全数字式助听器采用的是逻辑电路,能根据外界输入信号的不同确定不同的工作特性,以保证输出信号与使用者的实际需要高度吻合。 此外,数字式助听器还可以将自身的频谱范围分成若干个频段,分别进行调节,以补偿使用者不同频段之不同的听力损失。数字式助听器还可以区分出语音与噪声,实现强化语音、降低噪声的作用,最大限度地满足使用者的实际需要。
比较典型的数字式助听器由七个部分组成:第一部分为传声器(麦克风),负责以模拟的方式将输入声信号转变为电信号;第二部分为输入信号处理器,负责将模拟信号转变为数字信号;第三部分的分流装置负责将数字信号分向若干信号处理通道;第四部分为信号处理(通道)装置,具有独立、灵活、合理地处理信号的能力;第五部分为整合装置,负责将不同通道传来的信号合并为高、低频两大部分进行运算;第六部分将前段运算完成的高、低频信号合并,以数字方式输出;第七部分为受话器,负责将电信号还原为声信号。
1. 助听器基本工作原理：
图1 全数字助听器工作原理
经过了将近一个多世纪模拟信号发展历程，助听器领域终于用数字信号处理（DSP）技术替代了传统的声音处理方式，其核心成分就是助听器中的模/数转换器，目前DSP助听器的基本结构多为：麦克风——前置放大器——模/数转换ADC——数字微处理器和数字滤波器——数/模转换器——受话器，如图1。外界的声音信号，比如一个正弦波的音调，进入麦 克风从声能转化成电能，通过模/数转化器转化为数字信号，然后在数字微处理器和数字滤波器中运用预先设置好的运算法则对这一数字信号进行计算，一个计算法则是一系列确认和计算的过程，数字化助听器需要有尽可能多的字符,利用不同的运算关系的数据符来进行计算与判断，以获得对某种听力损失性质的再现。计算法则同样被用于标定数字化助听器中的处理器，以满足在特定条件中应进行的切换或调整。助听器独立执行的分析通过应用
计算法则来实施和鉴定。处理后的数字电信号需要经过数/模转换器转换成模拟电信号，最后由受话器再将其转化为声能输入至佩戴者耳中。
DSP助听器的数字化处理过程必须基于助听器内部的芯片，通过手动调节或将Hipro编程器与计算机相连（独立运行或使用统一的软件平台NOAH），此时电脑将各种信息送往助听器，包括听力图，计算公式、耳模声学特性等等，助听器即给出所需的噪音和言语不同算法。数字技术为麦克风和放大器注入了许多新的特性，归纳起来有以下几点：
1) 独特的增益控制
采用压缩技术，即非线性放大，通过人为或自动改变压缩拐点和压缩比，控制不同强度输
入信号的增益量，不仅使大声能被接受，而且环境噪音和麦克风噪音也不会再成为一种干扰，这大大提高了听力受损人士的听觉满意度。
2) 自动防啸叫设置
全数字助听器能自动检测啸叫发生的频率部位，或是用凹槽型滤波器，或是用删除系统来抑制啸叫的发生，使病人免除了啸叫的困扰。
3) 言语增强和噪音抑制
这一设置能够在时域上或是频谱上增强言语信号片段，而且自动降低对噪音的增益，因而提高了信噪比，增强了患者的言语分辨率。
4) 数字信号处理和多麦克风
数字信号处理是将声信号用模/数转换器转变为由0、1表示的数字信号，然后进行处理，这种数字信号的优点在于其字符相当简洁，操作者可以以字符为单位进行许多复杂的计算，并且通过适当的采样和解析，减少失真发生的机率。数字化的平台提供了麦克风的多种工作方式，全向性、指向性、自适性指向性等，其宗旨都是提高噪音环境下的言语清晰度。
5) 能够缩小助听器体积
当助听器编程需要大量电脑运算和记忆功能时，所需的芯片体积也会相应增大，但随着集成度的增加，加上转换器将向更小巧的方向不断发展，数字助听器的体积将进一步缩小。数字信号处理技术赋予助听器很多优于传统助听器的特性，例如对声音信号予以有效“压缩”。压缩是为了在残余的动态范围内获得最佳的响度特性而采用的增益控制的方法。这种控制可以是在全部语音动态范围内的控制（FDRC），目的是避免输出过大。因此，当有突然增大的声音可能对听力障碍患者产生响度不适时，助听器的增益就会被控制（压缩），以确保他听到的声音响度和正常听力者接近。如今，使用在最新一代的全数字助听器里的压缩方式已经相当复杂，说明数字线路对于声音的控制日趋精细，而今后，助听器的革命性发展也有赖于数字处理技术的更新。
2. 了解助听器模块图中常用的元器件标记：
俄罗斯国家形象片
