胡建春打印稿 电子助听器.docx
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胡建春打印稿电子助听器
2012~2013学第二学期
《模拟电子技术基础》
课程设计报告
题目：
电子助听器
专业：
11自动化
班级：
自动化
（2）班
姓名：
付士忠葛运桂健郭家宏
韩永远胡建春华健黄爱喜
指导教师：
陈敏
电气工程系
2013年3月26日
课题名称
电子助听器
指导教师（职称）
陈敏
时间
2013-03-26~2013-03-31
学生姓名
学号
承担任务
付世忠
1109111088
选定设计方案
葛运
1109111089
拟定设计步骤
桂健
1109111090
按要求绘出原理图
郭家宏
1109111091
分析计算
韩永远
1109111092
Multisim仿真
胡建春
1109111093
解说电路工作原理
华剑
1109111094
撰写模电课程设计报告
黄爱喜
1109111095
验证检查是否正确
设计目的
1、掌握多级阻容耦合放大器的设计方法；
2、熟悉微型驻极体话筒应用。
设计要求
（1）设计电子助听电路；
（2）要求绘出原理图，Multisim仿真；
（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；
（5）拟定设计步骤；
（6）撰写设计报告。
目录
绪论1
第一章电子助听器的工作原理2
第二章设计方案和功能说明3
2.1方案设计3
2.2功能说明3
第三章电路图的设计和multisim分立元件仿真4
3.1电路图的设计4
3.2multisim分立元件仿真5
参考文献6
结束语6
附录7
绪论
助听器（HearingAid）是一个有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。
助听器有电力的和非电力的两类，后者目前已被废弃。
前者又有电子管式和晶体管式两种。
晶体管式助听器最为灵巧轻便，于1950年问世后已取代电子管式而被普遍采用。
广义上讲凡能有效地把声音传入耳朵的各种装置都可以看作为助听器，狭义上讲助听器就是一个电声放大器，通过它将声音放大使聋人听到了原来听不清楚，听不到的声音，这种装置就是助听器。
经历了一百多年的风风雨雨，今天的助听器已经有了耳内式、耳背式、盒式、眼镜式、发卡式、钢笔式、无线式等多种形状，助听效果明显提高。
为了培养理论联系实际的的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
本周的模拟电子技术课程设计，我们的课题是电子助听器。
依据上学期所学的模电知识，再加上我们小组在老师引导下自学了multisim仿真软件，结合两方面的知识，我们设计出电子助听器电路并搭接了multisim仿真软件仿真电路，使该电路能成功将声音信号放大。
第一章电子助听器的工作原理
助听器名目繁多，但所有电子助听器的工作原理是一样的。
任何助听器都包括6个基本结构。
1．话筒（传声器或麦克风）接收声音并把它转化为电波形式，即把声能转化为电能。
2．放大器放大电信号（晶体管放大线路）
3．耳机（受话器）把电信号转化为声信号（即把电能转化为声能）。
4．耳模（耳塞）置入外耳道。
5．音量控制开关
6．电源供放大器用的干电池。
助听器除有上述6部件外，大多数型号的助听器还有3个附件，或称3个附加电路（音调控制、感应线圈、输出限制控制）。
现代电子助听器是一放大器，它的功能是增加声能强度并尽可能不失真地传入耳内。
因声音的声能不能直接放大，故有必要将其转换为电信号，放大后再转换为声能。
输入换能器由传声器（麦克风或话筒）、磁感线圈等部分组成。
其作用是将输入声能转为电能传至放大器。
放大器将输入电信号放大后，再传至输出换能器。
输出换能器由耳机或骨导振动器构成，其作用是把放大的信号由电能再转为声能或动能输出。
电源是供给助听器工作能量不可缺少的部分，另外还设有削峰（PC）或自动增益控制（AGC）装置，以适合各种不同程度耳聋病人的需要。
第二章设计方案和功能说明
2.1方案设计
方案一:
由晶体三极管构成的多级音频放大器对由声波信号转换来的电信号进行放大内容如下:
由晶体三极管Q1～Q3构成的多级音频放大器。
Q1与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路，担任前置音频电压放大；Q2、Q3组成了两级直接耦合式功率放大电路，其中：
Q3接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8Ω低阻耳塞式耳机相匹配。
方案二:
