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)(shu)轉化(hua)器將(jiang)模擬信(xin)號(hao)轉化(hua)為數(shu)(shu)字(zi)信(xin)號(hao)，對聲音信(xin)號(hao)進行放(fang)大，最后數(shu)(shu)字(zi)信(xin)號(hao)再通過受話器轉變成(cheng)聲音輸出。

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，聲(sheng)音進(jin)(jin)入(ru)耳道(dao)(dao)的途徑有三(san)條：第一條途徑：聲(sheng)音通過助聽器(qi)或耳模的通氣孔或耳道(dao)(dao)縫隙直接進(jin)(jin)入(ru)耳道(dao)(dao)，到達鼓膜。

選(xuan)配的助聽器開放(fang)程度越高、聽力(li)損失程度越輕(qing)，這條途(tu)徑的就(jiu)越占主導地位；第二條(tiao)途(tu)徑(jing)：當佩帶者自己發聲時(shi)，聲音通過顱骨的(de)振動傳(chuan)人耳道，在鼓膜處產(chan)生一(yi)定(ding)的(de)聲壓級，這種途(tu)徑(jing)只有在本人說話時(shi)才能夠(gou)被感受到；第三條途徑：聲音(yin)進入助聽器(qi)的麥克(ke)風轉(zhuan)換為電能，經過(guo)運算后(hou)進行(xing)放大，最后(hou)通過(guo)受話(hua)器(qi)轉(zhuan)換成聲能送到佩帶者(zhe)的鼓膜處。

在佩(pei)(pei)帶(dai)(dai)者(zhe)感(gan)受到(dao)(dao)聲(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)前(qian)，聲(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)通過(guo)這幾條(tiao)路(lu)徑到(dao)(dao)達鼓膜的時(shi)間不同(tong)。當佩(pei)(pei)帶(dai)(dai)者(zhe)發聲(sheng)(sheng)時(shi)，聲(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)通過(guo)前(qian)兩條(tiao)路(lu)徑很快到(dao)(dao)達鼓膜，從而先(xian)被佩(pei)(pei)帶(dai)(dai)者(zhe)感(gan)受到(dao)(dao)，而聲(sheng)(sheng)音(yin)(yin)(yin)通過(guo)第三條(tiao)路(lu)徑時(shi)要(yao)經過(guo)助聽器的運算處(chu)理，會產生一定(ding)的延遲，當這種延遲達到(dao)(dao)一定(ding)程(cheng)度(du)時(shi)，佩(pei)(pei)帶(dai)(dai)者(zhe)會明顯感(gan)到(dao)(dao)音(yin)(yin)(yin)質發生變(bian)化。

數(shu)字助聽器要經過復雜的(de)(de)數(shu)字運算(suan)，如信號(hao)的(de)(de)模(mo)數(shu)/數模轉換、濾波、量(liang)化等，所以產(chan)生的(de)延(yan)遲時(shi)間(jian)就長。在過去(qu)的(de)十年當中，數字助聽器(qi)引起的(de)延(yan)遲時(shi)間(jian)越來越受到人(ren)們的(de)重視(shi)，因為其(qi)遠比模擬助聽器(qi)的(de)延(yan)遲時(shi)間(jian)要長。

雖(sui)然(ran)數字(zi)助聽器(qi)引起的延(yan)遲時間僅有幾毫秒，但言語信號(hao)的音質仍然(ran)會受(shou)到(dao)(dao)影(ying)響(xiang)。當延(yan)遲時間達到(dao)(dao)10 ms時(shi)，直(zhi)接進(jin)入耳道(dao)的聲(sheng)(sheng)(sheng)音和經過放大后(hou)的聲(sheng)(sheng)(sheng)音就會相互干擾，這就使(shi)頻譜(pu)出現了(le)小(xiao)的起伏(fu)變化，改變了(le)音質。但這也(ye)(ye)是有(you)條(tiao)改變了(le)音質。但這也(ye)(ye)是有(you)條(tiao)件(jian)的，只有(you)當兩(liang)種聲(sheng)(sheng)(sheng)音處在相似(si)的強度下，才會引(yin)起聲(sheng)(sheng)(sheng)譜(pu)發生(sheng)小(xiao)變化。

也就是(shi)說，如果放大后(hou)的聲音能量顯著(zhu)大于直接的聲音能量的話，這(zhe)種(zhong)變(bian)化就不會發(fa)生了。延(yan)遲達到一(yi)定時間，佩帶者會有(you)種(zhong)“回聲感”，當延遲時間達到一定程度(40ms以上)，就(jiu)會發生聽覺與視覺不(bu)同步(bu)的現象，即“對(dui)不(bu)上口(kou)型(xing)”。

