كتاب سمعك ديلون
فصل سوم
سيستم سمعك
این فصل به بررسی کنار هم قرار گرفتن قطعات و همچنین به بررسی سیستمهای انتقال و دریافت سیگنال از فاصله دور (مثلاً در کلاس)میپردازد.
ساختمان سمعکهای سفارشی (custom made) و پیش ساخته:
از میان انواع سمعکهایی که گفتیم سمعکهای نوع ITC و ITE و CIC میتواند به صورت کاملاً سفارشی برای فرد استفاده کننده از سمعک ساخته شوند. در مقابل ، همه انواع سمعکها را میتوان با شکلها و اندازههای استاندارد تهیه کرد که به آنها سمعکهای پیش ساخته (modular) میگویند. همچنین میتوان سمعکهایی با عنوان نیمه سفارشی یا نیمه پیش ساخته نیز تهیه کرد. سمعکهای سفارشی: خوبی این سمعکها Fit شدن مناسب آنها با گوش فرد است. پروسه ساخت با قالب گیری گوش و یا عکس laster scanned ، که برای تولیدکننده سمعک فرستاده میشود، آغاز میشود. تولید کننده سمعک با تکنیک Lasterscanning یا Casting (در قالب قرار دادن) از impression برای تولید شل(shell) توخالی (شل در کانال و یا لالهی گوش Fit میشود) استفاده میکند. این که اجزا سمعک با چه میزانی برای فرد شخصیسازی شود، متفاوت است. ساخت براساس Faceplate است. Faceplate قطعهی پلاستیکی باریکی است که صاف یا غیر مسطح است و اندازه آن با توجه به اندازه بیرونی سمعک تعیین میشود. غالباً Faceplate با برد تقویتکننده، Mic و ولوم کنترل، باتری و telecoil (تله کویل) از کارخانه میآید. رسیور معمولاً به صورت شُل با سایز اجزا وصل میشود تا به منظور استفاده بهینه از فضای در دسترس در گوش فرد، به درستی جهتدهی شود. عکس 1ـ3 یک Faceplate با سایر اجزای آن را (در سمت چپ) و یک shell نشان داده است. گاهی فقط تعداد کمی (یک یا چندتا) از اجزای سمعک متصل میشود تا به بهترین شکل در گوش فرد جهتدهی و تعدیل شود. وقتی جهتدهی متناسب با گوش فرد باشد این امکان را میدهد که قسمتهای اضافی Shell (قبل از اتصال Faceplate به آن)حذف شود و میتوان سمعک را در اندازه کوچکتر ساخت. در آخر کار، Faceplate به شل چسبانده میشود و اطراف آن صیقل داده میشود تا حمل و تعمیر آن سادهتر گردد. این ویژگی در تعمیرات سمعک (که Shell از Faceplate جدا میشود) از آسیب به سمعک جلوگیری میکند.
سمعکهای پیش ساخته: سمعکهای پیش ساخته ITE و ITC و CIC ، شامل آن دسته از سمعکهایی هستند که اجزای آنها به صورت یک بسته استاندارد تولید میشود. این سمعکها معروف به «ready to wear » هستند و فیتینگ این سمعکها منحصر به تطابق دادن اندازه سمعک با اندازه لاله و کانال گوش فرد است. این سمعکها مزایا و معایب خاص خود را دارند:
مزایا:
1) چون به روش اتوماتیک تولید میشوند، هزینهها کم شده و اعتبار سمعک ((reliability افزایش مییابد.
2) به کلینسین و مریض کمک میکند تا روند ارزیابی، تهیه سمعک و فیتینگ آن به سرعت انجام شود (نسبت به حالتی که مجبورند قالبگیری کنند و در چند ملاقات بعدی fitting را انجام دهند).
معایب:
برای بسیاری از گوشها، راهی برای فیتینگ مناسب این نوع سمعکها وجود ندارد و سمعک از گوش بیرون میافتد و ایجاد نشتی میکند و در نهایت در بهرههای کمتر از حد موثر برای audibility، سوت میزند.
برای حل مشکل فیدبک در بعضی از سمعکهای پیش ساخته؛ فومی را در قسمت کانال دادند که فیدبک را کاهش میدهد. ولی گاهی این فومها مشکلساز میشوند و باید برداشته شوند. نوع دیگری از سمعکهای پیش ساخته که اوایل این قرن وجود داشت ITC های یک بار مصرف بود که نسبت به BTE های یک بار مصرف موفقتر بودند. (باتری این سمعکها embedded cell بود) و زمانی که باتری این سمعکها تمام میشد، کل سمعک باید عوض میشد. این سمعکها الکترونیک و مبدلهای خوبی داشتند و همچنین قیمت کم! (اما قیمت سمعکها در طول یک سال زیاد میشد). در آن زمان نسخهای از ITC ها نیز موجود بودند که رنجهای مختلف gain-frequency داشتند. زمانی که پاسخ فرکانسی و نویز داخلی و اعوجاج این سمعکها با سمعکهای بسیار گرانتر مقایسه شد، معلوم گردید که قیمت بالای سمعک وابسته به، حجم کم تولید،نگهداری و توزیع و فیتینگ و خدمات پس از فروش آن است، نه قیمت خود محصول! ولی نگهداری و راحتی این سمعکهای ITC یک بار مصرف ، به خوبی سمعکهای سفارشی نیست. اگر سمعکهای BTE و جیبیها،اجزا مکانیکی و الکترونیکی با اندازه خاصی داشته باشند و به یک قالب گوش، یا deme پیش ساخته وصل شود، میتوانند سمعکهای پیش ساخته خوانده شوند.وقتی که به همراه یک dome استاندارد استفاده میشوند ،چه با thin tube و چه به صورت RITE،این سمعک ها پیش ساخته اند و میتوان در همان روزی که ارزیابی ها انجام میشود fitting سمعک نیز انجام شود.
