助听器实验报告

助听器实验报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
篇一：电子系统设计实验报告编号：
实验报告
实验课程名称电子系统设计/单声道助听器
专业班级电信1202
学生学号
学生姓名陈晓琳高莹
实验指导教师顾智企
实验课程名称：电子系统设计
part 1
一、实验项目名称：单通道助听器(分立元件)
二、实验目的和要求：
1.学习单声道助听器（分立元件）电路的设计与调整方法
2.掌握电子仪器和仪表的使用
三、实验内容和原理：
1、系统组成框图：
2、单元电路设计：
1）.声音采集
这里的声音采集是采用驻极体电容式咪头。

咪头，是将声
音信号转换为电信号的能量转换器件，是和喇叭正好相反的一个器件（电→声）。

声音信号经过咪头变成电信号，经过c1，c1作为耦合电容允许交流信号正常通过，而隔断直流电流，使之对下一级放大电路工作点不会产生影响。

2）.一级放大
9014三极管是一种小电压，小信号，小电流的npn型硅三极管。

信号经过三极管一级放大，经过c2耦合电容允许交流信号正常通过，而隔断上一级放大电路的直流电流，使之对下一级放大电路工作点不会产生影响。

此为共射极放大电路，交流小信号通过耦合电容c1以电压的形式加到三极管的b~e之间，以电流的形式通过b~e。

电子（负电荷）的传递方向为
e~b。

r2用来提供b~e接面适当的正向偏压以及可使三极管进入线性工作区的电流。

这个部分称为输入回路。

r3用来提供b~c接面适当的反向偏压。

电子（负电荷）的传递方向为
b~c。

集电极收集大量电子（负电荷），少数空穴（正电荷）漂移到基极与基极的空穴一起复合掉一部分e向c的电子（负电荷）。

被复合掉的基区空穴由基极电源eb重新补给。

由于e 的电子浓度大于b，电位小于b，电源eb在补充空穴的同时带来了从e~b~c的大量电子。

三极管完成放大电流作用。

放大了的信号电流通过rc在c极上产生压降。

这个压降就是输出端信号电压，是交流，可以通过电容c2耦合出去。

3）.二级放大
此为共集电极放大电路，输入信号与输出信号同相，无电
压放大作用，电压增益小于1且接近于1。

4）.信号输出
喇叭将电信号转换成声音信号输出
3、总电路图及工作原理：
工作原理：它是一个由晶体三极管构成的多级音频放大器。

9014(左)与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路，担任前置音频电压放大；9014(右)、3ax31组成了两级直接耦合式功率放大电路，其中：3ax31接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8ω低阻耳塞式耳机相匹配。

咪头接收到声波信号后，输出相应的微弱电信号。

该信号经电容器c1耦合到9014(左)的基极进行放大，放大后的信号由其集电极输出，再经c2耦合到9014(右)进行第二级放大，最后信号由3ax31发射极输出。

电路中，c4为旁路电容器，其主要作用是旁路掉输出信号中形成噪音的各种谐波成份，以改善喇叭的音质。

c3为滤波电容器，主要用来减小电池g的交流内阻（实际上为整机音频电流提供良好通路），可有效防止电池快报废时电路产生的自激振荡，并使喇叭发出的声音更加清晰响亮。

4、调试过程及测试结果：
（1）、检查电路有否连接错误；
（2）、用万用表“通断档”测量电源正极---与正极连接的各点是否欧姆连接（即0欧姆）；（3）、用万用表“通断档”测量电源负极---与负极连接的各点是否欧姆连接（即0欧姆）；（4）、用万用表“*k档”测量电源正、负极之间电阻应大于8k；
（5）、连接电源3v，用手触摸咪头，听喇叭有无声音；
（6）、如有声音，进入输入-输出波形调节程序；如无声音，则检查电路；
（7）、输入-输出波形调节：将信号发生器连接在咪头两端（注意探头正、负极的连接），示波器连接在q1集电极和地之间（注意探头正、负极的连接），调节信号发生器输出频率
1khz、vp-p=20mv正弦信号，观察示波器波形和读出vout，记录波形和vout；然后，将示波器连接在q2集电极和地之间，记录波形和vout；最后，将示波器连接在喇叭两端记录波形和vout;
（8）、放大倍数调节：①改变r2值（由原68k改为33k），用示波器测量q1集电极和地之间两端波形和vout，测量q2集电极和地之间两端波形和vout，②改变r4值（由原
100k改为51k，200k），用示波器测量q2集电极和地之间两端波形和vout，记录r5、
r7值和测得的运放1脚、14脚和喇叭两端波形和vout，列表表示；
（9）、测量整机的静态和动态电流，切断电源连线，串联接入万用表，置“直流电流档”，记录电流值，并计算整机功秏w。

