耳聾助聽器設(shè)計報告

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一、設(shè)計要求

二、設(shè)計的作用、目的

1、設(shè)計作用：

2、設(shè)計目的：

三、設(shè)計的詳細實現(xiàn)

1、系統(tǒng)概述

〔1〕現(xiàn)狀及進展趨勢：

什么是耳聾助聽器

一切有助于聽力殘疾者改善聽覺障礙，進而提高與他人會話交際技能的工具、設(shè)備、裝置和儀器等。耳聾助聽器有電力的和非電力的兩類，后者目前已被廢棄。前者又有電子管式和晶體管式兩種。晶體管式耳聾助聽器最為靈活輕巧，于1950年問世后已取代電子管式而被普遍采納。集成電路的的問世又快速地取代了“晶體管耳聾助聽器”，集成電路IC于1964年問世，其體種小，低耗電，穩(wěn)定性更高。近年來隨科學技術(shù)的飛速進展，耳聾助聽器也逐步向智能化、體內(nèi)化進展：1982年“駐極體麥克風”的問世實現(xiàn)耳聾助聽器微型化，靈敏度及清楚度更是達到了新的水平；而1990年隨著“電腦編程耳聾助聽器”的問世，耳聾助聽器增益初步智能化調(diào)整，又讓耳聾助聽器達到了另一新水平。1997年，“數(shù)字耳聾助聽器”的增益智能化調(diào)整，運用極為方便，性能達到了更高的水平。

今日——我們所用的大部分耳聾助聽器都是“數(shù)字電腦編程”的，依據(jù)我們每個人聽力損失的程度不同來調(diào)整，對我們的助聽效果又提高了一個層次，讓我們聽得更多！

耳聾助聽器進展的趨勢

在可以預見的將來，耳聾助聽器進展有三個主題：

1、小型化：從19世紀末的桌面大小到20世紀末的重量不足一克，耳聾助聽器外型尺寸越來越小。盡管目前還未找到進一步大幅度減小耳聾助

聽器外型尺寸的有效方法，但作為趨勢，耳聾助聽器確定會越做越小，越做越美觀。微型耳聾助聽器不僅是制造商的盼望，更是廣闊耳聾助聽器運用者的要求；

2、性格化：隨著相關(guān)聽力知識的普及，人們會越來越重視自己的聽力，同時也會發(fā)覺聽力損失完全相同的聽力障礙者極少，每個聽障者的聽力狀況都有其非常的一面。因此，為每個聽障者個別定制耳聾助聽器以保證運用效果必定會成為進展趨勢。

3、智能化：要想進一步提高助聽質(zhì)量〔比如清楚度〕就需要使耳聾助聽器具備記憶技能、重新編碼技能等“智能”，比如抗噪聲、聲源定向定位、音質(zhì)定位等各類類耳蝸性能。這一切，需要計算機技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的支持。智能化耳聾助聽器已經(jīng)開始受到廣泛重視，但作為商品還遠遠沒有成熟，遠遠不能滿意廣闊非常用戶的需求

〔3〕原理特性：

耳聾助聽器的工作原理

全部耳聾助聽器不外由傳聲器〔話筒〕、放大器和受話器〔耳機〕三個主要部分組成。傳聲器為聲電換能器，將外界聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸入放大器后使聲壓放大?萬乃至幾萬倍,再經(jīng)受話器輸出這個放大后的聲信號。耳聾助聽器還應(yīng)包括電池能源以推動機器工作。由于不同性質(zhì)、不同程度的聽覺損傷機能差異也不同，因此裝置音量調(diào)整、音調(diào)調(diào)整、最大聲輸出調(diào)整、電話拾音等設(shè)備,以及O-M-T〔關(guān)斷－話筒－電話〕三檔開關(guān)都是不可缺少的。耳聾患者絕大多數(shù)是感音神經(jīng)聾，其中相當多的人具有重振陽性現(xiàn)象。他們對小聲聽取感到困難，但稍響的聲音又難以忍受，響度感覺的動態(tài)范圍明顯縮小。由于電子學上采納AGC或PC線路實現(xiàn)壓縮和限幅功能，以使這類聾人較滿足地應(yīng)用耳聾助聽器克服聽覺障礙。耳聾助聽器的性能及指標

一個合格的耳聾助聽器至少應(yīng)考慮下述六項性能指標：

1、頻率范圍。低檔耳聾助聽器的頻率范圍至少在300～3000Hz，一般耳聾助聽器高頻應(yīng)達到4000Hz，高級耳聾助聽器的頻率范圍可在80～8000Hz之間。

2、最大聲輸出或飽和聲壓級(SSPL)。事實上代表了耳聾助聽器的最大功率輸出。運用耳聾助聽器時的最大聲輸出應(yīng)低于患耳的不舒適閾，尤其對重振陽性的患耳，需要掌握最大聲輸出以愛護患耳。

