助听器与听力学

input
+
gain
= output
40dB
50dB
90dB
50dB
50dB
100dB
60dB
50dB
110dB
70dB
50dB
120dB
80dB
50dB
120dB
90dB
50dB
120dB
由上表可以看出，如果助听器增益是 50dB，当输入增加时，由于增益是不
变的，所以输入增加输出也增加。当输入增加到某一个数值后输出不再增加。如
传声器（Micro Phone）亦称微音器或话筒，它的作用是把所接收到的信 号—声信号变成电信号，然后送到放大器进行放大。放大器是电放大器，只能放 大电信号，传声器是将声变成电的换能器。传声器有很多种，有：碳精式、电磁 式、压电式、驻极体式。早期助听器是碳精式的，后来逐渐被电磁式所取代；六、 七十年代人们曾用电晶体式传声器，八十年以后驻极体式传声器占了统治地位。 驻极体式传声器生产工艺简单、体积小，性能优于以往的各种传声器，频带宽、 灵敏度高、本底噪声低，特别是体积小，可以做成 2×3×4 立方毫米甚至更小。
处增益为 63dB 处。 平均声增益（HAIC gain）即 500Hz、1000Hz、2000Hz 三点增益的和除以 3
为 平 均 增益 。 如 500Hzgain=42dB 、 1000Hzgain=63dB 、 2000Hzgain=61dB 则 HAICgain=（42+63+61）÷3=55dB
表中输出到 120dB 时，无论输入增加多少输出也不再增加，并且总是保持在
120dB。此时 120dB 即为饱和声压级，当然也就是最大的声输出，不同的助听器
饱和声压级是不同的。
等效输入噪声或信噪比 S/N
助听器在没有信号输入时，在输出端也会有噪声输出，这是助听器本身的固
有噪声，亦称本底噪声。在实用中固有噪声越小越好，但是助听器和其它的通信
廓迎对声源。马、驴、骡的耳朵则更为发达，能运动自如；驴耳不仅用于听声， 甚至驱赶袭扰头部的蚊蝇和昆虫。马能够自动的给来自前方、后方的汽车让路，
并能在枪林弹雨中弛骋。猪的耳朵很大，由于耷拉着下垂，阻碍了声波的接收所
以听觉迟钝，又爱睡觉。尽管人的耳朵不如动物发达，但人的大脑却比所有的动
物发达的多，可以制造各种各样的助听设备。
单位是分贝（dB）。它的定义是助听器耳机输出的声压级与话筒输入的声压级 SPL 的差值。如果输入声压级是 60dBSPL，输出的声压级约是 110dBSPL，增益 应为 110-60=50dB。
输入
+
增益
=
输出
60dB
+
input
?
=
110dB
gain
output
峰值声增益（Peak gain） 在频响曲线上增益为最高点，被称为峰值增益，如下图中曲线在 1000Hz
五、人耳的声学特性
世界上绝大多数的人都生活在有声世界里，人们离不开声。声音能给人们带 来各种各样的信息，是人们交流的主要工具，声音给人类带来无穷无尽的好处； 有的声音对人类是有用的；有的声音对人类是有害的。当人们离开了声音又会处 于无限寂寞甚至是惶恐之中。
才能有较好的清晰度和可懂度。 助听器频率范围的计算方法是以频响曲线上 500Hz、1000Hz、2000Hz 三点
的增益平均下降 15dB 的水平线与频响曲线的交点，两个交点之间的范围即Βιβλιοθήκη Baidu为 频率范围。
声增益 Acoustic Gain 助听器的放大能力用增益表示，因为放大的是声信号，所以用声增益表示，
声输出 Acoustic output
声输出是输入的声压级和增益的和。如输入的声压级为 60dBSPL，增益
为 50dBSPL，则声输出为 110dBSPL。
60dB
+
50dB
？
input
gain
output
最大声输出 Maximum power output 声输出是输入的声压级与增益的和。所以输入增加，输出也增加。当输
Ln=L2-（Ls-Ll）
式中：L1 为输入压声级； Ls 为输出声压级； L2 为关闭声源测得的固有噪声级。 Ls-L1=增益
助听器的失真度 通过助听器放大的声音能和原声一样最好，但实际上总有些不一样，即
