Tee-se-itse-kuulolaite on paras järjestelmä. Onko mahdollista tehdä kuulokoje omin käsin
V. Muravin
Kuulolaitteet (HA) auttavat kuulovammaisia ihmisiä kommunikoimaan ulkomaailman kanssa, osallistumaan aktiivisesti työhön ja sosiaaliseen toimintaan. Joillekin se on ainoa tapa toistaa ihmisen puhetta, toisille se on keino lisätä puheen ymmärrettävyyttä ja jopa mahdollistaa musiikin kuuntelun laadun parantamisen.
Maassamme teollisuus tuottaa useita erilaisia kuulokojeita, joilla on erilaiset tekniset ominaisuudet ja eri mallit.
Parhaillaan tehdään töitä kuulokojeiden siirtämiseksi uuteen elementtipohjaan niiden teknisten ominaisuuksien ja käyttömukavuuden parantamiseksi. Joten SA K538UN2:lle on kehitetty erikoistunut mikropiiri. Tämän sirun vahvistimella on alhainen kohina, virrankulutus ja se on suunniteltu kytkemään puhelin, jonka resistanssi on 1 kOhm.
Teollisesti valmistetuilla SA:illa on kuitenkin seuraavat haitat:
riittämätön akustinen vahvistus. Kuulon heikkeneminen ihmisillä, joilla on vaurioita äänentoistolaitteistossa, voi nousta 80 ... 90 dB:iin 4 kHz:n taajuudella, jota pidetään pienimpänä hyväksyttävänä ylemmän päästökaistan taajuuden kannalta tyydyttävän (92 %) puheen ymmärrettävyyden varmistamisen kannalta;
laitteen tasainen taajuusvaste, jonka GOST 10893-69:n mukaan ei saa olla yli 30 dB epätasaisuutta taajuuskaistalla 400 ... 3000 Hz (erityyppisillä kuulonalenemilla on erilaiset audiogrammit);
alhainen kustannustehokkuus. Kulutusvirtojen vahvuus on noin 5 ... 12 mA, mikä käytettäessä teholähteitä, joiden kapasiteetti on 0,05 ... 0,15 mA / h, varmistaa laitteen toiminnan 10 ... 12 tunnin ajan. lineaarinen tila, ja tämä johtaa siihen, että virrankulutus äänettömässä tilassa on sama kuin maksimiäänenvoimakkuudella;
enimmäistason rajoittimien puute. Vain yhdessä SA-mallissa on AGC, joka on myös tehoton. Huippurajoittimia ja kompressoreita ei käytetä teollisissa kuulokojeissa;
havaittavien (selvästi näkyvien) käynnistysilmaisimien puuttuminen, mikä on erityisen tärkeää suhteellisen korkeilla kulutusvirroilla. Pääsääntöisesti CA:ssa on merkki äänenvoimakkuuden säätimessä yhdistettynä virtakytkimeen.
SA-parametreista kuulokojeen amplitudi-taajuusvaste (AFC) ja melutaso vaikuttavat eniten äänentoiston laatuun ja puheen ymmärrettävyyteen ja siten todelliseen vaikutukseen kuuloproteesissa.
Mietitään tätä tarkemmin. Kuten jo todettiin, kaupallisesti saatavilla olevilla kuulokojeilla on huono taajuusvaste, ja kuulonalenemaa voidaan luonnehtia erilaisilla audiogrammeilla. Jos äänentoistolaitteen vaurioituessa audiogrammi on litteä ja sen epätasaisuus on noin 20 dB, niin äänen havaitsevan laitteen vaurioituessa ja yhteisvauriossa audiogrammi laskee taajuusalueella 500 .. 4000 Hz, jonka kaltevuus on 30 dB / lokakuuta. .
Lisäksi tulee huomioida, että SA:ssa käytettävillä mikrofoneilla ja puhelimilla on myös taajuusvasteen lasku, jonka jyrkkyys on 30 dB/oct taajuusalueella 2000...4000 Hz. Jotkut CA:t on varustettu taajuusvasteen ohjauksilla, mutta nämä ovat yksinkertaisimpia piirejä, eivätkä ne tarjoa vaadittua korjausta.
Toinen tärkeä SA:n laatuun vaikuttava tekijä on melutaso. On tunnettua, että ymmärrettävän puheen havaitsemiseksi on välttämätöntä, että signaali-kohinasuhde on yli 20 dB. Jos otamme äänenvoimakkuuden minimitasoksi 40 dB, niin tuloon tulevan kohinan jännitteen tulee olla enintään 3 μV.
SA:n sisäistä kohinaa voidaan vähentää käyttämällä matalakohinaisia transistoreja tuloportaissa.
Hyödyllistä signaalia on vaikeampi eristää ympäröivän melun taustasta. Jos terve korva havaitsee ympäristön melun valikoivasti suunnassa, eli se valitsee niistä hyödyllistä tietoa, joka tulee tietystä suunnasta, niin SA vahvistaa kaikista suunnista tulevia ääniä; tämän seurauksena signaali-kohinasuhde kuulokäytävän sisäänkäynnissä on riittämätön.
SA:ta kehitettäessä ja uusia malleja luotaessa on otettava huomioon kaikki edellä mainitut äänentoiston laatuun ja puheen ymmärrettävyyteen vaikuttavat tekijät.
Harkitse kuulokojeen lohkokaaviota.
Kuulokoje on pääsääntöisesti laite, joka koostuu mikrofonista, tulovahvistimesta, korjauslaitteesta, loppuvahvistimesta ja puhelimesta (kuva 1).
Riisi. 1 Kuulokojeen lohkokaavio
Korjauslaite voidaan yhdistää johonkin vahvistimista, mutta se ei kuitenkaan ole toiminnallisesti ja rakenteellisesti täydellinen ja täytä täysin SA:n taajuusvasteen korjaamisen melko korkeat vaatimukset.