四、实验主要仪器设备：
电源、信号发生器、示波器、万用表
五、操作方法与实验步骤
先了解电路图的各个部分电路，了解各元器件的作用，再清点和检测元器件，再根据电路图，在电路板上合理地安排各个元器件的位置，要求简单好看，再对各元器件进行焊接，细心处理好每一个焊点，保证焊接质量，焊好后剪掉多余的引线，对焊好的电路板要进行检查，检查有没有短路或者断路，最后再根据实验要求进行调试。

篇二：耳聋助听器设计报告
设计报告
一、设计要求
二、设计的作用、目的
1、设计作用：
2、设计目的：
三、设计的具体实现
1、系统概述
（1）现状及发展趋势：
什么是耳聋助听器
一切有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。

耳聋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。

晶体管式耳聋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。

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。

今天——我们所用的大部分耳聋助听器都是“数字电脑编程”的，根据我们每个人听力损失的程度不同来调整，对我们的助听效果又提高了一个层次，让我们听得更多！
耳聋助听器发展的趋势
在可以预见的未来，耳聋助听器发展有三个主题：
1、小型化：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，更是广大耳聋助听器使用者的要求；
2、个性化：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。

3、智能化：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
（3）原理特性：
耳聋助听器的工作原理
所有耳聋助听器不外由传声器（话筒）、放大器和受话器（耳机）三个主要部分组成。

传声器为声电换能器，将外界声信号转变为电信号，输入放大器后使声压放大到1万乃至几万倍,再经受话器输出这个放大后的声信号。

耳聋助听器还应包括电池能源以推动机器工作。

由于不同性质、不同程度的听觉损伤机能差异也不同，因此装置音量调节、音调调节、最大声输出调节、电话拾音等设备,以及o-m-t（关断－话筒－电话）三档开关都是不可缺少的。

耳聋患者绝大多数是感音神经聋，其中相当多的人具有重振阳性现象。

他们对小声听取感到困难，但稍响的声音又难以忍受，响度感觉的动态范围明显缩小。

由于电子学上采用 agc或pc线路实现压缩和限幅功能，以使这类聋人较满意地应用耳聋助听器克服听觉障碍。

耳聋助听器的性能及指标
一个合格的耳聋助听器至少应考虑下述六项性能指标：
1、频率范围。

低档耳聋助听器的频率范围至少在 300～3000hz，普通耳聋助听器高频应达到4000hz，高级耳聋助听器的频率范围可在80～8000hz之间。

2、最大声输出或饱和声压级(sspl)。

实际上代表了耳聋助听器的最大功率输出。

使用耳聋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。

3、最大声增益。

主要表示耳聋助听器的放大能力，各国生产的耳聋助听器增益多在30～
80db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耳聋助听器。

在具体使用中耳聋助听器上都备有使声增益在一定范围内变动的音量调节开关。

选配适合的耳聋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。

4、频率响应和音调调节。

为满足聋人听力要求，耳聋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。

为了使耳聋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。

5、信号噪声比 (s/n)。

耳聋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。

优质耳聋助听器的信噪比可达40db左右，至少应保证30db以上。

6、谐波失真。

为了能高地传输放大后的声信号，耳聋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。

2、电路设计、仿真与分析
（1）主要参数及计算：
（2）元器件选择:
vt1、vt2选用9014或3dg8型硅npn小功率、低噪声三极管，要求电流放大系数
β≥100；vt3宜选用3ax31型等锗pnp小功率三极管，要求穿透电流iceo尽可能小些，β≥30即可。

b选用cm-18w型（φ10mm×）高灵敏度驻极体话筒，它的灵敏度划分成五个挡，分别用色点表示：红色为-66db，小黄为-62db，大黄为-58db，兰色为-54db，白色＞-52db。

