气导助听器电声参数校准规范

1气导助听器电声参数校准规范本规范适用于气导助听器(以下简称助听器)电声参数的校准。本规范引用下列文件：JJG388—2012测听设备纯音听力计JJF1001—2011通用计量术语及定义JJF1034—2005声学计量名词术语及定义GB/T3102.7声学的量和单位GB/T3947声学名词术语GB/T14199—2010电声学助听器通用规范GB/T25102.7—2017电声学助听器第7部分：助听器生产、供应和交货时质量保证的性能特性测量GB/T25102.100—2010电声学助听器第0部分：电声特性的测量IEC60318-4:2010电声学人头和耳模拟器第4部分：电声用耳塞耦合到人耳的耳机测量用塞耳模拟器(Electroacoustics—Simulatorsofhumanheadandear—Part4:Occluded-earsimulatorforthemeasurementofearphonescoupledtotheearbymeansofearinserts)IEC60318-5:2006电声学人头和耳模拟器第5部分：耳塞式助听器和耳机测量用2立方厘米耦合器(Electroacoustics—Simulatorsofhumanheadandear—Part5:2cm³couplerforthemeasurementofhearingaidsandearphobymeansofearinserts)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订单)适用于本规范。3术语和计量单位GB/T3102.7中规定的量和单位适用于本规范。JJF1001—2011、JJF1034—2005和GB/T3947界定的及以下术语和定义适用于本3.1替代法substitutionmethod[GB/T25102.100—2010,3.2]将助听器和测量自由场声压的传声器交替地放在声场中的同一点上的测量方法。3.2比较法comparisonmethod[GB/T25102.100—2010,3.3]将助听器和测量自由场声压的传声器同时放在声场中的两个声学等效点上的测量方法。225102.100—2010,3.6]助听器在测试箱中相对于声源的方向，它与实际使用中人面向声源时助听器的方向3.4(助听器的)参考点referencepoint(ofahearingaid)[GB/T25102.100—为了确定助听器在声场中测量时的位置，需在助听器上面选择出的一个点。3.5测试点testpoint[GB/T25102.100—测试点是测试箱中的一个位置，它既是测量自由场声压级的参考点，又是确定所测助听器位置的参考点。3.6声增益acousticgain[GB/T25102.100—2010,3.10]在规定的频率和在规定的工作状态下，助听器在耳模拟器中所产生的声压级与在测试点上测得的声压级之差值。在一个规定的频率点或作为频率的函数，增益控制在最大(满挡)位置，其他控制器在指定的位置，助听器基本线性输入/输出条件下测得的声增益。responsecurve)[GB/T25102.100—2在规定的频率点，助听器在耳模拟器内可能达到的最高声压级，或称作频率函数。注：饱和声压级不一定在最高输入声压级时出现。3.9最大饱和声压级maximumsaturationsoundpressurelevel[GB/T25102.100—饱和声压级频率响应曲线上的最大值。3.10在规定频率点输入声压级为90dB时的输出声压级(OSPLs)outputsound25102.100—2010,3.15]在规定频率点(或几个频率点),增益控制器处于满挡位置，其他控制器处于得到最大增益的位置，当输入声压级为90dB时在耳模拟器中得到的声压级。其缩写是OSPLs₀(或OSPL₉o频率响应曲线)。3.11参考测试频率referencetestfrequency[GB/T25102.100—2010,3.16]参考测试频率通常为1600Hz,在该频率点，调节增益控制器，以得到与OSPL₉o有关的增益控制的参考测试位置。对于某些适用较高参考测试频率的助听器(如高音调助听器),参考测试频率为2500Hz。