Lisäksi CA voi sisältää lisäksi rajoittimen maksimitehotasolle, ilmaisimen CA:n päälle kytkemiseksi, ilmaisimen akkujen heikentymisestä jne.
Sekä koko kuulokojeen että sen laitteiden tekniset vaatimukset määräytyvät potilaan kuulon ominaisuuksien mukaan.
Yksityiskohtaisimman ja tarkimman kuulo-ominaisuuksien mittauksen tarjoaa audiometrinen mittausmenetelmä, jossa sähködynaamisten puhelimien kautta tutkittavaan korvaan tuodaan eri taajuisia ja voimakkaita ääniä. Elektrodynaamiset puhelimet sopivat tähän tapaukseen, koska niillä on alhaisin akustinen impedanssi ja siksi ne tarjoavat vähemmän äänenpaineen riippuvuutta yksittäisistä ulkokorvan koon eroista. Lisäksi tämä täyttää mittausten yhtenäisyyden vaatimuksen, jolloin tuloksia voidaan verrata eivätkä ne ole riippuvaisia suorituksen paikasta, ajasta ja olosuhteista.
Voit mennä toisinkin: ota audiogrammi puhelimella, jota käytetään kuulokojeen kanssa. Sitten audiogrammi ottaa huomioon sekä tämän puhelimen taajuusominaisuudet että korvakäytävän yksittäiset ominaisuudet, minkä avulla voit luoda tehokkaamman järjestelmän kuulokojeen taajuusvasteen korjaamiseksi. Toinen tapa on hyväksyttävä luotaessa SA tietylle potilaalle. Siinä tapauksessa, että CA:t luodaan modulaarisesti, voidaan kehittää useita korjauslaitemoduuleja, joista yksi integroidaan audiogrammin ottamisen jälkeen laitteeseen.
Tulovahvistin CA on oltava riittävä voitto viimeisen vaiheen ajamiseen. Alhainen kohina on myös tärkeä vaatimus, koska tulovahvistimen signaalilähde on suhteellisen pieni herkkyys (noin 4 mV/Pa) mikrofoni. Tulovahvistimien SA toiminnan ominaisuus on alhaiset käyttövirrat ja jännitteet.
Tyypillisesti CA-tulovahvistimet rakennetaan kaksi- tai kolmivaiheisen piirin mukaan, jossa transistorit kytketään päälle yhteisen emitteripiirin mukaisesti. DC-tilan stabilointi tapahtuu paikallisten negatiivisten takaisinkytkentöjen avulla.
Suurempi vakaus kuin teollisessa SA:ssa, siinä on vahvistin, jonka piiri on esitetty kuvassa. 2.
Riisi. 2. Kaavio tulovahvistimesta 1
Tämä vahvistin on rakennettu piirin mukaan, jossa on suorat kytkennät portaiden välillä, ja se on suojattu tasavirralle yhteisellä negatiivisella takaisinkytkennällä (CNF). DC-tila asetetaan vastuksilla R3 ja R6. Vahvistimen ensimmäisessä vaiheessa käytetään pienikohinaista transistoria P28. Lisäksi tämän transistorin toimintatila (Ik = 0,4 mA, Uke = 1,2 V) tarjoaa myös minimaalisen melun. Vahvistimen taajuuskaista tasolla -3 dB on 300 ... 7000 Hz, vahvistuskerroin Ku on 1700.
Vähäkohinaisissa syöttövaiheissa germaniumtransistorit P28, MP39B, GT310B, GT322A, pii KT104B, KT203B, KT326B toimivat hyvin, mutta KT342-, KT3102- ja KT3107-sarjojen hiljaiset transistorit antavat erityisen hyviä tuloksia. Ne pystyvät toimimaan kymmenien mikroampeerien kollektorivirroilla ja alle 1 V:n kollektori-emitterijännitteillä menettämättä suuria vahvistusominaisuuksia.
KT3102E-transistoreiden tulovahvistimen piiri on esitetty kuvassa. 3 ja on rakenteeltaan samanlainen kuin edellinen kaavio.
Riisi. 3. Kaavio tulovahvistimesta 2
Ensimmäisen asteen transistori toimii mikrovirtatilassa (Ik = 0,04 mA, Uke = 1 V). Tällaisen vahvistimen vahvistus on 3000.
Enemmän vahvistusta voidaan saada, jos emitteriseuraaja sijoitetaan ensimmäisen ja toisen asteen väliin, kuten kuvassa 1 on esitetty. neljä.
Riisi. 4. Kaavio tulovahvistimesta 3
Täällä kunkin portaan paikallisten negatiivisten takaisinkytkentöjen ja yleisen DC OOS:n lisäksi esitellään myös AC OOS (Ros), jolla voidaan säätää vahvistimen vahvistusta. Vahvistimen vahvistus ilman takaisinkytkentää (Ros pois käytöstä) on 11 000, takaisinkytkennän kanssa - 1700; kohinajännite, joka tuodaan tuloon, kun se on oikosuljettu, enintään 2 μV.
Aiemmin mainittiin, että SA:n päästä päähän -taajuusvasteen tärkeimmät vääristymät määräytyvät mikrofonin ja puhelimen toimesta. Yleisin kuulolaitteiden mikrofoni on M1. Sen taajuusvaste on esitetty kuvassa. 5.
Riisi. 5. Mikrofonin taajuusvaste
Tästä ominaisuudesta lasketaan keskiarvo ja se otetaan vapaassa äänikentässä. Tällaiset mittaukset ovat vaikea tekninen ongelma. Todellisissa olosuhteissa mikrofonin taajuusvasteen tyyppiin vaikuttaa suuresti huoneen äänenvoimakkuus, ympäröivät esineet jne. Siksi otamme jatkossa huomioon mikrofonin keskimääräisen vasteen.