BTEها پیش ساخته اند زیرا هیچ راهی برای ساختن BTEسفارشی وجود ندارد (غیر از قالب گوش در آنها ).
سمعکهای نیمه سفارشی
سمعکهای ITE و ITC ای که از قطعات استاندارد (مانند پیش ساخته) در یک شل(shell) سفارشی استفاده شود را نیمه سفارشی میگویند. در این نوع به جای چسباندن Faceplate به Shell ، این دو به هم clip (متصل) میشوند تا تعمیر آنها سریعتر و آسانتر و با آسیب کمتر باشد (مثل سمعکهای سفارشی). این سمعکها (نیمه سفارشیها) در مقایسه با نوع سفارشی با اجزا برابر، بزرگتر هستند که دلیل آن عدم جهتدهی اجزای سمعک متناسب با گوش فرد است. بین سمعکهای کاملاً سفارشی و سمعکهای کاملاً پیش ساخته یک طیف وجود دارد. در نوع سفارشی اجزا برای هر فرد انتخاب و جهتدهی میشوند اما در پیش ساخته به یک شکل استاندارد تولید میشوند. غالب سمعکهای ITC و ITE و CTC با نام کاملاً سفارشی فروخته میشوند در حالی که Faceplate به شل چسبانده شده و ولوم کنترل و Programming socket و سایر اجزا مثل IC و Mic ، ثابت شده است. (و فقط رسیور را در Shell سفارشی اش، میتوان جهتدهی کرد)
اعتبار سمعک
سمعکها باید بتوانند در شرایط محیطی نامساعد مثل باران، سرومن و عرق و ... کار کنند. این محیطها باعث پوسیدگی قطعات الکترونیکی و مبدل و در نهایت خرابی آنها میشود. قطعاتی که خراب میشوند اغلب آنهاییاند که متحرکاند یا در معرض هوا هستند! مثل battery contacts ، مبدل و ولوم کنترلها و سوییچها . ویژگیهایی که اعتبار سمعک را در این زمینه افزایش دادهاند:
ـ ولوم کنترل اتوماتیک شامل تراکم داینامیک رنج، که نیاز به ولوم کنترل دستی ندارد.
ـ برنامهریزی الکتریکی: به جای پیچهای کنترلی تنظیم کننده.( کاهش تعداد قطعات متحرک)
ـ ساختار دافع آب: شامل میکروفون inlet port ، جلوگیری از ورود آب به میکروفون.
_غشای ضد آب: به موج صوتی اجازهی ورود میدهد اما به آب و رطوبت و بخار و سرومن اجازه ورود نمیدهد.
ـ ساختار ضد آب : باعث میشود که بدون ورود آب به باتری، هوا وارد میشود.
ـ پوشش نانویی: ورقه ای نانویی و نرم که از ورود آب از میان اتصالات جلوگیری میکند.
Controls Swipe: که حرکت انگشتان فرد را حس میکند و نیاز به حرکت مکانیکی ندارد.
سمعکهای دو طرفهی مرتبط (linked) : در قرن حاضر، سمعکهای دو طرفه قادرند اطلاعات خود را با یکدیگر مبادله کنند تا راحتی و عملکردخوبی را ایجاد کنند. در این سمعکها، ولوم کنترل بر روی یک سمعک و سوایچ انتخابگر برنامه ها روی سمعک مقابل نصب میشود و از طریق تبادل اطلاعات این دو سمعک میتوان بهره(gain) و برنامه ها را برای هر دو سمعک انتخاب کرد. در سمعکهای دو طرفه ی linked اگر جهتداری میکروفونها یکسان باشد، زمانبندی و تفاوت سطح بین گوش ها، امکان مکانیابی صدا را به فرد میدهد. با همکاری مناسب تراکم و سرکوبگر تطابقی نویز(Adaptive noise suppression)در دو سمعک، تفاوت سطح اعوجاج داخل گوشی، کاهش مییابد. به علت تنظیم مرتبط (linked) میکروفونهای دایرکشنال در دو سمعک، پردازش بهتر و محلیابی بهتر ایجاد میشود. سمعکهای linked در سوایچ کردن از حالت Mic به تله کویل موفقترند زیرا در حالتی که یک سمعک وجود دارد سمعک فرد در اثر عبور از کنار تجهیزاتی با امواج الکترومغناطیسی قوی، روی حالت تله کویل قرار میگیرد.اما در حالت linked قدرت سیگنال رسیده به سمعکها مقایسه میشود و اگر میدان در یک طرف سر خیلی زیادتر از طرف دیگر باشد سمعک همان سمت روی تله کویل قرار میگیرد. (پس در عبور از کنار تجهیزات الکترومغناطیسی سمعکهای linkedبه اشتباه روی تله کویل نمی روند) و سمعک سمت مقابل ،بسته به تنظیمات روی حالت نرمال (Mic) یا خاموشی میکروفون قرار میگیرد. سمعکهای دوگوشی linked بهتر از حالت تک گوشی میتوانند تشخیص دهند که یک صدای تونال در خروجی، فیدبک است یا تقویت صدای موزیکال!چون تقویت صدای موزیکال در خروجی هر دو گوش است، اما فیدبک در خروجی یک گوش و در سطوح بالا اتفاق میافتد. این مقایسه موجب کاهش اعوجاجی میشود که در سیستمهای FBC دیجیتالی در اثر ورود صدای موزیکال ایجاد میشود. بسیاری از سمعکهای دو گوشی linked ، اطلاعاتی از قبیل تنظیمات ولوم و برنامه، تنظیمات میکروفن دایرکشنال و اطلاعات دربارهی بهرهی سیستم تراکم را مبادله میکنند. این سیگنالهای کنترلی که از گوشی به گوش دیگر میرود، رایجاً سرعت تغییرات کمی دارند، پس میتوان آنها را با فرکانسهای رادیویی Low انتقال داد که این انتقال نیاز به قدرت کمی دارد که سمعک از پس آن بر میآید. از طرفی سمعکهایی وجود دارند که باید یک سیگنال شنوایی کامل را از گوشی به گوش دیگر انتقال دهند. در بعضی از سمعکها این تبادل اطلاعات با تکنولوژی near fitted magnetic inductive coupling (کوپلینگ حاصل از میدان مغناطیسی نزدیک) امکانپذیر است، (مثل audio magnetic inductiveکه بعدا توضیح خواهیم داد) اما در فرکانسهای بالا مثل 10 MHz تا 1 کار میکنند. در سایر سمعکها، انتقال رادیویی الکترومغناطیسی در رنج فرکانسی بالاتر (2/4 GHz تا 0/9) استفاده میشود. زمانی که این تکنیک استفاده میشود، اگر سیگنال شنوایی کاملی بتواند از یک گوش به گوش دیگر منتقل شود، سیگنالی که در یک طرف سر دریافت شده به سمعک طرف مقابل فرستاده میشود و سیستم میتواند:
ـ سیگنالهای میکروفون را از یک گوش به گوش دیگر انتقال دهد(بعد از تقویت). ←همان سمعک CROS .
