現在的助聽器功能越來越強大，助聽器技術的發展甚至可以和芯片、移動電話技術相比較。科技的發展使得過去全聾的孩子也有了聽到聲音的希望。助聽器中的全數字助聽器以一種嶄新的方式來對聲音信號進行處理，能夠改善音質、降低噪音。麥克風收集完聲音信號后，再通過模/數(shu)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)器將模擬信(xin)號轉(zhuan)(zhuan)化(hua)為(wei)數(shu)字信(xin)號，對聲音(yin)信(xin)號進行放(fang)大，最(zui)后(hou)數(shu)字信(xin)號再(zai)通過受話器轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成聲音(yin)輸出。

數字助聽器原理

1、助聽器的聲學途徑

對于佩帶助聽器的(de)(de)人們來說，聲音進(jin)入耳(er)道的(de)(de)途徑有三條：第一條途徑：聲音通過助聽器或(huo)耳(er)模的(de)(de)通氣孔或(huo)耳(er)道縫(feng)隙直接進(jin)入耳(er)道，到(dao)達鼓(gu)膜(mo)。

選配的助聽(ting)器開放程度(du)越(yue)(yue)高、聽(ting)力損失程度(du)越(yue)(yue)輕，這(zhe)條(tiao)途徑的就越(yue)(yue)占主(zhu)導地位(wei)；第(di)二條途徑：當佩帶者自己發聲時，聲音通過顱骨的(de)振動傳人(ren)耳道，在(zai)鼓(gu)膜處(chu)產(chan)生(sheng)一(yi)定的(de)聲壓級，這種途徑只有在(zai)本人(ren)說話時才能夠被(bei)感受(shou)到；第三條途徑：聲音進入(ru)助聽器(qi)的(de)(de)麥克(ke)風轉換(huan)為電能(neng)，經(jing)過(guo)運算(suan)后進行放大，最(zui)后通過(guo)受話器(qi)轉換(huan)成聲能(neng)送到佩帶者的(de)(de)鼓(gu)膜處。

在佩(pei)帶(dai)者感受(shou)到(dao)(dao)聲(sheng)音(yin)前，聲(sheng)音(yin)通過(guo)這(zhe)幾條路徑(jing)(jing)到(dao)(dao)達鼓(gu)膜的時間不(bu)同(tong)。當(dang)佩(pei)帶(dai)者發聲(sheng)時，聲(sheng)音(yin)通過(guo)前兩條路徑(jing)(jing)很(hen)快到(dao)(dao)達鼓(gu)膜，從而先被(bei)佩(pei)帶(dai)者感受(shou)到(dao)(dao)，而聲(sheng)音(yin)通過(guo)第三條路徑(jing)(jing)時要經過(guo)助聽器的運算處理，會(hui)產生(sheng)一(yi)定(ding)的延遲(chi)，當(dang)這(zhe)種延遲(chi)達到(dao)(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度時，佩(pei)帶(dai)者會(hui)明顯感到(dao)(dao)音(yin)質發生(sheng)變化。

數字助聽器要經過復雜的(de)數字運算(suan)，如(ru)信號(hao)的(de)模數/數(shu)模(mo)轉換、濾(lv)波、量化等，所以產生(sheng)的(de)延遲(chi)(chi)時間(jian)(jian)就(jiu)長。在過去的(de)十年當中，數(shu)字助(zhu)聽(ting)器引起的(de)延遲(chi)(chi)時間(jian)(jian)越來(lai)越受(shou)到(dao)人們的(de)重視，因為其(qi)遠比模(mo)擬助(zhu)聽(ting)器的(de)延遲(chi)(chi)時間(jian)(jian)要長。

