我們都希望自己是一個健康的人，但是我們周圍有一部分人身體上會由于各種原因出現一些缺陷，比如聽力損失。在過去科技還不發達的年代，患者智能默默忍受。而今隨著科學技術的快速發展，人們發明了各式各樣的助聽器，大部分聽力有所損失的人可以使用助聽器進入有聲世界，與他人盡心交流。本文向大家簡單介紹了數字助聽器原理及其特點。

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/數轉化器將模擬信號轉化為數字信號，對聲音信號進行放大，最后數字信號再通過受話器轉變成聲音輸出。

以下就是數字助聽器原理介紹

1、助聽器的聲學途徑

對于佩帶助聽器的人們來說，聲音進入耳道的途徑有三條：第一條途徑：聲音通過助聽器或耳模的通氣孔或耳道縫隙直接進入耳道，到達鼓膜。

選配的助聽器開放程度越高、聽力損失程度越輕，這條途徑的就越占主導地位;第二條途徑：當佩帶者自己發聲時，聲音通過顱骨的振動傳人耳道，在鼓膜處產生一定的聲壓級，這種途徑只有在本人說話時才能夠被感受到;第三條途徑：聲音進入助聽器的麥克風轉換為電能，經過運算后進行放大，最后通過受話器轉換成聲能送到佩帶者的鼓膜處。

在佩帶者感受到聲音前，聲音通過這幾條路徑到達鼓膜的時間不同。當佩帶者發聲時，聲音通過前兩條路徑很快到達鼓膜，從而先被佩帶者感受到，而聲音通過第三條路徑時要經過助聽器的運算處理，會產生一定的延遲，當這種延遲達到一定程度時，佩帶者會明顯感到音質發生變化。

數字助聽器要經過復雜的數字運算，如信號的模數/數模轉換、濾波、量化等，所以產生的延遲時間就長。在過去的十年當中，數字助聽器引起的延遲時間越來越受到人們的重視，因為其遠比模擬助聽器的延遲時間要長。

雖然數字助聽器引起的延遲時間僅有幾毫秒，但言語信號的音質仍然會受到影響。當延遲時間達到10 ms時，直接進入耳道的聲音和經過放大后的聲音就會相互干擾，這就使頻譜出現了小的起伏變化，改變了音質。但這也是有條改變了音質。但這也是有條件的，只有當兩種聲音處在相似的強度下，才會引起聲譜發生小變化。

也就是說，如果放大后的聲音能量顯著大于直接的聲音能量的話，這種變化就不會發生了。延遲達到一定時間，佩帶者會有種“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象，即“對不上口型”。

助聽器延遲效應與聽力損失的程度有很大關系：聽力越差，患者得到的放大聲音就越多，直接進入耳道的聲音就越少，延遲就越不容易注意到;而且，聽力損失越重，助聽器與耳道的密封性就越強(如通氣孔越小)，導致直接傳人耳道的聲音的更大衰減，從而使人不容易察覺到延遲的發生。數字助聽器不可避免地會引發延遲，目前延遲是無法消除的，但關鍵是多久的延遲可以被大多數助聽器佩帶者所接受。

2、數字助聽器的延遲時間

聲學信號從進入放大系統到輸出會產生的一定延遲時間，通常稱為處理延遲時間( processing delay，PD)。延遲時間取決于系統的采樣率和算法，大體上說，頻率分辨率越高，延遲時間越長。

在過去的十年中，Stone等針對可接受的助聽器延遲時間做了大量研究，其研究成果總結如下：延遲時間增加，干擾就會增加;20～30ms的延遲時間就可以讓輕度至中度聽力損失的患者感覺到聲音“失真”;而對于正常人來說，如果延遲時間超過30ms，其言語理解力就會受到影響。另外，一些助聽器研究人員認為延遲達到10 ms就會影響音質。

近年來，開放耳道助聽器的受歡迎度與日俱增，重又引發了對助聽器延遲時間的關注。從命名來看，“開放”使耳模/耳塞與耳道的密封性大大降低，這與傳統的耳模或定制機有很大差別。因此，在開放耳道助聽器驗配中，有更多的聲音直接傳人耳道，佩戴者很容易感受到這部分聲音。而且，往往選配開放耳道助聽器的人群都為輕度到中度聽力損失，他們更能感受到助聽器的延遲時間。

