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/數轉化器(qi)將模擬信(xin)號轉化為數字(zi)信(xin)號，對聲音信(xin)號進行放大，最(zui)后數字(zi)信(xin)號再通(tong)過受話(hua)器(qi)轉變成聲音輸出。

數字助聽器原理

1、助聽器的聲學途徑

對(dui)于佩(pei)帶助聽器的(de)人們來說(shuo)，聲音進入耳(er)道(dao)的(de)途(tu)徑有三條：第一(yi)條途(tu)徑：聲音通(tong)過助聽器或耳(er)模的(de)通(tong)氣孔或耳(er)道(dao)縫隙直接進入耳(er)道(dao)，到達鼓膜。

選配的助聽(ting)器開放程(cheng)度(du)(du)越(yue)(yue)高、聽(ting)力(li)損失(shi)程(cheng)度(du)(du)越(yue)(yue)輕，這條途徑的就越(yue)(yue)占主導地位；第二條(tiao)途徑(jing)：當佩帶者自(zi)己發(fa)聲(sheng)時，聲(sheng)音通過顱骨的(de)振動傳人(ren)(ren)耳道(dao)，在鼓(gu)膜處產生一定的(de)聲(sheng)壓級，這種途徑(jing)只有(you)在本人(ren)(ren)說話時才(cai)能夠被感受到；第三條途徑：聲音進入助(zhu)聽器的麥克風轉換(huan)為電(dian)能，經過運算(suan)后(hou)進行放大，最后(hou)通過受話(hua)器轉換(huan)成(cheng)聲能送(song)到佩(pei)帶者的鼓膜處。

在佩帶(dai)者(zhe)感(gan)受到(dao)聲(sheng)音(yin)(yin)前，聲(sheng)音(yin)(yin)通(tong)過這幾條(tiao)(tiao)路(lu)徑到(dao)達鼓(gu)膜的(de)時(shi)(shi)間不(bu)同。當佩帶(dai)者(zhe)發聲(sheng)時(shi)(shi)，聲(sheng)音(yin)(yin)通(tong)過前兩條(tiao)(tiao)路(lu)徑很快到(dao)達鼓(gu)膜，從而先(xian)被佩帶(dai)者(zhe)感(gan)受到(dao)，而聲(sheng)音(yin)(yin)通(tong)過第三條(tiao)(tiao)路(lu)徑時(shi)(shi)要經過助聽器的(de)運算處理，會(hui)產生一(yi)定(ding)的(de)延遲，當這種延遲達到(dao)一(yi)定(ding)程度時(shi)(shi)，佩帶(dai)者(zhe)會(hui)明顯感(gan)到(dao)音(yin)(yin)質(zhi)發生變化(hua)。

數(shu)字助聽器要經過復(fu)雜的(de)數(shu)字運算，如信號的(de)模(mo)數(shu)/數模(mo)轉(zhuan)換、濾波(bo)、量化等(deng)，所(suo)以產生(sheng)的(de)延遲(chi)時(shi)間(jian)(jian)就長。在過去的(de)十年當中，數字助聽(ting)器引(yin)起的(de)延遲(chi)時(shi)間(jian)(jian)越來越受到人們的(de)重視，因為(wei)其遠比模(mo)擬助聽(ting)器的(de)延遲(chi)時(shi)間(jian)(jian)要長。

雖然(ran)數字助聽(ting)器引起的(de)延(yan)(yan)遲時間僅有幾(ji)毫秒，但言語信號的(de)音質仍然(ran)會受(shou)到影響。當延(yan)(yan)遲時間達到10 ms時，直接進入耳道的(de)聲(sheng)音(yin)(yin)和經過放大(da)后的(de)聲(sheng)音(yin)(yin)就會(hui)相(xiang)互(hu)干擾，這(zhe)(zhe)就使頻譜出現了小的(de)起伏變化，改變了音(yin)(yin)質。但(dan)這(zhe)(zhe)也(ye)是有條(tiao)改變了音(yin)(yin)質。但(dan)這(zhe)(zhe)也(ye)是有條(tiao)件的(de)，只有當兩種聲(sheng)音(yin)(yin)處在相(xiang)似的(de)強度下，才會(hui)引(yin)起聲(sheng)譜發生小變化。

也就(jiu)是說，如果放大后的聲音能量顯著大于直(zhi)接的聲音能量的話，這種變化就(jiu)不會發生(sheng)了。延遲(chi)達(da)到一定時間(jian)，佩帶者(zhe)會有種“回聲感”，當延遲時間達到一定程度(40ms以上)，就會發生聽覺與視覺不同步的現(xian)象，即(ji)“對(dui)不上口型”。