雖然(ran)數字助聽器引(yin)起的延遲(chi)時間僅有(you)幾毫秒(miao)，但言(yan)語信(xin)號的音質仍然(ran)會(hui)受到(dao)影響。當延遲(chi)時間達(da)到(dao)10 ms時，直接進入耳道(dao)的(de)聲音和經(jing)過放(fang)大后的(de)聲音就(jiu)會相(xiang)互干擾，這就(jiu)使頻譜(pu)出(chu)現了(le)(le)小的(de)起伏變(bian)(bian)化(hua)，改變(bian)(bian)了(le)(le)音質。但(dan)這也是有(you)條改變(bian)(bian)了(le)(le)音質。但(dan)這也是有(you)條件的(de)，只有(you)當(dang)兩(liang)種(zhong)聲音處(chu)在相(xiang)似的(de)強度下，才會引起聲譜(pu)發生(sheng)小變(bian)(bian)化(hua)。

也就是(shi)說，如果放(fang)大后的聲音能(neng)量(liang)顯著大于(yu)直接(jie)的聲音能(neng)量(liang)的話，這種(zhong)變(bian)化(hua)就不會發生了。延遲(chi)達到一定時間，佩帶者會有種(zhong)“回聲感”，當延遲時間達到一定程度(40ms以(yi)上)，就(jiu)會發生聽(ting)覺(jue)與視(shi)覺(jue)不同步的現(xian)象，即“對不上口型(xing)”。

助聽器延遲效應與聽力(li)損失的(de)程度有(you)很大關系：聽力(li)越(yue)差，患(huan)者得到的(de)放大聲音(yin)就越(yue)多，直接進入耳道的(de)聲音(yin)就越(yue)少，延遲就越(yue)不容易注(zhu)意到;而且，聽(ting)力(li)損失越重，助聽(ting)器與(yu)耳道的密封性(xing)就(jiu)越強(如通氣孔越(yue)小)，導(dao)致(zhi)直接傳人耳道的聲音的更大(da)衰減，從而使人不(bu)容易察覺到(dao)延(yan)(yan)遲(chi)的發生。數字助聽器不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地會引發延(yan)(yan)遲(chi)，目前(qian)延(yan)(yan)遲(chi)是無(wu)法(fa)消除的，但關鍵是多久的延(yan)(yan)遲(chi)可(ke)以被大(da)多數助聽器佩帶者所(suo)接受。

該圖片由注冊用戶"歐仕達助聽器"提供，版權聲明反饋

2、數字助聽器的延遲時間

聲學(xue)信(xin)號從進入(ru)放大系統到輸出會產生的一(yi)定(ding)延遲時間(jian)，通常(chang)稱為處理延遲時間(jian)( processing delay，PD)。延(yan)遲時間取決于系統的采樣率和(he)算(suan)法(fa)，大體上(shang)說(shuo)，頻率分(fen)辨(bian)率越高，延(yan)遲時間越長。

在過去的十年(nian)中，Stone等針對(dui)可(ke)接(jie)受的助聽器延遲(chi)(chi)時間(jian)做(zuo)了大量研究，其研究成果總結如下：延遲(chi)(chi)時間(jian)增加，干擾就(jiu)會(hui)增加;20～30ms的延遲時間就(jiu)可以讓輕度至中度聽力損失(shi)的患者(zhe)感(gan)覺到聲(sheng)音“失(shi)真”;而對于正常人來說(shuo)，如果延(yan)遲時間(jian)超(chao)過30ms，其言語理解(jie)力就會受到影響(xiang)。另外(wai)，一(yi)些助聽器研究人員(yuan)認為延遲達到10 ms就會影(ying)響音質(zhi)。

近年來，開放(fang)耳道助聽器的(de)受歡迎度與(yu)日俱增，重又(you)引發(fa)了對助聽器延遲(chi)時間的(de)關注。從(cong)命名來看，“開放”使耳模/耳(er)塞與耳(er)道(dao)(dao)的(de)(de)密封性大大降低(di)，這與傳統的(de)(de)耳(er)模或定制機有很(hen)(hen)大差別。因(yin)此，在開放(fang)耳(er)道(dao)(dao)助聽(ting)(ting)(ting)(ting)器驗配中，有更(geng)多的(de)(de)聲音直接(jie)傳人耳(er)道(dao)(dao)，佩戴者很(hen)(hen)容(rong)易(yi)感(gan)受(shou)到這部分聲音。而且，往往選配開放(fang)耳(er)道(dao)(dao)助聽(ting)(ting)(ting)(ting)器的(de)(de)人群都(dou)為輕度到中度聽(ting)(ting)(ting)(ting)力(li)損失，他們更(geng)能感(gan)受(shou)到助聽(ting)(ting)(ting)(ting)器的(de)(de)延遲(chi)時間。

