助听器放大器

　　放大器的作用是放大音频信号。声音信号经麦克风接收并转换为电信号后，就被送到助听器的信号处理部分根据需要进行处理。这部分也叫放大器，是助听器的核心部分。助听器的主要功能是将听力障碍者原来听不到的声音，根据需要处理成为能够听到的声音。信号处理部分包括放大，频率响应调整和输入输出曲线调整等。这些处理可以采用模拟方式也可以采用数字方式。

　　1) 线性放大

　　线性放大是以恒定的比例将输入信号加以放大直至输出达到饱和，助听器的整个线路包括麦克风、受话器、电池等都决定了助听器输出。所有电器都有固有最大输出级，超过这个水平，放大就会自动停止，受话器达到这个水平的速度要比麦克风快。线性放大也常被称为1：1放大，即增益量总是恒定的，如

　　输入+增益=输出

　　60dB+30dB=90dB

　　70dB+30dB=100dB

　　80dB+30dB=110dB
　
　　90dB+30dB=120dB（饱和）

　　100dB+30dB=120dB

　　常规模拟助听器中线性放大线路有A类、B类、D类。A类放大电路（通常称为标准线路，standard），特点是结构简单，成本低，体积小，耗电大；B类放大电路（通常称为推挽式放大线路，PP），特点是功率大、体积大；D类放大电路，特点是耗电少、失真小成本较A类高。

　　D类放大器采用脉宽调制（Pulse width moulation, PWM）技术。放大器产生一个约100kHz的载波信号，声信号以调幅方式对其进行调制，调制后的信号送到比较器，信号幅度高于比较电压时，比较器的输出为高电位，信号低于比较电压时，输出为低电位，这样产生一系列脉宽不等的方波信号，这一脉宽调制方波信号交替地控制受话器中的线圈，最终把脉宽信号以电流幅度的形式体现出来，驱动受话器工作。

　　2) 非线性放大

　　助听器非线性放大线路中的一个重要概念是“压缩”。为了解决感音神经性听障者动态听力范围变小这一问题，研究者们提出了压缩式放大电路（非线性放大线路），即在不同输入时具有不同的增益，主要是小声多放大，中等声音正常放大，大声少放大。现在最基本的压缩形式有两种：一类是自动增益压缩控制电路AGC，另一类是宽动态范围压缩电路WDRC。

　　①　自动增益压缩控制AGC

　　根据压缩器与音量旋钮相对位置的不同，AGC分成两类，压缩器在音量开关之前，在信号到达音量开关之前就开始压缩，称为AGCi，此时音量开关对压缩器的工作没有影响，即启动压缩的信号阈值是不变的；压缩器在音量开关之后，输入信号必须先经过音量开关再到达压缩器，称为AGCo，此时音量开关的位置会影响压缩器的工作，整体效果是启动压缩的阈值降低了，因为小声经过音量调控放大后就能达到预设的阈值启动压缩。AGCo是一种限幅式压缩线路，主要用于限制助听器的最大输出（参考下文微调内容），几乎所有的数字助听器有具备这种压缩方法，当音量开关数值改变时，看到AGCo的输入/输出曲线呈左右平移，而AGCi中当音量开关数值改变时，输入/输出曲线上下平移。 
 

　　②　宽动态范围压缩（Wide Dynamic Range Compression，WDRC）

　　将整个言语动态范围按比例均匀压缩到弱听人士残余的动态范围之内，由于多数听障者的听力动态范围已不同于听力正常人，因而其响度增长曲线（即对声音强度的感知）也发生改变。WDRC线路能够将小声多放大，中等声音正常放大，大声少放大，也就是对任何输入级均进行压缩，可采用低压缩阈和低压缩比。

　　描述压缩放大线路的常用参数有以下几个：压缩阈（也叫压缩拐点）是指AGC线路中输入增加到开始压缩的值，也指宽动态范围压缩中起效的最小输入声压级；压缩比率指助听器处于压缩工作状态，输入声压级对输出声压级的比；起效时间指当输入信号声压级突然增加到某一声压级，助听器启动压缩电路使其增益由原来的线性状态下降到压缩稳定后的增益所需时间，与启动时间相反，释放时间是指输入声压级降到拐点以下而助听器恢复线性输出的时间。