助听器参数

助听器参数 助听器电声学指标或参数是各项助听器标准规范的主要对象，同时也是助听器验配需要考虑的直接影响佩戴效果的技术参数。从验配角度讲，正确理解和应用各项助听器的电声学指标直接影响助听器的使用和功能的发挥，非常重要。现实生活中，许多助听器验配师常常认为助听器参数是厂家的事，是助听器质量的问题，只是关注助听器的功能，比如降噪能力、多通道的数目、方向性等，其实是本末倒置。一般讲，学习助听器最大困难便是正确理解这些技术参数的意义、测试和应用。 目前 测定有两个版本 ANSI指American National Standard Specification of Hearing Aid Characteristics(美国国家助听器特征性能标准)，由美国声学会出版。 IEC指International Electrotechnical Commission(国际电子技术委员会)及其“助听器出厂质量检查中的性能特性测试”的标准。这个标准最初于1959年出版，从那时起已做修改，它的范围扩大了好多倍，最近的版本是1983年的。IEC标准在欧洲、中东及东亚地区的很多国家是公认的标准。 我国国家标准规定对助听器的测量采用国际电工委员会出版的IEC118-7或IEC118-0规定的要求，根据这两个标准可进行产品出厂检验、产品注册、质量抽检等。目前，在我国不同地区采用的标准并不相同，如上海采用IEC118-0，而北京采用IEC118-7。两个标准的主要区别在于所用的耦合装置不同，在IEC118-7中采用IEC1262cm3耦合腔，在IEC118-0中采用IEC711堵耳模拟器。 IEC126耦合腔是一个内容积为2cm3误差为?1%的圆柱型钢体，其底部装有接收声压的电容传声器，在助听器工作的主要频率范围0.2~5kHz，传声器的频响特性是平直的。该耦合腔的优点是结构简单、性能稳定，有利于复制和标准化;缺点是它未能模拟人耳耳道的柔软性所现出的声阻作用，且2cm3腔体比助听器实际佩戴时耳模尖端与鼓膜之间形成的体积大，因此，用IEC126耦合腔测得的数值与实际使用的情况有较大的差异。 IEC711堵耳模拟器有主腔、声负载网络以及校准过的传声器组成，主腔容积约1.26cm3，它模拟了正常成年人耳的平均声学特性，测试结果较IEC126耦合腔来说，更接近于实际使用情况。 这些标准由下列测试组成: ANSI S3.22(1987) IEC 118-7，118-2(1984.11) SSPL 90曲线 OSPL 90曲线 HFA & SPA-SSPL 90高度 OSPL 90参照试验 平均频率 频率 全范围增益曲线 全范围增益曲线 HFA/SPA全范围增益 参照试验增益 参照试验增益 频率反应曲线 频率反应 频率范围 谐波失真 总谐波失真 等效输入噪声级 等效输入噪声级 电耗量 电量 动态AGC特征 动态输出特征 输入-输出特征 稳态输入/输出曲线图 感应线圈灵敏度 最大感应耦合线圈灵敏度 助听器的主要性能指标有饱和声压级、声增益、频率响应曲线、等效输入噪声、频率范围和失真等。 1.饱和声压级(saturationsoundpressurelevel，SSPL)饱和声压级是指在规定的频率点，助听器在堵耳模拟器或耦合腔内可能达到的最高的声压级。通常有三种方法用来描述饱和声压级。 (1)取饱和声压级曲线 上1kHz、1.6kHz、2.5kHz三点的平均值，为平均饱和声压级。ANSI3.22将这三个频率为HFA(highfrequencyaverage)。 (2)可以取饱和声压级曲线上的峰值为最大饱和声高压级。 (3)可从1kHz、1.6kHz、2.5kHz三个频率中选择一个，该频率对应的声压级即为饱和声压级，但要标明测试频率。 测量SSPL90是在输入90dB和增益最大时进行的，在此测试条件下，几乎所有的助听器都会进入饱和工作状态，故常以输入声压级为90dB时的输出声压级(OSPL90)的测量等效于SSPL90的测量。但有一点需要注意的是，任何放大系统只能提供有限的最大输出，超过最大输出时，放大器不能再放大，接收器也不能再转换更大的信号。如果输入的增加超过饱和水平，输出非但不增加，相反可能会下降，信号会产生失真，所以饱和声压级不一定在最高的输入声压级时出现。 