要…………………………2第一章助听器的发展史………………………4第二章助听器的原理………………………4TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"§2.1助听器的基本原理 4.\o"CurrentDocument"§2.2传感器在助听器中的作用 5.\o"CurrentDocument"第三章几种常见的助听器 6\o"CurrentDocument"第四章 助听器的应用现状 7\o"CurrentDocument"第五章助听器的技术发展趋势 8.总结…………………………10参考文献…………………11附录 12传感器技术在助听器中的应用摘要：助听器是一种用于补偿听力损失者的听力损失以帮助他们恢复正常听力能力的电子设备。我国有听力言语障碍人口2057万，居各类残疾人群之首。随着人们生活质量的不断提高和人口逐步进入老龄化阶段，使用助听器的残疾人和中老年耳聋患者也越来越多，因此助听器的质量好坏与很多人的生活密切相关。而助听器开发技术的进步也将直接影响助听器的质量。目前助听器基础理论研究、软硬件研发流程掌握在国外，所以助听器的价格也比较昂贵。为了生产出质量更好、价格实惠的助听器给大众患者，我们需要了解助听器的原理技术和需求方向，以便更好地开发出新的高质量产品。关键词：助听器，助听器的质量，助听器的原理技术SensortechnologyinhearingaidsAbstract：Ahearingaidisakindofelectronicequipmentwhichisforcompensationofhearinglosspeopleandtohelpthemrestorenormalhearingability.ChinaHearingandSpeechobstacletoapopulationof20.57million,rankingthefirstofthevarioustypesofdisabledpopulations.Withthecontinuousimprovementofqualityoflifeandpopulationgraduallyenteredtheagingstage,moreandmoreuseofhearingaidsforpersonswithdisabilitiesandtheelderlydeafpatients,thehearingaidqualityandthelivesofmanypeoplecloselyrelated.Advancesinhearingaiddevelopmentoftechnologywilldirectlyaffectthequalityofhearingaids.Thecurrenthearingaidsinbasictheoreticalresearch,hardwareandsoftwaredevelopmentprocesstomasterinaforeigncountry,sothepriceofthehearingaidisalsomoreexpensive.Toproducebetterquality,affordablehearingaidstothepublicpatients,weneedtounderstandtheprinciplesoftechnologyanddemanddirectionofthehearingaidinordertobetterdevelopnewhigh-qualityproducts.Keywords：Hearingaid，Thehearingaidquality，Theprinciplesoftechnologyofhearingaid第一章助听器的发展史好几百年以前，如果人们听力有障碍，他们简单地将其中一双手呈杯状，并摆在耳朵的后面以扩大声音。直到19世纪我们较容易追踪听力设备的历史：1、1876年贝尔发明了电话2、1896年贝尔的桌面电话系统首用于听力改善3、20世纪初，出现体积较小，可携带的碳素助听器4、1906年，美国人发明了真空放大管5、二次大战后，出现较小的盒式助听器6、四十年代末，成功地生产出体积更小真空管第二章助听器的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。§2.1助听器的基本原理任何助听器都包括6个基本结构。