Mikrofonin, puhelimen ja kuulonaleneman keskimääräisten ominaisuuksien analysointi erityyppisissä vaurioissa mahdollistaa taajuusalueen jakamisen kolmeen osaan: 1000 Hz asti, 1000 - 2000 Hz ja yli 2000 Hz.
Alueella 1000 Hz asti tuloksena oleva taajuusvaste, joka on mikrofonin, puhelimen ja kuulonaleneman taajuusvasteen summa, on hieman noussut johtuen mikrofonin ja puhelimen taajuusvasteen noususta.
Alueella 1000 - 2000 Hz tuloksena oleva taajuusvaste voi olla vakio, sillä voi olla kasvua tai laskua, mikä liittyy tämän alueen kuulonaleneman ominaisuuden muotoon. Myös pieniä ylä- ja alamäkiä voi olla.
Yli 2000 Hz:n taajuuksilla tuloksena olevan taajuusvasteen lasku johtuu puhelimen taajuusvasteen ja kuulonaleneman ominaisuuksien heikkenemisestä.
Tästä seuraa, että korjauslaitteita kehitettäessä on tarpeen muodostaa näiden laitteiden taajuusvaste, käänteinen tuloksena olevalle "mikrofoni-puhelin-korva"-reitin taajuusvasteelle.
Tällainen korjauskäyrä voidaan saada kytkemällä alipäästösuodattimia (LPF), ylipäästösuotimia (HPF) tai trap-suodattimia rinnakkain eri yhdistelminä. Suodatinosien lukumäärä riippuu halutusta taajuusvasteen jyrkkyydestä.
Kohdassa kuvattujen aktiivisten suodattimien pohjalta voidaan rakentaa korjauslaitteita, joissa ei-invertoivina vahvistimina on parempi käyttää ei operaatiovahvistimia, vaan edullisempia emitteriseuraajia.
Riisi. Kuva 6. Kaaviokaaviot toisen luokan suodattimista: a - matalat taajuudet; b - korkeat taajuudet
Toisen kertaluvun aktiivisen HPF:n ja LPF:n kaaviot on esitetty kuvassa 1. 6, ja kolmannen asteen HPF ja LPF - kuvassa 6. 7. Niillä on taajuusvasteet, joiden kaltevuus on 12 ja 18 dB/okt. vastaavasti.
Riisi. Kuva 7. Kaaviokaaviot kolmannen luokan suodattimesta: a - matalat taajuudet; b - korkeat taajuudet
Jos korjauskäyrän kaltevuus on suurempi, on useita suodattimia kytkettävä sarjaan.
Sulkusuodattimen kaavio on esitetty kuvassa. 8, a, ja sen taajuusvaste - kuvassa 8. 8, b.
Riisi. 8. Estesuodatin:
a - kaavio; b - taajuusvaste
Suodattimen pysäytyskaista riippuu sen vahvistuksesta.
Pysäytyskaistan keskitaajuus määräytyy kaavan mukaan
fo = 0,28/RC,
jossa R=R1=R2, C=C1=C2.
Loppuvahvistimet Sen tulee olla pääsääntöisesti tasainen taajuusvaste, tarjota vaadittu maksimi signaalitaso kuormituksella ja olla taloudellinen.
Teollisissa SA:issa viimeinen vaihe on yleensä rakennettu yksitahtipiirin mukaan ja toimii lineaarisessa tilassa, joten tällaisten vahvistimien lähtötaso ja tehokkuus ja siten myös SA ovat alhaiset.
SA:n tehokkuutta on mahdollista lisätä, jos lopullinen vahvistin rakennetaan kelluvan toimintapistekaavion mukaan, kuten kuvassa 1 on esitetty. 9a, b).
Riisi. 9. Kaaviokuvat kelluvan toimintapisteen päätevahvistimista
Kuvan kaavion mukainen laite. 9b on tunnusomaista tehokkaammalla kaskadin toimintapisteen siirrolla, kun signaali syötetään tuloon, ja vastaavasti pienemmillä epälineaarisilla vääristymillä. Vastus R1 asettaa alkuvirran (ilman signaalia) arvoon 2 ... 3 mA, ja vastus R2 asettaa signaalin minimisärölle kuormalla. Tässä tapauksessa transistorin VT1 maksimikollektorivirta saavuttaa 20 mA. Lopullinen vahvistin on rakennettu kuvan 1 kaavion mukaan. 9, tarjoaa maksimisignaalin 500 mV 3 V syöttöjännitteellä ja 1,5 mV 9 V jännitteellä 60 Ω kuormaan, mikä vastaa maksimilähtötasoja 120 ja 130 dB (puhelimen herkkyydellä 0,04 Pa /mV). Tällaisten piirien haittoja ovat alhainen (enintään 10 ... 15%) tehokkuus ja suuret epälineaariset vääristymät. Paremman hyötysuhteen (jopa 50 %) aikaansaavat loppuvahvistimet, jotka on rakennettu push-pull-piirin mukaan, kuten kuvassa 2 on esitetty. 10, a, b. Näissä vahvistimissa alkuvirta, joka on yhtä suuri kuin 1,2 mA kuvan 2 piirissä. 10, a ja 2 mA kuvan 1 piirille. 10, b, asetetaan vastuksilla R4 ja R2, vastaavasti. Vastukset R2 ja R4 kuvan 2 mukaisille piireille. 10, a ja 10, b, vastaavasti, jännite asetetaan pisteeseen A, joka on yhtä suuri kuin puolet syöttöjännitteestä.