3、最大聲增益。主要表示耳聾助聽器的放大技能，各國生產(chǎn)的耳聾助聽器增益多在30～80dB之間。一般說，耳聾程度輕的要選擇增益小的，程度重的應(yīng)分別選用增益中等的或大的耳聾助聽器。在詳細運用中耳聾助聽器上都備有使聲增益在肯定范圍內(nèi)變動的音量調(diào)整開關(guān)。選配適合的耳聾助聽器可依一些公式預先計算，最簡易的方法是根據(jù)純音聽力圖，對500、1000、2000Hz三個音頻的增益補償調(diào)整，以其閾值的一半或稍多為宜，多能獲得滿足效果。

4、頻率響應(yīng)和音調(diào)調(diào)整。為滿意聾人聽力要求，耳聾助聽器應(yīng)提供各種不同的頻率響應(yīng)，頻率不同反應(yīng)在聽覺上就是音調(diào)不同。為了使耳聾助聽器的頻響比較符合聾人的聽力損失特點，音調(diào)調(diào)整鈕上設(shè)置一些不同音調(diào)，通常L代表低音，N為正常，H為高音。

5、信號噪聲比(S/N)。耳聾助聽器耳機放大后的輸出往往是語言信號和惱人的噪聲同時存在，信號噪聲比值越大，語言信息輸出的質(zhì)量也越好。優(yōu)質(zhì)耳聾助聽器的信噪比可達40dB左右，至少應(yīng)保證30dB以上。

6、諧波失真。為了能高地傳輸放大后的聲信號，耳聾助聽器的失真度應(yīng)越小越好,按規(guī)定失真應(yīng)小于10％,而小于5％的基本上可以保持語言的逼真性。

2、電路設(shè)計、仿真與分析

〔1〕主要參數(shù)及計算：

〔2〕元器件選擇:

VT1、VT2選用9014或3DG8型硅NPN小功率、低噪聲三極管，要求電流放大系數(shù)β≥100；VT3宜選用3A*31型等鍺PNP小功率三極管，要求穿透電流Iceo盡可能小些，β≥30即可。

B選用CM-18W型〔φ10mm6.5mm〕高靈敏度駐極體話筒，它的靈敏度劃分成五個擋，分別用色點表示：紅色為-66dB，小黃為-62dB，大黃為-58dB，蘭色為-54dB，白色＞-52dB。本制作中應(yīng)選用白色點產(chǎn)品，以獲得較高的靈敏度。B也可用藍色點、高靈敏度的CRZ2-113F型駐極體話筒來徑直代替。

*S選用CK*2-3.5型〔φ3.5mm口徑〕耳塞式耳機常用的兩芯插孔，買來后要稍作改制方能運用。改制方法參見圖2所示，用鑷子夾住插孔的內(nèi)簧片向下略加彎折，將內(nèi)、外兩簧片由原來的常閉狀態(tài)改成常開狀態(tài)就可以了。改制好的插孔，要求插入耳機插頭后，內(nèi)、外兩簧片能夠牢靠接通，拔出插頭后又能夠牢靠分開，以便兼作電源開關(guān)運用。耳機采納帶有CS*2-3.5型〔φ3.5mm〕兩芯插頭的8Ω低阻耳塞機。

R1～R5均用RT*-1/8W型碳膜電阻器。C1～C3均用CD11-10V型電解電容器，C4用CT1型瓷介電容器。G用兩節(jié)5號干電池串聯(lián)而成，電壓3V。

〔3〕仿真電路圖

〔4〕PCB電路板模擬圖

〔5〕工作原理：

一、工作原理

耳聾助聽器的電路如下圖，它實質(zhì)上是一個由晶體三極管VT1～VT3構(gòu)成的多級音頻放大器。VT1與外圍阻容元件組成了典型的阻容耦合放大電路，擔負前置音頻電壓放大；VT2、VT3組成了兩級徑直耦合式功率放大電路，其中：VT3接成發(fā)射極輸出形式，它的輸出阻抗較低，以便與8Ω低阻耳塞式耳機相匹配。

駐極體話筒B接收到聲波信號后，輸出相應(yīng)的微弱電信號。該信號經(jīng)電容器C1耦合到VT1的基極進行放大，放大后的信號由其集電極輸出，再經(jīng)C2耦合到VT2進行第二級放大，最末信號由VT3發(fā)射極輸出，并通過插孔*S送至耳塞機放音。

電路中，C4為旁路電容器，其主要作用是旁路掉輸出信號中形成噪音的各種諧波成份，以改善耳塞機的音質(zhì)。C3為濾波電容器，主要用來減小電池G的溝通內(nèi)阻〔事實上為整機音頻電流提供良好通路〕，可有效防止電池快報廢時電路產(chǎn)生的自激振蕩，并使耳塞機發(fā)出的聲音更加清楚洪亮。

四、心得體會及建議心得體會：

1、通過這次課程設(shè)計，加強了我們動手、思索和解決問題的技能。在整個設(shè)計過程中，我們通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理和PCB連接圖，和芯片上的選擇。這個方案總共運用了74LS248，CD4510各兩個，74LS04，74LS08，74LS20，74LS74，NE555定時器各一個。

2、在設(shè)計過程中，常常會遇到這樣那樣的狀況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去許多。