助聽(ting)器延遲效應與聽(ting)力損失的(de)(de)(de)程度有(you)很大關系：聽(ting)力越(yue)差(cha)，患(huan)者得到的(de)(de)(de)放大聲音(yin)就越(yue)多，直接進(jin)入耳道(dao)的(de)(de)(de)聲音(yin)就越(yue)少，延遲就越(yue)不容易注意(yi)到;而且，聽力損失越重(zhong)，助聽器與耳道的密封性就(jiu)越強(如通(tong)氣孔越(yue)小)，導致直接傳人(ren)耳(er)道(dao)的(de)聲音(yin)的(de)更大衰減，從(cong)而使人(ren)不容易(yi)察覺到(dao)延遲的(de)發生(sheng)。數(shu)字(zi)助(zhu)聽(ting)器不可(ke)避免(mian)地會引發延遲，目前延遲是(shi)無法消(xiao)除(chu)的(de)，但關鍵是(shi)多久(jiu)的(de)延遲可(ke)以被(bei)大多數(shu)助(zhu)聽(ting)器佩帶者(zhe)所(suo)接受(shou)。

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

聲學信號從進入(ru)放(fang)大系統到輸出(chu)會產生的一(yi)定延(yan)遲時(shi)間，通常稱為處理延(yan)遲時(shi)間( processing delay，PD)。延遲(chi)時間取決于系統的采樣率和算法，大體上(shang)說(shuo)，頻率分辨率越高，延遲(chi)時間越長。

在過去的十年(nian)中，Stone等針對可(ke)接受的助(zhu)聽器(qi)延(yan)遲時間做了大(da)量研(yan)究(jiu)，其研(yan)究(jiu)成果總結如(ru)下：延(yan)遲時間增加(jia)，干擾就會增加(jia);20～30ms的延(yan)遲時間就可以讓輕度至中(zhong)度聽力損失(shi)的患者感覺到聲音“失(shi)真(zhen)”;而對于正(zheng)常人來說(shuo)，如果延遲時(shi)間超過30ms，其言(yan)語理解力就會(hui)受到(dao)影響。另外，一些助(zhu)聽器研究人員認為(wei)延遲達到(dao)10 ms就會影響音(yin)質。

近(jin)年(nian)來，開放耳(er)道助聽器的受歡迎度與日俱(ju)增(zeng)，重(zhong)又引(yin)發(fa)了對(dui)助聽器延遲時(shi)間的關(guan)注。從命名來看，“開放”使耳模/耳塞與耳道的(de)密(mi)封性大大降低，這與傳統的(de)耳模或(huo)定制(zhi)機有(you)很(hen)大差別(bie)。因此，在開放(fang)耳道助聽(ting)器(qi)驗配中，有(you)更多的(de)聲(sheng)(sheng)音直接傳人耳道，佩(pei)戴(dai)者很(hen)容(rong)易感(gan)受到這部分聲(sheng)(sheng)音。而且，往往選配開放(fang)耳道助聽(ting)器(qi)的(de)人群都為輕(qing)度到中度聽(ting)力損失(shi)，他們更能感(gan)受到助聽(ting)器(qi)的(de)延遲時間。

最近(jin)的一項研究表明，如果聽力損失(shi)最先發生于(yu)2kHz和1 kHz，開放耳道(dao)選配中的(de)延遲(chi)時間分(fen)別不能超過5ms和6ms，否則會(hui)使音質受損。但研究者同(tong)時也指出，其(qi)試驗中所使用(yong)的(de)模擬方法混(hun)有很多其(qi)他因素，實際情況(kuang)下佩戴者可以忍受更(geng)長的(de)延遲時間。

3、助聽器的信號處理

數字(zi)信號處理中，助(zhu)聽器的每(mei)個“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問增加。助聽器(qi)的通道數越多(duo)，數字噪聲(sheng)抑(yi)制功(gong)能越先進(jin)，反饋處理系統越復雜，其(qi)產生(sheng)的(de)延(yan)遲時(shi)間越長。信號處理的(de)種類是另一個(ge)需要(yao)考慮的(de)因素。

助(zhu)聽(ting)器制造商(shang)通常(chang)采用(yong)兩種不同的方法(fa)對信號進行(xing)處理和頻率(lv)分析：一種是(shi)通過濾波器把聲音信號按照頻率(lv)的不同分別進行(xing)處理，另一種是(shi)使用(yong)快速(su)傅(fu)立葉變換( fast fourier transformation，FFT)同時處理所有輸入信號。兩(liang)種方法都(dou)遵循聲學不(bu)(bu)確定性原理或測不(bu)(bu)準原理，即頻(pin)域與時域都(dou)可以變(bian)化，但頻(pin)域與時域的乘積是(shi)不(bu)(bu)變(bian)的。

