5.3.1　壓縮限幅

1.聽(tīng)覺(jué)動(dòng)態(tài)范圍

聽(tīng)覺(jué)動(dòng)態(tài)范圍是指人耳從聽(tīng)閾到不適閾間的聲強(qiáng)范圍。

正常人的聽(tīng)閾為10dB左右,不適閾為100dB左右,動(dòng)態(tài)范圍為90dB。一個(gè)聽(tīng)閾為50dB的感音神經(jīng)性耳聾患者,他的不適閾若仍為100dB左右,則動(dòng)態(tài)范圍減小,只有50dB,斜率較正常人為大。而一個(gè)聽(tīng)閾為70dB的感音神經(jīng)性聾患者,他的不適閾仍為100dB左右,動(dòng)態(tài)范圍更小,只有30dB,斜率則更大。

2.最大輸出控制

以前的助聽(tīng)器采用的是線形放大電路,Δ輸入/Δ輸出為1,也就是說(shuō),輸入聲壓級(jí)每增加1dB,輸出聲壓級(jí)相應(yīng)增加1dB,助聽(tīng)器增益是不變的。這種助聽(tīng)器對(duì)多數(shù)耳聾患者來(lái)講,由于他們聽(tīng)覺(jué)動(dòng)態(tài)范圍變窄,而且往往伴有重振現(xiàn)象,助聽(tīng)器的最大聲輸出可能會(huì)超過(guò)患者的不適閾,引起患者不適,甚至聽(tīng)力損傷。這就需要對(duì)助聽(tīng)器的最大聲輸出加以限制。

削峰限幅是一種最早使用的聲限幅技術(shù),多使用于線性放大電路。由于削峰限幅存在諧波失真大的缺點(diǎn),故誕生了另一種限幅方式--自動(dòng)增益控制(AGC)。

(1)最大輸出控制的原則

為了避免大聲時(shí)助聽(tīng)器輸出幅度過(guò)高超過(guò)聽(tīng)障者的不適閾,從而引起聽(tīng)障者的不適及聽(tīng)力損傷,對(duì)助聽(tīng)器的最大輸出幅度必須加以控制。控制原則就是將最大輸出控制在接近聽(tīng)障者的不適閾處。目前的助聽(tīng)器均有最大輸出控制功能。

(2)最大輸出控制的類(lèi)型

①削峰電路(PC)。在線性放大線路(即增益不隨輸入聲壓級(jí)的變化而變化)中,最大輸出控制主要采用削峰電路。削峰電路是最簡(jiǎn)單的輸出限幅方式,是指把輸出信號(hào)中超過(guò)限度的峰值部分削去,在小輸入聲壓級(jí)時(shí),助聽(tīng)器為線性放大；在大輸入聲壓級(jí)時(shí),才產(chǎn)生削峰。削峰時(shí)輸出幅度不變?，F(xiàn)在部分助聽(tīng)器使用軟削峰技術(shù),它與以前的削峰技術(shù)(稱(chēng)為硬削峰)區(qū)別在于,硬削峰是完全去除超過(guò)預(yù)定輸出強(qiáng)度信號(hào)的技術(shù)，而軟削峰對(duì)這部分信號(hào)是逐步去除，后者失真小于前者。

②壓縮放大電路。由于削峰電路不可避免地引起信號(hào)丟失,因此需要一種既能達(dá)到限幅目的又不丟失信號(hào)的限幅方式。壓縮放大電路的處理方式是小輸入聲壓級(jí)時(shí),助聽(tīng)器為線性放大；在大輸入聲壓級(jí)時(shí),增益逐漸減小,最大輸出不會(huì)超過(guò)某個(gè)限度，也就是將大范圍的輸入信號(hào)壓縮至一個(gè)小范圍的輸出。它廣泛應(yīng)用于非線性放大線路(即增益隨輸入聲壓級(jí)的變化而變化)中。

最先采用、使用最廣泛的壓縮放大方式是自動(dòng)增益控制(AGC)，它對(duì)小聲、中聲采用線性放大,對(duì)65dBSPL(中等)以上聲音且音量開(kāi)得較大時(shí)才采用壓縮放大。壓縮比較大,一般大于5∶1,輸出不會(huì)超過(guò)設(shè)定的限度,是一種高水平壓縮，壓縮限幅的輸入-增益自動(dòng)增益控制的特點(diǎn)包括：對(duì)小聲采用線性放大,避免因壓縮所導(dǎo)致的信號(hào)失真；防止最大聲輸出超過(guò)不適閾所引起的難受；減小中、大輸入聲削峰所生產(chǎn)的失真。

自動(dòng)增益控制分為輸出壓縮(AGC O)和輸入壓縮(AGC I)兩種。AGCO的反饋監(jiān)控環(huán)路位于功率放大器和音量控制之后,音量控制不影響助聽(tīng)器的最大聲輸出。AGCI的反饋監(jiān)控環(huán)路位于功率放大器和音量控制之前,音量控制直接影響助聽(tīng)器的最大聲輸出。

另外,AGC I會(huì)降低信噪比,因?yàn)锳GC I線路中信號(hào)較強(qiáng)采用壓縮放大,而噪聲較弱采用線性放大,輸出后信號(hào)與噪聲的強(qiáng)度差降低了。而AGCO只要降低音量,信號(hào)與噪聲均采用線性放大,信噪比就不會(huì)降低。

壓縮限幅方式多使用輸出自動(dòng)增益控制(AGCO)。