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浅谈数字助听器和模拟助听器的区别

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助听器按技术分类的方法一直以来没有一个统一标准,而且随着助听器技术的发展,对助听器的分类也在不断科学和优化。正因为处于这种变化进程中,各助听器厂商在给自己的产品归类时会略有不同,但总体上能符合助听器科学技术发展的要求。为了对广大听力受损人士
助听器按技术分类的方法一直以来没有一个统一标准,而且随着助听器技术的发展,对助听器的分类也在不断科学和优化。正因为处于这种变化进程中,各助听器厂商在给自己的产品归类时会略有不同,但总体上能符合助听器科学技术发展的要求。为了对广大听力受损人士负责,并与助听器专业人员广泛交流,本文就模拟和数字、可编程和手动调节这两对概念,采用现在行业内普遍认可的分类方法对助听器技术分类予以阐述。
1. 可编程和手动调节
可编程助听器是指其用于调控输出的微调不是普通的机械电子部件,而是通过电脑调节的寄存器,寄存器内储存的数据对应了微调的某一位置,有些可编程助听器还有几套寄存器,以便储存多套预设置的调试程序(听力状态)。而与之对应的则是不可编程助听器(手动调节助听器),它调试频响时,通过微调电位器实现。显然,区分助听器是可编程还是手动调节的关键是看控制器是数字方式的寄存器还是机械的微调,与助听器对信号的处理方式是模拟还是数字技术无关。
可编程助听器的优势是可以调节的参数比较多,因此它的灵活性更大,适用性更广泛。特别是耳内式助听器,由于体积限制,一般只能制作一或二个微调,但如果是可编程助听器就没有这样的限制了,通常可以有六到八个可调参数,有些高档助听器的可调参数甚至超过了50个。
可编程助听器的另一个好处就是控制器包含不止一个记忆系统,因此用户可以根据使用环境选择不同的程序。为了获得最理想的听声效果,助听器在不同环境中提供不同的放大特性,供用户自由选择。由于可编程助听器通过电脑对助听器各项电声参数进行设置和调节,借助电脑界面比较直观的了解助听器频响曲线,从操作上使人们看到各项设置所起的作用,从而满足不同听力损失患者的需求。
可编程助听器虽然有它的优势,但是可编程助听器必须借用专门软件和特殊设备才可以通过电脑调节其参数,增加了调试的复杂性。相反手动调节的助听器器只要一把螺丝刀就可以完成所有调试工作,简单灵活。因此,如果助听器的可调参数比较少(例如少于4个)时,设计成手动方法调节更合理。需要指出的是手动调节的助听器通过助听器分析仪也可以在屏幕上直观显示助听器的频响曲线。
要识别一个助听器是否可编程很简单,只要看它是否有与电脑连接的接口,是否可以通过它与电脑的通信并且实现对助听器参数的调节。
2. 模拟和数字
数字助听器是指从助听器的麦克风输出到受话器的输入的全过程采用数字技术处理的助听器,而采用模拟元器件实现信号处理的助听器,则是模拟助听器。显然,区分助听器是模拟还是数字的关键是看信号的处理过程是模拟还是数字技术,与助听器的控制器是数字方式的寄存器还是机械的微调是无关的。由于采用了数字信号处理技术,用户可以明显体会到数字助听器相对模拟助听器的优势:
a)  全数字助听器可以区分并抑制环境噪音,因此音质清晰,响亮柔和,不嘈杂。就象我们欣赏音乐时磁带机和CD机的音质差异就是模拟技术和数字技术的本质差异。
b)  数字机的DSP过程可提取语音的特性并结合人耳的声音感知特点,在信号处理中增强语音信号,用户使用的实际效果就是数字机的语言可懂度远远高于模拟机。
c)  可以添加各种提示音,方便用户时刻掌握助听器和电池的使用状况,而模拟助听器的信号处理过程无法实现这一功能。
