Всех кому интересна тема создания цифрового слухового аппарата (СА), приглашаю принять участие в обсуждении вопросов связанных с этим проектом.
Это технический форум, и он посвящен именно созданию прототипа цифрового слухового аппарата доступного для повторения более-менее опытными радиолюбителями и обсуждению вопросов с этим связанных.
Думаю, что не стоит попусту тратить время на разговоры типа «стоит делать или не стоит», «а зачем это нужно, проще купить» и т.д. Для сведения интересующихся могу лишь сообщить, что стоимость цифрового СА заушного типа в Крыму составляет не менее 4 тыс. гривен, а аналогового — от 1500 грн. При этом я не беру во внимание то, что выдают за слуховые аппараты, но которые ими по факту не являются, это так называемые «усилители слуха» стоимостью порядка 200...300 грн., которые не делают главного — коррекцию потерь слуха под конкретную аудиограмму пациента и помогут угробить остатки слуха.
Всех кто еще не в курсе, хочу предупредить, создание (или покупку) слухового аппарата надо начинать с визита к врачу, и только имея аудиограмму в руках приступать к разработке и воплощению конкретного схемного решения или покупке готового (заказанного по индивидуальной аудиограмме) аппарата.
Провести проверку слуха (весьма условную), можно в интернете, например на сайте Siemens, по адресу:
http://hearing.siemens.com/Global/en...B0A1F1D9.live1
При этом следует учитывать, что тест проводится на английском языке (слоги произносятся на английском языке, на фоне шумов) и проводить его рекомендуется в наушниках. Он не может заменить собой визит к врачам и обследование у специалистов-врачей, в том числе на специализированном оборудовании — аудиографе.
Почему выбран именно цифровой тип СА? Потому, что преимущества цифровой обработки сигналов звукового диапазона частот хорошо известны:
- точность, стабильность, повторяемость характеристик цифровых фильтров;
- гибкость программирования при неизменном аппаратном ядре.
Основное отличие между цифровыми и аналоговыми СА состоит в том, что цифровые СА позволяют реализовать функции обработки сигналов с параметрами не достижимыми при традиционной аналоговой обработке:
- формирование с большой точностью заданной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) СА, компенсирующей как индивидуальные характеристики пациента, так и частотные характеристики применяемых акустоэлектрических и электроакустических преобразователей;
- многополосная компрессия речи (8…20 полос) с независимым выбором параметров компрессии в каждой полосе (глубина компрессии, уровень приведения сигналов, максимальное усиление, время атаки и восстановления);
- адаптивные алгоритмы шумоподавления и повышения разборчивости речи в присутствии мешающих шумов;
- преобразование сигналов в представление, обеспечивающее максимальную разборчивость речи остаточным слухом пациента, например, спектральный перенос значимых областей;
- возможность выбора стратегии обработки звука, отвечающей конкретной акустической обстановке, переключением программы микропроцессора.
Не стану обходить вниманием тот факт, что существует программное обеспечение работающее на платформе Android и MacOS, но оно не предполагает возможности точной коррекции слуха, имеет самые примитивные возможности подстройки под основные типы потерь слуха. Маловероятно, что кто-то поделится исходниками на это программное обеспечение, так чтобы его можно было доработать и привести в соответствие с аудиограммой.
Основные идеи конструкции сформулирую так:
- При создании учитывается имеющаяся конкретная аудиограмма, а в последствии программный код для микроконтроллера должен иметь возможность быть модифицированным под любую другую аудиограмму. Для начала сосредоточимся на точности коррекции потерь слуха, а затем уже все остальное;
- Создать на основе микроконтроллера с низковольтным питанием(3,3...5В);
- Низковольтное (стабильное) питание и низкое потребление от батарей или заменяющих их аккумуляторов(наприм ер 2хААА NiMH 1000 mAh );
- Выходной УНЧ собран по мостовой схеме для обеспечения максимального выходного звукового давления (например на MC34119);
- Необходимо обеспечивать не более 25 дБ акустического шума, приведенного ко входу, при не менее чем 60 дБ максимального усиления с учетом взвешивания АЧХ СА. Поэтому желательно чтобы АЦП имел динамический диапазон порядка 80 дБ;
- Обеспечить повторяемость в радиолюбительских условиях;
- Предусмотреть в дальнейшем возможность программирования коррекции аудиограммы с компьютера (хорошо бы писать через USB в EEPROM через свое простенькое и понятное приложение под Win или Linux).
Вашему вниманию предлагаю всю имеющуюся у меня информацию по реализациям цифровых слуховых аппаратов и опубликованную в открытых источниках:
1. Источник №1 (1999 г.) (TMS320P17), схема к нему восстановлена мной по первоисточнику.
DHA_TMS320P17_schm.p df и собственно первоисточник:
http://ucesp.ws.binghamton.edu/~xli/...ch/ed_dha.html
2. Источник №2 (1999 г.) статья (ADSP2183) DHA_ADSP-2183.pdf
3. Источник №3 (2012 г.) статья + схема (Atmel 89c52) DHA_Atmel 89c52.pdf
Поскольку на форуме действуют ограничения на размер размещаемых архивов, подборку всех материалов, литература по теме, datasheets на основные компоненты, в том числе на специализированные микросхемы для цифровых СА можно целиком скачать здесь:
http://dfiles.ru/files/wl3nsnhlu
В качестве микроконтроллера планируется использовать продукцию фирмы Microchip, поскольку на просторах СНГ она наиболее хорошо представлена, предлагается широкий выбор микросхем, имеет встроенные АЦП и ЦАП, цены достаточно приемлемы, и техподдержка у них хорошая. Но это не исключает возможности использования продукции других фирм, например той же Atmel.
По вопросам, связанным с проектированием и созданием аналоговых СА, информацию можно посмотреть здесь
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=19787
Основная литература по теме СА:
- В.А. Лисовский, В.А. Елисеев, Слуховые приборы и аппараты. М.: — Радио и Связь, 1991. — 191 с.
- М.М. Эфрусси, Слуховые аппараты и аудиометры. М.: — Энергия, 1975. — 96 с. ил.
- Труды 2ой Международной Конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение», 21-24 сентября 1999 г., Москва, Россия, стр.368-390.
- “Exploring a Microcontroller Based Hearing Aid with an Output Level Indicator”, International Journal Of Computational Engineering Research (ijceronline.com) Vol. 2 Issue, p.253-255, December 2012.
- Аппараты слуховые электронные. Общие ТУ. ГОСТ 10839-87.
Комментарии и любая полезная информация о публикациях в книгах и в интернете на данную тему — приветствуется.
Если кто-то сможет помочь с адекватным техническим переводом с китайского на русский см. источник №1, буду очень признателен, пример перевода сделанный в GOOGLE - можно посмотреть в архиве.
Внимание:
Автор не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб причиненный в результате использования сведений опубликованных в материалах форума. Информация опубликована исключительно в ознакомительных целях и может быть использована только по своему разумению и исключительно на свой страх и риск.
, с Новым Годом!
Сообщение от RTSAM