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。2．放大器放大电信号（晶体管放大线路）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）。4．耳模（耳塞）：置入外耳道。5．音量控制开关6．电源：供放大器用的干电池。*.-ST声d*.-ST声d揄绘图2-1基本原理图§2.2传感器在助听器中的作用声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声波，显示声音的震动图像。但不能对噪声的强度进行测量。而麦克风的本质是换能器，它的作用是把声音信号转变为电信号以供放大器处理，麦克风是助听器的“入口”，它的性能，特别是它的频响特性在很大程度上决定了助听器的性能。一、助听器麦克风的主要性能1、麦克风的频率响应驻极体麦克风的频率响应除了在4KHz附近有一个共振峰外基本上是平坦的。助听器中驻极体麦克风还使用了低频衰减，可以减少助听器对经常围绕在我们周围的低频强声的灵敏度。要想获得低频衰减是很容易的：在前后振动膜之间留一条小的通道，让低频声音几乎同时撞击振动膜的两侧，这样减少了振动膜的位移。开口越大，衰减越多，衰减频率就越广。开口起到调节前后振动膜静态空气压的作用。不同程度低频衰减的麦克风经常使用在定制机上，可以获得我们希望的整体增益-频率响应。2、麦克风的缺陷（1）易损坏性。麦克风往往暴露在化学成分（如汗水）中，因而易受损坏。（2）麦克风噪声。所有元件都会随机产生少量的电噪声，麦克风也不例外。麦克风总噪声一部分是由空气分子对振动膜的随机运动产生的，另一部分是由麦克风内部噪声组成的。噪声如果被助听器的放大器放大，有时在安静环境下也可以被助听器使用者听到，尤其使用者在该频率的听阈接近正常。一般通过衰减麦克风的低频频率响应来降低噪声。（3）对振动的敏感性。麦克风对振动很敏感，比如，摩擦助听器的声音（盒式助听器与衣服相摩擦、身体的直接振动（如在硬的平面上跑动）、撞击声等，这些振动放大后成为一个较吵的声音。其次当助听器的授话器工作时，会产生声音和振动。麦克风拾取部分振动，转换成电信号，然后被助听器放大，传送到授话器，这又会产生进一步的振动。因而有可能在低频上产生一个听得到的振动。我们需要通过调整麦克风和授话器的位置来避免这个问题。（4）易受风噪声的影响。当风撞击头部、耳廓或助听器时，会产生压力的波动。麦克风把这些振动转换成电的波动—佩戴者有可能会听得到低中频噪声。最好的解决方法是把进声孔放置在耳道深处。让麦克风的进声孔远离风的波动也可以减少风噪声的影响，或者在麦克风的开口上放置网筛，但这个效果差一点。简单有效的方法是直接让佩戴者使用薄的围巾，这可以阻止风对助听器和耳廓的撞击，减少空气波动。此外当助听器的结构设计不好时，会产生麦克风的另一个缺陷。如果麦克风与进声孔之间的管子长且壁薄，由于赫尔姆霍茨共振，在输出的增益-频率响应会产生一个很大的峰，而且超过峰频率的频率增益就下降得很快，这样减小了助听器的频响范围。第三章几种常见的助听器1、盒式助听器又叫口袋式或袖珍式。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。

图3-1盒式助听器图3-1盒式助听器2、眼镜式助听器用耳背式助听器感到不美观的人有一定的掩饰作用。其他各方面性能均较差，是一种已经被淘汰的助听器。图3-2图3-2眼镜式助听器3、耳背式助听器形似香蕉曲度，伏于耳后，一般长约4〜5cm。受话器开口与一硬质塑料管制成的导声钩连接，把它挂在耳廓上缘根部，由此钩经软塑料管和耳模耳塞放进耳甲腔及耳道口助听，现已能制成大功率型或适用于低频残听为主的聋哑儿童所需的特殊型耳背式助听器。由于性能优良，机壳可制成各种肤色，伏于耳后为头发所隐蔽，往往不为外人发现，很能满足聋人心理要求。图3-3图3-3耳背式助听器4、定制式助听器定制式助听器是“耳内式助听器”、“耳道式助听器”及“深耳道式助听器”的统称。定制式助听器的最大特点是：根据我们每个人的耳朵的形状去定做，适合个人的耳朵。这样配戴更舒服，容易取戴；能充分利用外耳的声音收集功能；比较不引人注目；可以正常的方式来接听电话。其中“深耳道式助听器”外形最小，利用外耳收集声音的功能更接近我们真耳，更不易被人发现。其可以抑制耳鸣的效果也最佳。图3-4定制式助听器第四章助听器的应用现状§4.1中国老年人助听器的应用现状从总体上讲，中国的老年性听力损失的发病率和国外数据一样，是一庞大的人群，这是开发中国助听器市场的一个基础。