3.12参考测试增益控制位置referencetestgaincontrolposition[GB/T25102.100—在参考测试频率，输入声压级60dB,调节助听器的增益控制使在耳模拟器中的输出声压级比OSPL低(15±1)dB,该增益位置即称为参考测试增益控制位置。如果3可得到的增益达不到该位置，在参考测试频率将使用一个比满挡声增益低7dB的增益控制位置，这个增益控制位置要在校准报告中说明。3.13参考测试增益referencetestgain[GB/T25102.100—2010,3.18]在参考测试频率点，增益控制器的位置调到参考测试增益控制位置时助听器的声3.14频率响应frequencyresponse[GB/T25102.100—2010,3.19]在规定的测试条件下，助听器在耳模拟器中产生的声压级随频率变化的函数关系。3.15综合频率响应曲线comprehensivefrequencyresponsecurves[GB/T25102.100—助听器在整个工作范围内，增益控制调到参考测试增益控制位置，用一组输入声压级测得的助听器输入/输出特性的频率响应曲线族。3.16基本频率响应曲线basicfrequencyresponsecurve[GB/T25102.100—2010,输入声压级为60dB时，在参考测试增益控制位置测得的频率响应曲线3.17高频平均值high-frequencyaverage(HFA)[GB/T14199—2010,3.11]测量助听器的增益或声输出时，在1000Hz、1600Hz、2500Hz三个频率点的增益或输出声压级的平均值。3.18频率响应范围从基本频率响应中得到高频平均值(HFA),以HFA减去20dB之差，在频率响应曲线上作出一条水平直线并与基本频率响应曲线相交于f₁和f₂,下限频率f到上限频率f₂为频率响应范围。4概述助听器是一种专用的声音放大系统，其主要功能是将外界的各种声信号尽可能无失真地传入人耳，从而帮助听力残障人士挖掘和补偿尚存的听力，使其能够感知外界声信号。一般来说，助听器主要由传声器(话筒)、放大系统和受话器(耳机)三部分组成：传声器接收声信号并将声信号转换为电信号，放大器对电信号进行若干倍的放大，受话器将放大之后的电信号再转换为声信号(气导助听器)或振动信号(骨导助听器)。除了上述几个基本单元外，助听器还会包含电源、音量调节单元和其他控制单元等5计量特性5.1最大饱和声压级最大饱和声压级的标称值由制造厂产品标准或技术说明书提供，其误差一般不超过5.2输入声压级为90dB时的输出声压级(OSPL₉o)各频率点的OSPL₀的标称值由制造厂产品标准或技术说明书提供，其误差一般不超过±3.0dB。5.3满挡声增益4各频率点的满挡声增益的标称值由制造厂产品标准或技术说明书提供，其误差一般5.4频率响应范围频率响应范围的标称值及误差由制造厂产品标准或技术说明书提供。5.5总谐波失真总谐波失真值一般不大于3.0%。5.6固有噪声固有噪声值一般不大于制造厂产品标准或技术说明书提供的标称值。注：第5章的技术要求不用于合格判定，仅供参考。6校准条件6.1环境条件温度：(18～28)℃;相对湿度：(30～90)%;静压：(86～106)kPa。6.2测量标准及其他设备6.2.1消声测试箱消声测试箱的本底噪声应足够低，在200Hz～8kHz频率范围内的1/3倍频程带上，其本底噪声至少应低于被测助听器固有噪声10dB。6.2.2声频信号发生器在100Hz～10kHz频率范围内，频率示值误差不应超过±0.2%,总谐波失真不应大于0.3%,输出幅值示值误差不应超过±0.3dB,校准期间幅值漂移不应超过6.2.3声频功率放大器在100Hz～10kHz频率范围内，频率响应不应超过±0.2dB,总谐波失真不应大于0.3%。6.2.4声源经频率响应压缩后，声源在测试点产生的声压级范围至少应覆盖50dB～90dB;最小步进不大于5dB;声压级误差在200Hz～2000Hz频率范围内不应超过±1.5dB,在2000Hz～5000Hz频率范围内不应超过±2.5dB。声源输出声信号的频率示值误差不应超过±2%。在测量助听器频率响应和满挡增益参数时，声源输出声信号的总谐波失真不应大于2%;在测量助听器的谐波失真参数时，声源输出声信号的总谐波失真不应大于0.5%。6.2.5校准插入式耳机用堵塞耳模拟器简称堵塞耳模拟器。频率范围一般为20Hz～10kHz;声耦合腔的结构和有效体积应符合IEC60318-4:2010的相关规定。声压级的扩展测量不确定度，在20Hz~10kHz频率范围内，不应大于0.6dB(k=2)。