Circuits d'appareils auditifs sur microcircuits. Aide auditive DIY

Récemment, un proche a eu besoin d’un appareil auditif. Dans de nombreux pays, ces appareils auditifs sont fournis gratuitement aux personnes malentendantes, mais le fromage est gratuit...

Voici l'un des appareils gratuits, ceux-ci peuvent être achetés en Chine pour 2-3 dollars.

Il existe de bons appareils, mais leur prix est clairement supérieur à 2-3 dollars.

L'appareil d'usine n'était pas satisfaisant car il avait une faible sensibilité et un gain instable, et il était également alimenté par batterie, ce qui impliquait des coûts supplémentaires pour l'achat de batteries.

Après avoir ouvert l'appareil chinois, il est devenu clair pourquoi il avait une faible sensibilité. Comme vous pouvez le constater, le circuit est primitif, construit sur une paire de transistors, même si la qualité sonore n'est pas mauvaise.

En conséquence, j'ai fabriqué plusieurs appareils similaires. L'un de ces appareils est assez volumineux, mais possède une très bonne sensibilité et un contrôle automatique du gain. L'étage final est construit sur la puce MC34119, qui peut fournir jusqu'à 250 milliwatts de puissance à la charge, de sorte que n'importe quel casque peut être connecté à un tel appareil. Cet appareil était équipé d'une batterie lithium-ion assez volumineuse ; une charge suffit pour plusieurs jours de fonctionnement. Malheureusement, je n’ai enregistré aucun schéma ni photographie.

Le deuxième appareil n’est pas moins bon ; il est entièrement construit sur des transistors.

Une paire d'étages de pré-amplification, puis un étage de réglage automatique du volume et un étage final dans le circuit collecteur auquel est connecté un écouteur haute impédance.

Comment fonctionne le contrôle automatique du volume ? Au stade initial, la tension du condensateur C5, chargé par la résistance R8, est fournie à la base du transistor du premier étage afin de fournir un gain maximum.

À mesure que le signal d'entrée augmente, par exemple lors d'une conversation bruyante à proximité de l'appareil, le signal à la sortie du deuxième étage préliminaire augmente également, et dès que la tension atteint la valeur de déverrouillage des transistors en silicium, qui est de 0,6 à 0,7 Volts. , le transistor se déclenche par sa transition ouverte et la résistance R6, la capacité C5 va se décharger, cela abaisse la tension à la base du premier transistor et réduit la sensibilité de l'appareil, le gain augmente progressivement au bout de quelques secondes, comme le condensateur C5 frais.

Cette fonction devrait être présente dans toute aide auditive normale ; elle fournit un son stable dans l'écouteur, quel que soit le volume de la conversation.

L'inconvénient de cet appareil est qu'il est essentiel pour les écouteurs ; il est ici nécessaire à haute impédance. Les écouteurs des casques pour smartphones ont une impédance de 20 à 35 ohms, mais j'ai dû travailler dur pour trouver un casque avec une impédance de bobine de 50 ohms, mais avec un tel casque, le son est tout simplement parfait, même si l'appareil peut fonctionner avec des niveaux inférieurs. casque à impédance.

Les avantages sont nombreux : haute sensibilité, fonction de suppression du bruit fort, alimentation basse tension et faible consommation de courant.

Un tel appareil peut être alimenté par une seule batterie, et si vous parvenez à trouver une batterie nickel-hydrure métallique de petite taille, alors votre appareil pourrait bien rivaliser avec son homologue chinois en termes d'ergonomie.

J'ai utilisé une batterie lithium-ion de petite taille provenant d'un casque Bluetooth. Une autre caractéristique du circuit est la large gamme de tensions d'entrée. Dans la plage de 0,8 à 4 volts, l'appareil fonctionne parfaitement.

La carte de circuit imprimé de cette option a été conçue pour les composants DIP, la carte s'est avérée assez compacte.

Plus tard, j'ai décidé d'essayer avec le montage SMD

La carte s'est avérée presque deux fois plus compacte, mais souder le CMS est une tâche très difficile. Le microphone est à électret ; il contient déjà un étage amplificateur. La dernière version de l'aide auditive utilisait un microphone d'assez haute qualité provenant d'un bon casque.