由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成
用TDA2822制作的助听器的方案.这个耳聋助听器由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成，它与市场上的普及机相比具有输出功率大、电压范围宽等特点，工作电压为1.8—15V，适合中、轻度耳聋患者使用。
工作原理：
该助听器电原理图见图1。
其工作原理较简单：
驻极体话筒连接成高增益的漏极输出电路，并将外界声波转换成电信号。
TDA2822组成BTL功放电路，对话筒输出的音频信号进行放大
经过上面的两个方案对比可以得出
方案1由晶体三极管构成的多级音频放大器成本相对的比方案2较经济且更加的容易制作和调试，在这里我将对方案一进行研究。
2.2功能说明
1、一个合格的助听器至少应考虑下述六项性能指标：
（1）频率范围。
低档助听器的频率范围至少在300～3000Hz，普通助听器高频应达到4000Hz，高级助听器的频率范围可在80～8000Hz之间。
（2）最大声输出或饱和声压级（SSPL）。
实际上代表了助听器的最大功率输出。
使用助听器时的最大声输出应低于患耳的不舒适阈，尤其对重振阳性的患耳，必须控制最大声输出以保护患耳。
（3）最大声增益。
主要表示助听器的放大能力，各国生产的助听器增益多在30～80dB之间。
一般说，耳聋程度轻的要选择增益小的，程度重的应分别选用增益中等的或大的助听器。
在具体使用中助听器上都备有使声增益在一定范围内变动的音量调节开关。
选配适合的助听器可依一些公式预先计算，最简易的方法是按照纯音听力图，对500、1000、2000Hz三个音频的增益补偿调节，以其阈值的一半或稍多为宜，多能获得满意效果。
（4）频率响应和音调调节。
为满足聋人听力要求，助听器应提供各种不同的频率响应，频率不同反应在听觉上就是音调不同。
为了使助听器的频响比较符合聋人的听力损失特点，音调调节钮上设置一些不同音调，通常L代表低音，N为正常，H为高音。
（5）信号噪声比（S/N）。
助听器耳机放大后的输出往往是语言信号和恼人的噪声同时存在，信号噪声比值越大，语言信息输出的质量也越好。
优质助听器的信噪比可达40dB左右，至少应保证30dB以上。
（6）谐波失真。
为了能高地传输放大后的声信号，助听器的失真度应越小越好,按规定失真应小于10％,而小于5％的基本上可以保持语言的逼真性。
第三章电路图的设计和multisim分立元件仿真
3.1电路图的设计
（1）供电电路
整个电路选择+3V供电容易实现，只需要两节干电池即可满住条件。
S作为整个电路的开关，决定是否使用助听器
（2）输入电路
由高灵敏度驻极体话筒将声波信号转换为模拟电信号。
（3）多级音频放大器
该电路由晶体三极管构成的多级音频放大器。
Q1与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路，担任前置音频电压放大；Q2、Q3组成了两级直接耦合式功率放大电路，其中：
Q3接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8Ω低阻耳塞式耳机相匹配。
（4）输出电路
由Q3接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8Ω低阻耳塞式耳机相匹配。
J1与8Ω耳塞机相连作为输出
（5）电路原理图如下
3.2分立元件的仿真
用示波器测量输出波形是否失真，测量放大倍数等。
结束语
经过近星期的努力，电子助听器课程设计终于完成了，在这个过程中我们学到了很多东西从电路图的分析到元件的选取，到电路图的搭接再到用示波器显示波形的变化，到最后的定稿，还有电路图的修改和对电路设计方案的修改，每一步都是同学们的智慧的结晶。
参加这个项目不仅使我们对multisim这个软件操作更加熟练，并且加强了小组内各成员的团队合作精神，同时也使我们学会了如何用掌握了理论结合实际的学习方法，同学们都受益颇多。
为了完成这个项目同学们和陈老师都付出了很多努力和心血，特别是陈敏老师花费了大量的个人时间为我们解疑答惑，在这里非常感谢同学们的努力和陈老师无私的付出。
本项目由付世忠、葛运、桂健、郭家宏、韩永远、胡建春、华剑、黄爱喜七人团队共同完成，在组长胡建春的安排下每个人都发挥所长对本项目的顺利完成做出了很大的贡献。
参考文献
[1]《电子技术实践与训练》廖先芸高教出版社
[2]邓木生主编电子技能训练北京机[M].北京：
械工程出版社.
[3]谭博学主编.集成电路原理与应用[M].北京：
电子工业出版社.
[4]张庆双主编.全新实用电路集粹下册[M].北京：
机械工业出版社.