56.2.6校准插入式耳机用声耦合器简称2cm³声耦合器。频率范围一般为125Hz～8kHz;声耦合腔的结构和有效体积应符合IEC60318-5:2006的相关规定。声压级的扩展测量不确定度，在125Hz~8kHz频率范围内，不应大于0.6dB(k=2)。6.2.7声分析仪在20Hz～40kHz频率范围内，频率响应误差不应超过±0.2dB;示值误差不应超过±0.2dB。6.2.8声校准器满足JJG176—2005中对1级声校准器的要求。6.2.9测量传声器满足JJG175—2015中对工作标准传声器的要求。7校准项目和校准方法7.1校准项目仪器的校准项目见表1。实验室应根据送校仪器的类型和客户的需求选择校准其中的适用项目。序号项目名称技术要求条款校准方法条款1最大饱和声压级2输入声压级为90dB时的输出声压级3满挡声增益4频率响应及频率响应范围5总谐波失真6固有噪声7.2校准方法7.2.1校准前准备工作采用目视和手动操作的方法检查：被校助听器应无影响正常工作的机械损伤。开关按键等控制器件应定位准确、接触可靠，开机后应能正常工作。在校准助听器各项参数前，需使用声校准器分别对测量传声器和耳模拟器的灵敏度进行校准和调节，如图1所示。测量传声器或耳模拟器的输出连接到声分析仪上，用声校准器正向直接耦合到测量传声器或耳模拟器上，调节声分析仪上的灵敏度数值，使声分析仪的示值为声校准器的校准值。6消消声测试箱声校准器图1灵敏度调节示意图7.2.2最大饱和声压级最大饱和声压级的校准如图2所示。其步骤如下：声分析仪测量传声器耳模拟器声源声频信号发生器功率放大器图2助听器电声参数校准示意图a)将助听器的增益设为满挡增益，其他控制器置于厂家规定的位置；b)在给定频率点，通过调节声频信号发生器，逐渐增大声源的输出信号，直到耳模拟器内的声压级达到最大，记录此时耳模拟器内的声压级，即该频率点的饱和声c)在200Hz～8000Hz频率范围内，取1/3倍频程上的频率点(也可根据客户需求增加其他频率点),重复上述步骤，记录各个频率点的饱和声压级；d)所有频率点中，饱和声压级的最大值即为最大饱和声压级LMxsa。注：由于在饱和情况下输出信号可能包含大量的谐波成分，因此这种测量方法可能影响测量的结果。如果输出信号是由窄带滤波器测得，测量结果将低于宽频带仪器的测量结果。因此，推荐使用宽频带测量仪器测量本校准方法描述的最大饱和声压级。7.2.3输入声压级为90dB时的输出声压级校准如图2所示。其步骤如下：7a)将助听器的增益设为满挡增益，其他控制器置于厂家规定的位置；b)在给定频率点，调节声源的输出信号，使助听器的输入声压级达到90dB,记录耳模拟器内的输出声压级，即该频率点的OSPL₉o;c)在200Hz～8000Hz频率范围内，改变声源频率，重复上述步骤，测量得到各个频率点的OSPL₉o。7.2.4满挡声增益为了保持线性输入/输出条件，应用足够低的输入声压级，在满挡声增益控制位置处测量耳模拟器中的输出声压级。校准如图2所示。其步骤如下：a)将助听器的增益设为满挡增益，其他控制器置于厂家规定的位置。b)在给定频率点，调节声源的输出信号，采用替代法或比较法使助听器的输入声压级达到60dB,如果输入/输出不满足线性条件，则可将输入声压级调至50dB或更小，按公式(1)计算得到该频率点的满挡声增益。Gru=LsuLin…………(1)Lou——输入/输出满足线性关系时，助听器的输出声压级，dB;Lin——输入/输出满足线性关系时，助听器的输入声压级，dB。注：在200Hz～8000Hz频率范围内，如果输入声压级改变10dB,所引起的输出声压级改变在(10±1)dB内，则可认为输入/输出是线性的，该输入声压级应在校准报告中说明。c)在200Hz～8000Hz频率范围内，改变声源频率，保持输入声压级恒定，重复上述过程，测量得到各频率点的声增益值。7.2.5频率响应及频率响应范围频率响应包括基本频率响应和综合频率响应。校准如图2所示。其步骤如下：a)按照3.11、3.12和3.13的定义，将助听器的增益设为参考测试增益，其他控制器置于厂家规定的位置。b)在200Hz～8000Hz频率范围内，保持输入声压级为60dB不变，记录各频率点下耳模拟器内的输出声压级，得到60dB频率响应，即基本频率响应。c)根据客户需要改变输入声压级，重复上述过程，得到其他输入声压级下的频率响应。