d)  具有一定的抑制反馈功能,只有数字机才可以从技术上通过数字滤波的方式实现,这是模拟产品做不到的。
e)  具有比模拟产品更强的无线系统及移动电话兼容特性,数字信号处理过程具有更强的抗电磁干扰特性,提高和手机的兼容性。
从技术上看,现在的全数字助听器都采用DSP平台实现,在芯片中数字信号处理部分的功能完全受软件的控制,而硬件上全由数字逻辑单元组成。平台式数字助听器的高度灵活性体现在两个方面,第一,这种助听器在装配好以后可以作为几种不同助听器的母体,它是何种助听器还取决于在其中安装何种软件;第二,由于信号处理方案不断的发展更新,佩带者以后可以购买新的软件装入原来的助听器中,使助听器升级。
那么如何能识别一个助听器是否是数字助听器?对于用户而言,只有通过测听和比较来衡量,看助听器是否有上述数字应该具有的优势综合判断。当然这是主观的判断方法,不能以其中任何一项的表现就断定产品是否数字机。较为专业和客观的方法是用仪器测试(例如Fonix6500),由于数字机对信号的处理过程中有模数、数模转换和逻辑运算因此有延时,而模拟机的信号处理是直接的,几乎没有延时。通常数字机对信号的延时5ms左右而模拟机对信号的延时0.5ms左右。(The Hearing Review , Los Angeles, CA. October 2001)
3. 最新技术分类法
区分助听器是是可编程还是手动调节的关键在于控制器部分所采用的技术不同,而判别一个助听器是否是全数字的关键在于信号处理过程中所采用的技术是数字还模拟。
从最近的文献(Harvey Dillon,Hearing Aids,Chapter 3)和行业内通常的做法,现在越来越倾向于把助听器按是否可编程和是否数字分成四类:常规模拟助听器、可编程模拟助听器、手动数字助听器、可编程数字助听器四大类。从中我们可以看到,编程和数字是两个不同的概念,在可编程助听器中有数字助听器也有模拟助听器;在数字助听器中有可编程的也有手动调节的助听器。
4. 讨论
4.1 可编程模拟助听器最早于上世纪80年代末出现,人们通常称之为可编程助听器。但由于当时还没有真正的数字产品出现,而其控制部分采用的是数字的寄存器与编程器连接,也就是在助听器中有一部分调节设置由数字元件组成,因此也有厂家称之为半数字助听器或模数混合助听器,甚至在市场宣传中直接称之为数字助听器,现在看来,这种称呼已经过时了,并且是不恰当的。但我们可以把可编程模拟助听器简称为可编程助听器,把可编程数字助听器简称为全数字助听器。
4.2手动数字助听器的面市晚于可编程数字助听器。从工作原理我们知道数字助听器需要硬件和软件两方面才能运行,因此广义上来讲,数字助听器都是“可编程”的,为什么会出现手动数字助听器这种产品的呢?其实手动数字助听器是完全应用户需求而设计的,因为它具有DSP核心但配合简单快捷的机械微调,所以它的特点是:
a) 拥有全数字机高音质的特点;
b) 方便调试,无须专业设备和软件;
c) 价格定位低,性价比高;
d) 缺点是可调参数少,适用性比可编程数字助听器差。
另外需要注意的是,虽然对助听器选配师而言手动数字助听器是不可编程的,事实上这类助听器在生产和维修过程中可通过生产软件调整内部参数的,只是其编程接口被隐藏了。虽然可编程数字助听器综合性能优于手动数字助听器,但对于同样信号处理过程的数字助听器,设计成本手动的比可编程的更高,因为它增加了一套用于调试的物理元件“微调”。
4.3从助听器技术的发展趋势看,所有模拟助听器将很快被数字助听器所取代,不管是可编程的还是不可编程的常规模拟机。数字助听器将占领从高端到低端的所有助听器市场。由于数字技术的通用性,助听器实现数字化以后将搭乘主流数字技术飞速发展的列车更快地发展,甚至有可能实现与其它设备无缝连接。