Kuva 10. Kaaviokaaviot push-pull tehovahvistimista
Päätevahvistimet on rakennettu kuvan 1 piirien mukaan. 10 tarjoavat maksimilähtötasot 122 ja 133 dB kuvalle 1. 10, a ja 10, b, vastaavasti, hyötysuhde on noin 50 %.
Lähes samat ominaisuudet kuin vahvistimella, joka on rakennettu kuvan 1 piirin mukaan. 10, b, mutta pienemmällä määrällä osia, on vahvistin, joka perustuu operaatiovahvistimeen K140UD5A (kuva 11). Tässä vastus R1 asettaa jännitteen kohdassa A, joka on puolet syöttöjännitteestä, ja vastus R4 asettaa vaihevahvistuksen. Alkuvirta on noin 2,8 mA. Kuvan 1 kaavion mukaan rakennettu vahvistin. 11 tarjoaa maksimilähtötason 131 dB. Tämän vahvistimen hyötysuhde on hieman alhaisempi kuin aiemmissa - 37%.
Tutkimuksen aikana tavoitteena ei ollut valita jokaisesta parista transistoreita h21e-parametrin mukaan. Transistoreja valittaessa kullekin parille otettiin huomioon niiden vertailutiedot: rakenne (p-n-p, n-p-n), materiaali (germanium, pii), kollektorin vastavirta, vahvistus, kyllästysjännitteet. Transistorit asennettiin vahvistimeen, joka oli valmistettu kuvan 1 kaavion mukaisesti. yksitoista.
Riisi. 11. Kaaviokuva lopullisesta vahvistimesta mikropiirillä
Jokaisessa parissa tutkittiin 3 transistoria kustakin tyypistä (satunnaisvalinnan poissulkemiseksi). Suurin lähtöjännite mitattiin kuormalla - vastus, jonka resistanssi on 60 ohmia. Mittaustulokset on esitetty taulukossa. yksi.
Taulukko osoittaa, että parhaat tulokset saadaan germaniumtransistoreilla. Korkeataajuisten transistoreiden GT329B ja GT310B käyttö ei ole perusteltua, lisäksi näiden transistorien suurin sallittujen parametrien arvot ovat lähellä tämän vahvistimen toimintatilaa.
Vielä suurempi hyötysuhde (jopa 75 %) on siltapiirin mukaan valmistetuilla päätevahvistimilla. Vaikka niissä on lähes 2 kertaa enemmän osia, niiden avulla voit saada kaksi kertaa enemmän tehoa samalla virtalähteen jännitteellä, mikä on erityisen tärkeää kannettaville laitteille.
Yksinkertaisimmassa tapauksessa siltapiirin mukaan koottu loppuvahvistin koostuu kahdesta identtisestä liitinportaasta (A2, A3), joiden tulot on kytketty portaan, jossa on kaksivaiheiset lähdöt (A1), ja lähdöt ovat kytketty kuormaan (kuva 12).
Riisi. 12. Siltaterminaalivahvistimen rakennekaavio
Kun käytät integroituja operaatiovahvistimia (operaatiovahvistimia) loppuvaiheessa, voit sulkea pois parafaasilähdöillä olevan vaiheen kytkemällä päälle yhden operaatiovahvistimen piirin mukaan, jossa on invertoiva sisääntulo, ja toisen piirin mukaan, jossa on ei-invertoiva. syöttö. Tällaisen vahvistimen kaavio on esitetty kuvassa. 13.
Riisi. 13. Kaavio siltapäätevahvistimesta
Loppuvahvistimet voidaan valmistaa myös alla olevien kaavioiden mukaan. Kaikki ne on koottu siltapiirin mukaan ja eroavat toisistaan lähtötransistorien päällekytkennän ja käytön suhteen. Näiden vahvistimien hyötysuhde on 40-75%.
Taulukossa. Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 kaavioiden mukaisesti valmistettujen loppuvahvistimien vertailuominaisuudet. 9, 10, 11, 13.
taulukko 2
Teollisissa SA:issa päällä-tilan ilmaisu tapahtuu äänenvoimakkuuden säätimen riskeillä yhdistettynä virtakytkimeen.
Tällainen ilmaisin on kuitenkin tuskin havaittavissa, ja tyhjäkäynti johtaa virtalähteiden nopeaan purkamiseen.
LED-valot antavat hyvän osoituksen SA:n sisällyttämisestä. Käytäntö on osoittanut, että AL102A LED hehkuu hyvin jo 2,5 ... 3 mA virralla ja AL310A LED - jopa 1,5 mA virralla.
SA:n sisällyttämisen osoittamiseen voit käyttää pulssiilmaisinta, jonka kaavio on esitetty kuvassa. 14. Se perustuu asymmetriseen multivibraattoriin transistoreilla VT1, VT2. Multivibraattorin kuormitus on VD3 AL310A LED. Sen hehkun kesto määräytyy R2C1-piirin parametrien mukaan, ja välähdystaajuus määräytyy R3C2-piirin parametrien mukaan. Vastus R4 rajoittaa pulssivirtaa LEDin kautta. Yllä olevassa kaaviossa LED-valon välähdystaajuus on noin 0,5 Hz ja LED-valon sammuneen ja päällä olevan tilan suhde on noin 7.
Riisi. 14. Sykemittarin kaavio
Tarkastellaan useita mahdollisia SA-malleja.
Yksinkertaisimman SA:n kaavio on esitetty kuvassa. viisitoista. Tämä laite sisältää kaksivaiheisen tulovahvistimen ja yksivaiheisen liukulukulähtövahvistimen. Sisällön ilmaisin on LED AL102A.
