助听器知识

助听器的主要技术参数

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时间:2011-10-21 13:55:20  作者:  来源:  查看:82  评论:0

  助听器声学测试是指使用专用助听器测试设备,测试助听器的频率响应曲线及其他参数是否符合制作商给定的规格。检验和评估均在指定的耦合腔中完成,检测的项目主要有输入声压级为90dB时的输出声压级OSPL90、满档增益、输入/输出曲线、参考测试增益、起效时间、释放时间、等效输入噪音、谐波失真、工作电流等。
 

  1.   输入声压级为90dB时的输出声压级OSPL90

  输入声压级为90dB时的输出声压级 Output SPL for 90dB input SPL(OSPL90)是指当输入声压级为90dB并且助听器的增益控制器调到满档位置时在声耦合腔中产生的声压级。输入90dB时绝大部分助听器已经达到饱和,因此这个参数通常也被称为饱和声压级。OSPL90描述了助听器在各个频率点的的最大饱和输出能力,它与病人的不舒适阈直接相关,即不应超出不舒适阈值。

  饱和声压级作为一个数值来描述时,通常是指在特定频率处取得的饱和声压级数值(MPO)。饱和声压级曲线上的峰值为最大饱和声压级;饱和声压级曲线上1k、1.6k、2.5kHz三点的平均值,为平均饱和声压级,ANSI S3.22称之为HFA MPO,即高频平均饱和声压级。

  2.   满档声增益

  满档声增益(full on gain)是在最大放大能力和指定频率处,助听器在声耦合器中产生的声压级与测试点处的声压级之差。满档声增益多用于描述放大电路的最大放大能力,要描述电路的最大放大能力,要求电路不能饱和,输入输出关系曲线基本为线性。测量时,音量电位器置于满档,输入声为一个中等强度的声音(一般为50或60dB SPL),在200-8000Hz范围内扫频,测得满档增益的频响曲线。若60dB SPL的输入声已使输入输出曲线出现饱和,则考虑使用50dB SPL输入声。对于不能手动关闭AGC功能的助听器,也要采用50dB SPL输入声使其AGC功能不被启动。满档声增益作为一个数值来描述时,通常取两个数据,峰值即满档声增益曲线上的峰值和高频平均值值即HFA(1000Hz/1600Hz/2500Hz)三点的平均满档声增益值。
 

  3.   参考测试增益

  助听器在实际使用时,很少处于饱和状态,实际增益值远小于满档声增益。为了评判助听器在实际使用时的效果,助听器测试标准规定了参考测试频率和参考测试增益,在这两个参数的基础上,将所测试的性能与厂家出厂时的标称值作对比,作为助听器交货时质量检验的依据。主要参考测试值有:

  1) 参考测试频率(RTF)或高频平均(HFA)。IEC118-0通常选择1600Hz为RTF。HFA则指在1000Hz、1600Hz与2500Hz处的增益或声压级的平均值,用分贝表示(dB)。

  2) 参考测试增益(RTG)。参考测试增益是指音量控制在参考测试位置时,60dB输入时的频响。参考测试位置的确定是在输入60dB声压级时,调整增益控制器的位置要求其产生的高频平均增益,在HFA-OSPL90减77dB之差控制在±1.5dB之内。如果对于60dB输入声压级的满档高频平均增益比HFA-OSPL90减77dB的差值小,增益控制器的参考测试位置就是满档增益控制器的位置。

  3) 基本频率响应曲线。频率响应曲线是助听器的声输出、增益等声学参数随频率变化的函数曲线,纵坐标为线性dB刻度、横坐标为对数频率刻度。而基本频率响应曲线就是在参考测试增益下,以60dB单频扫描声作为助听器的输入,测量耦合器中声压级随频率的变化,得出助听器的声输出或增益的基本频响曲线。

  4) 频率范围。助听器的频率范围是指在基本频响曲线上,以1kHz、1.6kHz、2.5kHz三个频率所对应的增益的平均值(即HFA RTG)减20dB作一条水平的横线,该水平线与基本增益频响曲线的两个交点,分别为助听器频率范围的低频限和高频限。

  5) 频率范围:助听器的频率范围是指在基本频响曲线上,以1kHz、1.6kHz、2.5kHz三个频率所对应的增益的平均值(即HFA RTG)减2 0 d B作一条水平的横线,该水平线与基本增益频响曲线的两个交点,分别为助听器频率范围的低频限和高频限。

  6) 起效时间:测试腔内的声压级从55dB突然升至90dB,此时助听器达到稳定输出在3dB范围内的时间。

  7) 释放时间:测试腔内的声压级从90dB突然降至55dB,此时助听器达到稳定输出在4dB范围内的时间。
 

  4.输入/输出曲线

  输入/输出曲线(I/O curve)是指在参考测试位置时,参考测试频率所对应的输入声与输出声的声压变化关系。输入/输出曲线主要用于评估助听器的压缩特性(压缩比和压缩阈)。