最近的一項研究表明，如果聽力損失最先發生于2kHz和1 kHz，開放耳道選配中的延遲時間分別不能超過5ms和6ms，否則會使音質受損。但研究者同時也指出，其試驗中所使用的模擬方法混有很多其他因素，實際情況下佩戴者可以忍受更長的延遲時間。

3、助聽器的信號處理

數字信號處理中，助聽器的每個“特性”都會使線路總的群延遲(group delay，GD)時問增加。助聽器的通道數越多.數字噪聲抑制功能越先進，反饋處理系統越復雜，其產生的延遲時間越長。信號處理的種類是另一個需要考慮的因素。

助聽器制造商通常采用兩種不同的方法對信號進行處理和頻率分析：一種是通過濾波器把聲音信號按照頻率的不同分別進行處理，另一種是使用快速傅立葉變換( fast fourier transformation，FFT)同時處理所有輸入信號。兩種方法都遵循聲學不確定性原理或測不準原理，即頻域與時域都可以變化，但頻域與時域的乘積是不變的。

這表明系統的時域分辨能力與頻域分辨能力相互制約，這就是說，如果頻域分辨率增加，時域分辨率就會降低，反之也如此。所以，通道越窄，群延遲時間越長(不論是濾波法還是快速傅立葉變換法)。兩種方法的根本區別是：快速傅立葉變換的各個通道的帶寬是相同的，而濾波方法各個通道的帶寬可以是不同的。

濾波方法模擬了入耳耳蝸基底膜(“臨界帶寬”)的對數結構，其低頻感受區基底膜的分辨率要高于高頻感受區基底膜。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了更長的延遲時間。

研究已經證實，如果助聽器的頻率依賴性延遲太久的話，當原始語言信號中輔音出現在元音之后(即“元音十輔音”)時產生延遲后，聽者在元音之前就感覺到輔音的存在，即“輔音十元音”，或者兩者同時出現。

而利用傅立葉變換的方法，信號包絡被統一分析，各等帶寬的頻譜進行相同處理，因此，與濾波法不同，傅立葉變換引起的延遲時間在各個頻段內是相同的，不會出現以上元音和輔音先后顛倒的情況。無論助聽器生產廠家采用哪種方法進行信號處理，助聽器的延遲時間都會延長，因為聲音信號所經過的處理器和算法都在增加。

全數字助聽器的特點

全數字助聽器有這個或多個微小芯片整理器，能將模擬信號轉換為0和1的計算機語言。這種格式的聲波比模擬聲波可以更快、更有效地開展整理。數字運算法能快速分析聲強和聲頻，并通過調節聲強和聲頻，使助聽器切合不同的聽力損失。

數字運算法能夠繼續地顧問噪聲，盡管演講的響聲的強度在毫秒之內都可快速變化，但噪聲在這個相對較長的時刻內保持穩定。經過一段使用時刻后，數字技術能夠精確減小諸如車流聲及家用電器等連續性的噪聲。當短促的響聲如說話聲被助聽器監測到今后，阿拉伯數字技術能立即調整助聽器，把響聲回答到放大的水平。

數字技術能連續地把聲音分成不同的頻道。例如，這個聽力損失者聽不清低音，但如果放大某些頻段的聲音，甚至是一點兒，就會讓他受不了。具有全數字壓縮路線的助聽器能夠將接收的響聲分層，探測并著重放大那些需求放大的響聲。

數字技術精密調節的性能還體如今寧靜的環境中。助聽器 通過使用一種叫擴展技術的聽力技術，數字運算法能夠把細微的環境響聲從家用電器的噪音中區別出來。阿拉伯數字運算法還能夠減小或消除聲反映。聲反映是助聽器消耗中的一大困難。 數字運算法能夠在聲反映可以聽到之前即開展監測，然后減小聲反映所屬頻段的響聲，老人助聽器 而不會對可覺察的響聲水平產生顯著影響。

以上就是小編為您介紹的數字助聽器原理及其特點，相信在小編的講解下，大家對數字助聽器都有了更深的了解吧。傳統助聽器將聲音轉換成電子能量，根據使用者的聽力損失進行修整，再轉換回使用者可以更容易聽到的聲音。而數字助聽器可以提供最佳音質，并增加使用者在吵雜環境使用助聽器的舒適度。

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