新数字助听器设计

新数字助听器设计
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新的助听器是数字可编程的，这意味着虽然它们有模拟信号处理功能，但由听力学家可调节的数字参数来控制处理。在设计数字助听器时，工程师将会遇到哪些挑战？他们应该如何应对？本文将为你一一解读。
设计挑战
助听器的设计人员有着严格的技术要求。助听器必须足够小以便放入人体的耳内或耳后，运行功率必须超低，并且没有噪声或失真。为满足这些要求，现有的助听设备消耗的功率要低于1mA，工作电压为1V，利用的芯片面积少于10mm2，这通常意味着两个或三个设备相互叠放。典型的模拟助听器由具有非线性输入/输出功能和频率相关增益的放大器组成。但此模拟处理依赖于自定义电路，与数字处理相比，缺乏可编程性且成本更高。新的数字设备与其对应的模拟设备相比，降低了设备成本，减少了功率消耗。数字设备大的优势在于其提高的处理能力和可编程性，允许定制助听器以适用于特定的听力损伤和环境。代之以简单的声音放大和可调节的频率补偿，可获得更复杂的处理策略来提高提供给受损耳朵的声音质量。但此类策略需要DSP可提供的极度复杂的处理功能。
一般而言，听力损失分为两类：传导性听力损失和神经性听力损失(SNHL)。当通过病人的外耳或中耳的声音传导异常时会发生传导性听力损失，而当耳蜗中的感觉细胞或听觉系统中较高的神经机制出现问题时会发生神经性听力损失。
如果是传导性听力损失，则无法正常地通过中耳或外耳传输声音。由于声音主要由传导性损失衰减，因此只需放大声音就可恢复接近正常的听力。不需要任何特殊的信号处理，传统的模拟助听器即可良好地工作。但是，只有5%遭受某些听力损失的人归因于传导性损失。
另一种听力损失是SNHL。它包括与年纪变老有关的听力损失，以及噪声引起的听力损失和服用了对听觉系统有害物导致的听力损失。大多数SNHL是由耳蜗故障所导致。SNHL被认
为是由对内毛细胞和外毛细胞或二者的损害所导致。但是，底层的生理学极其复杂。不同的人有不同的病理，这意味着听力图相同的病人不一定有相同类型的听力损失。而且，病人甚至在不同的频率范围内损伤程度不一。

SNHL的结果通常导致：1)在某些频率通道没有输入，2)缺乏敏感度，以及3)听觉滤波器扩大。反过来这些结果在很大程度上损伤了听众的声觉。与听力正常的听众相比，患SNHL的听众除了其它困难之外，常遇到响度重振(与正常的相比，舒适的听力水平范围被压缩)和频率分辨率损失。声觉中的这些变化显著地影响了听众理解语音的能力。
由于SNHL不仅仅是声音传输的问题这么简单，而实际上是声音处理的问题，通过简单的放大不能这种损失-使模糊不清的声音更大不能使它们更清晰。因此，帮助SNHL病人的一个可能有效的方式是通过预处理信号来增强复杂的声调模式，以补偿听力损失。
通过相同的佳不可能SNHL的各种表现。处理声音可使语音更容易理解。但是，佳处理算法因个体而异，甚至在不同的听力条件下(如安静的房间与喧闹的体育场)为个别人而有所改变。适应这些差异的关键在于助听器的灵活性。
传统上，助听器一直是装在适合终用户的定制耳模中的放大器。
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