现代助听器的方向性麦克风技术和性能

助听器输出声音的信噪比（signal－noise ratio ， SNR）与言语理解度直接相关。在某些听音环境中，助听器的时域和频域降噪技术能改善输出SNR ，但是，在多数情况下SNR并没有得到改善。因此，有关的研究人员、听力学家和助听器生产厂家对方向性麦克风（directional microphone ，DM ），也称麦克风波束形成，进行了多年的研究并取得了令人鼓舞的成就。Hamacher等［1］较早而全面地阐述了高档助听器的多种技术的原理和进展，其中 DM 技术被列为主要的。基于实际的听音环境，Yanz ［2］探讨了模式自动转换的DM 的言语检测技术及其应用；Flynn［3］设计的多种波束模式并行处理在不同空间噪声中能进行快速而最佳的DM 模式选择，确保了后续降噪处理的需求。Chalupper等［4］开发了一种轻声级DM 技术，将它并入常规的多频道DM 系统中，使之在轻声级输入时也能改善SNR ；后来，Cha‐lupper等［5］又开发了一种自动目标波束形成技术，解决了言语来自后方时的情景需要。Nyffeler等［6］介绍了另一种更实际的波束模型控制技术，当言语来自后方或侧面时，使用后向或侧向的波束，因而SNR改善更多。 Phonak 开发了一种双侧窄波束DM 算法，对双侧常规DM 的输出进行加权求和处理，可使得双侧DM 合成后的波束比非合成的单侧波束更窄［7］。常规的自适应D M 技术只用零点对准噪声源，而当今的自适应DM 还能使目标波束指向侧面或后方，打破了波束仅面向前方的惯例。

数字助听器电磁兼容性控制的技术和效果

移动电话（俗称手机）已在全球范围内普遍应用， David等[1]预测近期其总量将达到30亿部。常见移动电话的工作频率在超高频（0.3～3 GHz）范围，用脉冲或数字信号调制。这样的发射信号形成了一种不可避免、独特的干扰源。助听器是很小的电声器件，内部的电路连接线和印刷电路板（printing circuit board，PCB）印制线可能对这样的超高频信号形成有效而隐蔽的接收天线，因而会在助听器输出时产生音频噪声。为了保护助听器用户的听力健康，相关领域的研究人员对这样的电磁干扰（electromagnetic interference，EMI）进行了多年研究，目前对它的控制很有成效。1997年，国际电工委员会（International Electrical Committee，IEC）对这类电磁兼容性（electromagnetic compatibility，EMC）提出了要求。最初的标准是针对模拟助听器和旁人手机干扰而制定的，以后不断更新，2011年制定了适用于数字助听器和用户手机干扰的最新版本[2]。美国国家标准协会（American National Standard Institute，ANSI）于2001～2011年3次颁发了无线通讯器件与助听器间EMC的国家标准，十分重视手机对助听器的近场干扰，规定了近场EMC的测试方法和指标[3]。William等[4,5]对通用EMC的基本原理和控制技术做了全面介绍，将其分为两大类，即EMC接地、屏蔽技术和PCB印制线设计技术。Thomas等[6]对新一代电磁元件做了相当精细的论述，是广义电磁理论和技术的三部曲：电磁元件基础、等价电路理论，各种电磁元件的特性、工作领域及其应用实例。DELTA实验室[7]调查了助听器EMC测试结果的不一致性，对多个助听器厂家的测试结果做了汇总、比较和讨论。顾军[8]对助听器与移动电话的兼容性及其较早期状况，包括国内研究进展做了初步介绍。然而，有关EMC控制技术在助听器中应用的论著、报告至今极少公诸于众。基于基本的电磁信号辐射、接收原理，EMC成就和助听器PCB 设计的新技术，利用新一代电磁元件的优势，笔者多年来研究了多类助听器中的EMC控制，取得了较显著的成果。本文将部分有效而实用的技术分类、论述和总结，希望相关助听器研制、临床和市场人员能从中获益。