了解助听器的饱和声压级对于助听器的正确选配至关重要，它可以保证:?助听器产生的最大输出在使用者的阈值之上。?助听器产生的最大输出不会超过使用者的不舒适阈。 2.满档声增益(fullonacousticgain)在一个规定的频率点或作为频率的函数，增益控制在最大(满档)处，其它控制器在指定的位置，助听器基本为线性输入输出条件下测得的声增益。满档声增益多用于描述助听器的最大放大能力。测量时，音量调节放置为满档，输入声为50dBSPL或60dBSPL，在0.2~8kHz范围内扫频，从而测得满档声增益的曲线。 在作为一个数值描述时，IEC118-0与ANSIS3.22有不同的计算方法。前者以满档声增益曲线上的峰值来描述，称为最大满档声增益。后者取HFA为满档声增益值，或任选HFA三个频率中的一个(通常为1.6kHz)作为助听器满档声增益的标称值。 3.参考测试频率及参考测试增益 (1)参考测试频率在该频率点，调节增益控制其的位置，以得到与OSPL90有关的增益控制的参考测试位置。参考测试频率通常为1.6kHz。对某些助听器，为了反映高频特性，也可以使用2.5kHz为参考测试频率，但需要在测试报告中注明。 (2)参考测试增益在参考测试频率，输入声压级为60dBSPL时，调节助听器的增益控制，使在耳模拟器中的输出声压级比OSPL90低(15?1)dB，该增益位置为参考测试增益控制位置(如果增益控制达不到该位置时，则可用满档增益控制位置)。此时助听器的增益极为参考测试增益。 4.频率响应特性 (1)综合频率响应曲线助听器在整个工作范围内，增益控制调到参考测试增益控制位置，用一组输入声压级，测得的助听器输入输出特性的频率响应曲线族。纵坐标为dB线性刻度，横坐标为对数频率刻度，且横坐标上10倍频程的长度等于纵坐标上50dB对应的长度。 (2)基本频率响应曲线输入声压级为60dBSPL时，在参考测试增益控制位置测得的频率响应曲线。 5.频率范围在基本频率响应曲线上，计算1kHz、1.6kHz、2.5kHz三个频率所对应的增益的平均值，以通过此数值点做一条平行于横轴的水平线，然后下移20dB再做一条平行线，该线与基本频响曲线的两个交点，即为助听器频率范围的起止频率点。 6.稳态输入-输出图在指定频率和增益控制位置的条件下，输出声压级与输入声压级的函数关系都以dB线性刻度表示。 7.助听器的失真当助听器输出的信号与原有输入信号的特性有差异时，即成为失真也叫畸变。助听器失真包括谐波失真和互调失真。当输出信号产生原有频率整数倍的信号时，称为谐波失真。例如:原有输入信号的频率为1kHz，输出信号中除1kHz外，还含有2kHz、3kHz、4kHz等频率成分，它们就称为谐波失真成分。原始输入与输出信号1kHz，叫基频或基波，而输出信号中的2kHz叫二次谐波，3kHz叫三次谐波。各次谐波量的输出与基波输出的比值，即得谐波百分数;各次谐波的总和叫总谐波失真。我们要求失真越小越好，但是完全不出现谐波失真是不现实的，小于3%的失真，人耳人不容易识别。因此通常采用小于3%作为谐波失真的出厂指标要求。 互调失真指的是当输入信号为等振幅的两个信号时，例如0.8kHz与1kHz，这两个信号经过助听器后，除了出现他们各自的谐波1.6kHz，2.4kHz，3.2kHz和2kHz，3kHz，4kHz之外，还出现两输入信号频率的和与差，即0.8kHz+1kHz=1.8kHz及1kHz-0.8kHz=0.2kHz的成分，这种失真叫互调失真。助听器在接收语言、音乐等复杂的频率成分时，如果助听器本身的线性特性不良，往往会引起互调失真。 谐波失真与互调失真均由于电声器件的非线性所引起，故有时统称它们为非线性失真。与此对应的还有线性失真，它是电声器件的频响不平直，提高了某些频率成分的信号幅值，抑制了另一些频率成分的信号幅值，使输出频响的形状引起与输入频响的形状有出入的现象。 8.等效输入噪声它是评价助听器的内在固有噪声的一个指标。测试时，可把内在噪声近似等效还原成输入噪声，具体测试方法是:打开助听器并关闭声源，测出输出的噪声声压级(dB值)，再减去助听器的参考测试增益(dB值)，即得到等效输入噪声级。 9.电池电流在参考测试增益位置，输入声为60dBSPL时，测得的助听器电路中的电流强度。 10.