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)化(hua)器將模擬信(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)化(hua)為數(shu)字信(xin)(xin)號(hao)，對聲音(yin)信(xin)(xin)號(hao)進行放大(da)，最后(hou)數(shu)字信(xin)(xin)號(hao)再通過受話器轉(zhuan)變成(cheng)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(qi)的人們來說(shuo)，聲音(yin)進入耳道的途徑有三條：第(di)一條途徑：聲音(yin)通(tong)過助聽器(qi)或耳模(mo)的通(tong)氣孔或耳道縫(feng)隙直接進入耳道，到(dao)達鼓膜。

選(xuan)配的助聽器開放程度越高、聽力損失程度越輕，這(zhe)條途徑的就越占主導地位；第二條途(tu)徑(jing)(jing)：當佩(pei)帶者自(zi)己(ji)發聲時，聲音(yin)通過顱骨(gu)的振(zhen)動傳人(ren)耳道(dao)，在(zai)鼓膜處(chu)產(chan)生(sheng)一定的聲壓級，這種途(tu)徑(jing)(jing)只有在(zai)本人(ren)說話時才能夠被(bei)感受到(dao)；第三條途(tu)徑：聲(sheng)(sheng)音進(jin)(jin)入(ru)助聽(ting)器的麥(mai)克風轉換(huan)為電能，經(jing)過運算(suan)后(hou)進(jin)(jin)行放大，最后(hou)通過受話器轉換(huan)成(cheng)聲(sheng)(sheng)能送到佩帶者的鼓膜處。

在佩(pei)(pei)帶者(zhe)感受(shou)到(dao)聲(sheng)音前，聲(sheng)音通過(guo)這幾條路徑到(dao)達鼓膜的(de)時間不同。當佩(pei)(pei)帶者(zhe)發聲(sheng)時，聲(sheng)音通過(guo)前兩(liang)條路徑很快到(dao)達鼓膜，從而(er)先被佩(pei)(pei)帶者(zhe)感受(shou)到(dao)，而(er)聲(sheng)音通過(guo)第(di)三(san)條路徑時要經過(guo)助聽器(qi)的(de)運算處理，會產生(sheng)一定的(de)延(yan)遲，當這種延(yan)遲達到(dao)一定程度時，佩(pei)(pei)帶者(zhe)會明顯感到(dao)音質(zhi)發生(sheng)變化。

數(shu)字助聽器要經過復雜的(de)(de)數(shu)字運(yun)算，如信號的(de)(de)模(mo)數(shu)/數(shu)模轉換、濾(lv)波(bo)、量化等，所以(yi)產生的(de)(de)延(yan)遲時(shi)間就長。在過去(qu)的(de)(de)十年當中，數(shu)字助聽器引起的(de)(de)延(yan)遲時(shi)間越(yue)來越(yue)受(shou)到人們的(de)(de)重視，因為(wei)其遠比模擬助聽器的(de)(de)延(yan)遲時(shi)間要長。

雖然數字(zi)助聽(ting)器引起(qi)的延(yan)遲時間(jian)(jian)僅(jin)有幾毫秒，但(dan)言語信號的音質(zhi)仍然會受(shou)到影(ying)響。當延(yan)遲時間(jian)(jian)達到10 ms時，直接進入耳道的(de)聲(sheng)音和經過放大后的(de)聲(sheng)音就會相(xiang)互(hu)干擾，這(zhe)就使頻譜出現了(le)小的(de)起(qi)伏變(bian)化(hua)，改變(bian)了(le)音質。但這(zhe)也是(shi)(shi)有(you)條(tiao)改變(bian)了(le)音質。但這(zhe)也是(shi)(shi)有(you)條(tiao)件的(de)，只有(you)當兩種聲(sheng)音處在相(xiang)似的(de)強度下，才會引起(qi)聲(sheng)譜發生小變(bian)化(hua)。

也就是說，如(ru)果放大后的(de)聲(sheng)音能量顯著(zhu)大于(yu)直接的(de)聲(sheng)音能量的(de)話，這(zhe)種變化就不會發生了。延(yan)遲(chi)達到一定時間，佩帶者(zhe)會有種“回聲感”，當延遲時間達到一定程度(40ms以上(shang))，就會發生聽(ting)覺(jue)與視覺(jue)不同步的現象，即“對不上口(kou)型”。

