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助听器音频测试解决方案

项目概述

助听器本质上是一个小型扩音器，可以使原本因听力损失而听不见的声音，通过放大传到耳机，使声音能送到大脑听觉中枢，让听损人士聆听声音更清楚。

根据传导方式分类，可分为气导与骨导助听器。

根据佩戴方式分类 ，可分为盒式、耳背、耳内式、眼镜式和发夹式助听器等。

那么针对以上不同类别的助听器，我们MegaSig从软件的测试算法到硬件的测试设备有一套完整的系统，能够快速准确的将测试数据以可视化方式呈现。


方案简介

助听器音频测试


1、前言

本文主要介绍：助听器、助听器测试配置、助听器测试项目、助听器测试架构。

2、助听器概述

助听器本质上是一个小型扩音器，可以使原本因听力损失而听不见的声音，通过放大传到耳机，使声音能送到大脑听觉中枢，让听损人士聆听声音更清楚。

根据传导方式分类，可分为气导与骨导助听器。

根据佩戴方式分类 ，可分为盒式、耳背、耳内式、眼镜式和发夹式助听器等。

那么针对以上不同类别的助听器，我们从软件的测试算法到硬件的测试设备有一套完整的系统，能够快速准确的将测试数据以可视化方式呈现。

编辑

3、助听器应用测试

3.1、助听器测试配置

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AB 09 屏蔽箱特性：

  • 音频射频双隔离

  • 丰富的接入接出端子

  • 支持手动，程控设计


CM 312助听器耦合强+A 802前置放大器特性：

  • 符合 IEC 60318-5 对于2cm³声学耦合腔的要求

  • 兼容1"和1/2"麦克风


PM 6143 数据采集卡特性：

  • 4输入，4输出

  • 功放、信号调理器、采集三合一

  • 美格信私有驱动，测试更稳定


AudioExpert音频分析软件特性:

  • 完整的音频分析算法库

  • 支持自动化序列编辑

  • 支持LabVIEW调用

  • 支持远程控制


MPA 663自由场麦克风特性：

  • 预极化自由场测量传声器，用于测量传声器放入声场前的无畸变的真实声压


SB 05远场测量音箱：

  • 低频增强

  • 针对低频要求较高的音频测试


AM 581人工嘴特性：

  • 精确模拟人嘴部附近声场的声源，适用于电话送话器和传声器（麦克风）的频响，失真等声学参数指标测试

  • 更高的低频换能效率（特别100-200Hz）

  • 全频段极高灵敏度


U 982蓝牙适配器特性：

  • 支持SCB \ AAC \ LHDC的蓝牙协议。（美格信也提供支持aptX \ LC3 \ BLE等蓝牙协议的其他型号蓝牙适配器）

  • 支持A2DP，HFP（Narrowband, Wideband）等音频服务


3.2、助听器测试项目

  • 测试箱的校正

声场校正的意义：校正时首先测试消声箱的响应，然后通过电脑修正以得到一个“平”的声场，校 准前后测试数据见表 1。

通过校准前后测试的数据比较，可见助听器性能参数是有很大区别的，所以在测试前对消声箱的校 正是非常关键的。

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  • 饱和声压级  OSPL90

OSPL90：

频响-OSPL90：输入声压级为 90dB 时的输出声压级

Max @ xxxHz：OSPL90频响曲线中的最大值

HFA Avg：高频平均值high-frequency average，在1000Hz、1600Hz与2500Hz处的增益或声压级的平均值用分贝（dB）表示

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  • 满档声增益  FOG50

FOG50:

频响-FOG50：Output SPL for 50dB input SPL输入声压级为50dB时的输出声压级

增益频响- FOG50：FOG50 曲线-50dBSPL 曲线（FOG：FULL on gain 满档增益值）

Max @ xxxHz：OSPL50频响曲线中的最大值 增益

HFA Avg: 高频平均值，满档增益（high-frequency average full-on gain）在1000Hz、1600Hz、2500Hz 3 个频率点的增益平均值

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  • 参考测试增益

   OSPL60:

RTS：增益控制器的参考测量位置，输入 60dB 声压级条件下使助 听器产生的高频平均值增益与 HFA-OSPL90 减 77dB 之差的差 值控制在±1.5dB 以内的增益控制器的位置。（实际测试不做 管控）

RTG（reference test  gain）Target：计算的（目标值）参考测试增益

RTG（reference test  gain）Measured：测量的（实际值）参考测试增益

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  • 等效输入噪声级

OSPL50:

        EQ Input Noise: L1=在 50dB 输入声压级的状态下测量高频平均值（HFA）输出 L1

        L2=关闭声源（OFF），测量耳模拟器中由固有噪声所产生的声 压级 L2

        等效输入噪声级(EQ Input Noise)=L2-（L1-50） 

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  • 频率响应范围

OSPL60:

Response Limit: Response Limit=从基本响应曲线中获得高频平均（HFA）输出 级（即1000Hz、1600Hz、2500Hz 3 个频率点的声压级均值），  以 HFA 输出级值减去 20dB之差

F1 F2: 以Response Limit为值，在频率响应曲线上划一水平直线相交 于 ƒ1、ƒ2，下限频率 ƒ1 到上限频率 ƒ2 为频率响应范围

（注：如果因 ƒ1 和 ƒ2 低于 200Hz 或者超过 8000Hz 而不 能确定时，可以把 ƒ1~ƒ2 分别看作< 200Hz和>8000Hz。）

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  • 总谐波失真

OSPL70:

500Hz 70dB/800Hz 70dB:声源输出 70dBSPL，测量 500Hz，800Hz 的失真(谐波失真允 差：不应大于标称值加 3%)

1600Hz 65dB: 声源输出 65dBSPL，测量 1600Hz 的失真(谐波失真允差：不 应大于标称值加 3%)

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3.3、助听器测试架链路

此处以带蓝牙芯片的耳背式助听器举例介绍:


  • 助听器性能测试：

将助听器调好档位以及音量大小后，放置在定制治具上，再AudioExpert音频分析软件控制PM 6143信号采集卡使SB 05远场测量音箱发声，助听器的麦克风采集到声信号之后，经过耳机内部处理，由助听器喇叭发声被CM 312+A 802助听耦合腔套件采集，再通过PM 6143将采集的信号回传至AudioExpert进行分析。
 

  • 助听器常规声学测试：


    2. 助听器喇叭测试：AudioExpert音频分析软件控制U 982蓝牙适配器控制助听器喇叭发声，被CM 312+A 802助听耦合腔套件采集，再通过PM 6143将采集的信号回传至AudioExpert进行分析。


    4. 助听器麦克风测试：同助听器性能测试链路。




相关文章：

《IOT助听器测试应用笔记》


配置清单

总结