本制作中应选用白色点产品，以获得较高的灵敏度。

b也可用蓝色点、高灵敏度的crz2-113f 型驻极体话筒来直接代替。

xs选用型（φ口径）耳塞式耳机常用的两芯插孔，买来后要稍作改制方能使用。

改制方法参见图2所示，用镊子夹住插孔的内簧片向下略加弯折，将内、外两簧片由原来的常闭状态改成常开状态就可以了。

改制好的插孔，要求插入耳机插头后，内、外两簧片能够可靠接通，拔出插头后又能够可靠分开，以便兼作电源开关使用。

耳机采用带有型（φ）两芯插头的8ω低阻耳塞机。

r1～r5均用rtx-1/8w型碳膜电阻器。

c1～c3均用cd11-10v型电解电容器，c4用ct1型瓷介电容器。

g用两节5号干电池串联而成，电压3v。

（3）仿真电路图
（4）pcb电路板模拟图
（5）工作原理：
一、工作原理
耳聋助听器的电路如图所示，它实质上是一个由晶体三极管vt1～vt3构成的多级音频放大器。

vt1与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路，担任前置音频电压放大；vt2、
vt3组成了两级直接耦合式功率放大电路，其中：vt3接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8ω低阻耳塞式耳机相匹配。

驻极体话筒b接收到声波信号后，输出相应的微弱电信号。

该信号经电容器c1耦合到vt1的基极进行放大，放大后的信号由其集电极输出，再经c2耦合到vt2进行第二级放大，最后信号由vt3发射极输出，并通过插孔xs送至耳塞机放音。

电路中，c4为旁路电容器，其主要作用是旁路掉输出信号中形成噪音的各种谐波成份，以改善耳塞机的音质。

c3为滤波电容器，主要用来减小电池g的交流内阻（实际上为整机音频电流提供良好通路），可有效防止电池快报废时电路产生的自激振荡，并使耳塞机发出的声音更加清晰响亮。

四、心得体会及建议心得体会：
1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图，和芯片上的选择。

这个方案总共使用了74ls248，cd4510各两个，74ls04，74ls08，74ls20，74ls74，ne555定时器各一个。

2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。

3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。

而且还可以记住很多东西。

比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。

4、在制作pcb时，发现细心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单，兼顾到方方面面去考虑是很需要的，否则只是一纸空话。

5、在画好原理图后的做pcb版时，由于项目组成员对单面板的不熟悉，导致布线后元件出现在另一边，增加了布线难度，也产生很多不曾注意的问题，今后要牢记这个教训，使以后布线更加顺利。

6、经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。

在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。

从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。

生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。

劳动是人类生存生活永恒不变的话题。

通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。

我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋；正所谓“三百六十行，行行出状元”。

我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好我们不断的反问自己。

也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。

社会需要我们，我们也可以为社会而工作。

既然如此，那还有什么必要失落呢于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。

某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。

实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。

团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。

而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！篇三：西电电子创新实验大报告
电子产品创作设计课程项目设计论文
题目：助听器设计
院系: 电子工程学院
班级: 021251
西安电子科技大学
助听器制作
摘要：
助听器（hearing aid）是一个有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。

广义上讲凡能有效地把声音传入耳朵的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，这种装置就是助听器。

当前助听器主要分为模拟助听器与数字助听器两种。

其中模拟助听器是不管患者的听力损失曲线形状，对声音进行统一的放大，而数字助听器是根据患者的听力损失曲线形状进行精确的补偿。

由于数字助听器对听力的补偿效果及患者的残余听力保护效果都要较模拟助听器更好，所以当前国内市场主要销售的产品以数字助听器为主。

助听器从佩戴位置及外形的角度又可分为耳背式助听器，耳内式助听器，耳道式助听器，完全耳道式助听器，100%隐形助听器等。

发展史
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（全聋的患者无法通过助听器听到声音），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，也可以阻挡了部分来自耳后的声音，虽然这种方法的增益效果在中高频仅为5~10db，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。

