頻率可調(diào)式助聽器設(shè)計

1、模擬電子技術(shù)大作業(yè)2014-2015學年第二學期 題 目： 頻域可調(diào)式助聽器 班 級： 13電子 組 長： 劉兵（213060XXXX ） 組 員：陳路（213060XXX）；方令雪（213060 XXX）； 郭亞杰（213060 XXX）； 戴娜 （213060 XXX）； 陳結(jié)兵（213060 XXX）； 高繼強（213060 XXX）； 郭順朝（213090 XXX）； 劉冠軍（213060 XXX）； 江航 （213050 XXX）； 小組分工及成績評定答辯成績： 教師評分： 姓名分工自評分總評分劉兵PCB設(shè)計陳路電路仿真方令雪原理圖的繪制郭亞杰電路板的焊接郭順朝電路板的焊接戴娜Wor

2、d文檔制作江航Word文檔制作陳結(jié)兵PPT制作高繼強PPT制作劉冠軍查閱資料摘要 系統(tǒng)主要分為3各部分設(shè)計實現(xiàn)，話筒放大部分，濾波部分，功率放大部分。話筒放大部分應(yīng)為小信號前置放大器電路，設(shè)計要求為高輸入阻抗，高共模抑制比，低漂移，使用uA741即可實現(xiàn)。濾波部分設(shè)計成二階有源帶通濾波器，應(yīng)用電位器以實現(xiàn)頻率可調(diào)，濾波部分同樣考慮使用uA741。功率放大部分主要功能是實現(xiàn)功率放大，實現(xiàn)助聽的作用，考慮成本問題，使用LM386。整個電路要求用12V電池供電，加工成PCB電路，同時選用合適機殼，以實現(xiàn)實用性的要求。聲音信號清晰，能夠?qū)崿F(xiàn)助聽器的作用和頻率可調(diào)的要求。 關(guān)鍵詞 助聽器 頻率可調(diào) 帶通

3、濾波器 功率放大器第1章 引言1.1課題研究目的和意義 能夠幫助聽力殘疾者改善或者提高聽覺能力，并且?guī)椭褂?者與他人正常會話交流的工具、設(shè)備、裝置和儀器等統(tǒng)稱助聽器。即使有聽力損失者，聽力損失不是大且又及早的借助“助聽器”幫助幫助提高聽覺能力，其語言分辨能力也相對較好。目前市場上銷售的助聽器，價格多在幾百元到幾千元之間，售價相對較高，對于許多條件相對一般的家庭來說，售價相對偏高，而且，市面上銷售的助聽器，多是僅僅可以實現(xiàn)聲音信號放大，很少有針對不同人對不同頻率敏感程度的差異的助聽器。因此，設(shè)計一款可以針對人對不同頻率敏感程度差異的助聽器可以有效的改善他們與正常世界的溝通能力，相信也一定會有較

4、為廣闊的市場。 本文介紹了一種成本低，制作簡單的頻率可調(diào)式助聽器，經(jīng)過完善后相信具有較高的推廣價值。 1.2 發(fā)展趨勢在可以預(yù)見的未來，助聽器發(fā)展主要有三個方向：小型化， 定制化，智能化。 1.2.1 小型化同我們?nèi)粘＝佑|到的許多儀器一樣，助聽器體積也是由大到小慢慢發(fā)展的，最初的助聽器，和桌面差不多大?。欢F(xiàn)在，助聽器已經(jīng)小到了只有幾克重。現(xiàn)在甚至有技術(shù)提出把助聽器直接植入到人體，它的體積只有幾粒米的大小。我相信，隨著科技的日益進步，助聽器的外型和尺寸還有近一步縮小的空間。 1.2.2 定制化隨著社會的發(fā)展和進步，對于耳障人群來說，他們已不再滿足于僅僅是聽到了，他們更希望能夠聽清。同時我們也注

5、意到，聽障者的狀況相同的很少，因此，我們有必要針對不同人群，推出有針對性的助聽器，相信，這會發(fā)展成為一種趨勢。 1.2.3 智能化 要想提高助聽器的用戶體驗，就需要對助聽器作進一步的改進，比如使助聽器具備記憶能力、重新編碼能力等。這些都離不開各種新近發(fā)展的技術(shù)的支持，如利用DSP等技術(shù)來實現(xiàn)。但是這些新的發(fā)展趨勢還沒有受到助聽器生產(chǎn)廠家的足夠重視，作為產(chǎn)品推出應(yīng)用范圍也較窄，還有較大的發(fā)展空間。 1.3 要研究內(nèi)容及工作 要求針對不同耳障人群，利用所學的電子技術(shù)知識，設(shè)計一款音頻范圍內(nèi)頻率可調(diào)的助聽器。完成電路設(shè)計，焊接和調(diào)試，繪出測試技術(shù)指標，繪制并加工PCB電路板，選擇合適機殼，組裝成樣機

