听觉健康网

做您身边的听力顾问

注册

热点: 至力长声系列转盘装电池 助听器为什么要进行专业

您现在的位置是:主页 > 助听专区 > 助听器知识 > 助听器原理 >

助听器的基本结构--授话器

时间:2014-04-08 12:09   来源:网络整理   复制分享 共有评论()条

点击:
  • 一、授话器的工作原理

    授话器是一种将电能转换成声能的装置。用于助听器的授话器采用的是动圈式结构。它的工作原理是电流流过授话器内部线圈产生磁力,带动膜片振动而发声。

    显示了带阻尼的授话器的剖面图。电流通过围绕金属体的线圈把金属体转换成磁体。当电流改变方向时,金属电枢,被两个永久的磁体交替地吸引和排斥。电枢很薄可以被弯曲,所以电枢中弯曲臂的终端可以在磁体中自由地移动。电枢的自由终端与振动膜通过驱动针相连,这样振动膜也可以前后振动,就产生了声音。这种传感器看上去简单,但这样做可以获得一个宽的频率响应,能量消耗少,泄露出磁场少,在主要技术上几乎不占空间。

    这种结构,一旦电枢离它所触及的磁体太远,授话器会因输出过大或产生削峰。在授话器中使用大的振动膜就可以获得大的输出,但会增加授话器的尺寸,或者使磁体分得更开,这就要消耗更多的电流。

    二、授话器的频率响应

    质、长度、直径的变化都会影响共振频率,增加声管的长度、减小声管的直径,会使授话器的频响移向低频。因此,授话器频响特性的曲线的测量必须规定声管的长度、直径等测试方法。

    1.耳背式助听器授话器的频率响应  大约在1KHz、3KHz、5KHz出现3个共振峰。这些共振峰主要是由于传声管引起的,包括在助听器中的短管、耳钩、以及与耳膜相连的灵活的管道。这些管道的总长度有70多毫米。

    2.耳内式、耳道式、深耳道式助听器授话器的频率响应  耳内式、耳道式、深耳道式助听器授话器的频率响应只有两个共振峰,一个在2.2kHz~3kHz,一个在5kHz。授话器在2.5kHz~3kHz有共振峰是很理想的,它可以弥补由于助听器插入耳道后改变耳道的残余容积所产生的高频损失。助听器不同的共振频率可以通过使用不同型号的授话器来完成。

    授话器与合适的传声管和阻尼耦合,可以获得整齐的、频率响应到8kHz或更宽的频响,获得很好的音质。但是由于耳道式、深耳道式授话器的体积很小,目前耳道式、深耳道式授话器较难实现200Hz~8kHz的平坦的输出响应。

    3.授话器频率响应与助听器频率响应的关系 由于目前助听器的放大器、麦克风的频率响应宽度均能满足200Hz~8KHz的要求,因而助听器的频率响应宽度主要取决于授话器的频率响应宽度。

    三、授话器的种类

    目前,助听器所用授话器可分为4类:

    1.A类授话器(甲类授话器)  它一般使用A类放大器,放大器在芯片上,有两个焊点。A类授话器的电声转换效率较低,最大为50%。A类授话器的优点是失真小、体积小。缺点是耗电大(因为静态工作电流较大)、声功率小。

    2.零偏置授话器  由于普通A类授话器一方面需要直流电流偏置,在空载时偏置电流引起的损耗大,费电;另一方面,授话器阻抗值是随频率变化的,例如标称200Ω的授话器,在某些频率下阻抗可能低至50Ω,这样负载电流过大,就很难保证放大器随时处于纯A类工作状态的设计目标,而有可能进入B类工作状态。