Riisi. 15. Kaaviokuva kuulokojeesta 1
Laite käyttää Ml-mikrofonia ja TM2A-puhelinta teollisista kuulokojeista. Äänenvoimakkuuden säätö kytkimellä - vastus SP3-3. Laite saa virtansa Kronan akusta.
Tekniset tiedot SA: akustinen vahvistus 58 dB, maksimi lähtötaso 128 dB. Alkuvirrankulutus (ilman signaalia) enintään 4 mA. Vahvistimen taajuusvaste on tasainen alueella 300...7000 Hz. SA on sijoitettu muovikoteloon, jonka mitat ovat 85X59X24 mm.
Kuulokoje, jonka kaavio on esitetty kuvassa. 16 on melko taloudellinen: kahdella 1,5 V akulla se kuluttaa (signaalin puuttuessa) 1,7 mA:n virran. Samalla SA-parametrit eivät ole huonompia kuin edellisessä mallissa. Näin ollen akustinen vahvistus on 64 dB ja maksimilähtötaso 120 dB. Tämän SA:n tasainen taajuusvaste on 300...6000 Hz ja se on sijoitettu muovikoteloon, jonka mitat ovat 85x59x18 mm.
Riisi. 16. Kaaviokuva kuulokojeesta 2
Seuraavaa mallia kehitettäessä otettiin huomioon kuulonaleneman ominaisuudet TM-2A-puhelimella. Kuulovammaisen audiogrammia verrattiin terveen ihmisen audiogrammiin. Ero näiden kahden audiogrammin välillä on kuulonaleneman ominaisuus, joka on esitetty kuvassa. 17.
Riisi. 17. Kuulonaleneman ominaisuudet
Audiogrammi otettiin seuraavasti. Ensin asetettiin taajuus ja minimisignaalin taso generaattorin lähdöstä. Sitten puhelin, jolle kehitetty laite on suunniteltu, asetettiin korvakäytävään. Signaalin tasoa nostettiin vähitellen, kunnes se kuului. Generaattorin lähdöstä tuleva signaali mitattiin. Sitten normaalisti kuuluvaa signaalia vähennettiin vähitellen. Kun puhelimessa oleva ääni katosi, generaattorin lähdöstä tuleva signaali mitattiin millivolttimittarilla. Generaattorisignaalin ensimmäisen ja toisen mittauksen aritmeettinen keskiarvo on kynnystaso. Kynnystasot on mitattava taajuusalueella 200...7000 Hz. Mittaustarkkuuden parantamiseksi ja satunnaisten virheiden eliminoimiseksi audiogrammin tallennus voidaan toistaa 3...5 kertaa.
Häviöominaispiirteistä näkyy, että 1000 Hz:n osuudella on nousua noin 12 dB/okt. jyrkkyydellä ja 1000 Hz:n jälkeen jyrkkä lasku: 2500 Hz asti 26 jyrkkyydellä. dB/okt., sitten vielä enemmän. Pinnoittamalla mikrofonin keskimääräinen taajuusvaste kuulonaleneman ominaisuuden päälle, saadaan korjauslaitteen ominaisuus. Näyttää siltä, että se näkyy kuvassa. kahdeksantoista.
Riisi. 18. Korjauslaitteen ominaisuudet
Tällainen ominaisuus voidaan saada käyttämällä trap-suodatinta, jonka piiri ja kokeellinen taajuusvaste on esitetty kuvassa. 19.
Riisi. 19. Ylijännitesuotimen kaavio ja taajuusvaste
Kaavio kuulokojeesta korjauksella on esitetty kuvassa. kaksikymmentä.
Riisi. 20. Kaaviokuva kuulokojeesta 3
Tämä laite sisältää kaksivaiheisen tulovahvistimen, korjauslaitteen, joka on erotinsuodatin, kaksivaiheisen päätevahvistimen, joka on koottu kaksitahtisen muuntajattoman piirin mukaan, ja pulssiilmaisimen SA:n kytkemiseksi päälle. Laitteen akustinen vahvistus on 87 dB, suurin lähtötaso on 124 dB. Alkuvirrankulutus (ilman signaalia) enintään 1,8 mA. LED-ilmaisimen vilkkumistaajuudelle on valittu noin 0,5 Hz ja LEDin pois- ja päällä-tilojen suhde on noin 7, joten sen kulutus virtalähteestä on pieni.
Kuulokoje saa virtansa kahdesta 1,5 V:n paristosta. Se on sijoitettu muovikoteloon, jonka mitat ovat 59x85x16 mm. Subjektiivisen arvion mukaan nämä kaiuttimet tarjoavat hyvän puheen ymmärrettävyyden ja parantavat musiikin kuuntelun laatua. Erityisen suuri vahvistus saatiin alueella 1...3 kHz, kun taas perinteisiä kuulokojeita käytettäessä tällaisia taajuuksia ei käytännössä kuulla.
Kirjallisuus
1. Ephrussi M. M. Kuulolaitteet ja audiometrit. - M .: Energy, 1975.
2. Muravy- ja VD-kuulokojeet. - Radioamatöörin auttamiseksi. Ongelma. 58, 1977.
3. Alekseev G. V. Joitakin menetelmiä siltatehovahvistimien kytkemiseksi esivahvistimeen - Puolijohdeelektroniikka viestintätekniikassa. Ongelma. 21, 1981.
