Obwód aparatu słuchowego-Czy masz starzejących się rodziców, krewnych, przyjaciół lub znasz osobę z ubytkiem słuchu? Niedosłuch zmysłowy występuje regularnie wśród osób starszych, a użytkownik aparatu słuchowego może wydać ponad 1000 dolarów na zakup zestawu aparatów słuchowych. Zamiast wydawać te wszystkie pieniądze, mamy przystępne rozwiązanie. Stworzenie aparatu słuchowego to prosty projekt DIY, zwłaszcza jeśli jesteś wynalazcą elektroniki. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak zrobić tanie & małe obwody aparatu słuchowego i energooszczędne typy przy użyciu kilku dyskretnych komponentów.
ECo to jest obwód aparatu słuchowego?
Obwód aparatu słuchowego jest układem komponentów, który zawiera mikrofon, wzmacniacz i słuchawkę. Obwody różnią się jednak złożonością, ponieważ niektóre z nich posiadają systemy detekcji dźwięku.
Obwód aparatu słuchowego-Jak działa aparat słuchowy?
Nawet jeśli obwody mogą się różnić, aparaty słuchowe mają podobną zasadę działania. Dźwięk dociera przez mikrofon, a następnie zostaje powiększony we wzmacniaczu. W większości przypadków wzmacniacz jest procesorem sygnału, który określa jak wysoko lub nisko należy wzmocnić sygnał dźwiękowy.
Komponent może również mieć niskie i wysokie filtry odcinające, aby wyeliminować szum wejściowy i zmienić sygnał w celu poprawy jakości dźwięku. Po tym, sygnał zostaje przekształcony w dźwięk przez słuchawkę, a następnie trafia do ucha.
Rodzaje aparatów słuchowych
Projekty małych i tanich aparatów słuchowych
Aby zrobić mały i tani aparat słuchowy, potrzebujesz tych dziewięciu rezystorów 0,25W, 5% tolerancji:
Dwa rezystory 10K
Jeden rezystor 1M
Jeden 4,7K
Dwa 100K
Jeden 1,5K
Jeden 3,9K
Jeden 100Ω
Jeden 50K (A) zmienny rezystor (potencjometr)
Yow będzie również potrzebował siedmiu kondensatorów, które obejmują:
Dwa kondensatory ceramiczne 0,1µF 50V.
Jeden kondensator ceramiczny 470pF 50V
Dwa kondensatory elektrolityczne 1µF 50V
Jeden kondensator elektrolityczny 10µF 25V
Jeden kondensator elektrolityczny 470µF 16V
Półprzewodniki są głównymi elementami obwodu i będziesz potrzebował ich pięć. Należą do nich:
Trzy tranzystory 45V 100mA BC547 NPN.
Jeden tranzystor 45V 800mA BC337 NPN
Jedna dioda 1N4148
Ostatnie elementy to włącznik On-Off, bateria 1,5V, mikrofon, słuchawki oraz płytka drukowana.
Schemat ideowy taniego i małego aparatu słuchowego
Obwód aparatu słuchowego-Przedwzmacniacz
Układ rozpoczyna działanie od baterii, która zasila mikrofon pojemnościowy poprzez R1, aby uzyskać wejście dźwięku i przekształcić go w sygnał elektryczny.
Chociaż obwód wykorzystuje prąd stały z zasilania baterii, kondensator C1 przejmuje sygnał z mikrofonu i przekazuje prąd zmienny tylko do tranzystora Q1. Ta sekcja działa jako pierwszy przedwzmacniacz audio.
C2 i Q2 tworzą drugi przedwzmacniacz, co skutkuje wysokim wzmocnieniem, gdzie R4 jest sprzężeniem zwrotnym, a R3 i R5 tworzą obciążenie.
Automatyczna kontrola poziomu
Następnie sygnał trafia do sekcji automatycznej kontroli poziomu dźwięku, gdzie Q3 pobiera prąd biasu ze sprzężenia zwrotnego do Q1, aby kontrolować głośność wzmacniacza.
Dioda D1 działa jako filtr, aby wytworzyć stabilny poziom napięcia sygnału, natomiast C4 kontroluje stopień regulacji głośności. Jeśli wartość napięcia jest wysoka, kondensator spowalnia regulację dźwięku i robi odwrotnie, jeśli wartość jest niska.
Dlatego, jeśli mikrofon przechwytuje głośniejsze sygnały w hałaśliwym otoczeniu, powoduje to wysoki prąd biasu do Q3. Wysoki wiatr powoduje niskie napięcie na kolektorze Q3 i C4, co powoduje spowolnienie.
Słaby sygnał powoduje niskie napięcie regulacji głośności i robi to odwrotnie.
System umożliwia normalne słyszenie i jest szczególnie przydatny w przypadku cichych dźwięków na poziomie mowy konwersacyjnej, które są trudniejsze do odebrania przez pacjentów z dużym ubytkiem słuchu.
Obwód aparatu słuchowego-Wzmacniacz mocy słuchawek
Sygnał przechodzi następnie do sekcji wzmacniacza słuchawkowego, gdzie VR1 odpowiada za głośność dostosowaną do stopnia ubytku słuchu.
Q4 odpowiada za wzmocnienie dźwięku, natomiast C7 wspomaga redukcję szumów i utrzymuje stabilność układu poprzez minimalizację wzmocnienia w zakresie wysokich częstotliwości.