助(zhu)聽器延(yan)遲效應(ying)與聽力損失的(de)程度有很大(da)關系：聽力越(yue)差，患者得到的(de)放大(da)聲(sheng)音(yin)就越(yue)多，直(zhi)接進入耳道(dao)的(de)聲(sheng)音(yin)就越(yue)少，延(yan)遲就越(yue)不容易注意到;而(er)且，聽力(li)損失越重，助聽器與耳道的密(mi)封性就越強(如(ru)通氣孔越小)，導致直接傳人耳(er)道的(de)(de)聲(sheng)音的(de)(de)更大衰減(jian)，從而使(shi)人不(bu)(bu)容易察覺(jue)到延遲(chi)的(de)(de)發(fa)生(sheng)。數字(zi)助(zhu)聽(ting)器(qi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)避免地會引(yin)發(fa)延遲(chi)，目前延遲(chi)是(shi)無法消除的(de)(de)，但關鍵是(shi)多久的(de)(de)延遲(chi)可(ke)(ke)以被(bei)大多數助(zhu)聽(ting)器(qi)佩帶(dai)者所接受。

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2、數字助聽器的延遲時間

聲學信號(hao)從(cong)進入放大系統(tong)到輸出會產生的一定延遲時間，通常稱為(wei)處理(li)延遲時間( processing delay，PD)。延遲(chi)(chi)時間取決于系統(tong)的采樣率(lv)和算法，大體上說(shuo)，頻率(lv)分辨率(lv)越高，延遲(chi)(chi)時間越長。

在(zai)過去的(de)十(shi)年(nian)中(zhong)，Stone等針對可接(jie)受的(de)助聽器延遲(chi)時間(jian)做了大量研究(jiu)(jiu)，其研究(jiu)(jiu)成果(guo)總結如下(xia)：延遲(chi)時間(jian)增加，干擾就會(hui)增加;20～30ms的延(yan)遲時間就可以讓輕度(du)至中度(du)聽(ting)力損失的患者感覺到聲音(yin)“失真”;而對于正(zheng)常人來(lai)說，如果(guo)延遲時(shi)間超過30ms，其(qi)言語(yu)理解力就會(hui)受到(dao)影響。另外(wai)，一些助聽器研究人員認(ren)為(wei)延遲(chi)達到(dao)10 ms就(jiu)會影響(xiang)音(yin)質。

近(jin)年來，開放耳道助聽器的(de)受(shou)歡迎度與日俱增，重又引發(fa)了對助聽器延遲時間的(de)關注(zhu)。從命(ming)名(ming)來看，“開放”使耳模/耳(er)塞(sai)與耳(er)道的密封(feng)性(xing)大大降低，這與傳統的耳(er)模或(huo)定制機(ji)有(you)很大差別。因此，在開放耳(er)道助聽(ting)器驗(yan)配(pei)中，有(you)更多(duo)的聲音(yin)直接傳人(ren)耳(er)道，佩戴者很容易感(gan)受(shou)到(dao)這部分(fen)聲音(yin)。而且，往往選配(pei)開放耳(er)道助聽(ting)器的人(ren)群(qun)都為輕度(du)到(dao)中度(du)聽(ting)力損失，他(ta)們(men)更能(neng)感(gan)受(shou)到(dao)助聽(ting)器的延遲時間。

最近的一項研(yan)究表明(ming)，如果(guo)聽(ting)力損失最先(xian)發生于2kHz和1 kHz，開放耳道選配中的(de)延(yan)遲時間分(fen)別不(bu)能(neng)超過(guo)5ms和(he)6ms，否則會(hui)使(shi)音質受損。但(dan)研(yan)究者同時也指出，其(qi)試(shi)驗中所使(shi)用(yong)的(de)(de)模擬方法混有很多其(qi)他(ta)因素，實際(ji)情況下佩戴者可以忍受更長(chang)的(de)(de)延遲時間。

3、助聽器的信號處理

數字(zi)信號處理中，助聽器的每(mei)個(ge)“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問(wen)增(zeng)加。助聽器的通道數越多，數字噪聲抑制功能越(yue)先進，反(fan)饋處理(li)系統越(yue)復雜，其產生的(de)延遲時(shi)間(jian)越(yue)長(chang)。信號處理(li)的(de)種類是另一個需(xu)要考慮的(de)因素。

助聽器(qi)制造商(shang)通常采(cai)用兩種不同的(de)方法對信號進行處理和頻(pin)率分析：一種是通過濾波器(qi)把聲音信號按照(zhao)頻(pin)率的(de)不同分別進行處理，另一種是使用快(kuai)速傅立葉變換( fast fourier transformation，FFT)同時(shi)處理所有輸(shu)入信號。兩種方法(fa)都遵(zun)循聲學(xue)不確定性原理或測(ce)不準原理，即頻域與時(shi)域都可以變化，但頻域與時(shi)域的(de)乘積(ji)是(shi)不變的(de)。