助聽(ting)器(qi)延遲(chi)效應與聽(ting)力(li)損(sun)失(shi)的(de)程度有很大(da)關系：聽(ting)力(li)越(yue)(yue)(yue)差，患者得到(dao)的(de)放大(da)聲(sheng)音就(jiu)越(yue)(yue)(yue)多，直(zhi)接(jie)進入(ru)耳道的(de)聲(sheng)音就(jiu)越(yue)(yue)(yue)少，延遲(chi)就(jiu)越(yue)(yue)(yue)不容易注意到(dao);而(er)且，聽(ting)(ting)力損失(shi)越(yue)重，助聽(ting)(ting)器與耳道的密封(feng)性就越(yue)強(如通(tong)氣(qi)孔(kong)越小(xiao))，導致直接傳人耳道(dao)的聲音的更(geng)大衰減，從(cong)而使人不容易察(cha)覺(jue)到延遲的發生(sheng)。數字助聽器(qi)不可避免地會引發延遲，目前(qian)延遲是(shi)無(wu)法消除的，但(dan)關鍵是(shi)多(duo)(duo)久(jiu)的延遲可以(yi)被(bei)大多(duo)(duo)數助聽器(qi)佩帶者所接受。

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2、數字助聽器的延遲時間

聲學信(xin)號從進入(ru)放大系(xi)統(tong)到輸出(chu)會產生的一定延遲時間，通常稱為(wei)處理延遲時間( processing delay，PD)。延遲時(shi)間取決于系(xi)統的采(cai)樣(yang)率和(he)算法，大體上說，頻率分(fen)辨率越高(gao)，延遲時(shi)間越長。

在過去的十年中，Stone等針對(dui)可(ke)接(jie)受的助聽器延遲時間(jian)做了(le)大量研(yan)究，其研(yan)究成果總結(jie)如下：延遲時間(jian)增加，干擾就(jiu)會增加;20～30ms的延遲(chi)時間就可以讓輕度至中度聽力(li)損失(shi)的患者感覺(jue)到聲音“失(shi)真”;而(er)對于(yu)正常人來說，如果延(yan)遲時間超過(guo)30ms，其言語理解力就(jiu)會受(shou)到影響(xiang)。另外，一些助聽(ting)器研究(jiu)人員認為延遲達到10 ms就會影響音(yin)質(zhi)。

近(jin)年來(lai)，開(kai)放耳道助聽器(qi)的(de)受歡迎度與日俱(ju)增，重又引發了對助聽器(qi)延遲時(shi)間的(de)關注。從(cong)命名來(lai)看，“開放”使耳模/耳塞與(yu)耳道(dao)的(de)密封性大(da)大(da)降低(di)，這(zhe)(zhe)與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)耳模或定(ding)制機有(you)很大(da)差(cha)別。因(yin)此，在開(kai)放耳道(dao)助(zhu)聽器(qi)驗(yan)配中，有(you)更多(duo)的(de)聲音直接(jie)傳(chuan)人(ren)(ren)耳道(dao)，佩戴者很容易感(gan)受(shou)到(dao)這(zhe)(zhe)部分聲音。而且，往往選配開(kai)放耳道(dao)助(zhu)聽器(qi)的(de)人(ren)(ren)群都(dou)為輕(qing)度到(dao)中度聽力損失，他們(men)更能感(gan)受(shou)到(dao)助(zhu)聽器(qi)的(de)延(yan)遲(chi)時(shi)間。

最近的一項研(yan)究(jiu)表明(ming)，如果聽力損(sun)失最先發(fa)生于2kHz和1 kHz，開(kai)放耳(er)道選配中的延遲時(shi)間(jian)分別不能超過(guo)5ms和6ms，否則(ze)會使(shi)音質受(shou)損。但(dan)研究者(zhe)同時(shi)(shi)也指出，其試(shi)驗中所使(shi)用的模擬方(fang)法混(hun)有很多(duo)其他因素，實際情況(kuang)下(xia)佩戴(dai)者(zhe)可以忍受(shou)更長的延遲時(shi)(shi)間(jian)。

3、助聽器的信號處理

數(shu)字信(xin)號處理中(zhong)，助(zhu)聽器的(de)每個“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問增加。助聽器的通道數越(yue)多，數字噪(zao)聲抑制功能越(yue)先進，反饋處(chu)理系統越(yue)復雜(za)，其產(chan)生(sheng)的(de)延(yan)遲(chi)時間越(yue)長。信號處(chu)理的(de)種類是另一個需要(yao)考慮的(de)因素。