Les microphones à électret ont une polarité ; si vous regardez le microphone du côté des contacts, vous verrez un chemin qui va du corps du microphone à l'un des contacts ; c'est ce contact qui est la masse ; Mais juste au cas où, je vous conseille de faire sonner le microphone, une des sondes du multimètre est connectée au corps du microphone, avec la seconde on touche les contacts un à un, cela permet de déterminer beaucoup plus facilement où se trouve la masse.

Une aide auditive est un simple appareil d'amplification du son composé d'un microphone, d'un amplificateur d'entrée, d'un amplificateur final et d'un téléphone. L'amplificateur d'entrée est monté sur deux transistors T1 et T2 selon un circuit avec des connexions directes entre les étages et est couvert par une contre-réaction continue négative commune afin de stabiliser le gain et d'améliorer les caractéristiques amplitude-fréquence. Le réglage des modes des transistors T1 et T2 s'effectue à l'aide des résistances R3 et R6. Il est important d'utiliser le transistor à faible bruit P28 dans le premier étage de l'amplificateur. De plus, le mode de fonctionnement de ce transistor (Ik = 0,4 mA, Uke = 1,2 V) garantit également un bruit minimal. L'amplificateur fournit une amplification uniforme du signal dans la bande de fréquences du spectre conversationnel 300...7 000 Hz. Depuis le collecteur du transistor T2, le signal va au potentiomètre R7, qui fait office de régulateur de gain. A la place du transistor P28, vous pouvez utiliser : MP39B, GT310B, GT322A, silicium KT104B, KT203B, KT326B, mais les transistors à faible bruit des séries KT342, KT3102 et KT3107 donnent des résultats particulièrement bons. L'étage final est monté sur le transistor T3 selon un circuit amplificateur à point de fonctionnement flottant, ce qui permet de réduire fortement le courant consommé par l'étage en mode silencieux.

Ce circuit amplificateur d'aide auditive se caractérise par un décalage effectif du point de fonctionnement en cascade et, par conséquent, par de petites distorsions non linéaires. Lorsqu'un signal est appliqué à l'entrée de la résistance R7 via le condensateur C6, le signal est envoyé à la base du transistor T3. Le signal amplifié par le transistor du collecteur T3 via le condensateur C8 est envoyé à un redresseur doubleur sur les diodes D1 et D2. . La tension redressée s'accumule sur le condensateur C7 et est appliquée à la base du transistor T3, décalant son point de fonctionnement vers l'ouverture.

La résistance R8 définit le courant de cascade initial. L'aide auditive est alimentée par une tension de 9 volts provenant de l'élément Krona. La LED D3 sert à indiquer la mise sous tension. N’importe quel microphone dynamique ou à condensateur miniature peut être utilisé comme microphone. Si vous utilisez un microphone à condensateur, vous devez l'alimenter via une résistance de 3 à 5 kOhm. Vous pouvez utiliser TM-3, TM-4 comme téléphone. Un boîtier en plastique approprié a été sélectionné pour l'aide auditive, qui contient le circuit imprimé et l'alimentation électrique. Lors de la configuration, vous devez d'abord régler les courants de tous les transistors. les résistances R4 et R6 actuelles T1 et T2, puis la résistance R8 avec le microphone éteint, réglez le courant de repos du transistor T3 sur 2-2,5 mA. Un signal avec une fréquence de 1000 Hz et une amplitude correspondant à l'amplitude maximale du signal au niveau du collecteur du transistor T3 est fourni à la base du transistor T3 depuis le générateur. Utilisez la résistance R9 pour obtenir une amplification du signal sans distorsion. Dans ce cas, le courant de collecteur du transistor doit avoir une valeur de 15 à 17 mA. Sélectionnez la capacité du condensateur C3 en fonction du meilleur son, de l'absence de sons durs. Auteur : Shimko Sergueï.

L'aide auditive se compose fonctionnellement d'un microphone à électret très sensible et d'un amplificateur basse fréquence (LFA) à faible bruit, chargés sur un casque (voir figure).

L'amplificateur de l'aide auditive doit avoir un gain supérieur à 10 000 fois la tension, augmenter la réponse en fréquence dans la plage de 300 à 300 Hz et fournir une puissance de sortie suffisante. L'alimentation basse tension (2-3 V) vous oblige à réfléchir attentivement à la sélection des modes d'alimentation en fonction du courant continu des transistors, de la qualité des transistors eux-mêmes et d'autres pièces. Malgré l'alimentation électrique réduite, le problème de la gestion des excitations de l'amplificateur aux fréquences audio et hautes demeure.

