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采用寬帶穩(wěn)態(tài)輸入信號的具有AGC電路助聽器頻率響應(yīng)檢測

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發(fā)布時間：2025-08-04 20:56:16 更新時間：2025-08-03 20:56:16

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

采用寬帶穩(wěn)態(tài)輸入信號的具有AGC電路助聽器頻率響應(yīng)檢測

引言

助聽器作為輔助聽力損失者的關(guān)鍵設(shè)備，其性能直接關(guān)系到用戶的使用體驗和聽力健康。其中，配備自動增益控制（AGC）電路的助聽器在當(dāng)今市場上占據(jù)主流地位，AGC電路通過動態(tài)調(diào)整放大增益，防止過大聲音輸入導(dǎo)致的不適或聽力損傷，特別適用于復(fù)雜多變的聲音環(huán)境。頻率響應(yīng)檢測是評估助聽器性能的核心環(huán)節(jié)，它測量設(shè)備在不同頻率下的放大能力，確保其在全頻帶（如250 Hz至8000 Hz）提供均衡、舒適的聽覺輸出。采用寬帶穩(wěn)態(tài)輸入信號（如粉紅噪聲或白噪聲）進(jìn)行檢測，具有顯著優(yōu)勢：這種信號覆蓋寬頻率范圍（例如20 Hz至20 kHz），且保持穩(wěn)定狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)特性），能模擬真實環(huán)境中的復(fù)雜聲音場景，避免瞬態(tài)干擾或頻率偏差對檢測結(jié)果的影響。這不僅提高了測量的精確度和可重復(fù)性，還符合現(xiàn)代聽力輔助設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)測試需求。隨著聽力損失人群的增加和助聽器技術(shù)的迭代，針對AGC電路的頻率響應(yīng)檢測已成為生產(chǎn)、研發(fā)和質(zhì)量控制中不可或缺的部分，有助于優(yōu)化設(shè)備設(shè)計、提升用戶滿意度并確保符合國際安全規(guī)范。

檢測項目

針對具有AGC電路的助聽器頻率響應(yīng)檢測，核心項目包括以下幾個方面：增益測量（即在不同頻率點下的放大倍數(shù)，反映AGC對輸入信號的動態(tài)響應(yīng)能力）；頻率響應(yīng)曲線分析（繪制增益隨頻率變化的曲線，評估全頻帶均衡性）；AGC動作閾值和壓縮比（確定AGC啟動的電平閾值和壓縮范圍，確保在低輸入時線性放大，高輸入時非線性壓縮）；失真度評估（量化輸出信號相對于輸入信號的諧波失真或互調(diào)失真，控制在10%以內(nèi)）；以及信噪比（SNR）和輸出限制（測試AGC防止過載的性能）。這些項目共同確保助聽器在寬帶穩(wěn)態(tài)條件下，提供穩(wěn)定、舒適的聽覺輸出。

檢測儀器

執(zhí)行此項檢測需依賴一系列專業(yè)儀器，主要包括：音頻信號發(fā)生器（如Keysight 33500系列或Rohde & Schwarz SMC100A，用于生成寬帶穩(wěn)態(tài)輸入信號，如粉紅噪聲，頻率范圍覆蓋20 Hz至20 kHz）；聽力模擬器或人工耳耦合器（如Brüel & Kj?r 4192型，模擬人耳耳道聲學(xué)特性，便于真實測量）；頻譜分析儀（如Siglent SSA3032X或Tektronix RSA5000，精確分析輸出信號的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)）；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如National Instruments DAQ或LabVIEW軟件平臺，實時記錄和處理測量結(jié)果）；以及計算機(jī)輔助測試系統(tǒng)（整合所有儀器，進(jìn)行自動控制和數(shù)據(jù)分析）。這些儀器需定期校準(zhǔn)，以確保檢測的高精度和可靠性。

檢測方法

檢測方法基于標(biāo)準(zhǔn)化流程，具體步驟如下：首先，將助聽器置于人工耳耦合器中，固定其位置以模擬實際佩戴；其次，設(shè)置音頻信號發(fā)生器輸出寬帶穩(wěn)態(tài)信號（如粉紅噪聲，強(qiáng)度范圍為50 dB至90 dB SPL），覆蓋目標(biāo)頻帶（250 Hz至8000 Hz）；接著，啟動AGC電路，通過頻譜分析儀測量輸出信號在不同頻率點的增益值（例如，每1/3倍頻程取樣）；然后，繪制頻率響應(yīng)曲線，并分析AGC特性（如在不同輸入電平下，測量增益壓縮點和恢復(fù)時間）；最后，使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄失真度、信噪比等參數(shù)，并進(jìn)行重復(fù)測試以驗證穩(wěn)定性。整個方法強(qiáng)調(diào)在穩(wěn)態(tài)條件下完成，避免瞬態(tài)干擾，確保結(jié)果可重復(fù)。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

檢測過程嚴(yán)格遵循國際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：IEC 60118-0（國際電工委員會助聽器通用要求和測試方法，詳細(xì)規(guī)定頻率響應(yīng)和AGC性能的測試條件）；ANSI S3.22（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會助聽器性能規(guī)范，明確寬帶穩(wěn)態(tài)信號的輸入?yún)?shù)和輸出要求）；以及ISO 12124（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織助聽器真耳響應(yīng)測量標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測與真實使用場景一致）。這些標(biāo)準(zhǔn)要求輸入信號頻率范圍為100 Hz至10 kHz，增益測量誤差不超過±2 dB，失真度上限為10%。此外，檢測報告需包含頻率響應(yīng)曲線圖、AGC特性表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以證明符合安全性和性能規(guī)范。