最近的一項(xiang)研究(jiu)表明，如果聽(ting)力損(sun)失最先發(fa)生(sheng)于2kHz和1 kHz，開放耳(er)道選配中的延遲時(shi)間(jian)分別不能(neng)超過5ms和6ms，否則會使(shi)音質受損。但研究者同時(shi)也指出，其試驗中所(suo)使(shi)用的模(mo)擬方法混有很多其他因素，實際情況下佩戴者可以忍(ren)受更長的延(yan)遲時(shi)間。

3、助聽器的信號處理

數(shu)字信(xin)號處理(li)中(zhong)，助聽器的每個“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問增(zeng)加。助聽(ting)器(qi)的(de)通道數越(yue)多，數字噪聲(sheng)抑制功能越(yue)先進，反饋(kui)處理(li)系(xi)統越(yue)復(fu)雜，其產(chan)生的延遲時(shi)間越(yue)長。信號處理(li)的種(zhong)類是(shi)另一個需要考慮的因素。

助聽器(qi)制(zhi)造商通(tong)常采(cai)用兩種(zhong)(zhong)不同(tong)的(de)方法對信號(hao)進行處理(li)和頻率分(fen)析：一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)通(tong)過濾波器(qi)把聲音信號(hao)按照頻率的(de)不同(tong)分(fen)別進行處理(li)，另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)使用快(kuai)速傅立葉(xie)變換( fast fourier transformation，FFT)同時(shi)處理所有輸入信號(hao)。兩種方法(fa)都遵循聲(sheng)學不確定性原(yuan)理或測不準(zhun)原(yuan)理，即頻域與(yu)時(shi)域都可(ke)以(yi)變(bian)化，但頻域與(yu)時(shi)域的乘(cheng)積是不變(bian)的。

這表明(ming)系(xi)統的時(shi)(shi)域分(fen)辨能力與頻域分(fen)辨能力相(xiang)互制(zhi)約，這就(jiu)是說(shuo)，如(ru)果(guo)頻域分(fen)辨率(lv)增(zeng)加，時(shi)(shi)域分(fen)辨率(lv)就(jiu)會降低(di)，反之(zhi)也(ye)如(ru)此。所以，通道(dao)越(yue)窄，群(qun)延遲時(shi)(shi)間越(yue)長(不論(lun)是濾(lv)波法還(huan)是快速傅(fu)立葉變換法)。兩種方(fang)法(fa)的根本區別是(shi)：快速傅立葉變換的各個通(tong)道(dao)的帶寬是(shi)相(xiang)同的，而濾波方(fang)法(fa)各個通(tong)道(dao)的帶寬可(ke)以是(shi)不(bu)同的。

濾波方法模擬了入耳耳蝸基(ji)底膜(“臨(lin)界帶寬”)的(de)對數結構，其(qi)低頻(pin)感受區基底膜的(de)分(fen)辨率要高于高頻(pin)感受區基底膜。按照聲學不確(que)定性原(yuan)理，低頻(pin)所需的(de)窄帶濾波器相對于高頻(pin)引發(fa)了(le)更長的(de)延遲時(shi)間。

研究已經證實，如果(guo)助聽器(qi)的(de)頻率依賴性延遲(chi)太久的(de)話，當原始(shi)語言信號中(zhong)輔音出現在(zai)元音之后(hou)(即“元音十輔音”)時(shi)產生(sheng)延遲(chi)后，聽者(zhe)(zhe)在元(yuan)音之前就感覺到輔音的存在，即(ji)“輔音十元(yuan)音”，或者(zhe)(zhe)兩者(zhe)(zhe)同時(shi)出現。