4. Maklyukov M. RC-suodattimet tasataajuisilla ominaisuuksilla Radio, 1968, nro 7.
5. Kareev V., Terekhov S. Operaatiovahvistimet aktiivisissa RC-suodattimissa - Radio, 1977, nro 8.
[sähköposti suojattu]
Kaiutin (korkean impedanssin kuuloke) on myös otettu matkapuhelimen kuulokemikrofonista, se on valittava resistanssilla 25 - 40 ohmia. Laite saa virtansa litiumtabletista, jonka jännite on 3 volttia, tai kolmella sarjaan kytketyllä kellosta saatavalla paristolla, joiden kokonaisjännite on 4,5 volttia. Kokoamisen yhteydessä sinun on kiinnitettävä huomiota mikrofonin napaisuuteen ja varmistettava, että se on kytketty oikein. Voit halutessasi käyttää litiumioniakkua, jonka jännite on 3,7 volttia ja kapasiteettia 0t 80-120 milliampeeria, myös bluetooth-kuulokkeista - tämä pidentää yksinkertaisen kuulokojeen käyttöaikaa ja mahdollistaa sen veloitettu. Transistoreja voidaan käyttää, kuten kt315, kt368, S9014, S9018.
Koon pienentämiseksi sinun tulee käyttää smd-komponentteja, mikrofonin ei-napaista kondensaattoria voidaan myös muuttaa 0,01 mikrofaradilla - laitteen herkkyyden lisäämiseksi. Muista eristää kaiutin huolellisesti mikrofonista kokoamisen aikana, koska siitä voi kuulua huminaa. Tällaisen laitteen toinen versio on versio, jossa on kaksivaiheinen vahvistus mikrofonille, ja koska mikrofonitabletissa on jo sisäänrakennettu yksivaiheinen vahvistin, tämän laitteen kokoamismenetelmän avulla voimme saada erittäin korkean herkkyyden. (jopa 10 metriä). Sinun tarvitsee vain lisätä yksinkertainen vahvistin yhdelle transistorille (transistori on sama kuin ensimmäisessä vaiheessa). Ensimmäisen vaihtoehdon laitteen käyttövirta on noin 5 milliampeeria / tunti ja toisen - noin 10. Kuulokoje toimii jatkuvasti eikä sitä tarvitse sammuttaa, joten emme tarvitse kytkintä. Tehdasvalmisteiset kuulokojeet maksavat kohtuullisen summan, ja tässä artikkelissa opit tekemään yksinkertaisen kuulokojeen, jossa on vain muutama osa ja ilman rahaa. Laitetta voi käyttää myös johonkin muuhun - naapureiden kuuntelemiseen tai yksinkertaisesti riittävän laadukkaana mikrofonivahvistimena. Yleensä käytä järjestelmää missä näet sopivaksi, onnea - AKA.
Hyvää päivää rakkaat kollegat. Jatkamme lääketieteellisten laitteiden osuutta. Edellisessä artikkelissa puhuimme siitä, kuinka vanhuksille se tehdään yksinkertaiseksi improvisoiduista materiaaleista ja muutamalla yksityiskohdalla. Tänään tuon huomionne tällaisen laitteen nykyaikaistamiseen, tai pikemminkin ei modernisointiin, vaan täysin uuteen versioon integroidulla vahvistimella TDA2822M. Mikropiirissä on vain kahdeksan lähtöä ja se on korkealaatuinen matalataajuinen vahvistin, jonka sisällä on kaksi 0,65 watin kanavaa. Syöttöjännitealue on myös erittäin laaja - 1,5 - 18 volttia. Tällainen vahvistin löytyy myös smd-versiosta, se löytyy soittimesta, radiosta ja niin edelleen. Voit tietysti ostaa vain radiokaupasta. Kokoa vahvistin siltavaihtoehdon mukaan, jolloin saat jopa 1,5 wattia puhdasta tehoa. Katso alla olevasta kaaviosta kuulokojeen kytkeminen päälle.Ei kuumene, joten lämmönpoiston tarve on eliminoitu. Suosittelen käyttämään kondensaattoreita ja vastuksia myös smd-versiossa, mikä pienentää kuulokojeen kokoa merkittävästi. Mikrofonia, kuten ensimmäisessä artikkelissa, käytetään matkapuhelimen kuulokemikrofonista (se on kätevä pieni kokonsa vuoksi), mutta jos sellaista ei ole, käytä mitä tahansa elektreettimikrofonia. Virtalähteenä voi olla litiumtabletti tai kelloparistot.
Mutta koska meillä ei ole vain mikrofonivahvistin, kuten ensimmäisessä artikkelissamme, vaan integroitu vahvistinpiiri, joten huomattavasti suurempi virrankulutus - jopa 20 mA, mikä tarkoittaa, että olisi suositeltavaa käyttää litiumioniakkua matkapuhelimen bluetooth-kuulokkeet. Tehokondensaattori voidaan sulkea pois piiristä, sillä ei ole erityistä roolia. Kuulokojevahvistin voidaan koota leipälevylle akun mukana ja sijoittaa sopivaan kuulokekoteloon. Kotelon voi tehdä itse muovikorteista ja liimata silikonilla.
Kuten kuvassa huomasit, vahvistimen äänenvoimakkuuden säädintä ei ole, ilman äänenvoimakkuuden säädintä vahvistin toimii täydellä teholla, haluttaessa voit täydentää suunnittelua säädettävällä vastuksella äänen säätämiseksi. Jos käytät ladattavaa akkua, muista liittää mukaan latauspistoke. Laite voidaan ladata tavallisella matkapuhelimen laturilla tai usb-portilla, mutta paras vaihtoehto on lataus yleislaturilla, koska siellä on ohjain ja latausvirran rajoitin, mikä lisää akun käyttöikää. Siinä kaikki, onnea ystävät - AKA.
Äskettäin eräs läheinen tarvitsi kuulokojetta. Monissa maissa tällaisia kuulokojeita tarjotaan kuulovammaisille ilmaiseksi, mutta ilmaista juustoa...
Tässä on yksi ilmaisista laitteista, voit ostaa niitä Kiinasta 2-3 dollarilla.
Hyviä laitteita on, mutta niiden hinta on selvästi yli 2-3 dollaria.