助聽器(qi)(qi)制造商通常采用(yong)兩種(zhong)不同的方(fang)法對信號進行(xing)處理和頻(pin)率分(fen)析：一種(zhong)是通過濾(lv)波器(qi)(qi)把聲音信號按照頻(pin)率的不同分(fen)別(bie)進行(xing)處理，另一種(zhong)是使用(yong)快速傅立(li)葉(xie)變換( fast fourier transformation，FFT)同(tong)時(shi)(shi)處理(li)所(suo)有輸(shu)入信號。兩種方法(fa)都(dou)遵循聲學不(bu)確定性原理(li)或(huo)測(ce)不(bu)準原理(li)，即頻(pin)域(yu)與時(shi)(shi)域(yu)都(dou)可以變化(hua)，但頻(pin)域(yu)與時(shi)(shi)域(yu)的(de)乘積是不(bu)變的(de)。

這表明(ming)系統的時(shi)域(yu)(yu)分(fen)辨(bian)能力(li)與頻域(yu)(yu)分(fen)辨(bian)能力(li)相(xiang)互制約，這就是說，如(ru)(ru)果頻域(yu)(yu)分(fen)辨(bian)率增(zeng)加，時(shi)域(yu)(yu)分(fen)辨(bian)率就會降(jiang)低，反之也如(ru)(ru)此。所以，通道越窄，群延(yan)遲時(shi)間越長(不(bu)論是濾波法(fa)還是快速傅(fu)立葉變換法(fa))。兩種方法(fa)(fa)的根本區別是：快速傅立葉變換的各個通道的帶(dai)寬是相(xiang)同的，而濾波方法(fa)(fa)各個通道的帶(dai)寬可(ke)以是不同的。

濾波方法模擬(ni)了(le)入(ru)耳耳蝸基底膜(“臨(lin)界帶寬”)的(de)對數結(jie)構，其低(di)頻(pin)感受(shou)區基底膜(mo)的(de)分辨率(lv)要高于(yu)高頻(pin)感受(shou)區基底膜(mo)。按照(zhao)聲學不確定性(xing)原理，低(di)頻(pin)所需的(de)窄帶濾(lv)波器相對于(yu)高頻(pin)引發了更長(chang)的(de)延遲時間。

研究(jiu)已經(jing)證實(shi)，如果助聽器的(de)(de)頻率依賴性延(yan)遲(chi)太久的(de)(de)話，當原始語言信(xin)號中輔(fu)音出現在元音之后(即(ji)“元音十輔音”)時產生(sheng)延遲后，聽者(zhe)在元音(yin)之前就感覺到輔音(yin)的存在，即(ji)“輔音(yin)十(shi)元音(yin)”，或者(zhe)兩者(zhe)同時出現。

而利(li)用傅立(li)(li)葉變換的(de)(de)(de)(de)方法，信(xin)號包絡被統一分析，各(ge)等帶寬(kuan)的(de)(de)(de)(de)頻譜進(jin)行相同處理，因此，與濾波(bo)法不同，傅立(li)(li)葉變換引起的(de)(de)(de)(de)延遲時(shi)間在(zai)各(ge)個頻段內是相同的(de)(de)(de)(de)，不會出現以上(shang)元(yuan)音(yin)和輔音(yin)先后顛倒的(de)(de)(de)(de)情況。無論助聽器(qi)生產廠家(jia)采用哪種(zhong)方法進(jin)行信(xin)號處理，助聽器(qi)的(de)(de)(de)(de)延遲時(shi)間都會延長，因為聲(sheng)音(yin)信(xin)號所經過的(de)(de)(de)(de)處理器(qi)和算(suan)法都在(zai)增加。

數字助聽器的特點

全(quan)數字助聽器有這個或多個微(wei)小(xiao)芯(xin)片整理器，能將模擬信號轉換為(wei)0和1的計(ji)算機語言。這種格式的聲波(bo)比模(mo)擬聲波(bo)可以更快、更有效(xiao)地(di)開展整理。數字運(yun)算法能快速分(fen)析(xi)聲強和(he)聲頻，并(bing)通(tong)過(guo)調(diao)節聲強和(he)聲頻，使助聽器切合不同的聽力(li)損失(shi)。

數(shu)(shu)(shu)字運(yun)算(suan)法能(neng)夠繼續地顧(gu)問(wen)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)，盡(jin)管(guan)演講的(de)響聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)強度在(zai)毫(hao)秒之內都可(ke)快速(su)變(bian)化，但噪聲(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)這個相(xiang)對(dui)較長(chang)的(de)時刻(ke)內保(bao)持(chi)穩(wen)定(ding)。經過一段使用(yong)時刻(ke)后，數(shu)(shu)(shu)字技(ji)(ji)術(shu)(shu)能(neng)夠精確減小諸如(ru)車流聲(sheng)(sheng)(sheng)及家用(yong)電器等連續性的(de)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)。當(dang)短促(cu)的(de)響聲(sheng)(sheng)(sheng)如(ru)說話聲(sheng)(sheng)(sheng)被助聽器監測到今后，阿拉伯數(shu)(shu)(shu)字技(ji)(ji)術(shu)(shu)能(neng)立(li)即調整(zheng)助聽器，把響聲(sheng)(sheng)(sheng)回答到放(fang)大(da)的(de)水(shui)平。

