耳聋助听器的设计毕业论文Word文件下载.docx

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1工作原理

2耳聋助听器电路图中元器件的选择

3元件描述

4调试过程

完成电路·

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总结·

20

致·

21

参考文献·

22

摘要

助听器（HearingAid）是一种供听障者使用的、补偿听力损失的小型扩音设备，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。

虽然这种方法的增益效果仅为3dB左右，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，如像喇叭或螺号一样的“耳喇叭”，木制的“听板”、“听管”，像帽子和瓶子一样的“听帽”、“听瓶”，像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，才逐渐被炭精式助听器取代。

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。

引言

随着相关听力知识的普及，人们会越来越重视自己的听力，同事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。

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，但作为商品远远没有成熟，远远不能满足广大特殊用户的需求，于是今年来又推出了“数码”助听器，数字信号处理能力极强，为选配提供更大的灵活性。

经理了一百多年的风风雨雨，今天的助听器已经有了耳式、耳背式、盒式、眼镜式、发卡式、钢笔式、无线式等多种形状，助听效果明显提高。

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。

3、智能化：

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。

方案选择

助听器实际上事一部超小型扩音器，它包括送话器（话筒）、放大器和受话器（耳机或骨导器）三部分。

声音由话筒变换成为微弱的电信号，经放大器放大后输送到耳机（或骨导器），变换成较强的声音传入耳。

工作原理图：

结构构架

图1-1~图1-8给出了国外厂家生产的八种助听器的电路原理图。

其中图1-2开关S的1位为断，2位为一般助听，3位为助听。

从综合分析可以看出，它们有许多共同之处，同时又各具有特色。

图1-1

图1-2

从电路程式，多为3~4级低频放大器，除部分电路的末级采用固定偏流式电路外，各级都引入了各种不同形式的负反馈电路，以稳定放大器的工作点和放大倍数，减少非线性失真。

图1-7的输入级很有特色，它用一电感取代了通常使用的射极电阻，这样既获得了较大的交流阻抗而又不使直流压降太大，而在低电压下，更要注意直流压降的微笑损失。

图1-3

图1-4

图1-5

为了进一步完善功能，有的助听器加入了音调选择（图1-3,1-6,1-7）和装着（图1-2,1-3,1-4,1-6,1-8）。

其中图1-6的音调选择是通过转换开关来该改变负反馈电容的数值。

利用电容对较高音频的容抗较小，反馈量大的特性，从而降低高音增益，使低音得到相对的提升。

图1-8则是通过接入或断开基极回路旁路电容器来完成“低音”与“高音”转换的。

图1-3的音调选着采用了多种方式，“低音”档接上反馈电容“中音”档不接，“高音”档则是用一电容与原耦合电容串联，使总得耦合电容量减少来提高下限频率（消除低音频）。

音频选择装置可适应不用使用者对音调的要求，其中图1-3的效果最为显著。

至于听装置，是用一拾音线圈L通过转换开关确定话筒，当它置于机旁时，会感应到话音信号，经过放大后送到耳机，以解决戴助听器是打的困难。

图1-6

图1-7

图1-8

图1-3与图1-8加入了自动增益控制电路。

它们将末级输出的音频信号的一部分经整流滤波后，得到一个随输出信号强弱而改变的电压加到输入级的基级，当信号过强时，增益降低，以免末级过载引起大的失真。

一个合格的耳聋助听器至少应考虑下述六项性能指标：

1、频率围。

低档耳聋助听器的频率围至少在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围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。

本项目设计方案

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、拾音等设备,以及O-M-T（关断－话筒－）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。

1、工作原理：

耳聋助听器原理图如图1所示，该电路实质是由晶体三极管VT1～VT3构成的一个多级音频放大器。

在该电路图中，VT1跟外围的阻容元件一起构成了典型的阻容耦合放大电路，发挥着前置音频电压放大的作用;

VT2、VT3则一起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，输出阻抗较低，方便其与8Ω的低阻耳塞式耳机相互匹配。

　　图1

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。

2、耳聋助听器电路图中元器件的选择

图2

2.1VT1、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。

2.2B选用CM-18W型（φ10mm×

6.5mm）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。

2.3RTX-1/8W型碳膜电阻器特点：

较低价格的电阻器，小体积可节省安装空间，有散装编带和卷轴包装形式，可提供各种引线整形产品，阻值围广等特点。

2.4XS选用CKX2-3.5型（φ3.5mm口径）耳塞式耳机常用的两芯插孔。

　　改制方法参见图2所示，用镊子夹住插孔的簧片向下略加弯折，将、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，、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CSX2-3.5型（φ3.5mm）两芯插头的8Ω低阻耳塞机。

2.5R1～R5均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。

C1～C3均用CD11-10V型电解电容器