耳聋助听器设计报告.doc

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1、设计报告一、 设计要求二、 设计的作用、目的 1、设计作用： 2、设计目的：三、 设计的具体实现 1、系统概述（1）现状及发展趋势：什么是耳聋助听器 一切有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。耳聋助听器有电力的和非电力的两类，后者目前已被废弃。前者又有电子管式和晶体管式两种。晶体管式耳聋助听器最为灵巧轻便，于1950年问世后已取代电子管式而被普遍采用。 集成电路的的问世又迅速地取代了“晶体管耳聋助听器”，集成电路IC于1964年问世，其体种小，低耗电，稳定性更高。近年来随科学技术的飞速发展，耳聋助听器也逐步向智能化、体内化发展：1982年“驻极体麦

2、克风”的问世实现耳聋助听器微型化，灵敏度及清晰度更是达到了新的水平；而1990年随着“电脑编程耳聋助听器”的问世，耳聋助听器增益初步智能化调整，又让耳聋助听器达到了另一新水平。1997年，“数字耳聋助听器”的增益智能化调整，使用极为方便，性能达到了更高的水平。 今天我们所用的大部分耳聋助听器都是“数字电脑编程”的，根据我们每个人听力损失的程度不同来调整，对我们的助听效果又提高了一个层次，让我们听得更多！耳聋助听器发展的趋势在可以预见的未来，耳聋助听器发展有三个主题： 1、小型化：从19世纪末的桌面大小到20世纪末的重量不足一克，耳聋助听器外型尺寸越来越小。尽管目前还未找到进一步大幅度减小耳聋助

3、听器外型尺寸的有效方法，但作为趋势，耳聋助听器肯定会越做越小，越做越美观。微型耳聋助听器不仅是制造商的希望，更是广大耳聋助听器使用者的要求； 2、个性化：随着相关听力知识的普及，人们会越来越重视自己的听力，同时也会发现听力损失完全相同的听力障碍者极少，每个听障者的听力状况都有其特殊的一面。因此，为每个听障者个别定制耳聋助听器以保证使用效果必然会成为发展趋势。 3、智能化：要想进一步提高助听质量（比如清晰度）就必须使耳聋助听器具备记忆能力、重新编码能力等“智能”，比如抗噪声、声源定向定位、音质定位等各类类耳蜗性能。这一切，需要计算机技术与数字化技术的支持。智能化耳聋助听器已经开始受到广泛重视，但

4、作为商品还远远没有成熟，远远不能满足广大特殊用户的需求（3）原理特性：耳聋助听器的工作原理所有耳聋助听器不外由传声器（话筒）、放大器和受话器（耳机）三个主要部分组成。传声器为声电换能器，将外界声信号转变为电信号，输入放大器后使声压放大到1万乃至几万倍,再经受话器输出这个放大后的声信号。耳聋助听器还应包括电池能源以推动机器工作。由于不同性质、不同程度的听觉损伤机能差异也不同，因此装置音量调节、音调调节、最大声输出调节、电话拾音等设备,以及O-M-T（关断话筒电话）三档开关都是不可缺少的。耳聋患者绝大多数是感音神经聋，其中相当多的人具有重振阳性现象。他们对小声听取感到困难，但稍响的声音又难以忍受，

5、响度感觉的动态范围明显缩小。由于电子学上采用 AGC或PC线路实现压缩和限幅功能，以使这类聋人较满意地应用耳聋助听器克服听觉障碍。耳聋助听器的性能及指标一个合格的耳聋助听器至少应考虑下述六项性能指标： 1、频率范围。低档耳聋助听器的频率范围至少在 3003000Hz，普通耳聋助听器高频应达到4000Hz，高级耳聋助听器的频率范围可在808000Hz之间。 2、最大声输出或饱和声压级(SSPL)。实际上代表了耳聋助听器的最大功率输出。使用耳聋助听器时的最大声输出应低于患耳的不舒适阈，尤其对重振阳性的患耳，必须控制最大声输出以保护患耳。 3、最大声增益。主要表示耳聋助听器的放大能力，各国生产的耳聋

6、助听器增益多在3080dB之间。一般说，耳聋程度轻的要选择增益小的，程度重的应分别选用增益中等的或大的耳聋助听器。在具体使用中耳聋助听器上都备有使声增益在一定范围内变动的音量调节开关。选配适合的耳聋助听器可依一些公式预先计算，最简易的方法是按照纯音听力图，对 500、1000、2000Hz三个音频的增益补偿调节，以其阈值的一半或稍多为宜，多能获得满意效果。 4、频率响应和音调调节。为满足聋人听力要求，耳聋助听器应提供各种不同的频率响应，频率不同反应在听觉上就是音调不同。为了使耳聋助听器的频响比较符合聋人的听力损失特点，音调调节钮上设置一些不同音调，通常L代表低音，N为正常，H为高音。 5、信号

7、噪声比 (S/N)。耳聋助听器耳机放大后的输出往往是语言信号和恼人的噪声同时存在，信号噪声比值越大，语言信息输出的质量也越好。优质耳聋助听器的信噪比可达40dB左右，至少应保证30dB以上。 6、谐波失真。为了能高地传输放大后的声信号，耳聋助听器的失真度应越小越好,按规定失真应小于10,而小于5的基本上可以保持语言的逼真性。 2、电路设计、仿真与分析（1）主要参数及计算：（2）元器件选择: VT1、VT2选用9014或3DG8型硅NPN小功率、低噪声三极管，要求电流放大系数100；VT3宜选用3AX31型等锗PNP小功率三极管，要求穿透电流Iceo尽可能小些，30即可。B选用CM-18W型（1