将所有输入声压级下的频率响应绘制在同一张图上，即为综合频率响应。d)按照3.17定义，由基本频率响应校准结果计算得到高频平均值HFA,再按照3.18定义，得到频率响应范围。7.2.6谐波失真校准如图2所示。其步骤如下：a)将增益控制器置于参考测试增益位置，其他控制器的位置最好置于能产生最宽频带的位置，并在校准报告中说明这些控制器的位置。b)在给定频率点，通过调节声频信号发生器的输出，使助听器的输入声压级达到70dB并保持不变，测量各个频率下输出中各谐波分量的声压。按公式(2)和(3)计算n次谐波失真和总谐波失真。8分别为二次谐波、三次谐波、四次注：至少应测量到四次谐波失真，即m≥4。c)如需测量其他输入声压级下谐波失真，改变输入声压级，重复以上过程。7.2.7固有噪声助听器的固有噪声由等效输入噪声级表示，校准如图2所示。其步骤如下：a)将助听器的增益设为参考测试增益，记录其他控制挡位的位置(无须将增益控制置于精确位置);b)在参考测试频率上，使输入声压级为60dB(Lni),记录耳模拟器内的输出的声压级(Lns);c)关闭声源，记录耳模拟器内的输出声压级(Lx₂);d)等效输入噪声级按公式(4)计算：式中：Lv——等效输入噪声级，dB;Lv——关闭声源状态下，耳模拟器的输出声压级，dB;Lns——输入声压级为60dB情况下，耳模拟器的输出声压级，dB;Ln——输入声压级，LN=60dB。8校准结果表达8.1校准记录校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果。8.2校准数据处理所有的数据应先计算后修约。出具校准数据按如下方法修约：a)以下项目的数据应修约到0.1dB:——最大饱和声压级； 输入声压级为90dB时的输出声压级——满挡声增益；——频率响应；——固有噪声。b)谐波失真数据应修约到0.1%。8.3校准证书助听器经过校准后出具校准证书，校准证书应至少包括以下信息：9b)证书的唯一性标识(如编号)、页码及总页数的标识；c)校准实验室的名称和地址；d)进行校准的日期；e)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);f)送检客户的名称和地址；g)被校对象的型号、规格及出厂编号；h)校准所依据的技术规范的名称及代号；i)校准所用计量标准溯源性及有效性的说明；j)校准环境的描述；k)校准结果及其测量不确定度的说明；1)对校准规范的偏离的说明；m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；n)校准结果仅对被校对象有效的声明；o)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。8.4校准结果的测量不确定度助听器校准结果的测量不确定度按JJF1059.1的要求评定，不确定度评定示例见9复校时间间隔助听器的复校时间间隔建议为1年。复校时间间隔的长短取决于其使用情况，如环境条件、使用频率及测量对象等，因此客户可根据实际使用情况自主决定复校的时间附录A助听器校准证书的内页格式推荐的助听器校准证书的内页格式见图A.1。证书编号××××××—××××校准机构授权说明校准的技术依据JJF1730—2018气导助听器电声参数校准规范校准环境条件及地点地点温度℃相对湿度%其他校准使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至校准使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差标准器证书编号有效期至第×页共×页图A.1校准证书内页的格式一、外观检查：二、饱和声压级：频率/Hz饱和声压级/dB最大饱和声压级：三、输入声压级为90dB时的输出声压级：频率/HzOSPL/dB四、满挡声增益：频率/Hz…输入声压级/dB输出声压级/dBGful/dB频率/Hz输入声压级/dB输出声压级/dB频率响应/dB证书编号××××××—××××六、总谐波失真：频率/Hz输入声压级/dB二次谐波失真/%三次谐波失真/%四次谐波失真/%总谐波失真/%七、固有噪声：输入声压级Ln/dB输出声压级Lns/dB输出声压级Ln₂/dB等效输入噪声级Lv/dB第×页共×页图A.1(续)附录B不确定度评定示例助听器校准的各项电声参数，均通过测量助听器输出声压级直接或间接得到