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助听器主要电声特性指标和测试方

2010-4-27
 
助听器测量标准主要规定了助听器的测试项目、测试方法和测试条件。下面,以IEC118系列标准为例,对助听器主要的电声及电气特性测试方法作一简单介绍。

(一)饱和声压级(SSPL是指助听器放大电路处于饱和状态时,耦合腔测得的声压极。

(二)输入声压级为90dB SPL的输出声压极(OSPL90是指将助听器增益调至满挡,输入声压级为90dBSPL时,在耦合腔中产生的声压级。在此测试条件下,几乎所有的助听器都达到饱和状态,因此常用OSPL90的测量结果等效SSPL的测量结果。一般用最大OSPL901.6kHz OSPL90来描述助听器的最大输出能力。如图4-9所示的曲线1。这个数据对听力学家来说很重要,因为它提示了助听器的输出功率是否够大,同时确认该输出没有超过患者的响度不适阈。

    如果助听器具有限幅电路,当电路开启时,OSPL90的测试值会有所降低。

(三)满挡声增益  输入60dBSPL纯音,助听器在声耦合腔中产生的声压级与测试点处声压级之差。用于描述放大电路的最大放大能力,它要求电路不能饱和,输入输出曲线基本为线性。如果60dBSPL的输入声已使输入输出曲线饱和,则应使用50dB SPL的输入声。对于采用宽动态压缩技术的助听器应采用50dBSPL输入声。一般用最大满挡声增益和1.6kHz处的满挡声增益来描述助听器的放大能力。如图4-9所示的曲线3。在增益测试中,测试信号的强度必须大于噪声10dB

(四)参考测试频率和参考测试增益

1)测试频率一般取1.6kHz,对于高音调助听器,应采用2.5kHz,但应在测试报告中注明。

2)测试增益是在参考测试频率处,将60dB SPL的纯音输入助听器,调节助听器增益,使声耦合腔中的声压级为OSPL90以下15dB时助听器的增益。若所提供的增益达不到,则采用参考频率满挡声增益以下7dB的增益为参考测试增益。如图4-9所示的曲线2

3)测试增益是衡量助听器有效功率大小的一个重要指标。频率范围、总谐波失真、等效输入噪声、电池电流等助听器电声及电气性能指标,均是在参考测试增益下测得的。也就是说,参考测试增益是建立在保证助听器音质前提下的增益。它结合了OSPL90及满挡声增益。虽然许多助听器满挡声增益很高,但是参考测试增益却不大,原因是受到授话器输出能力的限制,OSPL90较小。

(五)频率相应特性(简称频响特性)

1)频率相应曲线  是指在恒定的自由场输入声压级时,助听器在耦合腔中产生的声压级随频率变化的函数曲线。

2)基本频率相应曲线  输入60dBSPL纯音,在参考测试自由控制位置所测得的频率相应曲线。

3)频率范围  在基本频率相应曲线上,以1kHz1.6kHz2.5Hz三个频率描述对应的增益平均值(HFA增益)作一水平线,下移20dB再作一条平行线,该平行线与基本频率相应曲线的两个交点,即为助听器频率范围的低频限与高频限。一般以低频限小于200Hz。高频限大于6kHz为佳。

(六)输入-输出曲线

在参考测试增益下,参考测试频率所对应的输入声压级与输出声压级变化关系,单位均为dB。如图4-10所示的曲线。

(七)总谐波失真

由于助听器互调失真不明显,因此国际标准对助听器非线性失真的规定仅限于总谐波失真,计算公式为

   %THD=P22+P32+P42+…)1/2/P12+P22+P32+P42+…)1/2/×100%

  %THD30%时,

  %THD≈(P22+P32+P42+…)1/2/P1×100%

总谐波失真中以二次及三次谐波失真为主,一般以500Hz800Hz1.6kHz70dB的纯音输入信号来测量助听器的总谐波失真。总谐波失真是衡量助听器的重要指标。助听器厂家一般规定总谐波失真不大于15%,小于3%是助听器的理想目标。

    (八)等效输入噪声

该参数反映了助听器的内部噪声。一般等效输出噪声要求控制在35dBSPL以下。简便测试方法为,在参考成为市增益下的参考测试频率(或HFA)处,通常为1.6kHz,输入声压级为60dB的纯音,测出助听器的输出声级Ls。关闭声源,测出助听器内部噪声的输出声压级L2。等效输入噪声级LN=L2-(LS-60dB)

等效输入噪声的测量要求测试环境较为安静,因为如果环境噪声大,在关闭声源时测得的L2就大,那么等效输入噪声级LN也相应增大。该指标对听力损失较为严重的患者意义不大。

(九)电池电流

    测试方法为在参考测试增益下,在参考测试频率处,输入60dBSPL纯音,测量此时的电池电流。该指标反映了助听器在较低言语环境下的耗电程度。

电池电流的大小与助听器功率、放大器线路、授话器型号等有关,另外,同等功率的全数字助听器比线性助听器电池电流要大,因为全数字助听器即使在安静环境下也要进行大量计算。

(十)在声频磁场内的最大感应拾音线圈灵敏度

    该指标反映了具有感应拾音线圈的助听器拾取磁场信号的能力。测试程序为:将助听器调至满挡增益,调节磁场频率至参考测试频率,调节磁场强度输入至10Ma/m,然后将助听器朝向最大拾音灵敏度方向,测量声耦合腔中的输出声压级即为助听器在声频磁场内的最大感应拾音线圈灵敏度。灵敏度以磁场强度为1mA/m的输出声压级表达。

(十一)自动增益控制助听器的输入-输出曲线、上升时间、恢复时间测试

具有自动增益控制功能的助听器,还应测量其输入-输出曲线、上升时间、恢复时间。

1)输入-输出曲线  在某一规定频率,输出声压级与输入声压级的函数关系,单位为dB。从输入-输出曲线上可看出自动增益的起控点(也就是拐点,图4-10所示的80dB),压缩比——△输入声压级/△输出声压极。事实上,具有宽动态增益控制的助听器具有两个拐点——压缩低限与高限。因此,以前的测试标准已不能满足目前助听器的要求。

2)上升时间  当输入信号声压级突然增加到所规定的分贝数时的瞬间,到带自动增益控制的助听器输出声压级稳定在已提高后的稳态声压级,其偏差在±2dB内的瞬间的间隔时间。

3)恢复时间  当输入信号声压级突然降低到较低声压级的瞬间,到到自动增益控制的助听器输出声压级稳定到较低的稳态声压级,其偏差在±2dB内的瞬间的间隔时间。

 

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