而利(li)用傅(fu)立(li)葉(xie)變換的(de)(de)方(fang)法(fa)，信號(hao)包絡被統一分(fen)析(xi)，各(ge)等(deng)帶寬的(de)(de)頻(pin)(pin)譜進行(xing)相同處理(li)，因(yin)此(ci)，與(yu)濾波(bo)法(fa)不同，傅(fu)立(li)葉(xie)變換引起(qi)的(de)(de)延遲(chi)時間在(zai)各(ge)個頻(pin)(pin)段內是相同的(de)(de)，不會出現以(yi)上元音(yin)(yin)和輔(fu)音(yin)(yin)先后(hou)顛倒的(de)(de)情況。無論(lun)助聽器(qi)生產廠(chang)家采(cai)用哪(na)種方(fang)法(fa)進行(xing)信號(hao)處理(li)，助聽器(qi)的(de)(de)延遲(chi)時間都(dou)會延長，因(yin)為聲音(yin)(yin)信號(hao)所經過的(de)(de)處理(li)器(qi)和算(suan)法(fa)都(dou)在(zai)增(zeng)加。

數字助聽器的特點

全數字助聽器(qi)有這個或多個微小芯片整理(li)器(qi)，能(neng)將模擬信號(hao)轉換為0和1的計(ji)算機語言。這種格式的聲(sheng)波比(bi)模擬聲(sheng)波可以更快、更有(you)效地開(kai)展整理。數字(zi)運算法能快速分析(xi)聲(sheng)強(qiang)和(he)聲(sheng)頻，并(bing)通過調節聲(sheng)強(qiang)和(he)聲(sheng)頻，使(shi)助聽器切合不同的聽力損(sun)失。

數字運算法(fa)能(neng)夠繼續地(di)顧問噪聲(sheng)，盡管(guan)演講的(de)響聲(sheng)的(de)強度在毫(hao)秒之內都可快速變(bian)化(hua)，但噪聲(sheng)在這(zhe)個相對較長(chang)的(de)時(shi)(shi)刻(ke)內保持穩定。經過(guo)一段使用時(shi)(shi)刻(ke)后，數字技術(shu)能(neng)夠精(jing)確減小諸如車流聲(sheng)及家用電器等連續性的(de)噪聲(sheng)。當短(duan)促的(de)響聲(sheng)如說話聲(sheng)被助聽(ting)器監測到(dao)(dao)今后，阿拉伯數字技術(shu)能(neng)立即調整助聽(ting)器，把響聲(sheng)回(hui)答到(dao)(dao)放(fang)大的(de)水(shui)平。

數字技術能連續(xu)地把聲音分成(cheng)不(bu)同的頻道。例(li)如，這個(ge)聽(ting)力損失者聽(ting)不(bu)清低音，但如果放大某些(xie)頻段的聲音，甚至是一點兒，就(jiu)會(hui)讓他(ta)受不(bu)了(le)。具(ju)有全數字壓縮路線的助(zhu)聽(ting)器能夠將接收的響聲分層(ceng)，探測并著重放大那些(xie)需(xu)求放大的響聲。

數字技術精密調節的性能還(huan)體如今寧靜的環境中(zhong)。助聽器通(tong)過使用(yong)一(yi)種(zhong)叫擴展(zhan)技術的聽(ting)力技術，數字(zi)運(yun)算(suan)法能夠(gou)把細微(wei)的環境響(xiang)聲(sheng)(sheng)從家用(yong)電器(qi)的噪音中區別(bie)出來(lai)。阿(a)拉伯數字(zi)運(yun)算(suan)法還能夠(gou)減小或消(xiao)除(chu)聲(sheng)(sheng)反映。聲(sheng)(sheng)反映是助聽(ting)器(qi)消(xiao)耗中的一(yi)大困難。 數字運算(suan)法能夠在聲反映可(ke)以(yi)聽到之前即開展監測，然后減小聲反映所(suo)屬頻段的響聲，老(lao)人助聽器而不(bu)會對可覺察的響(xiang)聲(sheng)水平產生(sheng)顯著影響(xiang)。