Po tym etapie sygnał trafia do gniazda słuchawkowego, które stanowi obciążenie w obwodzie, i łączy się bezpośrednio z zasilaczem. Do takiego układu najlepsze są słuchawki o niskiej impedancji w zakresie 16-32 omów, ponieważ wymagają mniejszego napięcia do ich wysterowania.
Należy pamiętać, że konfiguracja będzie wytwarzać słyszalne poziomy szumu obwodu podczas włączania i wyłączania z powodu przejścia obciążenia przez prąd stały. Unikaj słuchania w tych okresach, ponieważ wewnętrzny szum nie jest zdrowy dla uszu i może uszkodzić słuchawki.
Słuchawki
Obwód aparatu słuchowego przy użyciu 555
Jest jeden problem z obwodem wyjaśnionym powyżej. Zużywa on energię konsekwentnie po włączeniu, co powoduje krótką żywotność baterii.
Można jednak ulepszyć technologię aparatu słuchowego, dodając system wykrywania dźwięku za pomocą układu scalonego NE555. Do uzupełnienia systemu detekcji dźwięku potrzebny będzie również układ scalony LM324 quad op-amp.
Taki układ włącza sekcję wzmacniacza tylko wtedy, gdy wykryje on dźwięk, dzięki czemu zużywa mniej energii.
Pozostałe potrzebne elementy to:
Dwa tranzystory BC549 NPN (ang.
Jeden tranzystor BC558 PNP
Dwa tranzystory BC548 NPN z połączeniem bipolarnym
Trzy rezystory 2.2kΩ
Dwa rezystory 3.3kΩ
Dwa rezystory 680kΩ
Rezystor zmienny 1MΩ (Preset)
Rezystory 49kΩ, 220kΩ, 100kΩ i 1,5kΩ
Dwa kondensatory ceramiczne 0.1 µF
Kondensator ceramiczny 0,01 µF
Kondensatory elektrolityczne 100 µF/25V, 470 µF/25V i 1 µF/25V
Mikrofon kondensatorowy
Słuchawka
Bateria 9V
Włącznik/wyłącznik
Schemat inteligentnego aparatu słuchowego z układem scalonym NE555
Obwód aparatu słuchowego-Jak to działa
Układ ma podobną zasadę działania do małego układu opisanego powyżej, ale dodaje LM324 (IC1A & IC1B) oraz NE555 timer. IC1A jest komparatorem, podczas gdy IC1B jest wtórnikiem jedności.
Sygnały dźwiękowe są zamieniane na sygnały elektryczne w mikrofonie, następnie prąd przez przedwzmacniacz wokół Q1. Wyjście tego procesu trafia na pin odwracający IC1A (pin drugi).
Ponieważ IC1A jest komparatorem, porównuje on ten przychodzący sygnał z dostępnym napięciem odniesienia na pinie trzecim (pin nieodwracający).
Jeśli napięcie na kolektorze Q1 jest wyższe niż napięcie odniesienia, komparator wytwarza niskie wyjście, które może wyzwolić timer NE555. Jeśli jednak zdarzy się sytuacja odwrotna, IC1A wyprowadza sygnał wysoki, który zasila sekcję wzmacniacza.
Układ IC1B również otrzymuje sygnał wejściowy z mikrofonu (pin nieodwracający), natomiast pin odwracający łączy się z jego wyjściem, aby pokonać problem niedopasowania impedancji.
Wyjście to płynie również do bazy tranzystora Q2 w celu wzmocnienia, a następnie do trzech ostatnich tranzystorów w celu dalszego wzmocnienia. W przeciwieństwie do pozostałych tranzystorów, Q5 jest typu PNP i jego zadaniem jest zasilanie słuchawek.
Obwód aparatu słuchowego-Wydajność
Jeśli chodzi o liczby, to układ ten pobiera tylko 6 mA, gdy nie ma dźwięku, który mógłby uruchomić wzmacniacz, ale zużycie wzrasta do 96 mA, gdy wzmacniacz pracuje. To o 90 mA mniej, co czyni aparat słuchowy superwydajnym.
Większość aparatów słuchowych nadal używa nieładowalnych baterii cynkowo-powietrznych, więc wysoka wydajność wydłuża okres między wymianami.
Oprócz zmniejszenia zużycia energii obwód oferuje opcję dostosowania czułości i wyboru czasu przewodzenia wzmacniacza
Obwód aparatu słuchowego
Obsługa BTE (tylne uszy)
Kategoria: Urządzenia słuchowe retro BTE
Kategoria: Źródła Witwicky Shared Recreator
SIT (słuchawka)
Retro Qualitone-słuchawka słuchowa
ITC (w kanale)
Słuchawka ITC wewnętrznego
CIC (całkowicie wewnątrz kanału słuchowego)
Kategoria: Słuchacze CIC
Wyciąg informacyjny
Jak widzicie, aparaty słuchowe nie są tak skomplikowane, jak myślicie, ale większość głównych producentów aparatów słuchowych jest drogie Dlatego tworzenie najlepszej i najtańszej alternatywy dla ukochanej osoby lub projektu
Ponadto można zwiększyć obwód dzięki zintegrowanemu przetwarzaniu sygnałów cyfrowych i elementom technologii bezprzewodowej
Jeśli potrzebujesz oddzielnych składników do tworzenia tego typu obwodu aparatu słuchowego DIY lub jeśli chcesz uzyskać pełny zestaw PCB, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji