Слуховой аппарат своими руками | статьи на online-marafon

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

К сожалению, в настоящее время довольно большое число людей страдают нарушениями слуха — это не обязательно полная слухота, человек может начать просто плохо различать тихие звуки. В современном мире этому способствует сильно шумовое загрязнение, особенно в большие городах — стоит выйти на улицу, подойти в оживлённой дороге и вести речь с человеком стоящим рядом становится уже весьма трудно — автомобильное движение сопровождается громкими звуками двигателей, выхлопа, трением покрышек. Также многие люди предпочитают слушать громкую музыку — если, например, в колонках редко когда удаётся включить достаточно громко, то вот современные наушники позволяют слушать музыку на запредельных громкостях даже с обычного смартфона.

Между прочим, многие смартфоны при увеличении громкости выше определённого порога высвечивают надпись, предупреждающую о возможном негативном влиянии громкого звука — правда, большинство людей её просто игнорируют. Также ухудшению слуха способствуют многочисленные концерты, на которых, как правило, никогда не бывает тихо, а если стоять прямо напротив портальных колонок — можно и вовсе уйти с концерта со звоном в ушах. Потерю слуха можно назвать профессиональной болезнью музыкантов, ведь если неискушённый слушатель может ходить на концерты в среднем, раз в неделю по выходным, то музыканты выступают гораздо чаще — к живым выступлениям добавляются также репетиции, концерты. Факторов, пагубно влияющих на качество слуха на самом деле больше, и в каждом случае они могут быть индивидуальны. Сильно затупить слух может также механическое повреждение слуховой мембраны, например, вследствие резкого перепада давлений, либо от попадания инородных предметов — вот уж от такого точно никто не застрахован. К счастью, потеря слуха — не катастрофа и даже с весьма слабым слухом человек может комфортно жить в обществе, не боясь, что ему придётся постоянно обо всём переспрашивать, ведь существуют слуховые аппараты. Эти электронные устройства специально предназначены для усиления слабых звуков до того уровня, который будет комфортен человеку, правильно настроенный слуховой аппарат вполне может заменить естественный слух в повседневной жизни, если, конечно, речь не идёт о музыкальной деятельности.

Слуховой аппарат можно купить в специализированных магазинах, но так как эти товары довольно специфичны, то купить качественный может оказаться весьма недешёвой затеей. Но зато всегда можно собрать такой аппарат собственными руками — для этого потребуется лишь паяльник, недорогие детали для схемы и некоторые навыки в электронике. Самодельный слуховой аппарат, в отличие от готового покупного, можно настроить по разным параметрам, таким образом, чтобы он идеально подходил для конкретного пользователя. Схема представлена ни картинке ниже.

Как можно увидеть, вся схема представляет собой усилитель, снимающий сигнал с микрофона и передающий готовый сигнал на наушники. В простейшем случае это мог бы быть самый стандартный усилительный каскад на операционном усилителе, но данная схема несколько сложнее и реализует некоторые интересные опции, которые крайне необходимы для использования слухового аппарата. Схема имеет АРУ — автоматическую регулировку уровня, таким образом, если микрофон улавливает слабые звуки — он будет усиливать их сильнее, чтобы пользователь мог услышать, если же улавливаемый микрофоном звук будет выше некоторого порога — усилении снизится и громкий звук не будет бить по ушам и перегружаться, как это было бы в примитивной схеме обычного усилительного каскада. Кроме того, данная схема имеет нелинейную АЧХ, то есть имеет подъём в области 2 кГц — как правило, человеческая речь занимает преимущественно эту частоту. Такая коррекция нужна для того, чтобы в усиливаемом звуке максимально выделить человеческую речь — ведь слышать её гораздо важнее, чем другие посторонние звуки.