Détails et conception. Le boîtier sous le micro-récepteur VHF chinois contient des écouteurs, une prise pour les connecter, un contrôle de volume avec interrupteur et une LED de mise sous tension.

Lors de la conception d'un circuit imprimé, il est nécessaire de placer ces pièces de manière à ce qu'elles coïncident avec les trous présents dans le corps de l'ancien récepteur. Naturellement, cette option de conception pour une aide auditive n'est pas la seule.

Détails. Microphone électret de petite taille

MKE-ZZ2 ; transistors KT3102D, E avec gain 500-800, KT31 5b, G, E avec gain 100-150 ; résistances de type MLT-0,125 ; condensateurs de différents types, la principale exigence pour eux est aussi petite que possible. Les écouteurs sont des écouteurs de petite taille fabriqués en Chine. L'alimentation électrique est assurée par des éléments galvaniques. Le courant consommé par l'aide auditive est presque 2 fois inférieur à celui des microrécepteurs VHF.

La configuration consiste à sélectionner la résistance R1 dans les limites spécifiées pour la sensibilité maximale de l'appareil. La consommation de courant maximale avec des piles neuves est de 9 à 10 mA. La preuve d'un ULF correctement réglé est qu'il reste opérationnel à une tension d'alimentation de 1,5 V, bien que le gain soit considérablement réduit par rapport à une alimentation à partir de deux éléments.

Cette aide auditive a un niveau de bruit inférieur à celui des aides auditives produites en Union soviétique dans les années 80 ; Sa sensibilité et son niveau de pression acoustique en sortie sont supérieurs à ceux des contours d'oreille ou des lunettes placées dans la tempe.

Le circuit d’une aide auditive peut être considéré comme basique. Bien que la conception prenne certaines mesures pour réduire la bande de fréquences, son son est beaucoup plus naturel et agréable que celui des aides auditives industrielles.

parathas. Cependant, un rétrécissement supplémentaire de la bande de fréquences ULF peut s'avérer nécessaire lors de la conception d'appareils destinés aux personnes souffrant d'une perte auditive sévère.

Pour réduire la consommation de courant, un mode « virgule flottante », etc. peut être introduit dans l'étage final de l'ULF.

Littérature : 1. Manuel de radioamateur/Ed. G.M. Tereshchuk, K.M. Tereshchuk, S.A. Sedo-va.-K. : École Vishcha, 1981.

Mon père a développé des problèmes d'audition au fil des années, et... selon une ordonnance, dans le magasin Medtekhnika, après un an d'attente, ils lui ont offert un « miracle de la technologie du 21e siècle » : une aide auditive. Il s’agissait d’une aide auditive ordinaire pour malentendants, produite par notre industrie radiophonique locale.
Il a été très mal réalisé : la conception du circuit et la base des éléments étaient obsolètes depuis longtemps, la qualité de l'assemblage et des pièces laissait beaucoup à désirer, et les paramètres étaient tout simplement inexistants ! Le « miracle de la technologie » a mal fonctionné (ne compensait presque pas la perte auditive) et n'a pas duré longtemps (les piles miniatures « sont mortes » très rapidement). Et la « charge » elle-même n’a pas duré longtemps.
Le centre de prothèse auditive récemment ouvert propose un appareil de nouvelle génération avec programmation des paramètres du conduit auditif. Cela semble être une bonne chose, mais leurs prix sont « mordants » et, comme il s'est avéré plus tard, ils ne peuvent pas non plus compenser une perte auditive profonde.
J'ai donc dû résoudre ce problème moi-même. Par où commencer ? J'ai décidé d'abandonner immédiatement le microphone piézocéramique (vous imaginez, il est encore utilisé dans les aides auditives !) sa réponse en fréquence est une misère totale. Il existe désormais en vente des microphones-tablettes à électret (avec un amplificateur intégré sur un transistor à effet de champ) provenant de téléphones portables ou de téléphones modernes. Ces microphones ont une réponse en fréquence douce et une sensibilité élevée.
J'ai également rejeté la capsule téléphonique électromagnétique, clairement calquée sur le TM-4M (sorte d'anachronisme qui refuse obstinément de devenir une relique du siècle dernier). Sa réponse en fréquence est comparable à celle d'un microphone piézocéramique et le retour (en raison de la résistance élevée du bobinage) est faible. Avec un tel retour, il n’y aura vraiment pas de correction auditive. À cette fin, j'ai considéré que les écouteurs stéréo intra-auriculaires ordinaires des lecteurs portables étaient appropriés.