6、第2章 系統(tǒng)設(shè)計方案選擇 為了保證設(shè)計的頻率可調(diào)助聽器經(jīng)濟實用，滿足耳障人群對 不同頻率敏感的差異需求，必須對系統(tǒng)設(shè)計方案進行充分分析和論證。 2.1數(shù)字助聽器 數(shù)字助聽器的優(yōu)點是具有寬動態(tài)壓縮，噪聲消除以及反饋消除等功能，但是價格昂貴，不能滿足普通人群的需求。數(shù)字助聽器的設(shè)計框圖如圖2.1所示。 圖2.1 數(shù)字助聽器設(shè)計框圖2.2模擬助聽器 模擬助聽器是采用模擬電路設(shè)計的，其優(yōu)點是設(shè)計簡單，成本低廉，可實現(xiàn)頻率可調(diào)功能，能夠滿足一般人群的基本需求，故選用此方案。模擬助聽器的設(shè)計框圖如圖2.2所示。 圖2.2 模擬助聽器設(shè)計框圖第3章 系統(tǒng)設(shè)計流程3.1 設(shè)計方案理論計算（1）話筒放大 通常情

7、況下，話筒輸出的信號為5mV左右，根據(jù)設(shè)計要求，當整個放大電路的輸入信號為5mV，輸出功率為1W時，輸出電壓為3V，則系統(tǒng)的總電壓放大倍數(shù)Au=600。（此處為估算，但誤差不會太大）考慮到電路損耗的情況，取Au>600。因此，系統(tǒng)各級電壓放大倍數(shù)較為恰當?shù)姆峙錇椋涸捦卜糯箅娐?10，濾波電路23，功率放大電路3040 A741作為一種高增益運算放大器，價格低廉，廣泛應(yīng)用于軍事，工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域。同時作為一種集成電路，它具有輸出短路保護和閉鎖自由運作的作用。 我們可以假設(shè)分壓電阻取10K，反饋電阻取68K,是為例，進行相應(yīng)的理論計算，根據(jù)電路理論，其放大倍數(shù)為 Au=1+R8/R9 則理論

8、計算得出的放大倍數(shù)Au=7.8（2）語音濾波我們知道f=1/(2RC) 由這個公式，對于高通濾波器，當我們?nèi)=10k，C=0.1F時，fH200Hz。對于低通濾波器，R=15k,C=0.01F時，fL1100Hz。這時，我們設(shè)計產(chǎn)生了一個頻率范圍大約在200Hz1100Hz的帶通濾波器。當我們將濾波器的電阻改為可調(diào)電位器時，對于高通濾波器，再取R=750,C=0.1F,則此時fH2200Hz。對與低通濾波器，取R=5K,C=0.01F，則此時，fL3200Hz。這時，我們設(shè)計產(chǎn)生了一個頻率范圍大約在200Hz3200Hz的帶通濾波器。 綜上，我們將高通濾波器部分電阻用一個750與一個10k相

9、串聯(lián)，低通濾波器部分電阻用一個5k與一個10k相串聯(lián)，即可得到設(shè)計要求的電路。（3）功率放大 功率放大電路的作用是將前級濾波器電路輸出的微弱電信號進行放大，再利用揚聲器實現(xiàn)電信號到聲音信號的轉(zhuǎn)換。對于功率放大電路，要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。功率放大電路的形式很多，本設(shè)計采用電路設(shè)計簡單、工作穩(wěn)定的集成功率放大器LM386， 美國國家半導體公司推出的這種芯片是一種價格低廉的音頻集成功率放大器，具有一系列有點，例如低功耗、可調(diào)內(nèi)鏈增益、可適應(yīng)電源電壓從4V到12V等特點，是一種性價比較高的集成芯片，目前在音頻功率放大電路具有廣泛的應(yīng)用。使用時如果1、8腳之間空置，則此時電壓增益為固定值20；如果接入一個電位器和電容（10uF），那么增益范圍可變，最大可達到200 3.2 模擬仿真測試 3.3 原理圖的繪制3.4 PCB的繪制3.5 PCB板的制作4、總結(jié)：助聽器是一個小型擴音器，把原本聽不到的聲音加以擴大，再利用聽障者的殘余聽力，使聲音能送到大腦聽覺中樞，而感覺到聲音。主要由傳聲器、放大器