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引言

 

隨著人口結(jié)構(gòu)的老化，聽力障礙的患者愈來愈多。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，六十五歲以上的人口中，至少有四分之一到六分之一有聽力方面的問題。

 

助聽器是一種提高聲音強(qiáng)度的裝置，可以幫助某些耳聾患者，充分利用殘余聽力，進(jìn)而補(bǔ)償聾耳的聽力損失，是幫助聾人改善聽力的有效工具。因此助聽器成了老年人的隨身品，它的EMC問題也原來越被重視。

 

二助聽器簡介

 

助聽器是一個(gè)小型擴(kuò)音器，把原本聽不到的聲音加以擴(kuò)大，再利用聽障者的殘余聽力，使聲音能送到大腦聽覺中樞，而感覺到聲音。

 

 

圖1: 助聽器功能模塊

 

所有的助聽器包括5個(gè)部分，話筒、放大器、接收器、電源和音量開關(guān)。話筒是將機(jī)械聲能轉(zhuǎn)化為模擬弱電流的轉(zhuǎn)換器，放大器使話筒產(chǎn)生的弱信號(hào)幅度增大，接收器將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲能。電源提供放大過程中，所需要的電力音量，控制開關(guān)調(diào)節(jié)耳機(jī)音量大小。

 

三助聽器主要EMC問題

 

 

圖2: 助聽器主要EMC問題點(diǎn)示意圖

 

問題1   輻射發(fā)射；

 

問題2   助聽器端口及按鍵縫隙的靜電問題（重點(diǎn)）；

 

問題3   電源紋波影響音質(zhì)。

 

四主要EMC問題點(diǎn)解決方案

 

（一）輻射發(fā)射問題

 

1.時(shí)鐘電路引起的噪聲

 

解決方案：

 

（1）時(shí)鐘電路必須有良好的地層回流；

 

（2）時(shí)鐘電路應(yīng)布置在PCB中央，不能靠近電纜和接口；

 

（3）避免直角走線、走線粗細(xì)保持一致；

 

 

圖3:時(shí)鐘電路走線不合理示意圖

 

（4）在晶振上增加展頻。

 

 

圖4:晶振增加展頻示意圖

 

 

圖5: 增加展頻前后效果對(duì)比圖

 

2.接口電路和電纜引起的輻射噪聲放大

 

解決方案

 

（1）接口電路遠(yuǎn)離時(shí)鐘、復(fù)位等敏感信號(hào)線；

 

（2）做好接口濾波電路，注意濾波器輸入、輸出信號(hào)線不能相互平行、交叉走線。

 

 

圖6: 接口電路擺放示意圖

 

（二）靜電問題

 

解決辦法

 

1.優(yōu)化結(jié)構(gòu) ，把靜電堵在產(chǎn)品外部。     

 

（1）減小外殼縫隙，放置靜電進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，主要是按鍵與外殼的縫隙；

 

 

圖7: 助聽器外部縫隙

 

2.優(yōu)化電路，增加TVS靜電管 ，把靜電疏導(dǎo)到產(chǎn)品地上。

 

 

圖8: 助聽器端口增加TVS示意圖

 

3.優(yōu)化PCB“地”。

 

（1）PCB有完整的地層為靜電提供泄放路徑；       

 

（2）PCB外圍有一圈地，防止靜電直接干擾敏感信號(hào)。

 

（三）電源紋波

 

 

圖9: DC-DC輸出增加BDL濾波器示意圖

 

 

圖10: BDL濾波器和電容紋波對(duì)比示意圖

 

效果：在DC-DC輸出位置增加BDL濾波器，紋波只有傳統(tǒng)的電容濾波1/28，紋波處理效果非常明顯。

 

五總結(jié)

 

本文詳細(xì)分析了助聽器的常見EMC問題點(diǎn)以及解決方案，希望對(duì)做助聽器的工程師有所幫助！