數字助聽器和模擬助聽器的區別

1、從機芯上看，模擬助聽器是由大量的(de)(de)(de)電子元器件組成的(de)(de)(de)，采(cai)用(yong)模擬路線(xian)，其核心是模擬信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)放大，當(dang)然，信號(hao)(hao)也是使用(yong)模擬信號(hao)(hao)。而全數(shu)字(zi)助聽器芯片采(cai)用(yong)微電腦芯片，相當(dang)于(yu)一臺(tai)小型的(de)(de)(de)計(ji)(ji)算機，采(cai)用(yong)邏輯電路，即輸(shu)入(ru)信號(hao)(hao)經過高精度計(ji)(ji)算后(hou)輸(shu)出，信號(hao)(hao)為(wei)數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)。

2、在(zai)聽(ting)力學的(de)(de)(de)方面而言，傳統的(de)(de)(de)模擬助聽(ting)器(qi)采(cai)用線(xian)性放(fang)大，對(dui)所有聲(sheng)音(yin)(yin)進行相同程度(du)的(de)(de)(de)放(fang)大，使得相對(dui)較(jiao)小的(de)(de)(de)聲(sheng)音(yin)(yin)不會(hui)被清(qing)楚地聽(ting)到，過(guo)度(du)的(de)(de)(de)聲(sheng)音(yin)(yin)非常不舒服，聲(sheng)音(yin)(yin)質量受到嚴重的(de)(de)(de)影(ying)響，并且可能會(hui)進一步損壞患者的(de)(de)(de)聽(ting)力。而全數(shu)字助聽(ting)器(qi)采(cai)用的(de)(de)(de)是非線(xian)性放(fang)大，不僅可以做到對(dui)大聲(sheng)壓縮，小聲(sheng)變大，使得經處理過(guo)后的(de)(de)(de)聲(sheng)音(yin)(yin)聽(ting)起(qi)來舒適(shi)清(qing)楚，還能夠更好的(de)(de)(de)保(bao)護殘余聽(ting)力。

3、從功能上講，全數字助(zhu)聽器(qi)還具備(bei)許多(duo)模(mo)擬式助(zhu)聽器(qi)所沒有具備(bei)的(de)(de)功(gong)能，全數字助(zhu)聽器(qi)處理速度極快(kuai)，就像一個探測器(qi)，會自(zi)動隨環境的(de)(de)變(bian)化而(er)變(bian)化，它(ta)會自(zi)動分析環境中(zhong)的(de)(de)聲音(yin)，如果在(zai)嘈雜的(de)(de)環境中(zhong)，它(ta)就會發揮自(zi)動降(jiang)噪功(gong)能，放大(da)講話的(de)(de)聲音(yin)，而(er)將(jiang)噪音(yin)降(jiang)低，從而(er)提高語言的(de)(de)理解(jie)力。

4。數字助聽器還具(ju)有體積(ji)小、外觀好、非常穩定、抗干擾等優點(dian)。

根據上(shang)面的比較而言，數(shu)字(zi)助(zhu)(zhu)(zhu)聽(ting)器不論(lun)是(shi)(shi)從性(xing)能上(shang)，還是(shi)(shi)效果上(shang)來講都(dou)比模擬助(zhu)(zhu)(zhu)聽(ting)器要好，現(xian)在(zai)大(da)部(bu)分的聽(ting)力患者都(dou)會更偏向于購買數(shu)字(zi)助(zhu)(zhu)(zhu)聽(ting)器，數(shu)字(zi)助(zhu)(zhu)(zhu)聽(ting)器對患者的體驗度更佳。