Tehdaslaite ei sopinut siihen, että siinä oli alhainen herkkyys ja epävakaa vahvistus, ja siinä oli myös akkutehoa, ja nämä ovat lisäkustannuksia akkujen ostamisesta.
Avattuaan kiinalaisen laitteen kävi selväksi, miksi sillä on alhainen herkkyys. Kuten näette, piiri on primitiivinen, rakennettu transistoriparille, vaikka äänenlaatu ei ole huono.
Tämän seurauksena tein useita samanlaisia laitteita. Yksi näistä laitteista on melko iso, mutta siinä on erittäin hyvä herkkyys ja automaattinen vahvistuksen säätö. Viimeinen vaihe on rakennettu MC34119-mikropiirille, joka voi toimittaa jopa 250 milliwattia tehoa kuormaan, joten kirjaimellisesti kaikki kuulokkeet voidaan liittää tällaiseen laitteeseen. Tämä laite oli varustettu melko tilavalla litiumioniakulla, yksi lataus riittää useiden työpäivien ajaksi. Valitettavasti en tallentanut kaavioita tai valokuvia.
Toinen laite ei ole vähemmän hyvä, se on rakennettu kokonaan transistoreille.
Pari esivahvistusastetta, sitten automaattinen äänenvoimakkuuden säätöporras ja loppuvaihe, jonka kollektoripiiriin on kytketty korkeaimpedanssinen kuuloke.
Kuinka automaattinen äänenvoimakkuuden säätö toimii. Alkuvaiheessa kondensaattorin C5 jännite, joka ladataan vastuksella R8, johdetaan ensimmäisen asteen transistorin kantaan maksimivahvistuksen aikaansaamiseksi.
Kun tulosignaali kasvaa esimerkiksi kovaäänisen keskustelun aikana laitteen lähellä, myös toisen esiasteen lähdössä oleva signaali kasvaa ja heti kun jännite saavuttaa piitransistorien vapautusarvon, joka on 0,6 - 0,7 Volttia, transistori syttyy, avoimen liitoksensa kautta ja vastuksen R6 kapasitanssi C5 purkautuu, mikä alentaa jännitettä ensimmäisen transistorin pohjassa ja vähentää laitteen herkkyyttä, vahvistus kasvaa vähitellen muutaman sekunnin kuluttua, kun kondensaattori C5 maksut.
Tällaisen toiminnon tulisi olla käytettävissä missä tahansa normaalissa kuulokojeessa, se tarjoaa vakaan äänen kuulokkeessa keskustelun äänenvoimakkuudesta riippumatta.
Tämän laitteen haittana on kuulokkeiden kriittisyys, täällä sitä tarvitaan suurella vastuksella. Älypuhelinkuulokkeiden kuulokkeiden impedanssi on 20-35 ohmia, mutta minun piti hikoilla paljon löytääkseni kuulokkeen, jonka kelavastus on 50 ohmia, mutta sellaisilla kuulokkeilla ääni on aivan täydellinen, vaikka laite voi toimia pienemmälläkin. impedanssikuulokkeet.
On monia etuja, korkea herkkyys, kovaääninen vaimennustoiminto, pienjännitevirtalähde ja alhainen virrankulutus.
Tällaista laitetta voi käyttää vain yksi akku, ja jos onnistut löytämään pienen kokoisen nikkelimetallihydridiakun, laitteesi voi hyvinkin kilpailla ergonomian suhteen kiinalaisen vastineen kanssa.
Käytin pienikokoista litiumioniakkua bluetooth-kuulokkeesta. Toinen piirin ominaisuus on laaja valikoima tulojännitteitä. Välillä 0,8-4 volttia laite toimii hyvin.
Tämän vaihtoehdon painettu piirilevy jalostettiin DIP-komponentteja varten, levy osoittautui melko kompaktiksi.
Myöhemmin päätin kokeilla SMD-asennusta
Levy osoittautui lähes kaksi kertaa kompaktimmaksi, mutta smd:n juottaminen on erittäin vaikea tehtävä. Mikrofoni on elektreettinen, sen koostumuksessa on jo yksi vahvistusaste. Kuulokojeen uusimmassa versiossa käytettiin melko korkealaatuista mikrofonia hyvistä kuulokkeista.
Elektreettimikrofoneissa on napaisuus, jos katsot mikrofonia koskettimien puolelta, näet raidan, joka kulkee mikrofonin rungosta yhteen koskettimista, tämä kosketin on massa. Mutta varmuuden vuoksi suosittelen soittamaan mikrofoniin, yksi multimeerin antureista on telakoitu mikrofonin runkoon, toinen koskettaa koskettimia vuorotellen, joten on paljon helpompi määrittää, missä massa on.
Isälleni kehittyi kuuloongelmia vuosien varrella ja. Reseptin mukaan Medtekhnika-kaupassa hänelle annettiin koko vuoden odotuksen jälkeen "2000-luvun tekniikan ihme" - kuulokoje. Se oli tavallinen kuulovammaisten kuulokoje, jonka oli valmistanut oma "ja edelleen" Neuvostoliiton "radioteollisuutemme".
Se tehtiin erittäin huonosti: piirisuunnittelu ja elementtipohja olivat vanhentuneet pitkään, rakennuslaatu ja osat jättivät paljon toivomisen varaa, ja parametrit eivät yksinkertaisesti olleet mitään! "Teknologian ihme" toimi huonosti (lähes ei kompensoinut kuulonalenemaa) eikä pitkään (pieniparistot "kuolivat" hyvin nopeasti). Kyllä, ja "lataus" ei kestänyt kauan.