产生了失真，即所谓的能不能高保真的传输和放大问题。使助听器产生失真的原 因很多通过话筒、放大器、耳机这些过程都会造成失真。为了改善助听器的频率 特性往往采取许多反馈措施，这些措施也会带来失真。对助听器传输音质影响最 大的失真是谐波失真。助听器说明书中给出的失真就是指谐波失真，计算总谐波 失真的公式是：
人类制造的助听器可以分为两类：一类是非电助听器，另一类是电助听器。
非电助听器是比较原始的、古老的助听器；电助听器是近代的和现代的助听器。
、 非电助听器
1、手掌集音、植物叶子卷成圆筒 2、机械助听器
喇叭形助听器 管状助听器
见图一 见图二
抛物线管状助听器
见图三
装饰性传声筒助听器
见图四
手杖式助听器
见图五
2
灵敏。人们常说兔子耳朵灵，是因为兔子耳朵很长，耳且还能转动寻找迎对声源。
人类最初的耳廓可能也类似动物的耳廓，其后在进化的过程中人类逐渐征服自
然，生活中愈来愈少地受到外界因素的侵袭，因此对集音功能的要求愈来愈低，
故耳壳逐渐退化，人的耳廓多数不能转动，只有少数人的耳廓能轻微的动一动。
且幅度极小。人们为了对准声源以求得更清一些，则必须调正头位。某些动物如 猫、犬、鹿等尤其是警犬、猎犬，为了凝视目标而保持头位不变，却可以运动耳
话，也听不清自己的发音，就会失去自己的发音功能，发音的准确程度就会越来
越差，说出来的话音也越来越难听，难懂，严重的还会成为哑巴。婴幼儿在没学
会说话之前，发生耳聋，势必也会成为哑巴，故中国有句古话“十聋九哑”。现
代科学技术的进步，已能够使聋人“聋而不哑”，并能和正常人一样工作、学习
交往。能使聋人作到聋而不哑的办法除药物治疗、手术之外，更多的是配上合适
器材一样都会有本底噪声的存在，压低或减少本底噪声是电子工程师、设计师一
直追求的目标，想彻底消除本底噪声是不可能的。但可以做到本底噪声比信号小
很多，这样语言清晰度才不会受到严重的影响，设计者和使用者希望信号与噪声
的比越大越好。即 S/N Signal/Noise ratio （S/N）
后来人们用另外一种方式来表示助听器的噪声──即等效输入噪声级。
是帮助聋人改善听力困难的有效工具。人类使用助听器已很久很久，很早以前， 人们就掌握了一些原始的助听方法—手掌集音。在日常生活中，当人们听不清远 方的声音时，就会本能的把手掌并拢并弯曲起来放在耳后。这一简单的动作是最 方便、最常用且行之有效的助听方法，至今尚在许多场合下使用。这种方法可以
收集到更多的声波，从而把更多的声能引导到耳内，这样的结果使耳内的响度水 平上升 6 分贝。手掌集音等于扩大耳廓。扩大耳廓的方法是许多哺乳动物所具有 的耳翼功能。许多动物都长着大耳朵长耳廓，因而听觉非常灵敏。因而听觉非常
耳机是与话筒同等重要的电声器件，它是将电信号变成声信号的换能器， 与话筒的换能方向刚好相反。耳机有气导和骨导耳机之分。气导是通过空气把声 波送到外耳道再传到鼓膜，中耳传到内耳；骨导耳机是把振动传给乳突骨，通过 乳突骨把振动传到耳蜗，骨导耳机是把电变成振动的换能器。
助听器的放大器是由晶体管或集成电路与电阻、电容等元器件组成的线性 放大器。放大的频率范围是音频范围。对放大器的要求是低电流、低电压、低功 耗、高增益、宽频带、低失真等。多数助听器使用一只电池，盒式大功率助听器 最多才用两节电池。各种耳级助听器只能一块小小的钮扣电池，这些电池的电压 最高为 1.5 伏特，有的才 1.2 伏特。所以助听器的设计者必须设计出低电压工作 的放大器。不仅电压低，电流消耗还要小。耳道式助听器往往用一块极微小型的 扣式电池，其电流容量仅为 200 毫安小时。如果电流消耗过大，那么用不了几天 就要更换一块电池，给使用者带来麻烦，并且增加了使用费用。目前耳级助听器 工作电流在 2 毫安以内，盒式助听器为 5 毫安以内。为了解决聋耳损失程度较重 的听力需要，助听器的放大能功也要大一些，即助听器的增益应该高一些。目前 世界上最大功率、最高增益、声输出最大的助听器是盒式 H37 型，是德国、美 国、中国三国共同开发生产的，目前由中国天津助听器厂生产。最大的声输出已 达到 155dB，增益近 90dB。
、 \pnb1 电助听器