附录一项目所需元件
元件名称
元件型号
元件个数
R9
100Ω
1
R5
270Ω
1
R3,R5，R8
1.5KΩ
1，1，1
R1
2.2KΩ
1
R7
33KΩ
1
R4
47KΩ
1
R2
51KΩ
1
C1
1μFΩ
1
C2
100μF
1
C3,C4，C5
10μF
1，1，1
三极管
PN2906A
3
信号源
12Vrme，50Hz，0度
1
电源
3v
1
扩音器
XLV1
1
示波器
XSC1
1
附录二答辩记录及评分
课题名称
电子助听器
答辩教师（职称）
陈敏
答辩时间
2012~2013学年第二学期第5周
答
辩
记
录
答
辩
记
录
1戴助听器为何会产生啸叫？
答;是声音的反馈，在一放大回路中，放大的声音被话筒拾音并再次放大而产生的尖叫声就叫声反馈，就会产生啸叫.（付世忠）
2助听器声音为何时断时续或者声音很小？
答：
可能有一下几点原因：
1.接触不良；
电池仓的接触簧片受潮生锈、电池漏液腐蚀了簧片，都有可能造成接触不良。
耳垢、油腻造成调节旋纽接触不良。
2.盒式助听器导线内部折断；
3.耳模或声管中有水汽凝结；
4.电池电量不足；
5.耳道中耳屎太多；
6.听力有进一步的下降；
正规配戴的助听器不会使听力进一步下降，但随便在商店中购买的助听器却有可能使听力损害加剧。
仍有部分病人的听力会由于其它因素而逐渐下降，需要医生分析听力下降的原因，延缓听力下降的进程，并重新调试助听器的参数。
（葛运）
3助听器工作原理是什么？
答：
助听器简单的说就是一个超小型的扩音器，把原本听力障碍患者听不到的声音，依照其需求加以扩大，再利用患者的残余听力，将声音送到大脑的听觉中枢而听到声音。
各种类型的助听器，主要不同之处在于外型、大小及内部电路设计。
助听器的构造自从二十世纪初至今，并没有太大的变化，只是随着电子科技的发展，其各部分零件的体积逐渐缩小，音质也日渐改善，并且更多的控制选择了。
（桂健）
4怎样延长助听器使用寿命？
答：
由于助听器的设计是非常精细、复杂的，因此，使用时务必当心：
（一）不要把助听器放置在高温高湿度处，应放置在阴凉干燥处，绝不能戴着助听器洗澡；
（二）如果去医院做微波理疗，不要把助听器带进理疗室；
（三）如果助听器不用时要关掉，以延长电池寿命；
（四）如果较长一段时间内不戴助听器，应将电池拿掉。
（郭家宏）
5长期戴助听器有影响吗？
答：
助听器对使用者只有帮助作用，绝对无害处。
听力下降后随着时间的推移，分辨率也会下降。
一般来说人脑保存记忆只有6-8年左右，听力下降后如果经常没有声音刺激，大脑就会忘记。
这就是为什么耳聋者听到听不清的原因。
所以听力下降后要早点选配助听器，早干预、早治疗。
（韩永远）
6助听器只带一只可以吗？
答;如果双耳听力有损失最好是双耳配戴，因为：
1.双耳可产生听觉方向感，立体感，有利听觉的定向于定位；
2.双耳可增加声音的响度，等于获得了3--6分贝的“真实听觉”；
3.双耳有减弱噪声的作用，可提高使用者对语言的分辨能力；
4.双耳符合人类听觉习惯，会让使用者感到声音更自然、更舒适；
5.双耳佩戴助听器可有效地避免由于声音刺激较弱而产生的废用性听功能下降。
（胡建春）
7怎样对助听器进行静电保护？
答：
所有助听器必须满足IEC61000-4-2静电防护（ESD）要求，使用内置静电防护的元器件或在外漏的走线上增加ESD保护器可以帮助满足这些要求。
（华健）
8助听器有依赖性吗?
答;第一，正常听力的人不会戴用助听器,也不会产生依赖行为,因为他们根本不需要助听器的帮助。
第二，一些听力损失并不严重的助听器使用者也只是在必要或重要的场合（比如会客或主持某些会议）才使用助听器,并非“摘不下来”。
第三，只有那些从助听器戴用中获得了莫大益处的耳聋患者才会离不开助听器。
“离不开”、“摘不下来”意味着助听器发挥了应有的作用,极大地改善了使用者的听觉状况,这显然是求之不得的好事。
（黄爱喜）
评分表
学生姓名
学号
评分
付世忠
1109111088
葛运
1109111089
桂健
1109111090
郭家宏
1109111091
韩永远
1109111092
胡建春
1109111093
华健
1109111094
黄爱喜
1109111095
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