Comme base du circuit, j'ai choisi un amplificateur pour les écoutes clandestines (« équipement espion »). Après l'avoir un peu simplifié, j'ai obtenu un schéma entièrement fonctionnel d'une aide auditive (Fig. 1), qui s'insère dans un boîtier standard de dimensions 128x66x28 mm.
La résistance R1 règle la sensibilité du microphone VM1 de l'aide auditive. Les condensateurs SZ et C4 forment la réponse en fréquence dans la région des hautes fréquences (empêchent l'auto-excitation lors des ultrasons et empêchent la surcharge de l'amplificateur à des fréquences audio plus élevées). Le condensateur C5 forme la réponse en fréquence aux basses fréquences (supprime le « marmonnement » du microphone). La résistance R8 fixe le point de fonctionnement de l'étage de sortie : la tension aux émetteurs VT4 et VT5 doit être la moitié de la tension d'alimentation.
L'indicateur d'état de la batterie GB1 est monté sur le transistor VT6. La résistance R12 fixe la tension d'allumage de la LED VD2 à 4 V, ce qui correspond à la tension minimale autorisée de la batterie. Une LED verte d'un diamètre de 2 mm à rendement lumineux accru de la série « Piranha » est utilisée comme VD2. La batterie se compose de quatre cellules d'une capacité de 500... 1000 mAh. La LED VD3 indique la charge (s'éteint une fois celle-ci terminée). Le rouge AL307 est utilisé comme VD3. Les diodes Zener VD4 et VD5 sont sélectionnées pour limiter la tension (avec le chargeur connecté) à 7,3. ..7,4 V. Une simple prise stéréo en plastique est utilisée comme connecteur de sortie X1 pour l'installation sur la carte. Les canaux droit et gauche sont mis en parallèle sur la carte de circuit imprimé, car cela améliore la sortie du casque. Étant donné que ces prises ne durent pas longtemps, je recommande d'en installer deux en parallèle. Cela vous permettra de ne pas perdre de temps à réparer (remplacement) une prise - il vous suffit d'insérer l'écouteur dans une autre prise.
La forme, la disposition des pièces sur la carte et le dessin de la carte de circuit imprimé sont illustrés à la Fig. 2-4. Le microphone VM1 est installé dans un boîtier en caoutchouc souple et est fixé à l'intérieur du boîtier avec un mastic adhésif en silicone.

Le chargeur de batterie est constitué d'une alimentation universelle ("chinoise") pour les équipements électroniques (Fig. 5). Il utilise la troisième prise (inférieure) de l'enroulement secondaire du transformateur pour fonctionner. La tension en circuit ouvert à la sortie est d'environ 9,7 V, le courant de charge à la valeur nominale R1 spécifiée est d'environ 50 mA. Une charge de pile suffit pour 3 à 5 jours de fonctionnement de l'aide auditive. L'appareil permet un fonctionnement et une charge simultanés.

La pression sonore créée par cette aide auditive (je n'avais pas les instruments de mesure appropriés) est si élevée qu'elle crée une douleur chez une personne ayant une audition normale et une surdité temporaire ultérieure (plusieurs minutes). Mon père, qui souffre d'une surdité profonde, a reçu une compensation auditive presque complète avec une bonne intelligibilité grâce à cette aide auditive.
Lors de la répétition du design, une attention particulière doit être accordée aux écouteurs. Certains d'entre eux ne sont pas capables de créer une pression acoustique suffisamment élevée, soit en raison d'une résistance ohmique élevée, soit en raison d'un faible rendement (qualité de lecture). Des écouteurs supra-auriculaires avec arceau et coussinets souples pour équipements Hi-Fi peuvent donner un bon effet. Cependant, l'utilisation de tels écouteurs n'est possible que si les coussinets des oreillettes sont bien ajustés.
Il est utile d'installer un loquet sur la paroi avant du boîtier de l'aide auditive pour le fixer au rabat de la poche poitrine. Il est logique que les radioamateurs expérimentés travaillent à réduire la taille de l'aide auditive en passant aux microcircuits et aux piles miniatures.

V.ZAKHARENKO. UA4HRV, Samara.