這表明系(xi)統的時域(yu)分(fen)(fen)辨(bian)能力與頻域(yu)分(fen)(fen)辨(bian)能力相(xiang)互(hu)制約，這就是說，如(ru)果頻域(yu)分(fen)(fen)辨(bian)率增加，時域(yu)分(fen)(fen)辨(bian)率就會降低，反之也如(ru)此。所以，通道越窄，群延遲時間越長(不(bu)論是(shi)濾(lv)波法還(huan)是(shi)快(kuai)速(su)傅立葉(xie)變換法)。兩種方(fang)法的(de)(de)根本區別(bie)是：快速傅立葉變換的(de)(de)各(ge)個通(tong)道的(de)(de)帶(dai)寬(kuan)是相同的(de)(de)，而濾波方(fang)法各(ge)個通(tong)道的(de)(de)帶(dai)寬(kuan)可以(yi)是不(bu)同的(de)(de)。

濾波方(fang)法模(mo)擬了入耳耳蝸基(ji)底膜(mo)(“臨(lin)界(jie)帶寬”)的對數結構，其低頻感(gan)受區基底(di)(di)膜(mo)的分辨(bian)率要高于高頻感(gan)受區基底(di)(di)膜(mo)。按照聲學不確定性原理(li)，低頻所需的窄(zhai)帶濾波器相對于高頻引發了更長的延(yan)遲時間。

研究已經證實，如果助聽器的(de)頻(pin)率依賴性延(yan)遲太(tai)久的(de)話，當原始語言信號中輔(fu)音出現(xian)在元音之(zhi)后(即“元音十(shi)輔音”)時產生延遲后，聽者在元音(yin)(yin)之(zhi)前就感覺到輔音(yin)(yin)的存在，即“輔音(yin)(yin)十(shi)元音(yin)(yin)”，或者兩者同時出(chu)現。

而利(li)用(yong)傅立葉變換的(de)(de)(de)方(fang)法，信(xin)號包絡(luo)被統(tong)一分(fen)析，各等(deng)帶寬(kuan)的(de)(de)(de)頻譜進行相(xiang)同(tong)處理(li)，因此(ci)，與濾波法不(bu)同(tong)，傅立葉變換引起的(de)(de)(de)延遲(chi)時間在(zai)各個頻段內是相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)，不(bu)會(hui)出(chu)現以上元(yuan)音(yin)和輔(fu)音(yin)先(xian)后顛(dian)倒的(de)(de)(de)情況。無論助聽器生(sheng)產(chan)廠(chang)家采用(yong)哪種方(fang)法進行信(xin)號處理(li)，助聽器的(de)(de)(de)延遲(chi)時間都會(hui)延長(chang)，因為聲音(yin)信(xin)號所經過的(de)(de)(de)處理(li)器和算(suan)法都在(zai)增加(jia)。

數字助聽器的特點

全數字助聽器(qi)有這個或多個微小芯(xin)片整(zheng)理器(qi)，能(neng)將模擬信號(hao)轉換為0和1的(de)計算機語言(yan)。這種(zhong)格式的(de)聲(sheng)波(bo)比模(mo)擬聲(sheng)波(bo)可(ke)以更快、更有效地開展整(zheng)理。數字運算法能(neng)快速分析聲(sheng)強和聲(sheng)頻(pin)，并通過調節聲(sheng)強和聲(sheng)頻(pin)，使助聽器(qi)切合不同(tong)的(de)聽力損失。

數(shu)字運(yun)算法(fa)能(neng)(neng)夠繼續(xu)地顧問噪(zao)聲(sheng)(sheng)，盡管(guan)演講的(de)響聲(sheng)(sheng)的(de)強度(du)在毫秒之內(nei)都可快速變化(hua)，但噪(zao)聲(sheng)(sheng)在這個相(xiang)對較長的(de)時刻內(nei)保持穩定。經(jing)過一段使(shi)用(yong)時刻后，數(shu)字技術能(neng)(neng)夠精確減小諸(zhu)如車(che)流聲(sheng)(sheng)及家用(yong)電器(qi)(qi)等連(lian)續(xu)性的(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。當短促的(de)響聲(sheng)(sheng)如說(shuo)話聲(sheng)(sheng)被助聽器(qi)(qi)監測到今后，阿(a)拉伯數(shu)字技術能(neng)(neng)立(li)即調整助聽器(qi)(qi)，把響聲(sheng)(sheng)回答(da)到放大的(de)水(shui)平。

數字技術能連(lian)續地把聲音分成不同(tong)的頻道。例(li)如，這(zhe)個聽力損失者(zhe)聽不清低音，但(dan)如果放大(da)某些(xie)頻段的聲音，甚至是一點(dian)兒，就會讓他受不了。具(ju)有全數字壓縮路線(xian)的助聽器能夠(gou)將接收的響聲分層，探測并著(zhu)重放大(da)那些(xie)需求放大(da)的響聲。

