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进入21世纪后,数字信号处理技术广泛应用于助听器行业,各大助听器公司纷纷推出全数字助听器产品。数字技术的使用极大的提高了助听器的听力补偿效果,并且为应用各种新技术做好了基础准备。西门子公司目前已经推出了很多种类的全数字助听器,从低端的凤凰系列(凤凰113/213/313)到高端的智能学习型新品Centra系列,而且,所有的定制式助听器已经完全实现了全数字化。
数字助听器的工作原理与传统的模拟助听器完全不同。 模拟助听器的工作原理是这样的:信号由麦克风送往滤波器,然后送到放大器,放大后再送给微型喇叭。电源由小电池提供。方框图如下:

而数字助听器通常由麦克风、模/数A/D转换器、微处理器、数/模D/A转换器和喇叭组成。微处理器取代模拟助听器上的放大电路。声音处理采用数字方式,可以非常精确灵活地处理例如:降噪、改善言语信号频响、调节反馈抑制,且没有内部噪声。

而且应用于助听器的数字微处理器体积很小,可以制作深耳道等各种定制式助听器。(下图由上至下依次为:耳内式、耳道式、深耳道式助听器)



近期的助听器新技术
1. 多通道技术 由于听力障碍患者在不同频率点的听力损失情况不同,而且因人而异,所以助听器在验配过程中需要进行频响调节,使得助听器的频率补偿可以切合特定的听力损失。 传统助听器通过使用微调旋钮进行调节,以适应患者的频率损失情况。若助听器拥有的微调越多,则调节就越精细。传统助听器和单段可编程助听器由于本身的局限及成本考虑,设置微调有限,因而它们可分平坦型斜坡型倒斜坡型和陡降型等补偿类型,以适应不同的听力损失情况。而多通道助听器将整个频率段分为许多可以独立调节的通道,分段越多则它频响调节越灵活,也就越能够适应各种类型听力损失情况。下图是一台双通道的助听器(Siemens Music Pro快乐音乐)与16通道的助听器(Siemens Acuris P)的验配模拟结果比较。可以明显看到,16通道的助听器可以更加精确的补偿听力损失。

2. 多环境技术 所谓多环境技术(又称多程序技术)指的是助听器可以存储多套程序,每套程序针对不同的使用环境进行优化。当用户身处于不同的环境时,可以选择(部分高级助听器可以自动识别环境并转换)适当的程序进行助听,这样可以获得更好的助听效果。例如Siemens 公司的Music Pro就可以最多设定4个程序,例如安静环境、噪音环境、电话环境、音乐环境、音靴环境等。

3. 噪音抑制技术 传统助听器的所谓“噪音抑制”通常是通过低频削减(NH)调节,或者高频削减(NL)调节来实现。其实这种“噪音抑制”准确讲应该是属于频响调节范畴,并不是真正的噪音抑制,因为它并不能识别噪音,并且对其进行实时的抑制。 真正的噪音抑制依赖于多通道数字处理技术,由于语言和噪音有不同的信号包络结构,通过对信号数字化分析,处理芯片能够分辨出哪些信号是语言,哪些信号是噪音,确定出噪音信号的频率范围,并对其进行抑制,当噪音信号消失后,抑制也停止作用。(点击下面图形可以播放一个噪音抑制的实例)
4. 放反馈(啸叫)技术 • 反馈(或者称之为啸叫),一直是助听器使用者和验配师需要解决的一个问题,特别是对于功率较大的助听器,只要音量开的较大,就容易引起反馈。过去的解决办法一般是制作密闭性好的耳模,现在通过数字方反馈技术,可以大幅度的减少反馈发生的可能性。自适应滤波器会持续的监测反馈路线的脉冲响应,并且可以主动的进行临界增益测试并进行增益优化避免反馈的发生。

5. 自适应多麦克风指向性技术 如何在嘈杂的环境中提高语言识别能力一直是一个难题。使用多麦克风指向性技术是有效的解决发难之一。使用双麦克风或者三麦克风可以使助听器具备指向性放大能力,即只用者正前方一定角度内的声音得到较大的放大,而其他方向上的声音放大较少。这样,助听器佩戴者在嘈杂环境中,只需面对想听的方向,即可获得更清楚的声音。 指向性功能与噪音抑制功能向结合,就有了自适应指向性技术,即助听器能够识别噪音的频率和方位,并对其进行抑制,即便噪音源的方位在不断移动,也可以对其进行追踪抑制。 这是一个自适应方向性麦克风的例子。
6. 开放耳技术 开放耳技术是一项新技术,过去的耳背式助听器都使用全密闭式耳塞,甚至使用耳模,不可避免的都有一定的堵耳效应,特别是对于低频听力损失小的患者。这一直是一个难题。而开放耳技术通过使用开放式耳塞,极大地减轻了堵耳效应,而且机器外形很小,甚至可以媲美深耳道式助听器。使用者可以马上感觉到轻松自然的验配效果,避免了长时间的适应与调整过程。开放耳技术同时应用高效率的数字防反馈功能,抑制了开放式耳塞可能产生的反馈。

7. 无线技术 在助听器中使用遥控技术已经有一段时间了,但从前只是局限于使用小型遥控器控制助听器的音量等功能。近期应用于助听器的无线技术又有了进一步的发展,Siemens 公司于2005年推出的ACURIS e2e系列产品具备双向无线通讯功能,佩戴于双耳的2台助听器之间,助听器与遥控器之间都可以相互通讯,实现比如情景识别,程序转换,音量调整,电池电量读取等各种功能。
具体详情请咨询西门子(张家口)验配中心
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