ـ برخلاف سمعک CROS انتقال میتواند به هر دو جهت باشد و جهت انتقال وابسته به گویندهی غالب در زمانهای مختلف، تغییر میکند. که این حالت برای مکالمات در ماشین که جهت نشستن ثابت و الگوی مکالمه محدود به چند نفر است،مفید است بنابراین SNR به طور چشمگیری در یک سمت سر بیشتر از سمت دیگر است.
ـ انتقال سیگنالهای تله کویلی که باعث میشود صدای تلفن از دو گوش به طور همزمان شنیده شود.
ـ جالبتر این که، سیگنالها از میکروفون دو طرف میتواند ترکیب شود تا جهتداری را برای جلو یا سایر جهات ایجاد کند. عیب این سیستمها مصرف بالای باتری است پس لازم است از این سیستمها در زمانهای محدودی استفاده شود؛ مثل موقعیتهای نویزی. اما این تکنولوژی در آینده نزدیک تغییر خواهد کرد، به گونهای که پیشرفت سمعکهای سوپر دایرکشنال در بسیاری از محیطهای نویزی، باعث میشود فرد دارای کم شنوایی mild یا حتی moderate، بتواند گفتار را حتی واضحتر از افراد نرمال بشنوند.
- برنامهنویسی سمعک، برنامهنویسها، واسطهها، نرم افزار:
کلنیسین، محتوای مدار کنترل دیجیتالی را با استفاده از ابزارهای برنامه نویسی تغییر میدهد. بعضی از برندهای خاص سمعک، با دستگاههای برنامهنویسی مخصوص به خود (دستگاه قدیمی) برنامهنویسی میشوند، اما اغلب سمعکها از طریق کامپیوتر برنامه نویسی میشوند.
همه تولیدکنندهها یک روش استاندارد رایج را برای ذخیرهسازی اطلاعات و فرستادن اطلاعات از کامپیوتر به سمعکها، اتخاذ کردهاند که این روش را NOAH مینامند. استاندارد NOAH تعیین میکند که چگونه اطلاعات رایج (از قبیل ادیوگرام و سن بیمار) باید ذخیره شود و چگونه اطلاعات فرستاده شود و چگونه از سمعک دریافت شود. به منظور برنامهنویسی روی هر سمعک نرم افزار خاصی توسط تولیدکننده فراهم میگردد. زمانی که اطلاعات یک بیمار وارد میکنیم، آن اطلاعات میتواند در دسترس برنامه همه تولیدکنندگان قرار گیرد و از این طریق میتوانیم پتانسیل فیتینگ تولیدکنندههای مختلف را مقایسه کنیم. چون سمعکها، سیگنالهای الکتریکی را متفاوت با آنچه که کامپیوتر فراهم میکند، می فرستد، یک واسطه میان سمعک و کامپیوتر لازم است. یکی از این واسطه ها، یک جعبه کوچک با سوکتهایی است (با شدت جریانی مشابه سایر تجهیزات) که این وسیله Hipro (برنامهنویسابزارهای شنوایی) نام دارد. Hipro از گذشته تا کنون همچنان قابل استفاده است اما وسایل راحتتری نیز وجود دارد:
ـ میانجی NOAH-link که مشابه Hipro با کابل به سمعک وصل میشود اما به کامپیوتر با Bluetooth wireless! زمانی که سمعک برنامه نویسی میشود سمعک بر روی گوش بیماری و NOAH – link دور گردن بیمار قرار میگیرد و بیمار بدون محدودیت میتواند در فاصله m 10 از کامپیوتر حرکت کند. پس اگر کلینیسن از یک لپ تاپ استفاده کند تیونینگ سمعک را در هر محیطی میتواند انجام دهد.
ـ میانجی NOAH-link wireless میتواند به nEarcom (وسیلهای قلابی شکل که بر اطراف گردن قرار میگیرد) وصل شود که این NOAH-link wireless شامل یک واحد گیرنده ـ فرستنده ی القایی(10.6MHz)است که سیگنالها را به سمعک می فرستد یا از آن میگیرد. هر واحد گیرنده_ فرستنده ویژه ی تولیدکننده است و بیش از 5 تای آنها میتواند به صورت همزمان به یک nearcom وصل شود.
ـ چندین تولیدکنندهی سمعک وسایل گیرنده ـ فرستندهی خاص خود را تولید کردهاند که به سوکت USB در کامپیوتر کلینسین متصل میشود و با تطبیق گیرنده ـ فرستنده در سمعک ارتباط به صورت wireless برقرار میشود (فایده نوسان ساز دیجیتالی 2/4 GHz سیگنال این است که ارتباط بسیار سریعی را با سمعک برقرار میکند).