3、我沉得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知

識太多，平常課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了許多元件的功能，并且對于其在電路中的運用有了更多的認識。

平常看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住許多東西。比如一些芯片的功能，平常看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。所以這個期末測試之后的課程設(shè)計對我們的作用是特別大的。

4、在制作PCB時，發(fā)覺細心耐煩，恒心肯定要有才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀又要有用和走線簡約，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否那么只是一紙空話。

5、在畫好原理圖后的做PCB版時，由于項目組成員對單面板的不熟識，導致布線后元件涌現(xiàn)在另一邊，增加了布線難度，也產(chǎn)生許多不曾留意的問題，今后要牢記這個教訓，使以后布線更加順當。

6、經(jīng)過兩個星期的實習，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱忱高漲。從開始時滿富盛激情到最末汗水背后的繁復心情，點點滴滴無不令我回味無長。

生活就是這樣，汗水預示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過實習，我才真正體味到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩電子設(shè)計為我們的社會付出。我想說，設(shè)計的確有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學習中，很少有機會能有實踐的機會，但我們可以，而且設(shè)計也是一個團隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互援助，協(xié)作默契，多少人間快樂在這里灑下，高校里一年的相處還趕不上這十來天的合作，我感覺我和同學們之間的距離更加近了；我想說，的確很累，但當我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮；正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會作出我們應(yīng)當做的一切，這有什么不好？我們不斷的反問自己。或許有人不喜愛這類的工作，或許有人認為設(shè)計的工作有些枯燥，但我們認為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么須要失落呢？于是我們決斷沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。

同時我認為我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，需要發(fā)揚團結(jié)協(xié)作的精神。某個人的離群都可能導致導致整項工作的失敗。實習中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，需要讓每個人都知道，否那么一個人的錯誤，就有可能導致整個工作失敗。團結(jié)協(xié)作是我們實習勝利的一項特別重要的保證。而這次實習也正好熬煉我們這一點，這也是特別珍貴的。對我們而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財寶，經(jīng)受是一份擁有。這次實習必將成為我人生旅途上一個特別美妙的回憶！

通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手技能和獨立思索的技能。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這究竟第一次做的，難免會遇到過各式各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)覺了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌控得不夠堅固。

這次課程設(shè)計究竟順當完成了，在設(shè)計中遇到了許多專業(yè)知識問題，最末在老師的辛勤指導下，究竟游逆而解。同時，在老師的身上我們學也到許多有用的知識，在次我們表示感謝！同時，對給過我援助的全部同學和各位指導老師再次表示忠心的感謝！

7、此次課程設(shè)計，學到了許多課內(nèi)學不到的東西，比如獨立思索解決問題，涌現(xiàn)差錯的見機行事，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)當更輕松，自己也都能扛的起并高質(zhì)量的完成項目。

8、在此，感謝于老師的細心指導，也同樣感謝其他各組同學的無私援助！PROTEL99SE軟件工具應(yīng)用技巧

Protel99SE提供了一系列的電路設(shè)計工具、優(yōu)秀的文件管理系統(tǒng)，運用戶真正享受到方便快捷而又形象的設(shè)計自動化，使設(shè)計人員從煩瑣的電路設(shè)計中解脫出來，只需擁有一臺電腦，即可完成從電路原理圖的設(shè)計到最終的印制電路板設(shè)計的全部過程。它包含有各功能模塊和標準的元件庫。

主要功能模塊：

Protel99SE具有超卓的用戶管理技術(shù)，強大的自動化設(shè)計功能，敏捷的編輯功能，簡約方便的操作環(huán)境和完善的元件庫管理技能。Protel99SE主要由兩大部分組成，每一部分有三個功能模塊

1.電路設(shè)計部分

a.原理圖設(shè)計模塊，包括用于設(shè)計原理圖的原理圖編輯器，用于管理元器件的零件編輯器和各種相關(guān)報表生成器。

b.印制電路板設(shè)計模塊，包括用于設(shè)計電路板的電路板編輯器，用于零件封裝管理的零件封裝編輯器，電路板組件管理器和各種相關(guān)報表生成器。c.無網(wǎng)格布線模塊。

2.電路仿真與PLD設(shè)計部分

a.可編程規(guī)律器件設(shè)計模塊，包括具有語法意識的文本編輯器，用于編譯和仿真結(jié)果的PLD和用于觀測仿真結(jié)果的Wave.

b.電路仿真模塊，包括一個功能強大的數(shù)字/模擬混合信號電路仿真器及用于仿真結(jié)果顯示、測量的波形顯示器。

c.高級信號完整性分析模塊，主要包括一個高級信號完整性分析仿真器，能分析PCB設(shè)計和檢查設(shè)計參數(shù)等。

PCB模擬電路板課程設(shè)計是培育同學綜合運用所學知識,發(fā)覺,提出,分析和解

決實際問題,熬煉實踐技能的重要環(huán)節(jié),是對同學實際工作技能的詳細訓練和考察過程.回顧起此次課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在短短的兩個星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到許多許多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了許多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次數(shù)電課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識