开放耳选配的实现

3.3.2　开放耳选配的实现

1.通气孔的选择

开放耳选配的首要设计目标是帮助外耳道内的声音和压力寻找一个合适的流通途径、减轻堵塞感、增加空气流动、平衡内外气压、提升佩戴者的聆听舒适度,而通气孔至今仍是听力学领域缓解堵耳效应最直接、最有效的工具。理论显示,通气孔对因骨导引起的低频增强的改变量是取决于声扭(acousticmass)的,且与之成反比,同时,声扭则与通气孔的长度成正比,与通气孔的孔径成反比。Kuk曾在报告中提及,传统满耳甲腔的定制式耳模的堵耳效应大约为20dB,而通气孔的内径每增加1mm，堵耳效应大约可缓解4dB。因此,这也意味着想要完全地消除堵耳效应,通气孔的内径必须达到5mm左右,但是在没有任何数字技术的支持和辅助下,单纯制作如此大小的通气孔在传统的满耳甲腔式耳模和定制式助听器外壳中是难以实现的。

现广泛应用于开放耳选配的通气孔类型和耳塞类型包括：阶梯状通气孔(stepvent),弹性通气孔耳模(flexventearmold),开放耳耳塞(opendome),增强型耳塞(powerdome)和郁金香耳塞(tulipdome)。其中,阶梯状通气孔的研发机构认为,阶梯状通气孔能够减少30%的堵塞感,并同时改变频响曲线的共振峰,将可能产生反馈的共振峰转移到助听器的频响范围之外。

2.数字信号处理

（1）反馈控制

通气孔内径的增加尽管能够有效地缓解堵耳效应的发生,但是在通气孔内径增加的同时,耳道残余的共振作用也促使助听器在2.0～3.0kHz处的高频增益被增加,提高了反馈的发生率,影响了助听器的频响曲线,限制了助听器的适配范围。因此,真正单纯地通过扩大通气孔的内径来达到理想的开放耳选配效果是十分不易的,其最先需要挑战的就是反馈的抑制问题。

目前,反相位处理技术是助听器领域最为先进的反馈抑制技术。该技术是指当助听器麦克风探测到空间内存在的反馈信号后,即自动产生一个与反馈信号大小一样、极性相反的相位波进行叠加,从而精确有效地抵消原有的反馈信号,以确保将助听器产生啸叫的几率降到最低,保证了助听器的理论增益是能够被有效应用的,为助听器提供了10～20dB的净空增益。

（2）运算速率

通气孔的存在不仅威胁了助听器的反馈发生率,事实上,更多的环境声音信号也将非常容易地进出于开放耳选配中所使用的较大孔径的通气孔,而直接抵达鼓膜,形成一个独立的声音传导和共振系统。因此,只要开放耳助听器的声音信号运算处理速率同声音的自然传输速度所存在的速率差是能够被人类听觉系统所察觉的,那么同一个声音信号到达鼓膜的时间就会有前后,而人类听觉系统对这一声音信号的判断和认可也可能会出现差异。例如，经通气孔直接传入的声音信号低于经助听器处理后的信号输出强度20dB,且同时低于助听器佩戴者的听阈水平时,直接传入的信号会因强度过低而被掩盖或忽略(安静或轻声的言语环境)。然而,一旦直接传入的声音信号强度同经助听器处理后的信号输出强度相接近,或高于助听器配戴者听阈水平的情况时,助听器配戴者就很有可能在同一时间轴的前后听到两个内容相同的声音,或是两个声音信号出现相位的抵消或增强。另外,若直接传入的声音信号高于经助听器处理后的信号输出强度,即在高强度噪声环境中,助听器对噪声产生抑制时,开放耳选配中的方向性降噪功能或其他降噪技术将失去原本的作用,实际的信噪比也会同理论值出现一定的差距。因此,就开放耳选配而言,其对助听器芯片的运算压缩速度也同样具有相当高的技术要求。

随着现代新型助听器数字芯片技术的发展,数字信号的处理速度也获得了质的飞跃。目前,助听器芯片不仅能够较好地满足开放耳选配对声音处理速度的要求,避免信号处理的延时不当,同时,其先进的压缩系统还能够自动调整分频点,有效地提高增益补偿的精度,减少失真信号的出现。