این سه پیشنهاد محدودیت ها را از پیش پای بیمار بر میدارد. دو مورد آخر همچنین نیازی به اتصال کابل برنامه نویس به سمعک ندارد.
Multi-memory or multi -program hearing aid
اطلاعات به وسیلهی کامپیوترو واسطه به سمعک فرستاده میشود و در حافظه ی درون سمعک ذخیره میشود. اگر یک مجموعهی اطلاعاتی به سمعک یک مجموعه ویژگی عملکردی را دهد (مثل بهره، پاسخ f، دایرکشنالیتی میکروفون) پس چندین مجموعه اطلاعات به سمعک چند مجموعه ویژگی عملکردی را میدهد که هر دسته ویژگی عملکردی برنامه سمعک نامیده میشود که استفاده کننده از سمعک یا خود سمعک میتوانند در زمان مناسب برنامهها را تغییر دهند و از برنامه ای روی برنامه ی دیگر Switch کنند.
چرا فرد استفاده کننده از سمعک نیاز دارد که برنامه ها را تغییر دهد؟ (اینطور نیست که زمانی که یک درام می بیند روی یک برنامه و زمانی کمدی می بیند روی برنامه دیگر بگذارد)
اولین دلیل: صداهایی که به سمعک وارد میشود از لحاظ خصوصیات آکوستیکی از محیطی به محیطی متفاوت است.برای یک شنوایی عالی، سمعک باید ویژگیهای تقویتی متفاوتی در هر محیط داشته باشد. سمعک میتواند بسته به محیط آکوستیکی و به صورت اتوماتیک ویژگیهای تقویتی خود را تغییر دهد.از طرفی امکان دارد که فرد استفاده کننده از سمعک بتواند بهتر از مدار اتوماتیک، ویژگی های عملکردی را انتخاب کند. دلیل دوم:زمانهایی هست که به چندین برنامه به جای یک برنامه نیاز داریم.مثلا بسته به شرایط محیطی (مثل علاقه و توجه به گوینده یا علاقه به گوش دادن صدای غیر گفتاری) شنونده گاهی میخواهد درک و گاهی میخواهد راحتی اش را بهبود بدهدو این موضوع مستلزم ویژگیهای تقویتی متفاوت برای سمعک است.ولی مدار اتوماتیک نمیتواند متوجه این معیار گوش دادن شود و نمیتواند این نیاز را برآورده کند.
در اغلب سمعکهای مولتی مموری، همه ی پارامترهایی که میتوانند در یک برنامه تنظیم شوند میتوانند در برنامه دیگر یا برنامه های دیگر تنظیم شوند. بیمار با فشردن دکمه به کیفیتی از صدا دست می یابد که میتواند دو یا چند ویژگی تقویتی متفاوت را که کلینسین از قبل برنامهریزی کرده، داشته باشد.
برنامه ها اغلب یک یا دو پارامترهاکلیدی را تغییر میدهد و گاهی فقط به منظور انتخاب ورودی های مختلف مثل telecoil یا FM یا Mic دایرکشنال است. (توضیحات بیشتر در فصل 10)
Paired Comparison
در سمعکهایی که دو یا چند برنامه را ارائه میدهند، در حین fittingمیتوان بین دو برنامه switch کرد و این موضوع فرد را قادر می سازد تا دو پاسخ را در توالی سریع مقایسه کند و به این وسیله میتواند حالتی را که بهتر است را تعیین کند.
کلینسین میتواند از این برتری برای تیونینگ خوب پاسخها در ابتدای کار که سمعک به صورت اولیه برنامه نویسی شده و در جلسات پیگیری استفاده کند. (ادامه این مطلب در فصل 12 گفته شده)
تشخیص و درک صدا از دور و انتقال سیستمهای سمعک:
وقتی یک موج صوتی از منبع خود خارج میشود، قدرت آن به تدریج در حالتی رو به افزایش پخش میشود بنابراین ضعیف تر میشود. این موضوع باعث کاهش کیفیت صوت به دو شکل میشود؛اول این که سطح کاهش یافته صدا به سادگی توسط نویز زمینه مسک میشود. دوم ،اصوات منعکس شده به صورت طنین، باعث میشود نسخه های تأخیر یافته از صوت اصلی را اضافه کند. اصواتی باانعکاس زیاد، زمان را به هم میزنند و به صورت قابل توجه نسبت به صوت مستقیم درک کمتری را از صدا به وجود میآورند، علی الخصوص زمانی که اتاق زمان بازآوایی زیادی دارد. پس نویز و بازآوایی باعث کاهش درک اصوات برای شنونده میشود. عکس 3.2 مثالی از تغییرپذیری SPL با فاصله از گوینده را در یک اتاق نشان میدهد. فاصلهی Critical (بحرانی) که به شعاع بازآوایی اشاره میکند این گونه تعریف میشود: فاصلهای از منبع که در آن سطح صدای باز آوا با سطح صدای مستقیم (direct) برابر است. در فاصلهای بیشتر از فاصلهی بحرانی، صدای بازآوا غالب میشود.
اتاق بزرگتر و زمان بازآوایی کمتر، فاصلهی بحرانی بیشتری را به وجود می آورد.
در کلاس های درس اغلب فاصلهی بحرانی1 تا 2 متر است و در اتاق های معمولی خانه، معمولاً کمتر از 1 متر است.
فاصلهی بحرانی بر حسب متر را میتوان با فرمول زیر محاسبه کرد:
1/3 ...
V حجم اتاق بر حسب متر مربع، زمان بازآوایی اتاق بر حسب ثانیه، و Q فاکتور جهت داری منبع است. منبع (A) که جهت دارای بالایی دارد، صداها را بیشتر به سمت جلو (نسبت به سایر جهات) پخش میکند.
فاکتور جهت داری (Q) برای گفتار انسان در Lowfre حدود 3/1 و در highfre حدود 0/4 است.