8、0mm6.5mm）高灵敏度驻极体话筒，它的灵敏度划分成五个挡，分别用色点表示： 红色为-66dB，小黄为-62dB，大黄为-58dB，兰色为-54dB，白色-52dB。本制作中应选用白色点产品，以获得较高的灵敏度。B也可用蓝色点、高灵敏度的CRZ2-113F型驻极体话筒来直接代替。XS选用CKX2-3.5型（3.5mm口径）耳塞式耳机常用的两芯插孔，买来后要稍作改制方能使用。改制方法参见图2所示，用镊子夹住插孔的内簧片向下略加弯折，将内、外两簧片由原来的常闭状态改成常开状态就可以了。改制好的插孔，要求插入耳机插头后，内、外两簧片能够可靠接通，拔出插头后又能够可靠分开，以便兼作电源开关使用。耳机

9、采用带有CSX2-3.5型（3.5mm）两芯插头的8低阻耳塞机。R1R5均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1C3均用CD11-10V型电解电容器，C4用CT1型瓷介电容器。G用两节5号干电池串联而成，电压3V。（3）仿真电路图（4）PCB电路板模拟图（5）工作原理：一、工作原理耳聋助听器的电路如图所示，它实质上是一个由晶体三极管VT1VT3构成的多级音频放大器。VT1与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路，担任前置音频电压放大；VT2、VT3组成了两级直接耦合式功率放大电路，其中：VT3接成发射极输出形式，它的输出阻抗较低，以便与8低阻耳塞式耳机相匹配。驻极体话筒B接收到声波信号后，输出

10、相应的微弱电信号。该信号经电容器C1耦合到VT1的基极进行放大，放大后的信号由其集电极输出，再经C2耦合到VT2进行第二级放大，最后信号由VT3发射极输出，并通过插孔XS送至耳塞机放音。电路中，C4为旁路电容器，其主要作用是旁路掉输出信号中形成噪音的各种谐波成份，以改善耳塞机的音质。C3为滤波电容器，主要用来减小电池G的交流内阻（实际上为整机音频电流提供良好通路），可有效防止电池快报废时电路产生的自激振荡，并使耳塞机发出的声音更加清晰响亮。四、 心得体会及建议心得体会：1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连

11、接图，和芯片上的选择。这个方案总共使用了74LS248，CD4510各两个，74LS04，74LS08，74LS20，74LS74，NE555定时器各一个。2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解

12、了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。4、在制作PCB时，发现细心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单，兼顾到方方面面去考虑是很需要的，否则只是一纸空话。5、在画好原理图后的做PCB版时，由于项目组成员对单面板的不熟悉，导致布线后元件出现在另一边，增加了布线难度，也产生很多不曾注意的问题，今后要牢记这个教训，使以后布线更加顺利。6、经过两个星期的实习，过

13、程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，

14、但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整

15、个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻

16、，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！7、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。8、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！PROTEL99SE 软件工具应用技巧Protel 99SE 提供了一系列的电路设计工具、优秀的文件管理系统，使用户

17、真正享受到方便快捷而又形象的设计自动化，使设计人员从烦琐的电路设计中解脱出来，只需拥有一台电脑，即可完成从电路原理图的设计到最终的印制电路板设计的全部过程。它包含有各功能模块和标准的元件库。主要功能模块：Protel 99SE 具有出色的用户管理技术，强大的自动化设计功能，灵活的编辑功能，简单方便的操作环境和完善的元件库管理能力。Protel 99SE主要由两大部分组成，每一部分有三个功能模块 1.电路设计部分 a.原理图设计模块，包括用于设计原理图的原理图编辑器，用于管理元器件的零件编辑器和各种相关报表生成器。 b. 印制电路板设计模块，包括用于设计电路板的电路板编辑器，用于零件封装管理的零

18、件封装编辑器，电路板组件管理器和各种相关报表生成器。 c.无网格布线模块。 2.电路仿真与PLD 设计部分 a.可编程逻辑器件设计模块，包括具有语法意识的文本编辑器，用于编译和仿真结果的PLD和用于观察仿真结果的Wave.b. 电路仿真模块，包括一个功能强大的数字/模拟混合信号电路仿真器及用于仿真结果显示、测量的波形显示器。 c.高级信号完整性分析模块，主要包括一个高级信号完整性分析仿真器，能分析PCB 设计和检查设计参数等。 PCB模拟电路板课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.回顾起此次课程设计

19、，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的两个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次数电课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做数电课程设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。 这次PCB模拟电

20、路板课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在王老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识。总体来说,这次实习我受益匪浅.在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力.在让我体会到了设计的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐. 这次数电课程设计,虽然短暂但是让我得到多方面的提高：1、提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关

21、重要性2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，比如电路设计中的分频器的设计，开始并不理解分频器的原理，但是和其他的专业同学讨论后，理解了分频器的基本原理后，很快的设计了电路原理图五、 附录 参考文献耳聋助听器原理图耳聋助听器材料清单耳聋助听器仿真原理图步骤三：给PCB图自动布线步骤一：生成PCB原理图并手动布局完成的PCB模拟电路板图步骤二：给PCB图的KeepOut层添加边框并设置电路板大小模拟原理图网络表