斜面的机械效率图2 常用助听器线路图标志
助听器分类工作原理
1. 模拟助听器工作原理
模拟助听器中的声音通过麦克风转换成连续变化的电信号，此信号经滤波、放大后再由受话器转换成声音信号传送入耳内。其内部用于滤波、放大的线路是模拟线路。音量调节通常都是模拟设置，另外配备有螺丝起子的微调可以通过改变一个小的可变电阻阻值处理声音信号。模拟助听器可根据采用的放大线路的类别分为A类、B类和D类，另外还有一种非线性放大的混合线路，即K类线路，通常称为宽动态范围压缩线路（WDRC）。如图5.15是一个典型的B型放大的助听器线路图。在一个模拟助听器的线路中，每一个元件都有其特定的作用，元器件的参数不同将直接导致助听器性能的改变，换句话说，要想改变助听器的特性，必须改变线路中的元器件参数。没有软件参与在模拟机的信号处理中，所以不同性能的模拟助听器必定拥有不同的物理元件，这一点是与数字助听器的最大不同。模拟线路工作直接稳定，失真小，缺点是不能区分噪音和语音。
2. 数字助听器的工作原理
由于以DSP（硫酸锌片Digital Signal Processor数字信号处理器）为核心的数字助听器，它可以在不改变物理硬件的情况下，只通过软件就改变产品的性能。因此硬件仅仅是一个平台，通
过设计不同的软件就可以实现产品的多样性从而满足最终用户的个性需求，所以当前的商用数字助听器已全部采用DSP视听剧场为核心开发。DSP由大量的的基本逻辑单元组成，通常通过硬件语言将它定义为快速傅立叶变换、运算法则、快速傅立叶反变换三部分。只要改变运算法则（软件），助听器就能体现出不同的特性。如果软件告诉它将信号分流到三个频段分别进行压缩处理，然后再将信号总和，那么算术处理器就以三通道压缩的功能工作；如果采用别的软件编程，那么助听器可能就变成单通道削峰功能的助听器了。
为了有效地和快速地对声音信号进行处理和分析，就需要将自然界复杂信号分析成了很多个纯音信号的叠加，对这些纯音信号的处理非常方便简单，然后再综合成复合信号以得到所需的效果。这种分析和综合就是傅立叶变换和反变换，这也是助听器进行信号处理的理论依据。
助听器运用这些技术能做什么很大程度上取决于我们的意愿。当有啸叫发生时，助听器会一个单元一个单元去监测频谱以推断啸叫发生在哪个频段，然后自动改变该频段上的放大量直至声反馈消失。除此以外，我们还可以为助听器设置不同的频响特性，比如对于高频
成分较多的声音我们设置一种频响，对于低频成分较多的声音我们设置另一种频响，于是可以看到频谱从一个单元到另一个单元是如何改变的，并且可以推断信号是噪音还是言语声，由此来改变放大特性。理论上，全数字助听器的软件设置没有界限，但除了一些常用的微调，比如放大，高低频增益调控、压缩，和一些新的功能，如防啸叫控制，噪音抑制等，还需要听力学上的发现从而提出更多的需求来符合用户的意愿。
应用于助听器的DSP芯片必须能实现实时运算，只有低于swi.t10ms的延时才不会给用户带来不悦，这就要求助听器芯片的集成度很高，运算速度才能很快，甚至可以实现反馈消除、噪音抑制等自适应算法。
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全数字和模拟助听器有许多相同的特性，比如增益、最大输出，音量控制范围，压缩特性，本机噪音和电耗。然而全数字助听器在音质和信号处理能力上比模拟助听器显著的多出一些特性。下面列出五个主要特性：
采样频率：采样频率描述的是模数转换中每秒钟助听器对输入信号采样的次数。理论上，采样频率必须达到或超过信号频率的2倍才能无失真地还原信号。但如果采样频率过高，助听器进行信号处理的运算量也会急剧增加，所以助听器中合理和高效的抽样频率通常比助
听器的最高频响的两倍略高，例如25kHz。和模拟助听器一样，全数字助听器的频宽受到其频宽最窄的元件的限制，所以其它元件的频宽再宽也没有多大作用。
每秒指令数：数字化运算是以每秒钟的指令数或运算次数来计量的。复杂的信号处理器往往需要更多的每秒指令数。举例来说，压缩比削峰复杂，多通道比单通道的运算要复杂，自动声反馈抑制要比音量控制复杂。对一块现成的集成线路来说，如果要增加每秒的指令数使它能进行较复杂的运算，就会增加电耗，缩短电池寿命。
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