在分析中国老年助听器市场特征时，我们首先应该看到中国老年人的保健服务总体相对落后，各种保健服务机构都将研发重点放在中青年群体上。在听力康复方面，目前国内尚无为老年人服务的专门机构，各大医院和康复机构也主要针对儿童人群。下面是中国老年人助听器市场的一些基本特征：1、 助听器使用率不到4%,在75〜84岁这个高龄段，使用助听器人口更少，估计不到0.5%2、 使用助听器的平均价格在¥400-1000之间3、 大部分仍是盒式机、BTE,少数是ITE4、 模拟技术为主（89%），数字助听器的使用率逐渐增多5、 单耳助听器为主（约85%），开始在大城市使用双儿助听器6、 据估计平均助听器使用年龄在5年以上7、 老年人一般在助听器专卖店购买助听器，因为价格、不断咨询、需家庭成员伴配等8、 使用助听器的老年人的文化程度较没有使用患者高，有丰富的工作经验9、 据估计约45%的老年人的助听器是其子女获其他家庭成员出资购买的10、 老年人购买助听器所需对服务店的访问平均次数是3次：即第一次进行听力检测和得到建议，第二次是价格咨询和验证，第三次购买过程结束11、 老年人购买助听器主要集中在沿海城市、北京和省会城市显然，中国老年人的助听器市场相对儿童市场更加落后，国家和社会必须充分认识到目前这种现状，迅速制定出相关的改进措施，否则在以后的几十年里，将出现非常严重的后果。§4.2助听器产品质量现状随着人们生活水平的普遍提高，绝大多数听力受损的人有佩戴助听器的经济能力。国家质检总局今年二季度对模拟式助听器进行了监督抽查，合格率为85.7%。这表明并非市面上流通的所有助听器都是合格产品。第五章助听器的技术发展趋势近年来，听力学家、听觉科学家、神经生物学家、助听器工程师和听力康复等专家通过充分的研究，进一步证明人类的聆听活动其实一学习的能动过程，即使遭受创伤后，人类的听觉系统仍然具有自我恢复和矫正的能力。因此，研发能帮助患者“学习”声音的助听设备是目前助听器工业的一个值得关注的焦点。一、助听器的发展方向：从总的趋势来看，助听器将充分发挥数字技术的优势，除了在降噪、方向性、声反馈处理等主要技术方面继续得到研究外，根据不同的设计思路，继续沿着多功能、自动化、智能化、无线化、互动化方向高度发展。图5-1一、互动助听器从助听器功能上讲，已经开始从一个被动的辅助器械转变成一个能动的提升人际交流的互动平台，它不再仅起到听力补偿作用，更重要的是行使其现代科技特殊赋有的全面交流功能。从互动多层次来看，如图5-2所示，听损患者可以从四个方面影响助听器的使用：聆听环境、多媒体器械（包括手机、数字音乐播放器、蓝牙工具等）、验配师和助听器厂家。这些因素虽然看似之间没有必然联系，但每一个方面都会直接或间接地影响助听器的成功使用，如聆听环境的条件和噪音是目前助听器抱怨最多的问题，多媒体器械影响患者的通讯交流和正常娱乐生活，而助听器验配师和厂家则从专业服务和器械维修的角度影响听损患者对助听器的接受和长期使用。

图5-2图5-3助听器和多媒体器械之间的互动连接互动式助听器从硬件层面上看，首次实现了多芯片组合技术，显示了强大的数据处理能力，由于互动的无缝连接要求实时无线数据传输，需要耗费相当大的芯片处理资源，因此，过去单一芯片技术几乎无法完成这些复杂的运算和大量数据传送。目前最新推出的互动式助听器由3个芯片组合构成，其中使用了目前助听器技术最先进的0.13期芯片工艺技术，集成了6个高效处理器和800万个晶体管，智能运算速度可达1.2亿次/秒以上。由于高效的信号处理器，使得宽带无线音频信号和数据能够实时交换，做到真正的立体声音再现，大大提高了助听器聆听的音质和丰富程度。如图5-3展示，由于互动助听器无线数据传输速度超过几年前技术百倍有余，快速无缝的信息同步使得助听器之间及助听器和其它多媒体通讯设备之间的实时连接变得通畅无阻，庞大数据传输容量可以真正实现双耳信息互通，从而让患者听得更准确和自然。在这个意义上，我们可以预见“互动宽带助听器”将和宽带互联网一样，成为新时代医疗技术创新的焦点之一。而一旦当无线通讯和先进的芯片技术融合在一起，助听器更加接近大众传播的领域，渐渐摆脱残疾人固化象征，而变成象手机和音乐播放器一样提高生活质量的产品总结通过本次的论文分析发现，助听器从产生到现在经历了一次又一次的变革。由于目前助听器基础理论研究、软硬件研发流程掌握在国外等方面的原因，助听器在中古市场上