سمعک چیست و مدارات آن

شاید این سوال برای شما پیش بیاید که سمعک چیست و مدارات آن چطور است. این بخش چندین مدار پیشرفته در سمعک ها را توصیف می کند. مدارها شامل چندین میکروفن هستند که در بزرگترین جزئیات ملاحظه شده اند. چون آنها بیشترین استفاده ثابت شده را دارند، و ظاهرا بزرگترین پتانسیل برای فراهم کردن بیشترین استفاده را ارائه می دهند. تا چند سال آینده این مدارات خوش بختانه به طور افزاینده در سمعک های تجاری مرسوم قرار می گیرند. 

1-7- بیماری های گوش داخلی و استفاده از سمعک های مجهز به میکروفن های دایرکشنال و آرایش های چند میکروفنه 
تنها دو راه ثابت شده در افزایش وضوح بالاوجود دارد.یک راه قراردادن میکروفن سمعک  ( یا چندین میکروفن محوری) نزدیک به منبع است. این افزایش سطح از صدای روبرو در مقایسه با صدای منعکس شده و نویز محیطی،  در بخش 3.5 توضیح داده شده است متاسفانه نزدیک تر به منبع قرار دادن یا قرار دادن یک میکروفن نزدیک به منبع همیشه عملی نیست. 
راه حل دیگر اثبات شده استفاده از بعضی از انواع میکروفن دایرکشنال است. میکروفن های دایرکشنال می توانند تنها از یک  میکروفن با دو دریچه ورودی یا بوسیله ادغام خروجی های الکتریکی دو میکروفن برای تنظیم سمعک یا بیشتر ساخته شده باشد، یک میکروفن یا گروهی از میکروفن ها با بیش از یک دریچه ورودی اغلب به عنوانbeamforming array  یا  microphone array  نامیده می شود. 
آرایش های میکروفنی می تواند  به 2 نوع عریض طبقه بندی شود: آنها یی که ویژگی های دایر کشنالی دارند که از لحظه ای تا لحظه ی دیگر تغییر نمی کند آرایش های ثات (fixed array) و آنهایی که با محیط طوری تطبیق پیدا می کنند که تا حد امکان نویز دریافتی از زوایای خاصی، کاهش یابد آرایش های تطبیقی (adaptivearray)  ( این ها در بخش بعد از این پوشش داده شده است). 

نوسان در سمعک و نوسانات آن

نوسان فیدبک می تواند با استفاده از چندین وسایل الکترونیکی دیگر با احتمال کمتری ایجاد شود یک نکنیک ساده این است که بهره را تنها برای فرکانس ها و شدت های ورودی که نوسان محتمل است کاهش دهیم . تکنیک دوم تغییر فاز پاسخ سمعک است تا اینکه جابجایی فاز که برای نوسان احتیاج بود در هر فرکانسی که بهره کافی برای ایجاد فیدبک وجود دارد اتفاق نیافتد. تکنیک سوم شامل افزودن یک فاز فیدبک درونی کنترل شده ای است که دارای بهره و فاز پاسخ لازم برای کنسل کردن نشت تصادفی حول قالب یا بدنه است .آخرین روش شامل ایجاد فرکانس خروجی متفاوت با فرکانس ورودی است: تکنیک اول و سوم تاکنون در کاربرد سمعک برای افراد کم شنوا های پیشرفته در دسترس هستند. 
برای افراد با کم شنوایی شدید یا عمیق در فرکانس های بالا، روش قابل شنیدن کردن مولفه های فرکانس بالای گفتار این است که این مولفه ها به فرکانس های پایین تر انتقال داده شوند.  در حالی که این چنین انتقال فرکانس می تواند توانایی شنیدن را تضمین کند، لزوماً  وضوح بهتری را تضمین نمی کند، زیرا مولفه های گفتار که به فرکانس پایین تر انتقال داده شده اند، ممکن است با درک مولفه های گفتار اصلی در این محدوده فرکانس پایین تر تداخل پیدا کنند. با وجود این پیشرفت هایی در وضوح گفتار گزارش شده است. 
 بیشتر شکل های پیچیده ی تقویت، که هنوز تجاری مرسوم نیستند شامل افزودن گفتار در مسیرهایی که از یک صدای گفتار به دیگری تغییر می کند، است. این روش ها شامل اغراق ( افزایش زیاد) قله ها و فضاهای بین دو موج در اسپکترام صدای گفتار، طولانی کردن و کوتاه کردن دپرش صداهای خاص، و افزایش میزان تقویت در زمان وقوع یک همخوان است. با اعتبار شواهدی که قبلا بدست آمده بهره حال هیچ کدام از این روش ها افزایش خیلی زیادی در وضوح گفتار در مقایسه با تقویت سمعک ضد آب مرسوم تولید  نخواهد کرد.