携带单程电话机式助听器 真空电子管助听器 半导体助听器 盒式助听器 眼镜式助听器 耳背（后）式助听器 耳内式助听器 耳道式助听器 深耳道式、全耳道式助听器 发卡式助听器 调频发射、接收式助听器 程序控制助听器 遥控助听器 触觉助听器 人工电子中耳助听器 语训用桌式助听器 耳内式、眼镜式、耳背式、耳道式助听器又统称耳级助听器。
3
、 \pnb1 助听器的工作原理
助听器由传声器、放大器、接收器（耳机）、电源组成，其方框如下：
放 大 器 ──
人耳
塘 塘人
电池
人们在画助听器工作原理图时往往省略电池，则上图变成了如下图所示。
助听器的放大器通常又包括三级，即输入级、放大级、输出级三部份。如下图所 示。
为了调节助听器输出音量的大小，往往还要增加增益控制，音量控制等装置，这 时原理图如：
等效输入噪声级──无信号输入时，助听器固有噪声所产生的声压级减去助
听器的声增益即定为等效输入噪声级。如无信号时固有噪声级为 70dB，增益为
50dBSPL，等效输入噪声级为 70dB-50dB=20dB。等效输入噪声级的值越小，表
明助听器的质量越高，等效输入噪声级越小相当于信噪比越高。
用公式表示等效输入噪声级，Ln 用公式表示为
没有听力和语言人们就难以交往。语言是建立在听觉功能正常的基础上而产生
的，没有听力就没有语言，人们也就无法交往。语言能够促进大脑思维，它对促
进人类进步具有极其重要的作用。正常人的耳朵随时都在监听自己的语言，一旦 发音或发声失误，就会立即发现，并且很快纠正过来，听觉正常的人通过自己耳
朵听到自己发音，这就是所谓的反馈现象。人们就是通过这种反馈机制来纠正自 己的发音。一旦听力出现障碍，发生了重听以至耳聋，就无法听到或听清别人说
、 \pnb1 助听器的性能与技术指标
频率响应与频率范围 助听器需要放大的频率范围是根据人耳的生理特性来考虑的。人耳的听觉
范围是 20~20000 赫兹；人耳最敏感的频率是 1000~4000 赫兹。语言的能量在低 频较多，高频对清晰度有密切关系。助听器兼顾高、中、低频率，至少从 100~4000
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的助听器。近三、四十年世界各国都把助听器做为改善听力困难的重要手段。
、 \pnb1 助听器的定义
助听器是个人使用的微小型扩声系统，是将外界的声音放大到适应聋耳需要
的程度的放大设备，它能帮助使用者充分利用残余听力，进而补偿聋耳的听力不
足，使聋人和正常人一样，能够听到各种语言及有用（也包括无用）的声信号，
助听器与听力学
一、前言 、 助听器的定义 、 助听器的工作原理 、 助听器的性能与技术指标 、 人耳的声学特性 、 听力损失分级与助听器选配 、 重振与助听器 、 助听器耳模 、 清晰度与频率的关系 、 有关听力与助听器标准 、 助听器的测量 、 参考文献
1
一、前言
听觉与语言是人类相互交流的工具，也是进行社会活动和生产活动的工具。
入声压级增加到一定程度时，输出的声压不再增加，而是稳定在一个声压级的数 值上，这种现象叫饱和。这时的声输出叫做饱和声压级（SSPL）。也是最大的 声输出（MAO），也称做为过载声输出。 SSPL（Saturation Sound Pressure Level）
6
MAO （Maximum Acoustic Output） OAO （Overload Acoustic Output）
第 N 次谐波的公式是：
式中：P1 为信号的基波声压值 P2、P3、P4、、、、、、、Pn 分别为第二次、第三次、四次、、、、、、n 次
7
的谐波成分的声压值。 清洁度
清洁度要求对所接收的信号的纯度要高，无失真现象。当我们说清洁度时， 首先强调的是声能在放大时的准确性。清洁度与声音失真、谐波、互调、频率、 强度和瞬时失真有很大关系。清洁度一词在美国已开始使用，我国还没有使用这 个词，但没有多久会推广开的。
4
有些助听器对声输出要加以限制，因而在电路上加自动增益控制电路或压缩装 置，则电路图如下：
助听器的工作过程
首先是传声器把接收到的声信号送到放大器进行放大，传声器接收的是声 信号，输出给放大器的则是电信号，这时的电信号很微弱，经过放大后变成了较 强的电信号然后送给耳机，耳机又把电信号变成了声信号，由耳机输出的声信号 已比进入传声器的信号增强了很多倍。