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。

1890年，奥地利科学家ferdinant alt制备出了第一代电子管助听器。

1904年，丹麦人hans demant与美国人resse hutchison共同投资批量生产助听器。

到二十世纪40年代，已经有气导和骨导两种类型的助听器了。

这个时期的助听器在技术上已经有了较大的发展和提高，虽然能够满足一些聋人的需要，但是，还有许多缺点，如噪声太大，体积笨重如17寸电视机，不易携带，等。

1920年，热离子真空管（热阴极电子管）问
世不久，就出现了真空管助听器。

随着真空管技术的不断发展，助听器体积逐渐变小，实现了主机和电池的分离。

1921年，英国生产了第一台商业性电子管助听器。

由于电子管需要两个电源供电（一是加热电子管中的灯丝，使之发放电子；二是驱动电子通过电栅到达阳极），因此这种助听器体积大而笨重，虽然增益和清晰度较好，但几乎无法携带。

随着时间的推移，汞电池代替了锌电池，使电池的体积显着减小，电池与助听器终于可以合为一体了。

第二次世界大战时，出现了如印刷电路和陶瓷电容等新技术材料，使得一体式助听器的体积显着缩小，这样，助听器就可以随身携带了。

逐渐地，助听器也采用了削峰（peak clipping,pc）和压缩（ automatic gain control,agc）等技术。

1943年，开始研制集成式助听器，将电源、传声器和放大器装在一个小盒子内，为现代盒式助听器的雏形。

同年，丹麦建立了两家工厂批量生产助听器，一家是oticon，一家是danavox。

助听器的体积也越来越小，最后，竟能像香烟盒一样大，携带已非常方便。

1948年，半导体问世，电子工程师们立即将半导体技术应用于助听器，获得较好效果。

采用一部分半导体元件，可以使助听器的体积进一步缩小，如果全部采用半导体元件，声反馈将不可避免。

1953年，晶体管助听器问世，使助听器向微型化发展提供了可能性。

1954年，出现了眼镜式助听器。

为了避免声反馈，设计者将接受器和麦克风分别装在两边的眼镜腿上，但未能实现双耳配戴。

1955年，推出了整个机身都在单个镜腿上的眼镜式助听器，使双耳同时配戴助听器成为可能。

1956年，制成了耳背式助听器，不仅体积进一步减小，优越性也超过了眼镜式和盒式助听器，成为全球销售量最大的助听器。

1957年，耳内式助听器问世。

新的陶瓷传声器频率响宽阔平坦，克服了以往压电晶体的不足。

钽电容的出现，使电容体积进一步减小，晶体管电路向集成电路这一小型化方向快速发展。

随着大规模集成电路的出现，助听器的体积进一步减小，耳内式助听器出现以后不久，半耳甲腔式、耳道式、完全耳道式助听器相继出现，在很大程度上满足了患者心理和美观上的需要。

1958年，中国开始生产盒式助听器。

1988年出现的可编程助听器，利用遥控器变换多个聆听程序，以达到最舒适的听觉感受。

可编程助听器采用广角麦克风和指向性麦克风助听器，可在日常生活中和嘈杂环境中运用不同的聆听模式，使听到的声音更为清晰。

配带指向性助听器的人虽然目光未投向您，但是，他在专心收听您的讲话，故似乎有监听的特殊用途。

据传，美国前总统克林顿就配戴这样的助听器。

集成电路的问世又迅速地取代了“晶体管助听器”，集成电路ic于1964年问世，其体重小，低耗电，稳定性更高。

随科学技术的飞速发展，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“电脑编程助听器”的问世，助听器增益初步智能化调整，又让助听器达到了另一新水平。

1997年，“数字助听器”。