    授话器也有共振频率,电共振、机械共振、声共振都会影响授话器的共振频率。如授话器声管的材

    零偏置授话器是靠电压输出驱动,静态时不需要直流电流偏置,因而省电;再者,将纯A类放大器的固定电流偏置改为随信号大小和负载阻抗变动而自动调节的自适应偏置,使输出功率管始终处于导通状态,实现了扬声器阻抗大幅度降低时,继续保持成比例增长的、超乎寻常的A类输出功率,同时还有效改善了纯A类电路效率低下的问题。零偏置授话器的另一个显著特点是低频丰富,适用性广。

    由于零偏置授话器的上述优点,广泛应用于全数字助听器和部分非线性可编程助听器。

    3.B类授话器(乙类授话器)使用乙类推挽放大器,放大器在芯片上。静态工作电流小。有三个焊点,其中两个为信号输入端,一个为电源正极。

    B类授话器相当于两个A类授话器,B类授话器的电声转换效率较A类授话器大,最大为79%,比同型号A类授话器增高6dB,广泛应用于大功率助听器。该类授话器的缺点是在信号过零点处易产生交越失真,且体积较大。优点是功率大。

    4.D类授话器  D类授话器在助听器上的使用是在20世纪80年代,与A类、B类授话器不同的是D类授话器在授话器内部有一个D类放大器——数字模拟转换器。D类授话器用脉宽调制技术用100kHz的高频载波信号将模拟信号进行幅度调制转换为数字信号后,传至授话器的线圈。由于线圈平整了电流,同时振动膜不可能产生这么快的振动,授话器不能对这个高频起响应,而只能将脉宽信息(也就是声信号)解调出来,驱动膜片发声。D类授话器有三个焊点,电源正负极及信号输入端。D类授话器的电声转换功率最大可达到100%。

    D类授话器的优点在于:静态电流较小,总耗电量较小,失真较小,耳聋治疗,频响范围宽而平坦。主要缺点在于:由于授话器内部有放大器,易受静电损伤及热损伤,同时抗震性能不及A、B类。目前D类授话器使用寿命要明显短于A、B类授话器。

    四、授话器特性的分类

    同类授话器电声特性的分类一般按1kHz灵敏度大小、高频部分阻尼的程度、高频峰值的频率位置来分。

    五、授话器使用中应注意的问题

    授话器是产生助听器谐波失真的主要元件,它一般对助听器噪声影响较小。随着输出声压级的增大,失真也随之增大。由于授话器的机械结构精细、轻巧,因而受到冲击后,轻则寿命缩短,重则立即损坏,因此应尽量避免授话器受到冲击。

    另外,对于耳内式尤其是耳道式、深耳道式助听器,由于授话器出声孔深入外耳道,耳病常识,易受耵聍及中耳炎分泌物的影响而损坏,助听器原理,耵聍对授话器的破坏主要是堵塞出声孔,耵聍进入振膜会产生失真,而油性耵聍的酸性物质对振膜及线圈中漆皮线有腐蚀性。中耳炎分泌物具有腐蚀性,极易损坏振膜及线圈。实际使用中,个别用户助听器的授话器平均寿命不到2个月,正是由上述原因引起的。由于戴耳内式助听器堵塞了外耳道,加大了外耳道的湿度,有可能加重中耳炎的程度。因而,除了使用助听耵聍装置外,还要求助听器用户保持耳道清洁与通气。对严重的油性耵聍分泌性耳道或化脓性中耳炎选配耳道式或深耳道式助听器时应非常慎重,对中重度以下听力损失(约70dB以下)的助听器用户,可在助听器上打一个通气孔以降低耳道湿度,减轻中耳炎的程度,从而延长授话器的寿命。对重度听力损失的助听器用户,可采用每天戴两个小时后取出助听器,过一段时间再戴助听器的方法来降低耳道湿度。

    还有一点是切勿用酒精清洗助听器表面,以防酒精进入授话器内部损坏振膜。

  • (责任编辑:中国听觉网)
    顶一下
    (0)
    0%
    踩一下
    (0)
    0%
    发表评论
    发布言论时请自觉遵守互联网相关的政策法规!
    评价:
    验证码:点击我更换图片