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助聽器是獨(dú)一無二的——從音頻測試的角度來看

發(fā)布時間:2023-07-12 來源:Audio Precision 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】從音頻測試的角度來看,助聽器確實是獨(dú)一無二的,它是為數(shù)不多的同時具有聲音輸入和輸出的音頻設(shè)備之一。即使是最簡單的助聽器,也包括麥克風(fēng)、功率放大器、數(shù)字信號處理器、揚(yáng)聲器和控制裝置,都集成在一個微小的、由電池供電的小型封裝中。再加上可選的功能,如降噪、麥克風(fēng)陣列/波束成型、拾音線圈、無線連接、遠(yuǎn)程控制、可變DSP程序、直接音頻輸入和左右兩側(cè)同步,一切都會變得十分有趣。


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行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)


對于空氣傳導(dǎo)助聽器,關(guān)鍵的音頻測試標(biāo)準(zhǔn)包括美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASA S3.22《助聽器特性規(guī)范》和IEC 60118系列國際標(biāo)準(zhǔn)《電聲-助聽器》的第0部分和第7部分。IEC 60118-7系列與ANSI/ASA S3.22幾乎相同;這兩個標(biāo)準(zhǔn)都用于覆蓋從200Hz到5kHz的頻率范圍的助聽器的生產(chǎn)測試。IEC 60118系列的第0部分規(guī)定了許多與IEC 60118-7和ANSI/ASA S3.22相同的測試,但它涵蓋了更廣的頻率范圍(200 Hz至8 kHz),并且更多地用于研發(fā)應(yīng)用。這些研發(fā)應(yīng)用可以包括為一個新的助聽器型號制定規(guī)格,或?qū)σ粋€國家或地區(qū)管轄范圍內(nèi)銷售的助聽器型號進(jìn)行資格認(rèn)證。


測試要求


ANSI/ASA和IEC助聽器測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試通常是音頻分析儀中可用的功能集的一部分。例如,助聽器需要在不同的增益設(shè)置下進(jìn)行頻率響應(yīng)測量、噪聲水平測量和總諧波失真(THD)測量--這些都是優(yōu)秀音頻分析儀的標(biāo)準(zhǔn)測量功能。但有些方面的測試需要特殊的功能,或獨(dú)特的結(jié)果。


助聽器的聲學(xué)輸入和輸出特性確實帶來了一些挑戰(zhàn)。為了測量助聽器的輸出,需要一個特殊的2cc聲學(xué)耦合器(如圖1所示),并配備一個壓力響應(yīng)測量麥克風(fēng)。音頻分析儀還必須能夠計算麥克風(fēng)的靈敏度,并以聲學(xué)單位(Pa或dBSPL)顯示測量結(jié)果。


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為了將聲學(xué)輸入信號應(yīng)用于助聽器,音頻分析儀必須能夠在廣泛的頻率范圍內(nèi)以已知聲壓級驅(qū)動揚(yáng)聲器。即使是最好的揚(yáng)聲器也有不平坦的頻率響應(yīng),其靈敏度會隨時間漂移。因此,重要的是要有一種方法來"校準(zhǔn) "揚(yáng)聲器的輸出,并將其均衡到具有平坦的響應(yīng)。


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ANSI S3.22 數(shù)據(jù)擬合限制


助聽器的一個新特性是“頻率響應(yīng)公差法”,用于構(gòu)建測量頻率響應(yīng)曲線的極限。ANSI/ASA S3.22和IEC 60118-7規(guī)定,頻率響應(yīng)極限是基于被測試助聽器模型的參考曲線構(gòu)建的。在低頻范圍內(nèi)(最高2 kHz),限值與該曲線的偏移量為±4 dB,在高頻范圍內(nèi)(高于2 kHz)則為±6 dB。有趣的是,標(biāo)準(zhǔn)建議使用一個透明的覆蓋物,將限值畫在與單元的測量頻率響應(yīng)相同的比例上。限值不僅可以在垂直方向(沿電平軸)移動,也可以在水平方向(沿頻率軸最多±10%)移動,直到測量曲線在限值內(nèi)居中。


使用透明膠片的方法早已被淘汰,這些特殊的限制現(xiàn)在是通過算法構(gòu)建的,并與數(shù)據(jù)最匹配。


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助聽器的新IMD測量方法


自從35年前System One首次推出以來,AP音頻分析儀已經(jīng)內(nèi)置了多種互調(diào)失真(IMD)測量。然而,ANSI/ASA S3.22和IEC 60118-0中規(guī)定的IMD測量與通常用于音頻測試的IMD測量略有不同。這兩個標(biāo)準(zhǔn)要求的IMD測量類型被稱為差分頻率失真(DFD),差分頻率為125Hz。然而,這兩個標(biāo)準(zhǔn)之間的規(guī)格,如掃頻范圍、包括的失真成分和顯示的結(jié)果都略有不同,也與其他DFD測量不同。


AP音頻分析儀一直以精確測量著稱,確保助聽器的所有獨(dú)特功能都經(jīng)過徹底和正確的測試,符合行業(yè)和全球標(biāo)準(zhǔn)。



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