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助聽器是獨一無二的——從音頻測試的角度來看

發布時間:2023-07-12 來源:Audio Precision 責任編輯:wenwei

【導讀】從音頻測試的角度來看,助聽器確實是獨一無二的,它是為數不多的同時具有聲音輸入和輸出的音頻設備之一。即使是最簡單的助聽器,也包括麥克風、功率放大器、數字信號處理器、揚聲器和控制裝置,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、麥克風陣列/波束成型、拾音線圈、無線連接、遠程控制、可變DSP程序、直接音頻輸入和左右兩側同步,一切都會變得十分有趣。


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行業標準


對于空氣傳導助聽器,關鍵的音頻測試標準包括美國標準ANSI/ASA S3.22《助聽器特性規范》和IEC 60118系列國際標準《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;這兩個標準都用于覆蓋從200Hz到5kHz的頻率范圍的助聽器的生產測試。IEC 60118系列的第0部分規定了許多與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應用。這些研發應用可以包括為一個新的助聽器型號制定規格,或對一個國家或地區管轄范圍內銷售的助聽器型號進行資格認證。


測試要求


ANSI/ASA和IEC助聽器測試標準中規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置下進行頻率響應測量、噪聲水平測量和總諧波失真(THD)測量--這些都是優秀音頻分析儀的標準測量功能。但有些方面的測試需要特殊的功能,或獨特的結果。


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


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為了將聲學輸入信號應用于助聽器,音頻分析儀必須能夠在廣泛的頻率范圍內以已知聲壓級驅動揚聲器。即使是最好的揚聲器也有不平坦的頻率響應,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 "揚聲器的輸出,并將其均衡到具有平坦的響應。


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ANSI S3.22 數據擬合限制


助聽器的一個新特性是“頻率響應公差法”,用于構建測量頻率響應曲線的極限。ANSI/ASA S3.22和IEC 60118-7規定,頻率響應極限是基于被測試助聽器模型的參考曲線構建的。在低頻范圍內(最高2 kHz),限值與該曲線的偏移量為±4 dB,在高頻范圍內(高于2 kHz)則為±6 dB。有趣的是,標準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居中。


使用透明膠片的方法早已被淘汰,這些特殊的限制現在是通過算法構建的,并與數據最匹配。


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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音頻分析儀已經內置了多種互調失真(IMD)測量。然而,ANSI/ASA S3.22和IEC 60118-0中規定的IMD測量與通常用于音頻測試的IMD測量略有不同。這兩個標準要求的IMD測量類型被稱為差分頻率失真(DFD),差分頻率為125Hz。然而,這兩個標準之間的規格,如掃頻范圍、包括的失真成分和顯示的結果都略有不同,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特功能都經過徹底和正確的測試,符合行業和全球標準。



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