De nombreuses personnes souffrent aujourd’hui de problèmes d’audition et l’ampleur de ce désastre est impressionnante. Outre les personnes âgées, de nombreuses jeunes générations seront également confrontées à une perte auditive à l'avenir, alimentée par l'utilisation généralisée des écouteurs et l'amour des jeunes pour les discothèques.

Par conséquent, la question de savoir comment fabriquer une aide auditive de vos propres mains sera toujours d'actualité, car le coût de ces aides auditives de marque dépasse souvent les moyens de nombreuses personnes.

En fait, fabriquer une aide auditive de vos propres mains est assez simple, à cet effet, on utilise les outils disponibles que tout le monde peut facilement trouver.

L’aide auditive résultante est de taille compacte et peut facilement s’insérer dans un casque Bluetooth ordinaire.

Pour commencer, vous aurez besoin d'un microphone - un microphone ordinaire provenant d'un téléphone portable fera l'affaire. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez utiliser avec succès le microphone d'un magnétophone. Le magnétophone est assez ordinaire, chinois - l'essentiel est que le microphone ait une plus grande sensibilité.

Passons maintenant à l'examen du circuit de l'aide auditive. Comme vous pouvez le constater, le schéma est assez simple.

Vous devez également utiliser un écouteur de votre téléphone portable comme haut-parleur. L'écouteur doit avoir assez haute résistance, environ vingt-cinq à quarante ohms.

Pour alimenter l'appareil, une tablette de lithium est utilisée (tension trois volts). Si vous ne trouvez pas de tablette au lithium, vous pouvez utiliser trois piles provenant d’une montre-bracelet ordinaire. La configuration de connexion de la batterie est en série et la tension totale doit être de 4,5 volts. Lors du montage, une attention particulière doit être portée au microphone et à sa polarité - le microphone doit être connecté correctement.

Si vous en avez le désir et l'opportunité, vous pouvez utiliser une batterie lithium-ion provenant d'un casque Bluetooth au lieu de l'option évoquée ci-dessus. Avec une capacité de 80 à 120 milliampères et une tension de 3,7 volts, la batterie lithium-ion permettra à l'aide auditive de fonctionner plus longtemps et pourra être chargée. Les types de transistors suivants peuvent être utilisés pour l'appareil : S9014 et S9018, ainsi que les transistors KT315 et KT368.

Allons plus loin en étudiant la question de savoir comment fabriquer une aide auditive de vos propres mains. Pour réduire la taille de votre appareil, vous devez utiliser des composants SMD. Afin d'augmenter la sensibilité de l'aide auditive, vous pouvez remplacer le condensateur apolaire en fonction du microphone utilisé par 0,01 microfarad.

Assemblage de l'aide auditive.

Lors de l'assemblage d'une aide auditive, vous devez garantir une isolation de haute qualité entre le microphone et le haut-parleur, sinon un arrière-plan se formera pendant l'utilisation.

Une autre version de l'appareil dispose de deux cascades qui améliorent le fonctionnement du microphone. Étant donné que la tablette microphone elle-même dispose d'un amplificateur intégré (à un étage), le résultat est une aide auditive avec une sensibilité accrue, d'environ 9 à 10 mètres. Vous avez simplement besoin ajouter un simple amplificateur, fonctionnant sur un seul transistor (similaire à l'amplificateur utilisé à l'étage précédent).

Le premier type d'aide auditive a un courant de 5 milliampères par heure, le second - environ 10 milliampères/heure.

Une telle aide auditive fonctionnera en continu et vous n'aurez pas besoin de l'éteindre, vous n'avez donc pas besoin d'un interrupteur.

Les appareils similaires fabriqués en usine sont assez chers, tandis que l'option discutée dans cet article sera peu coûteuse et ne sera pas de qualité inférieure aux échantillons d'usine.

Cette circonstance est particulièrement importante pour les retraités et les personnes à faible revenu qui n'ont pas les moyens d'acheter une aide auditive de marque. Vous pouvez faire plaisir à vos grands-parents, ou aider un collègue ou un ami à surmonter des problèmes d'audition. Il suffit de prendre tous les éléments nécessaires énumérés ci-dessus et de construire indépendamment un appareil qui peut aider les gens à percevoir pleinement le monde qui les entoure et à profiter des sons et de la communication avec leurs proches.

Comme vous pouvez le constater, une aide auditive DIY assez facile à faire, il n'y a rien de compliqué, mais les avantages sont tout à fait tangibles.