這表明系(xi)統的時域分(fen)辨(bian)能力(li)與頻(pin)域分(fen)辨(bian)能力(li)相互(hu)制約，這就是說，如果頻(pin)域分(fen)辨(bian)率(lv)增加(jia)，時域分(fen)辨(bian)率(lv)就會(hui)降(jiang)低，反(fan)之也如此。所以，通道越窄，群延遲時間越長(chang)(不論是(shi)濾波法(fa)還是(shi)快速(su)傅立葉(xie)變換法(fa))。兩種方(fang)法的根本區別是：快速傅立葉變(bian)換(huan)的各個通道的帶寬(kuan)是相同的，而(er)濾波(bo)方(fang)法各個通道的帶寬(kuan)可以是不同的。

濾波方法模(mo)擬了(le)入耳(er)耳(er)蝸基底(di)膜(“臨(lin)界(jie)帶寬(kuan)”)的對數(shu)結構，其低頻感受區基(ji)底膜的分辨率要(yao)高于高頻感受區基(ji)底膜。按照聲學不確定性原理，低頻所需的窄帶濾波器相對于高頻引發(fa)了更長的延(yan)遲時間。

研(yan)究已經證實(shi)，如果助聽器的頻率依賴性延遲(chi)太(tai)久的話，當原始語(yu)言信號中輔音出現在元音之(zhi)后(即“元音十輔音”)時產生延遲后，聽者在元音(yin)之前(qian)就感(gan)覺到輔音(yin)的(de)存在，即“輔音(yin)十元音(yin)”，或者兩者同時出現。

而利用傅立葉變換的(de)(de)方法(fa)，信號包絡被統一分析，各等帶寬的(de)(de)頻譜(pu)進行相同處(chu)理(li)，因此，與濾(lv)波法(fa)不(bu)同，傅立葉變換引起的(de)(de)延(yan)遲(chi)(chi)時(shi)間在(zai)各個頻段內是(shi)相同的(de)(de)，不(bu)會(hui)出現以(yi)上元音(yin)和輔音(yin)先后顛(dian)倒的(de)(de)情況。無論助聽(ting)器生產廠家采用哪種方法(fa)進行信號處(chu)理(li)，助聽(ting)器的(de)(de)延(yan)遲(chi)(chi)時(shi)間都會(hui)延(yan)長，因為聲音(yin)信號所(suo)經過的(de)(de)處(chu)理(li)器和算法(fa)都在(zai)增加。

數字助聽器的特點

全數(shu)字助聽器有這個(ge)或多個(ge)微小芯片整理器，能將(jiang)模(mo)擬(ni)信(xin)號轉換為0和1的計算機語言。這(zhe)種格式的聲(sheng)(sheng)波(bo)比模(mo)擬聲(sheng)(sheng)波(bo)可以更快、更有效地開展(zhan)整理。數字運算法能快速分(fen)析聲(sheng)(sheng)強(qiang)(qiang)和聲(sheng)(sheng)頻(pin)，并通(tong)過調(diao)節聲(sheng)(sheng)強(qiang)(qiang)和聲(sheng)(sheng)頻(pin)，使(shi)助聽(ting)器切合不(bu)同(tong)的聽(ting)力損失。

數(shu)字(zi)(zi)運算法能(neng)夠(gou)(gou)繼續地顧問噪聲(sheng)，盡管演講(jiang)的(de)(de)(de)響聲(sheng)的(de)(de)(de)強度在(zai)毫(hao)秒之內都可快速(su)變化(hua)，但噪聲(sheng)在(zai)這個(ge)相對較長的(de)(de)(de)時刻(ke)內保(bao)持穩定(ding)。經過一(yi)段使用時刻(ke)后，數(shu)字(zi)(zi)技術(shu)能(neng)夠(gou)(gou)精確(que)減(jian)小諸如車流(liu)聲(sheng)及家(jia)用電器(qi)等(deng)連(lian)續性的(de)(de)(de)噪聲(sheng)。當(dang)短促(cu)的(de)(de)(de)響聲(sheng)如說話聲(sheng)被助(zhu)聽(ting)器(qi)監測到今后，阿拉伯數(shu)字(zi)(zi)技術(shu)能(neng)立即調(diao)整助(zhu)聽(ting)器(qi)，把響聲(sheng)回答到放大的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)。