راه حل مشکل مسکینگ بازآوایی (طنین) این است که زمانی که سیگنال قوی و واضح است، (یعنی در نزدیکی دهان گوینده، قبل از رسیدن به فاصلهی بحرانی) این سیگنال را به صورت امواج الکترومغناطیس یا میدانهای مغناطیسی به بیمار (دارنده سمعک) برسانیم. مشروط بر این که دارنده سمعک ابزاری برای تبدیل امواج الکترومغناطیسی و یا میدان مغناطیسی به اصوات صوتی داشته باشد،و میتواند صداها را به وضوح بشنود به گونه ای که انگار گوش او درست کنار دهان گوینده است. سه نوع سیستمهای انتقال Wireless برای انتقال سیگنال از گوینده به شنونده وجود دارد که در سه بخش ادامه توضیح میدهیم.
یک مفهوم بحرانی در صدا
مفهوم فاصلهی بحرانی برای درک موضوعات زیر لازم است: این که چرا تشخیص از راه دور و سیستمهای انتقالی لازماند و همین طور برای فهم چگونگی عملکرد میکروفون دایرکشنال در محیط های مختلف.
Induction loops (حلقه های القایی)
ارتباط نزدیکی بین الکتریک و مغناطیس وجود دارد. مزیت حلقه القایی این است که سیگنال شنوایی را به امواج الکتریکی رایج که میتواند در حلقههای سیم، جریان پیدا کند تبدیل میکنند و سپس تبدیل به میدان مغناطیسیای میشود که میتواند با سرعت نور از میان فضا عبور کند. این میدان توسط یک کویل سیم دریافت میشود و یک ولتاژ الکتریکی را در کویل القا میکند. این ولتاژ پس از تقویت، به وسیله ی یک رسیور به صوت تبدیل میشود. عکس 3.3 مسیر کاملی از گوینده تا شنونده را نشان میدهد. حلقهای که میدان مغناطیسی را ساطع میکند، میتواند به بزرگی سیم های پیرامون یک تالار کنفرانس باشد یا حتی به اندازه ای کوچک باشد که بتواند در پشت گوش در کنار سمعکهای معمول قرار گیرد.
در این میان، لوپ هایی هستند که شخص شنونده را احاطه میکنند (روی کف اتاق یا متصل به صندلی فرد) و لوپ هایی که در حول و حوش گردن وصل میشوند.
کویلی که سیگنالهای مغناطیسی را میگیرد به طور ثابت داخل سمعک سوار میشود، اما سمعکهای خیلی کوچک چنین کویلی را ندارند.
یکنواختی و جهت میدان
میدان مغناطیسی به سمت خارج از سیمها وخارج از جریان به وجود آورنده آنها(Current) پخش میشود. یعنی خطوط مغناطیسی نیرو و جریان مغناطیسی به وجود آمده در واقع در دایره هایی دور جریان Current (که میدان را به وجود آورده) جریان دارد. هرچه دایره ها از Current دور میشوند نیرو و جریان مغناطیسی ضعیف تر میشود. برای تصور کردن میدان مغناطیسی انگشت شصت دست راست خود را به سمت جریان الکتریکی (Current) نگه دارید سپس سایر انگشتان خود را خم کنید به شکلی که مسیری دایرهای را نشان دهد، این مسیر دایره ای همان جهت میدان مغناطیسی را نشان میدهد. (این حرکت را، قانون سمت راست مینامند و برای فهمیدن جهت جریان مغناطیسی استفاده میکنند). حالا این لوپ های خیالی را در کف اتاقی که در آن نشسته اید تصور کنید. فرض کنید که لوپ در گوشه ای که دیوارها به کف رسیده اند مخفی شده اند و جهت جریان (Current) به دور اتاق ساعت گرد است (زمانی که شما به کف اتاق نگاه می کنید) مثل شکل 3.5 . حالا شصت دست راست خود را به سمت جریان (Current) در یکی از دیوارها بگیرید و زمانی که سایر انگشتان خود را خم میکنید جهت آنها جهت میدان مغناطیسی را دور سیم ها نشان می دهد. البته میدان مغناطیسی از جریان (Current) به صورت دایره هایی با قطرهای متفاوت دور میشود. در می یابیم که بالای سیم ها جهت جریان به صورت افقی و به سمت داخل اتاق است و بعد به سمت پایین می آید. یادآوری می کنیم که هرچه از سیم ها دورتر شویم مغناطیس ضعیف تر میشود. پس زمانی که شما در اتاق حرکت میکنید، از یک بخش سیم دور می شوید ولی همیشه به بخش دیگری نزدیکتر می شوید. همچنین اگر سیم در کف اتاق باشد و فرد دارای سمعک نشسته یا ایستاده باشد، میدان مغناطیسی در داخل لوپ بیشتر افقی است تا عمودی! (از دست راست خود کمک بگیرید تا بهتر ببینید).نتیجه این موضوع این است اگر کویل به صورت عمودی نصب شود، تنها میدان های مغناطیسی را که در راستای عمودی هستند، دریافت می کند. برای اینکه تل کویل در اتاق هایی که لوپ دارند خوب کار کند، باید تل کویل طوری بر روی سمعک نصب شود که وقتی فرد سمعک را می زند دارای راستای عمودی باشد.
متاسفانه، حداکثر قدرت میدان مغناطیسی ناشی از تلفن )که نزدیک گوش نگه داشته میشود) در جهتی غیر از عمودی است. بنابراین همان طور که در زیرنویس آمده، انحراف کم از حالت عمودی قابل قبول است.
اگرچه ما باید درباره جریان دور لوپ که در یک جهت حرکت میکند حرف بزنیم، اگر منبع ما ،یک سیگنال شنوایی باشد جهت آن وابسته به تغییرات فشاری مثبت و منفی در موج اصلی آکوستیکی چندین بار در ثانیه میسر خواهد کرد.