感应拾音线圈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:?将助听器调制满档增益，其他控制器至各自指定位置;?调节磁场频率至参考测试频率;?调节磁 场强度输入至0.01A/m;?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;?以磁场强度为0.001A/m的输出声压级，表达感应最大拾声线圈灵敏度。 对于带有T档的助听器，使用者可借助助听器内的感应拾音线圈直接接收FM系统或电话听筒中的声频电磁波来接收声音信号 在学习助听器参数时，需要理解助听器最主要的几个技术参数的含义和用法，如助听器的输出、增益和频响这三个重要特征。 所谓助听器的输出，原来用MPO英文表示，现在用OSPL，它指的是助听器在没有失真的情况下所能产生的最大能量，类似我们在买汽车时，需要考虑汽车的马力一样。输出功率在没有失真的情况下能够达到多大分贝，常常用来描述最大输出。输出过去我们一般把它叫做SSPL90，现在我们把它叫做OSPL90，就是说90dB给声，看助听器在什么情况下出现饱和，现在这是广为使用的一个标准，最大输出一般是在115dB到145dB左右。 举个例子来讲，助听器的最大输出象一个房间的房顶，限制了房间里能存放物件的最高高度。而调节这个高度的技术原因是助听器本身的放大能力和其器件传输能力，就验配师而言，更重要的因素是在技术允许的条件下，最大输出的多少完全取决于患者对最大声音的承受能力，也就是我们常常讲的患者的最大不适阈值，即:UCL。因此，如果，助听器验配师只需要知道一个数据的话，应该是最大输出，因为，知道这个数据，至少不会给患者造成痛苦和不舒服的感觉。 其实最大输出时我们的俗称，其正规学名叫饱和的声压级，听起来非常高深，其实按前 面的介绍，一点也不的。所谓饱和声压级有两个含义:首先就是饱和，意思是过了这饱和级别，助听器便开始失真了，无论你再增加多少声能，助听器已经饱和了，不再增加了。第二个含义是声压级，这是声学中计算声音强度的一个物理单位，用SPL来计量，这可能是助听器中使用最频繁的一个单位，千万不要将其和听力级混淆，后者是HL。 助听器的第二个重要参数是增益，英文是gain。刚才说的最大输出是指助听器的最大限制，那么增益则指的是助听器能将声音放大到多少，是一个相对的比较值，一般理解为输出的声音强度减去输入的强度之差。比如说输入的声音是30dB，输出是90 dB，那么60 dB便是这台助听器的增益，这个增加部分就是增益。同样，如果我们用房间来比喻的话，最大输出房顶，如果一个人站在房间里，他的高度便是输入，如果这个人跳起来，他跳的高度便是增益，而无论这个人的弹跳力多好，他跳的最高高度是天花板，被限制了。这就是一个不太恰当，但是生动的比喻，来描述最大输出和增益之间的关系。 70dB以上增益的助听器我们都把它叫做大功率助听器，到了80dB以上就叫做超大功率助听器，65dB叫做中功率助听器。定制机耳道的增益一般都是在60dB以下，所谓的CIC完全耳道式助听器的增益不会超过45以上的。 当然，我们必须理解最大输出和增益这两个概念是不一样的，前者告诉我们一台助听器能产生的最大能量，而后者只是告诉我们声音能被放大多少的程度。最大输出是保证患者安全，增益则是保证患者在安全的情况下，能听得到声音。 第三个重要参数助听器的频响，也叫频率反应曲线(frequency response)，是指在助听器放大的时候，各个频率声音强度的表现程度，严格讲，助听器的频率范围越广越好，说明声音能得到完整的放大和再现。如果再用房间来比喻的话，频响特征是房间的宽度。频响指的是助听器在不同的频率它所放大的增益的多少，频响告诉我们的是助听器的频率的宽度，频率的宽度是越宽越好，不同的助听器它的宽度是不一样的。过去模拟助听器的频响受技术和器件影响，一般频响范围很窄，最高频率不超过4000 Hz，最低在500 Hz，而现在数字技术和先进的接收器使得频响拓展到7000 Hz以上。频响特征决定了一台助听器的音质和聆听的保真程度。 上面这三个参数构成了助听器最重要的指标，分别在验配中起到不同的作用，最大输出保证患者的安全，增益保证患者能听得到，而频响则保证患者听起来自然、保真和清晰，各有用处，因此，在验配助听器时，我们必须从验配的角度来理解助听器的技术参数。