數(shu)(shu)字(zi)技術能(neng)連(lian)續地把(ba)聲(sheng)(sheng)音(yin)分成(cheng)不同的(de)(de)(de)頻道(dao)。例如，這個聽力損失者聽不清(qing)低音(yin)，但如果放(fang)(fang)大(da)某些(xie)(xie)頻段的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)，甚至是一點兒(er)，就(jiu)會(hui)讓他受不了。具有全(quan)數(shu)(shu)字(zi)壓(ya)縮路線的(de)(de)(de)助聽器能(neng)夠將接收的(de)(de)(de)響聲(sheng)(sheng)分層，探測并著重放(fang)(fang)大(da)那些(xie)(xie)需求放(fang)(fang)大(da)的(de)(de)(de)響聲(sheng)(sheng)。

數字技術(shu)精密調節的性能(neng)還體(ti)如(ru)今(jin)寧(ning)靜的環(huan)境中。助聽器通過使(shi)用(yong)一(yi)種叫(jiao)擴展技術的(de)聽力技術，數字運(yun)算法(fa)能夠(gou)把細微的(de)環境(jing)響聲(sheng)從家(jia)用(yong)電器的(de)噪音中區別出來。阿拉伯(bo)數字運(yun)算法(fa)還能夠(gou)減小或消(xiao)除聲(sheng)反映(ying)。聲(sheng)反映(ying)是助(zhu)聽器消(xiao)耗中的(de)一(yi)大困難(nan)。 數字運算法能夠在聲反映(ying)(ying)可以聽到之前(qian)即(ji)開(kai)展監測，然(ran)后減小聲反映(ying)(ying)所屬(shu)頻段的響聲，老(lao)人助聽器而不會對(dui)可覺察的響聲水(shui)平(ping)產生顯著影響。

數字助聽器和模擬助聽器的區別

1、從(cong)機芯上看，模擬(ni)(ni)助(zhu)聽器(qi)是由大量的電子元器(qi)件組成(cheng)的，采用模擬(ni)(ni)路線，其核心是模擬(ni)(ni)信(xin)號(hao)的放大，當然，信(xin)號(hao)也是使用模擬(ni)(ni)信(xin)號(hao)。而全數字助(zhu)聽器(qi)芯片采用微電腦芯片，相當于一臺小型的計算(suan)機，采用邏(luo)輯(ji)電路，即輸入(ru)信(xin)號(hao)經(jing)過高精度(du)計算(suan)后(hou)輸出，信(xin)號(hao)為數字信(xin)號(hao)。

2、在聽(ting)(ting)力學的(de)方面而言(yan)，傳統的(de)模擬助(zhu)聽(ting)(ting)器采用線(xian)性放(fang)(fang)大(da)，對(dui)所有聲音進(jin)行(xing)相同程度的(de)放(fang)(fang)大(da)，使得(de)相對(dui)較小的(de)聲音不(bu)會被(bei)清楚地聽(ting)(ting)到(dao)，過(guo)(guo)度的(de)聲音非常(chang)不(bu)舒服，聲音質量(liang)受到(dao)嚴重(zhong)的(de)影響，并且(qie)可能(neng)會進(jin)一步損(sun)壞(huai)患者(zhe)的(de)聽(ting)(ting)力。而全(quan)數(shu)字助(zhu)聽(ting)(ting)器采用的(de)是(shi)非線(xian)性放(fang)(fang)大(da)，不(bu)僅可以做到(dao)對(dui)大(da)聲壓縮，小聲變大(da)，使得(de)經處理過(guo)(guo)后的(de)聲音聽(ting)(ting)起來(lai)舒適清楚，還能(neng)夠更好的(de)保護殘(can)余聽(ting)(ting)力。

3、從功能上講，全數(shu)字助聽器(qi)還具(ju)(ju)備許多模擬式助聽器(qi)所沒(mei)有具(ju)(ju)備的功能，全數(shu)字助聽器(qi)處理(li)速(su)度極快，就(jiu)(jiu)像一個探測器(qi)，會(hui)自動隨環境(jing)(jing)的變化(hua)而(er)變化(hua)，它(ta)(ta)會(hui)自動分析環境(jing)(jing)中的聲音，如果在嘈雜的環境(jing)(jing)中，它(ta)(ta)就(jiu)(jiu)會(hui)發揮自動降噪功能，放大講話的聲音，而(er)將噪音降低，從而(er)提高(gao)語言的理(li)解力。

4。數字助聽器還具有體積小、外(wai)觀好、非常穩定(ding)、抗干擾(rao)等(deng)優點。

根據上面的(de)比較而(er)言，數(shu)字助(zhu)聽(ting)器(qi)不論是從性能上，還是效果(guo)上來講(jiang)都(dou)比模(mo)擬助(zhu)聽(ting)器(qi)要(yao)好，現在大部分的(de)聽(ting)力(li)患(huan)者都(dou)會更偏向于購買數(shu)字助(zhu)聽(ting)器(qi)，數(shu)字助(zhu)聽(ting)器(qi)對患(huan)者的(de)體驗(yan)度更佳(jia)。