沈阳四院助听器验配中心
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了解助听器的发展史

1.电助听器前的集声器

中国古代医书中很早就有对听力损失、耳鸣的描述,可见当时患听觉疾病的人不在少数。在长期的生产实践中,人们发现许多哺乳动物的外耳较长,呈萼状,有些还可以转动。人们也往往把手弯曲地置于耳后,或者把动物的角和贝壳置于耳后,声音就会变得大一些。这些可以说是最初意义上的助听器,原理是加集音功能,在电学助听器出现以前,人们都是利用集声原理来改善听力的,所用的形式多种多样(如说话管,耳喇叭),并且考虑外形上的隐蔽问题,出现了壶状、烟斗状、管状、钟状,还有挂在草帽边的耳喇叭,甚至还有一种声学椅,其扶手上有多个声音收集器,并有一个固定的管子用于聆听。

总体来说,这些集声器具的一端有一个大的开口,另一端则为一个小的开口,其开口尺寸适合人外耳道的大小。任何一个中的管子都可以看作是一个共振腔,在共振频率处声能得到放大,而在非共振频率处的能量就不会增加。

非电学的集声器甚至还有骨导形式,它有一个大的集声面,声音能通过牙齿传入大脑听觉中枢。

2.电助听器

运用电学原理进行放大的助听器出现于1892年。它是一种电话形式的电子助听器,并在1903年开始生产。有人认为Alxander Graham Bell最初本意是要制造电助听器,但最终却发明了电话。和早期的电话一样,也采用炭精麦克风、电池和磁性耳机组成,频率范围为1000-1800Hz,增益为10-15dB。声波的作用、压迫炭精电阻器的膜片,可以合炭精的电阻发生变化,使得流过炭精的电流发生变化,运用电磁学原理放大后,使得磁性耳机中的膜片发生振动,声能增加。

3.电子管助听器

二十世纪二十年代,出现了采用真空电子管的大型助听器,它提高了助听器的增益和清晰。

采用炭精传声器的助听器,增益较小,许多厂家不得不依靠增加传声器的个数来增加音量,同时噪声较大,失真较多,且炭精易受湿度影响。

第一台出售的电子管助听器是1921年由英国生产的。电子管是需要两个电源供电的:A电源为1.5V,加热电子管中的灯丝,使之发放电子;B电源相对较高,22.5或45V,驱动电子通过阴极到达阳极。

早期电子管助听器的传声器采用压电晶体制成,但这些晶体易碎,同时不能耐受高温高湿度的环境。

随着时间的推移,电子管的电池的体积越来越小,人们开始关注电池的寿命。在十年间,A电源的电流消耗下降了4.5倍,B电源的电流消耗下降了8倍。第一台可随身佩戴的电子管助听器终于在三十年代后期在英国制成,许多厂家纷纷仿效,Aurex Company成为美国第一家大批量生产电子管助听器的厂家。但当体位改变时,炭精与膜片脱离接触,助听器无法工作。1929年,随着技术的发展,助听器的重量也减为135磅。

汞电池的出现,使得电池体积显著减小,电池与助听器终于可以合为一体了。虽然最初的一体式助听器,其体积比过去的电子管放大器还大,但却一下子被人们所接受,人们再也不愿被那么多导线所缠绕。二战中涌现出的各种新技术新材料,如印刷电路和陶瓷电容,使得一体式助听器的体积又显著变小。

4.半导体助听器

1938年,小型真空管的出现促进了助听器的发展。小型真空管的出现以及小型晶体喇叭的设计和生产,使得随身佩戴式助听器的到来成为现实。它比电子管体积小得多,也不再需要加热灯丝,只需要很低的电压就可以工作。因此半导体助听器都采用1.5V左右的电池。

半导体出现之后,一些厂家仅仅在电子管电路中加入少量半导体元件。但有人断言,全部采用半导体的助听器,体积减小,会使得麦克风和接受器的位置靠近,声反馈将不可避免。

1954年,推出了第一台可佩戴在头上的助听器,它是一个眼镜式助听器。一个眼镜腿上接有接受器,另一个眼镜腿上装着麦克风,或许是担心声反馈的出现,或许是出于体积上的考虑。晶体三极管和磁性麦克风两者阻抗都很低,故两者可以配合使用。磁性麦克风在整个语言范围内具有十分理想的频率响应。陶瓷麦克风是晶体麦克风的改进型。直到FET(场效应管)的开发成功,陶瓷麦克风的高阻抗问题才得以解决。

1955年,推出了整个机身都在单个镜腿上的眼镜式助听器,两耳同时佩戴助听器成为可能。同年耳背式(behind-the-ear,BTE)助听器也开始面世,体积不断减小,很快超过眼镜式和盒式助听器,成为销量最大的助听器。

新的技术一直在不断涌现,新的耳内式助听器(in-the-ear,ITE)也开始出现,新的陶瓷传声器仍然采用压电效压原理,但其频率响应平坦,克服了原来压电晶体的不足。驻极体传声器与陶瓷传声器性能相当,但因对抗强声冲击的能力较强,而被许多助听器所采用。但电容的出现使电容体积进一步减小,晶体管电路向集成电路这一小型化方面发展。

5.集成电路和可编程式、数码助听器

集成线路(IC)在1964年制造成功,它是由众多的晶体管、电阻组成,并集成在微小的硅晶片上。超小型化、低电流、高稳定性等特点给助听器的发展提供广阔的前景。随着大规模集成电路的出现,助听器的体积又进一步减小,在耳内式助听器出现后不久,半耳甲腔(half shell)式、耳道式(in-the-canal,ITC)、完全耳道式(completely-in-the-canal,CIC)助听器相继出现,很大程度上满足了患者心理和美观上的需要。但这类助听器的功率普遍不高,仅适用于轻中度听力损失的患者。

助听器发展到完全耳道式,可以说其体积的减小已经接近极限。随着晶体管尺寸的不断缩小,其他元器件如电池、音量控制、麦克风和喇叭也在不断缩小。也带了助听器革命性的变化。不仅摒弃了老式助听器的外导线或外导声管,最大限度地控制失真和口音,而且充分发挥患者自身耳轮的功用,做到更美观、更隐蔽。

可编程式助听器采用数模混合型电路,电路的核心是一个数字化的芯片。如果以助听器采用数字电子技术来进行分类,那么在集成电路助听器之前的助听器,都采用模拟电子元件,从编程式助听器开始,数字电子芯片进入助听器,控制其他模拟元器件的工作。数字技术的助听器,可把语频范围分成若干个频带处理,使选配更为灵活

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