Äskettäin avattu "Kuuloproteesikeskus" tarjosi uuden sukupolven laitteen kuulokäytävän ohjelmointiparametreilla. Vaikuttaa hyvältä, mutta niiden hinnat "purevat", ja kuten myöhemmin kävi ilmi, ne eivät myöskään pysty kompensoimaan syvää kuulonalenemaa.
Joten minun piti ratkaista tämä ongelma itse. Mistä aloittaa? Pietsokeraamisesta mikrofonista (voitko kuvitella, sitä käytetään edelleen kuulokojeissa!) Päätin kieltäytyä välittömästi, koska. sen taajuusvaste on täysin köyhä. Nyt myynnissä on elektreettimikrofoneja-tabletteja (sisäänrakennetulla kenttätransistorivahvistimella) matkapuhelimista tai nykyaikaisista puhelimista. Näillä mikrofoneilla on tasainen taajuusvaste ja korkea herkkyys.
Hylkäsin myös sähkömagneettisen puhelinpohjan, joka tehtiin nimenomaisesti TM-4M:n malliin (eräänlainen anakronismi, joka ei itsepintaisesti halua tulla viime vuosisadan jäänne). Sen taajuusvaste vastaa pietsokeraamista mikrofonia, ja paluu (käämin suuren vastuksen vuoksi) on pieni. Tällaisella palautuksella mikään kuulonkorjaus ei todellakaan toimi. Tähän tarkoitukseen pidin sopivia kannettavien soittimien tavalliset in-ear (in-ear) stereokuulokkeet.
Piirin perustaksi valitsin vahvistimen salakuuntelua varten ("vakoilulaitteet"). Hieman yksinkertaistamisen jälkeen sain täysin toimivan kuulokojeen piirin (kuva 1), joka sopii vakiokoteloon, jonka mitat ovat 128x66x28 mm.
Vastus R1 asettaa kuulokojeen BM1-mikrofonin herkkyyden. Kondensaattorit C3 ja C4 muodostavat taajuusvasteen suurtaajuusalueella (ne estävät itseherätyksen ultraäänessä ja estävät vahvistimen ylikuormituksen korkeammilla äänitaajuuksilla). Kondensaattori C5 muodostaa taajuusvasteen matalilla taajuuksilla (poistaa mikrofonin "mumisemisen"). Vastus R8 asettaa pääteasteen toimintapisteen: emittereiden VT4 ja VT5 jännitteen tulee olla puolet syöttöjännitteestä.
Transistorissa VT6 on koottu akun tilailmaisin GB1. Vastus R12 asettaa VD2 LEDin sytytysjännitteeksi 4 V, joka vastaa pienintä sallittua akun jännitettä. VD2:na käytetään Piranha-sarjan vihreää LEDiä, jonka halkaisija on 2 mm ja jonka valoteho on suurempi. Akku koostuu neljästä kennosta, joiden kapasiteetti on 500 ... 1000 mAh. VD3-LED ilmaisee latauksen (se sammuu, kun lataus on valmis). Punaista AL307:ää käytetään VD3:na. Zener-diodit VD4 ja VD5 on valittu rajoittamaan jännite (latausyksikön ollessa kytkettynä) tasolle 7.3. ..7.4 V. Lähtöliitin X1 käyttää yksinkertaista muovista stereoliitintä levylle kiinnittämiseen, jossa oikea ja vasen kanava on rinnakkain piirilevyllä, mikä parantaa kuulokkeiden paluuta. Koska tällaiset pistorasiat eivät kestä kauan, suosittelen sijoittamaan kaksi niistä rinnakkain kerralla. Näin et tuhlaa aikaa yhden liittimen korjaamiseen (vaihtamiseen) - sinun on vain asetettava kuuloke toiseen liitäntään.
Piirilevyn muoto, osien sijoittelu ja piirustus on esitetty kuvassa 2-4. BM1-mikrofoni on asennettu pehmeään kumikappaleeseen, joka on kiinnitetty kotelon sisään silikoniliima-tiivisteaineella.
Akun latausyksikkö on valmistettu yleisvirtalähteestä ("kiinalainen") elektronisille laitteille (kuva 5). Se käyttää toimintaan muuntajan toisiokäämin kolmatta (alempaa) hanaa. Tyhjäkäyntijännite lähdössä on noin 9,7 V, latausvirta määritetyllä R1-arvolla on noin 50 mA. Yksi akun lataus riittää 3-5 päivän kuulokojeen käyttöön. Laite mahdollistaa samanaikaisen käytön ja latauksen.
Tämän kuulokojeen synnyttämä äänenpaine (minulla ei ollut sopivia mittalaitteita) on niin suuri, että se aiheuttaa normaalikuuloiselle kipua ja sitä seuraavaa tilapäistä (muutaman minuutin) kuuroutta. Isäni, jolla on syvä kuulon heikkeneminen, sai tällä kuulokojeella lähes täydellisen kuulokompensaation ja hyvän ymmärrettävyyden.
Suunnittelua toistettaessa on kiinnitettävä erityistä huomiota kuulokkeisiin. Jotkut niistä eivät pysty luomaan riittävän suurta äänenpainetta joko suuren ohmisen vastuksen tai alhaisen hyötysuhteen (lukulaadun) vuoksi. On-ear kuulokkeet, joissa on sanka ja pehmeät korvatyynyt Hi-Fi-laitteille, voivat antaa hyvän vaikutelman. Tällaisten kuulokkeiden käyttö on kuitenkin mahdollista vain, jos korvatyynyt sopivat hyvin.
Kuulokojekotelon etuseinään on hyödyllistä asentaa salpa sen kiinnittämiseksi rintataskun läppään. Kokeneiden radioamatöörien on järkevää työskennellä kuulokojeen koon pienentämiseksi vaihtamalla mikropiireihin ja pienoisparistoihin.
V. ZAKHARENKO. UA4HRV, Samara.