Несколько слов про применяемый детали. Микрофон расположен в левой части схемы, имеет всего два вывода, которые одновременно служат и питанием, и выходом сигнала. Микрофон используется электретный — они имеет крайне небольшие размеры, небольшую цену, найти их можно как в магазинах радиодеталей, так и в любой сломанной гарнитуре. Микрофоны отличаются чувствительностью и уровнем шума — если хочется добиться от схемы максимальной эффективности, стоит подобрать микрофон таким образом, чтобы уровень постороннего шума был неразличим, а «полезные» звуки — максимально громкими. Через резистор R1 на схеме осуществляется питание микрофона — данный резистор также можно подобрать по максимальной чувствительности аппарата, так как разные микрофоны могут иметь разные параметры и требовать разных сопротивлений в питании. Все конденсаторы на схеме — керамические выводные, либо можно использовать и плёночные, но они несколько крупнее в габаритах. Конденсаторы, у которых указана полярность — электролитические, соответственно при их монтаже эту полярность следует обязательно соблюдать. Резисторы — обычные маломощные на 0,25Вт, можно использовать также для сборки схемы все элементы в миниатюрных SMD корпусах, при этом собранная схема будет иметь совершенно небольшие размеры.

Несколько слов про настройку схемы и подбор элементов. Резистор R5 отвечает за ограничение громких сигналов, а вернее симметричность ограничения — в идеальность случае стоит взять осциллограф и проверить данный параметр, подавая на вход (вместо микрофона) синусоиду — независимо от амплитуды, она должна оставаться симметричной, если это не так, подбирается R5. Резисторы R8 и R9 отвечают за порог срабатывания АРУ, их нужно подобрать так, чтобы АРУ начинала срабатывать уже при негромкой речи человека на небольшом расстоянии. Конденсатор С7 отвечает за «быстроту» АРУ, т.е. время восстановления. Ёмкость можно варьироваться в пределах 1-47 мкФ, подбирая нужную скорость, слишком «быстрая» работа АРУ может привести к тому, что любые шорохи или резкие громкие звуки будут усиливаться и бить по ушам. С помощью конденсатор С6 можно изменить частотную характеристику схемы, на данной схеме он выбран таким образом, чтобы подавлялись различные шорохи и щелчки. Диоды VD1, VD2 — ГД507, как указано на схеме, можно использовать также практически любые подобные германиевые диоды, ради эксперимента можно попробовать и кремниевые, например, 1N4148. Транзисторы VT1, VT2, VT4 — маломощные НПН, предпочтительнее всегда будут малошумящие с большим коэффициентом усиления, например, КТ3102Е или BC547С — обратите внимание на индекс в конце маркировки, для данных транзисторов он как раз обозначает диапазон возможных коэффициентов усиления. VT3 — полевой транзистор 2N7000, довольно распространённый, имеет тот же корпус ТО-92 и не займёт много места.

Микросхема МС34119 специально создана для работы в речевых аппаратах, позволяет на выход подключать наушники напрямую. Также не является дефицитной, можно купить во многих магазинах радиодеталей. К преимуществам данной микросхемы можно отнести широкий диапазон напряжений питания — работать она начинает уже от 2В, таким образом всё устройство получится запитать от автономных источников — батареек и аккумуляторов, напряжение на входе схемы должно составлять 2-6В. Потребляемый ток при этом будет весьма малым, около 3-4 мА, этого хватит на длительное время работы без подзарядки.

Всё устройство помещается в небольшой подходящий корпус, будет лучше металлический — при этом сам металл корпуса следует соединить в одной точке с минусом схемы, корпус будет служить экраном и позволит максимально минимизировать посторонний шум в наушниках. Для использования со схемой подойдут наушники с сопротивлением 32 Ома, при этом наушник правого и левого каналов будут включены параллельно. Лучше всего использовать «вакуумные» наушники, или присоски — они позволяют изолировать ухо от внешних звуков, в отличие от наушников-вкладышей. При этом использовать дорогие фирменные качественные наушники не обязательно, очень часто дешёвые наушники как раз имеет «горб» АЧХ в районе разговорной речи, а в данном случае это будет только преимуществом. Удачной сборки!

slukhovoj-3.rar

[9,95 Kb] (скачиваний: 0)

Источник (Source)