نتیجتاً، میدان مغناطیسی دایرهای هم جهت خود را چندین بار در ثانیه تغییر خواهد داد و این تغییرات جریان مغناطیسی دائمی است که telecoil را قادر میسازد تا مغناطیس را درک کند و بتواند یک ولتاژ شنوایی را تولید کند.
(میدان مغناطیسی زمین نمیتواند یک ولتاژ را در کویل القا کند چون این میدان جهت و قدرت ثابتی دارد)
Magnetic field strength :
قدرت میدان مغناطیسی در مرکز اتاق با بزرگی جریان (Current) در لوپ و تعداد دور در لوپ، ارتباط مستقیم و با قطر دایره ی لوپ رابطه ی عکس دارد. استانداردهای بین المللی مقدار rms long term برای میدان مغناطیسی را l00 mA/m (100 میلی آمپر بر متر) تعیین کرده است.
قدرت واقعی میدان در مرکز لوپ دایرهای با قطر دایره a (متر) و با nدور چرخش به دور لوپ با فرمول زیر (3.2) محاسبه میشود:
3.2, H=
در این فرمولH اندازه میدان مغناطیسی بر حسب mA/m و I مقدار rmsبرای جریان بر حسب Ampsاست. برای یک لوپ مربعی (با اندازه a متر) قدرت میدان مغناطیسی حدوداً 10٪ کمتر از مقدار برآورد شده از فرمول 2/3 است.
اگر قدرت long term rms برای لوپ l00 mA/m باشد،لوپ باید قادر به خروجی حداقل سطح rms ، mA/m400 باشد (ترجیحا 560 ma/m)، بنابراین میتواند از clipping peak بیش از حد، در طی گفتار برای اصوات پر شدت جلوگیری کند. قدرت میدان اغلب بر حسب dB re 1A/m بیان میشود، بنابراین l00mA/m معادل 20 dB re 1 A/m است. مهم است که خروجی مغناطیسی لوپ کمتر از این نباشد. لوپ در یک ساختمان تنها سیمهای الکتریکی نیست که میدان مغناطیسی را ایجاد میکنند؛همه سیم کشیهای ساختمانها میدانهای مغناطیسی با یک فرکانس خاص (50 Hz یا 60) وهامونیکهای آن را تولید میکنند. این موضوع باعث ایجاد اثرات مغناطیسی یا نویز زمینه (هومی با پیچ بم یا بازینگ) میشود. اگر میدان مغناطیسی شنوایی خیلی ضعیف باشد SNR کافی نخواهد بود. در سمعکهای کوچک با coil کوچک با استفاده از یک pre amplifier میتوان حساسیت telecoi1 را برای سیگنالهای coil بالا ببریم.
در صورتی که استفاده کننده از سمعک بخواهد میدان مغناطیسی ضعیف را با افزایش ولوم(به وسیله ولوم کنترل)جبران کند وضعیت سختی دارد، مخصوصا زمانی که او مجبور باشد سمعک خود را مداوم بین حالت telecoil وmic سوایچ کند.از طرفی فقط زمانی این جبران صورت میگیرد که سمعک فرد، ولوم کنترل داشته باشد و این ولوم کنترل بتواند شدت کافی را ارائه دهد در حین حال با افزایش بهره ی سمعک ،فیدبک رخ ندهد. (حتی در حالت telecoil نیز اگر بهره خیلی زیاد باشد فیدبک میتواند رخ دهد) درست همانطور که امواج آکوستیکی با نشست از رسیور به سمت میکروفون باعث فیدبک میشوند، میدانهای مغناطیسی نیز زمانی که سمعک روی حالتT قرار دارد با نشست از رسیور به telecoil باعث فیدبک میشوند. به صورت ایده آل، تمام تلفنها باید میدان مغناطیسی ای با قدرت 100mA/m را از خود ساطع کنند ولی درواقعیت همه ی تلفن هااین طور نیستند. تلفنهای بسیار قدیمی میدان مغناطیسی را با قدرت قابل قبولی تولید میکنند(نشت تصادفی مغناطیسم).تلفنهای جدید و همچنین تلفنهای عمومی به گونهای طراحی شده اند که میدانی مغناطیسی ای را به منظور استفاده توسط فرد کم شنوا ساطع میکنند . (ANSI C63/19 بیان میکند که تلفنها باید میدان مغناطیسی با قدرت حداقل 125 mA/m از خود ساطع کنند).مشکل اینجاست که بعضی از تلفنهایی که هنوز مورد استفاده اند و برای خروجی آکوستیکی موثر طراحی شده اند سیگنال مغناطیسی بسیار ضعیفی را ساطع میکنند. این استانداردها به این دلیل برای لوپهای اتاق و تلفنها ایجاد شده که فرد استفاده کننده از سمعک بتواند به راحتی و بدون تغییر ولوم کنترل ،سمعک خود را از حالت mic به telecoil سوایچ کند با این فرض که سمعک خروجی مشابهی را هنگامی که میدان مغناطیسیای با قدرت 60 تا l00mA/m وارد میشود با وقتی که ورودی آکوستیکی ای در حدود 65dBspl وارد سمعک میشود، دارد.