  5.谐波失真

  助听器的失真主要指谐波失真(harmonic distortion)。谐波失真的概念是,当某一单一频率f0的声信号输入助听器后,输出信号中除有f0频率成分外,还会产生2 f0、3 f0…等谐波成分,出现这些谐波成分即为谐波失真。具体的计量方法是,在参考测试增益下,400-1600Hz范围内,选取厂家指定的频率作为f0(一般为500Hz/800Hz/1600Hz三点),以70dBSPL的纯音输入助听器,输出信号中二次谐波处2f0的声压级(dB值)与f0处的声压级(dB值)之差,换算成百分比,即为二次谐波失真度。依此类推,可以得出三次谐波、四次谐波……的失真度。不过总谐波失真(THD)一般指二次谐波和三次谐波之和。盒式助听器小于1000Hz时的谐波失真通常小于15%,全数字耳背式和耳内式助听器的谐波失真通常小于5%。
 

  6.等效输入噪声

  广义来讲不希望存在,对所处理或传输的信息的干扰就是噪声。噪声的来源主要有:1)信号源,从信号源获取所需的信息时会夹带不需要的信号;2)热噪声,电子的无规律的热运动对信号传输产生的干扰;3)电磁干扰,特别是50Hz的工频干扰;4)运算误差,例如数字线路中的量化误差。对于助听器而言,噪声主要指来自信号源的非言语部分信号(环境噪音)和助听器产生的本底噪声,例如Acuris P中的言语噪音管理用于降低环境噪音,麦克风噪声抑制(MNR)用于降低本机噪声。

  等效输入噪声(EIN)是评价助听器的内在固有噪声的一个指标。内在噪声往往是在由于电子元器件工作时产生的热噪声引起的。内在噪声大的助听器,即使在没有输入声的情况下,也会明显地听到一个嘈杂的输出声。将输出的噪声声压级dB值,减去助听器的增益dB值,即把内在噪声近似等效还原成输入噪声,此值即为等效输入噪声。等效输入噪声应在参考测试增益下,在参考测试频率(或HFA)处测量。
 

  7.电流

  电池电流反映助听器的耗电程度。在参考测试增益位置,以参考测试频率60dB SPL/1000Hz的声音作为输入,测定此时的电池电流。
 

  8.电感灵敏度

  在规定的输入磁场强度和规定的频率点,且在输入-输出特性基本线性条件下,助听器在堵耳模拟器或耦合腔中测得的最大声压级。它的测试步骤是:1)将助听器调至满档增益,其他控制器至各指定位置;2)调节磁场频率至参考测试频率;3)调节磁场强度输入至0.01A/m;4)将助听器朝向拾声最大灵敏度方向,测量声耦合腔中的输出声压级;5)以磁场强度为0.001A/m的输出声压级表示感应最大拾声线圈灵敏度,也即上述测试值减去20dB。
 

  9.输入相关干扰电平

输入相关干扰电平(IRIL,input related interference level)用于描述助听器在抗电磁干扰方面的能力。而随着数字移动电话的迅速普及,电磁干扰声越来越多地影响着助听器配戴者的沟通。数字移动电话所传送出的脉冲射频信号会干扰助听器的麦克风和电感拾音线圈,从而产生令人难以承受的干扰声。国际电工委员会的助听器标准第13部分IEC 60118-13中规定了助听器的电磁兼容的抗扰度要求和测量方法,定义了两种抗扰度等级:临近者兼容和使用者兼容,并规定临近者兼容为必须满足的最低要求,使用者兼容作为附加要求,可由制造商声明。

  IRIL值是当助听器处在麦克风模式并暴露于1kHz的调制射频场中时,通过助听器的输出端测得的1kHz信号电平值减去助听器的增益值来计算获得的,助听器在1kHz的增益由输入的声压级55dB来决定。同时,为了建立IRIL值的基准进行了一系列的听力测试,得出的结论是IRIL等于或小于55dB时可以确保助听器使用者在大多数实际情况下是可以接受的,而且被建议用作性能判据。总之,IRIL被用来表征助听器的抗扰度。IRIL值越低表明助听器抗干扰能力越强。
 

  10.   指向性指数

  指向性指数(DI,directivity index)是用于衡量助听器指向性功能的最主要指标。本质上,DI被看作是指向性麦克风系统对声音的指向轴(通常指前方)响应值能量与其它方向响应值平均能量的比,以分贝dB表示。

  助听器DI的测试在KEMAR上进行,助听器设置在指向性模式,扬声器从各个方向向KEMAR发声,测试助听器的输出声压,然后就可以通过积分的方式计算出指向性指数。由于DI值与频率有关,因此又引入了清晰度指向性指数AI-DI (Articulation Index DI)这一概念,即计算以AI为权重的频率点DI的加权平均值。

 

 


 

 

 

 



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