سمعک داخل گوشی و مدارات پردازش سیگنال پیشرفته

به جز استفاده از سمعک و میکروفن متحرک که نزدیک منبع قرار گرفته، آرایش های دایرکشنال چند میکروفنه (شامل میکروفن های دایرکشنال) راه بسیار موثری برای افزایش وضوح  در محیط نویزی هستند. تا چند وقت اخیر، میکروفن های دایرکشنال استفاده شده در نحوه استفاده از سمعک ها آرایش ها ثابت شده بود, بعنی اینکه آنها الگوی جهتی یکسان ( که با پاسخ متقابل نشان داده شده) در همه موقعیت ها داشتند.  این آرایش های ثابت از پردازش کاهنده  استفاده کرده اند که سیگنال ها از دو میکروفن، یا صداهای وارده به دو ورودی یک میکروفن، تفریق می شود تا سیگنال متفاوتی ساخته شود یک پیشرفت اخیر که تجاری و مرسوم شده است آرایش های ثابت افزایشی است که خروجی های چندین میکروفن که بر روی قفسه سینه قرار گرفته اند، به هم اضافه می شوند پیشرفت مهم ابداع آرایش های تبلیغاتی است این آرایش ها ویژگی های دایرکشنالی دارند که با توجه به محل نویز زمینه نسبت به شخص استفاده کننده از سمعک تغییر می کند.

 آرایش های تطبیقی  به طور خودکارمسیر ادغام سیگنال های انتخاب شده به وسیله 2 یا چندین میکروفن را تغییر می دهد تا اینکه بهترین حساسیت را برای صوات که از جهت منابع نویز غالب نزدیک، می آیند ،داشته باشد. چند میکروفنه ها که سیگنال ورودی را فراهم می کنند می توانند در یک طرف سر یا هر دو طرف سر نصب شده باشند. مثل آرایش های ثابت آرایش های تطبیقی در موقعیت هایی که سطح پایین ای از انعکاس صدا وجود دارد، موثرتر کار می کنند.

 مدارات تک میکروفنه برای کاهش نویز خیلی کم موثرند. این مداران از قبیل

 Spectral subtraction , wiener filtering به طور موثری بهره را در هر فرکانس که نسبت سیگنال به نویر (SNR) نسبتا ضعیف است کاهش می دهد. این دو مدار مشترکاً به ارزیابی های جدایی از اسپکترام سیگنال و اسپکترام نویز احتیاج دارند. آنها در اینکه چطور از این ارزیابی ها استفاده می کنند تفاوت دارند، اما بعضی انواع wiener filtering تاثیرات آکوسنیکی یکسان  با بعضی انواع spectral subtraction دارند. اگر چه آنها می توانند راحتی صدا و SNR کلی را افزایش دهند، این مدارات نیتوانند SNR را در هرباند  فرکانسی باریکی افزایش دهند. در نتیجه، هیچ یک پیشرفت مهمی در وضوح گفتار    کم شنوایی انجام نمی دهند، مگر برای نویزهای زمینه ای غیرمعمول.