數字技術能連續地把聲(sheng)音分成不(bu)同的頻(pin)道。例(li)如(ru)，這個聽(ting)力(li)損失者聽(ting)不(bu)清低音，但(dan)如(ru)果放大某些(xie)頻(pin)段的聲(sheng)音，甚至是一點(dian)兒，就會讓他受不(bu)了。具有全(quan)數字壓縮路線的助聽(ting)器(qi)能夠將接(jie)收的響聲(sheng)分層(ceng)，探測并(bing)著重放大那(nei)些(xie)需(xu)求放大的響聲(sheng)。

數(shu)字技術精密調節的性能還(huan)體(ti)如(ru)今寧靜的環境中。助聽器通(tong)過使用(yong)一種叫擴(kuo)展技(ji)術(shu)的聽力技(ji)術(shu)，數字(zi)(zi)運算(suan)法能夠把細(xi)微的環境響(xiang)聲從家用(yong)電器的噪音中區別出來(lai)。阿(a)拉伯數字(zi)(zi)運算(suan)法還(huan)能夠減小或消(xiao)除(chu)聲反(fan)映。聲反(fan)映是助聽器消(xiao)耗(hao)中的一大困難。 數字(zi)運算(suan)法能夠在聲(sheng)反映可以聽到之前即開展監測，然(ran)后減小聲(sheng)反映所屬頻段的響聲(sheng)，老人助聽器而(er)不會對可覺察的響聲(sheng)水(shui)平(ping)產(chan)生顯(xian)著(zhu)影響。

數字助聽器和模擬助聽器的區別

1、從機芯上看(kan)，模(mo)擬助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)是(shi)由(you)大量的電(dian)子元器(qi)(qi)件組成的，采(cai)用模(mo)擬路線，其(qi)核心是(shi)模(mo)擬信(xin)號(hao)的放大，當然，信(xin)號(hao)也(ye)是(shi)使用模(mo)擬信(xin)號(hao)。而(er)全數(shu)(shu)字(zi)助(zhu)聽(ting)器(qi)(qi)芯片采(cai)用微電(dian)腦芯片，相當于一臺小型的計(ji)算機，采(cai)用邏輯電(dian)路，即輸入信(xin)號(hao)經(jing)過高(gao)精度(du)計(ji)算后輸出，信(xin)號(hao)為數(shu)(shu)字(zi)信(xin)號(hao)。

2、在(zai)聽力學的方(fang)面而言(yan)，傳統的模擬(ni)助聽器(qi)采用線性放(fang)大，對(dui)所有聲(sheng)音(yin)進行(xing)相同(tong)程度的放(fang)大，使得(de)(de)相對(dui)較小的聲(sheng)音(yin)不(bu)會被清楚地聽到(dao)，過度的聲(sheng)音(yin)非(fei)常不(bu)舒服(fu)，聲(sheng)音(yin)質量受到(dao)嚴重的影(ying)響(xiang)，并(bing)且可(ke)能會進一步(bu)損壞(huai)患者的聽力。而全數(shu)字(zi)助聽器(qi)采用的是(shi)非(fei)線性放(fang)大，不(bu)僅可(ke)以做到(dao)對(dui)大聲(sheng)壓縮，小聲(sheng)變大，使得(de)(de)經處(chu)理(li)過后的聲(sheng)音(yin)聽起來舒適清楚，還能夠更好的保護(hu)殘余聽力。

3、從功能上講，全數字助聽(ting)(ting)器(qi)還具備(bei)許多模擬式(shi)助聽(ting)(ting)器(qi)所沒有具備(bei)的(de)(de)功(gong)(gong)能，全數字助聽(ting)(ting)器(qi)處理速度極快，就像一(yi)個探(tan)測器(qi)，會自動隨環(huan)境的(de)(de)變(bian)化而變(bian)化，它會自動分析環(huan)境中(zhong)的(de)(de)聲音，如果在嘈雜的(de)(de)環(huan)境中(zhong)，它就會發揮自動降噪功(gong)(gong)能，放大講話的(de)(de)聲音，而將噪音降低，從而提高語言的(de)(de)理解力。

4。數字助聽器還具有體積(ji)小(xiao)、外觀好、非常穩定、抗(kang)干擾等優點。

根據上(shang)(shang)面的比較而(er)言，數字(zi)助聽(ting)(ting)器不論是(shi)從性能上(shang)(shang)，還是(shi)效果上(shang)(shang)來講都比模擬助聽(ting)(ting)器要好，現在(zai)大部分(fen)的聽(ting)(ting)力患者都會(hui)更(geng)偏向于購買數字(zi)助聽(ting)(ting)器，數字(zi)助聽(ting)(ting)器對患者的體(ti)驗(yan)度更(geng)佳。