數字(zi)技術精密調節的(de)性能還體(ti)如(ru)今(jin)寧靜的(de)環境中。助聽器通過使用(yong)一種叫擴展技(ji)(ji)術(shu)的聽力技(ji)(ji)術(shu)，數字運算法(fa)能夠(gou)把細微的環境響(xiang)聲(sheng)從(cong)家用(yong)電器(qi)的噪音中(zhong)區別(bie)出(chu)來。阿(a)拉伯數字運算法(fa)還(huan)能夠(gou)減小或消除聲(sheng)反(fan)映(ying)。聲(sheng)反(fan)映(ying)是助聽器(qi)消耗中(zhong)的一大困難。 數字運算法能夠在聲(sheng)反(fan)映可(ke)以(yi)聽到(dao)之前即開展監測(ce)，然后減小聲(sheng)反(fan)映所(suo)屬頻段的響聲(sheng)，老(lao)人助聽器而(er)不(bu)會對可覺察的響(xiang)聲水平產生顯(xian)著(zhu)影響(xiang)。

數字助聽器和模擬助聽器的區別

1、從機芯(xin)上看(kan)，模擬(ni)助聽(ting)(ting)器(qi)(qi)是由大量的電子元器(qi)(qi)件(jian)組(zu)成的，采(cai)用(yong)模擬(ni)路線，其核(he)心是模擬(ni)信(xin)(xin)號(hao)的放(fang)大，當然，信(xin)(xin)號(hao)也是使用(yong)模擬(ni)信(xin)(xin)號(hao)。而全數字(zi)助聽(ting)(ting)器(qi)(qi)芯(xin)片采(cai)用(yong)微電腦芯(xin)片，相當于(yu)一(yi)臺(tai)小型的計算機，采(cai)用(yong)邏輯電路，即輸(shu)入(ru)信(xin)(xin)號(hao)經過高精度計算后輸(shu)出(chu)，信(xin)(xin)號(hao)為數字(zi)信(xin)(xin)號(hao)。

2、在聽力(li)(li)學(xue)的(de)(de)方(fang)面而言，傳統(tong)的(de)(de)模擬助聽器(qi)采(cai)用(yong)線(xian)性放(fang)大(da)(da)，對所有聲音(yin)進行相同程度的(de)(de)放(fang)大(da)(da)，使得相對較小的(de)(de)聲音(yin)不會被清(qing)楚地聽到(dao)，過度的(de)(de)聲音(yin)非常不舒服(fu)，聲音(yin)質量受到(dao)嚴(yan)重的(de)(de)影響，并(bing)且可能會進一(yi)步損壞患(huan)者(zhe)的(de)(de)聽力(li)(li)。而全數字助聽器(qi)采(cai)用(yong)的(de)(de)是非線(xian)性放(fang)大(da)(da)，不僅(jin)可以做到(dao)對大(da)(da)聲壓縮，小聲變大(da)(da)，使得經處理過后的(de)(de)聲音(yin)聽起來舒適清(qing)楚，還能夠更好的(de)(de)保護殘余聽力(li)(li)。

3、從功能上講，全數(shu)字助(zhu)(zhu)聽(ting)(ting)器還具備許多(duo)模擬式助(zhu)(zhu)聽(ting)(ting)器所沒有具備的功能，全數(shu)字助(zhu)(zhu)聽(ting)(ting)器處理(li)速度極快(kuai)，就(jiu)像一個探測(ce)器，會自(zi)(zi)動(dong)隨環(huan)(huan)境的變(bian)化而變(bian)化，它會自(zi)(zi)動(dong)分析環(huan)(huan)境中的聲(sheng)音，如果在(zai)嘈雜的環(huan)(huan)境中，它就(jiu)會發揮自(zi)(zi)動(dong)降(jiang)噪功能，放大講話(hua)的聲(sheng)音，而將噪音降(jiang)低，從而提高語言的理(li)解力。

4。數字助聽器(qi)還(huan)具有體積小、外觀好、非常(chang)穩定、抗干擾等優點(dian)。

根(gen)據上(shang)面的(de)比(bi)較而言，數(shu)字(zi)助聽器(qi)不論是從(cong)性(xing)能(neng)上(shang)，還是效果上(shang)來講(jiang)都比(bi)模擬助聽器(qi)要好，現在大(da)部分(fen)的(de)聽力患者都會更偏向于購買(mai)數(shu)字(zi)助聽器(qi)，數(shu)字(zi)助聽器(qi)對(dui)患者的(de)體驗度更佳(jia)。