پاسخ فرکانسی لوپ
گاهی بر خلاف میل ما پاسخ فرکانسی لوپ و سیستمهای تله کویل رضایت بخش نیست.همیشه پاسخ آکوستیکی سمعک به گونهای تعدیل میشود که برای بیمار مناسب باشد پس خیلی اهمیت دارد که پاسخ همزمان loop و tale coil تفاوت زیادی با پاسخ آکوستیکی آن نداشته باشد. یک استثنا موضوع،این است که برخی کاتهای اضافی که در فرکانسهای زیر 500 هرتز رخ میدهد ممکن است مفید باشد (برای بعضی افراد) چون بیش تر در این منطقه تداخلات مغناطیسی رخ میدهد. از طرفی این منطقه ی فرکانسی برای افرادی با کم شنوایی عمیق بسیار اهمیت دارد. خوشبختانه سمعکهای چند حافظهای این امکان ایجاد کرده که پاسخ عملکرد میکروفون و telecoil را جداگانه تعدیل کند، بنابراین بهترین پاسخ telecoil برای هر فرد انتخاب میشود. بعضی از ریموت کنترلها به فرد دارای سمعک این امکان را میدهد که زمانی که احتیاج هست اصوات را low cut کند مثلا در اتاقهایی با تداخلات مغناطیسی (لامپهای فلوئورسنت، لامپهایی dimmer operating ). الگوریتمهای کاهش نویز اداپتیو همچنین در کاهش بازینگ و سروصدای ناشی از تداخلات مغناطیسی موثرند.( همراه با اجزا گفتار در فرکانسهای مشابه)
چون ماهیت تداخلات مغناطیسی به گونهای است که تغییرات کم دارد (یا اصلا ندارد )دو دلیل وجود دارد که چرا فرد ممکن است پاسخ فرکانسی متفاوتی را در حالت Telecoil نسبت به حالت mic تجربه کند؟ اول اینکه، لوپ سیگنال مغناطیسی ضعیف تری را برای high freq نسبت به low freq از خود ساطع میکند(یعنی فرکانس های بالا کمتر تقویت میشوند و فرکانس های پایین خوب تقویت میشوند و به همین دلیل هست که صدای لوپ شبیه صدای تلفن میشود). این مساله هم به علت امپدانس الکتریکی لوپ است و به خاطر مسایل هدایتی و مقاومتی است. چونکه در الکترونیک، هدایت الکتریکی یک امپدانسی دارد که با افزایش فرکانس زیاد می شود و اگر فرکانس از یک حدی (که به نام فرکانس گوشه معروف استcorner)) بالاتر برود، مقاومت لوپ نیز افزایش پیدا میکند و فرکانس های بالا دیگه به خوبی تولید و تقویت نمی شوند.
حالا اگر لوپ به یک سیستم صوتی معمولی خانگی وصل بشود، جریان و به تبع اون سیگنال مغناطیسی نیز با افزایش فرکانس، کاهش می یابد و صدا تلفنی میشود چون که دیگر فرکانس های بالا تولید نمی شوند و فقط فرکانس های پایین تولید میشوند.
راه چاره این است که مطمئن شویم که corner freq در سطح5 kHz یا بالاتر است. با به کار بردن موارد زیر میتوان موفق شد:
_ سیمهایی با ضخامت کم (که زیاد گرم نمیشوند
_a special current drive power amplifier (جریانی خاص با تقویت کننده قدرتمند) (با امپرانس خروجی بالا)
– نصب چندین لوپ برای پوشش کل منطقه
– تعداد کم دورها یا حتی یک دور درلوپ
– یک معادلساز گرافیکی یا
– یک مقاومت سری خارجی
سه مورد آخر ممکن است به یک amp قدرتمندتر نیاز داشته باشد. دستیابی همزمان به رزیستانس ،قدرت میدان و پاسخ f درست بدون گرم شدن سیستمها در لوپ، برای لوپهای کوچک آسان و برای لوپهای بزرگ دشوار است. (منظور هزینه بر و غیرعملی است). راهحل موقت ؛استفاده از لوپهای کوچک و درهم تنیدهای است که زیر فرش یا پادری گذاشته میشود نه در پیرامون اتاق. که باعث کاهش تداخلات گفتاری از لوپ به اتاق مجاور میشود. چنین سیستمی را که در پادریها جاگذاری شدهاند را میتوان خرید یا مثل شکل 3/7 میتوانند به هم وصل شوند. راهحل موثرتر استفاده از دو سیستم لوپ جداگانه در الگویی پیچیده که محیط را پوشش میدهد است. لوپ دوم با آمپلی فایر دوم drive میشود که یک سیگنال 90 درجه را در فاز مقابل آمپلی فایر اول تولید میکند. لوپ complex در مکانهای مرده سایر لوپها یک میدان مغناطیسی تولید میکند و اختلاف فاز 90 درجه باعث میشود در مکانهایی که دو سیگنال قوی هستند همدیگر را خنثی نکنند. این ترکیب را لوپهایی با آرایش فازی مینامند(phase array loop) ،در نتیجه یک میدان مغناطیسی متحدالشکل را ایجاد میکند و همچنین حداقل تداخلات ((spillover را در خارج محیط لوپها! دلیل دومی که چراممکن است پاسخ فرکانسی telecoil با پاسخ آکوستیکی متفاوت باشد مربوط به خود سمعک است. کویلها به صورت ذاتی ولتاژی متناسب با فرکانس تولید میکنند. طراح سمعک میتواند این موضوع را به صورت کامل یا جزئی جبران کند، با این روش که telecoil به تقویت کننده سمعک متصل شود که نتیجه نهایی roll off در فرکانسهای بم (low) است. شکل پاسخ تله کویل، نسبت به پاسخ میکروفون از روی کاتالوگ سمعک و یا با اندازهگیری پاسخ در تست باکس کاملاً مشخص میشود.
نصب یا بهبود یک لوپ: Practical tips
لوپ را به اندازهای کوچک درست کنید که بتوانید از آن دور شوید. برای منطقه بزرگتر از 2 یا 4 لوپ استفاده کنید. رزیستانس لوپ نباید کمتر از میزانی باشد که تقویت کننده میتواند به طور ایمن drive کند.(رزیستانس لوپ با یک multimeter اندازهگیری میشود یا میتوان آن را با فرمول زیر محاسبه نمود). معمولاً 4 اهم یا بیشتر مطمـءـن است (اما تا جایی که ممکن است، خصوصیات تقویتکننده را بخوانید).
یک اتاق با متراژ m5 × m5را میتوان با سیمی به قطر mm0.4 در دو دور، لوپ دار کرد که با amp با قدرت 10 وات (یا بیشتر) روشن میشود. برای سهولت کار میتوان از یک سیم ضخیمتر با تقویت کننده 10 واتی استفاده کرد البته با اضافه کردن 3 تا 5 اهم مقاومت در سریها حداقل رزیستانس کل که ضروری است فراهم میشود.
عکس 6-3 نشان داده که چگونه یک کابل دو حلقهای (twin-core) میتواند دو دور مورد نیاز را فراهم نماید.
- اگر فرمول دوست ندارید بقیه مطالب را نخوانید! برای یک اتاق باb لوپ که به صورت سری وصل شدهاند، هر کدام n دور، که هر دور در هر لوپ را p متر در نظر میگیریم، ساخته شده با سیمی به قطر (d(mm (بدون عایق)، یک میدان rms را با قدرت حداکثر A/m 0.4را تولید کند، به این ترتیب میتوان از فرمولهای زیر برای طراحی یک لوپ یا کنترل لوپ موجود استفاده کرد و محاسبات لازم را انجام داد. دقت شود اگر محیط با یک لوپ پوشیده شده (غالباً این گونه است) b برابر یک است.
فرمولهایی که در این بخش آمده توسط philbrick (1982 و استاندارد انگلیسی 7594) بیان شده، فرض شده که هیچ مقاومت خارجیای استفاده نشده که مقاومت کلی را افزایش دهد. اگر یک مقاومت استفاده شود، حداقل قدرت تقویت کننده و فرکانسcorner هر دو با نسبت رزیستانس کلی (توتال) به رزیستانس خود لوپ افزایش مییابد. حداقل قدرت تقویتکننده باید دو برابر قدرت محاسبه دربالا باشد تا peak clipping به حداقل برسد.
انتقال رادیوفرکانسی: انتقال رادیوفرکانسی این امکان را فراهم کرده که یک سیگنال از گوینده به شنونده برسد به گونهای که کمتر تحت تاثیر نویز مخرب و یا بازآوایی باشد. گوینده یک فرستنده کوچک را به خود وصل میکند. فرستنده ممکن است شامل یک Mic باشد که در این صورت نزدیک گردن وصل میشود. متناوباً، ممکن است میکروفون با کابل به فرستنده وصل شود، که در این صورت فرستنده به کمربند وصل میشود یا در داخل جیب گذاشته میشود و Mic روی سر قرار میگیرد یا به روی یقه نصب میشود. کابل اتصال نیز ممکن است به عنوان آنتن هوایی رادیو برای فرستنده عمل کند.
*رسیور(که بر فرد دارای آسیب شنوایی نصب میشود):
- میتواند به صورت الکتریکی با یک کابل به سمعک اتصال یابد. (ورودی مستقیم صوتی)
– میتواند با القای مغناطیسی (از طریق یک لوپ اطراف گردن یا با یک کویل silhouette با سمعک اتصال یابد.
– میتواند به سمعک وصل شود
– یا کل رسیور درون سمعک جا داده شود همانطور که در بخش 3.6.3 بحث کردیم.
در انتقال رادیوفرکانسی، سیگنالهای الکتریکی صوتی مستقیماً به فرم دیگر انرژی تبدیل نمیشوند (مثل آنچه که در القای مغناطیس از یک لوپ به یک telecoil اتفاق میافتاد)، اما به جای آن خصوصیات امواج الکترومغناطیس را تعدیل یا (تلفیق) میکند. این امواج الکترومغناطیسی "حامل" نامیده میشوند. در غیاب سیگنال صوتی، حامل یک موج سینوسی است. موج حامل زمانی میتواند اطلاعات را حمل کند که سیگنال صوتی برخی جنبههای حامل را تغییر داده باشد.تکنیکهای مدولاسیون دیجیتالی یا آنالوگی زیادی قابل استفادهاند اما دو تکنیک که بیشتر استفاده میشود و وابسته به فرستنده با برد کوتاه اند؛ یکی frequency modulation و دومی frequency-hopping spread-spectrum modulation اند. که در ادامه توضیح میدهیم: frequency modulation (1: در میدان سمعک، فرکانس حامل است که دایما تغییر میکند از این رو به این سیستمها FM یا frequency modulation میگویند. عکس 3/8 یک موج صوتی، یک حاصل unmodulated (بدون تغییر) و نتیجه ی حامل modulated نشان داده شده است. کار رسیور شناسایی حامل و تولید ولتاژی متناسب با سیگنال صوتی اصلی است. (نسخه عین signal اصلی)
این استخراج شکل موج modulating را demodulation مینامند.
فرمهای modulation دیگری نیز وجود دارد که استفاده میشود اما رایجترینشان ماجولیشن دامنه است که در آن سیگنال صوتی، دامنه را modulate میکند نه فرکانس حامل را! مزیت استفاده از سیستم modulation (از هر نوعی که باشد) این است که قدرت سیگنال صوتیای که از رسیور خارج میشود، بستگی به قدرت موج حامل و بنابراین بستگی به فاصله بین گیرنده و فرستنده نیز ندارد.اگرچه زمانی که موج حامل ضعیفتر میشود، رسیور تدریجاً نویز به سیگنال صوتی اضافه میکند. زمانی که حامل شدیداً ضعیف میشود، دریافت به طورکامل متوقف میشود.
احتمالاً میلیونها موج الکترومغناطیسی از میلیونها فرستنده، از میان اتاقی که هم اکنون شما نشستهاید عبور میکند.پس چگونه رسیور فقط یکی از این امواج را قبل از مدوله کردن سیگنال صوتیای که روی موج مغناطیسی هست انتخاب میکند؟ رسیور به گونهای تنظیم شده که بیشترین حساسیت را نسبت به فرکانس حامل خاص خود داشته باشد. فقط زمانی که f رسیور با f خارج شده از فرستنده متناسب باشد، رسیور سیگنال فرستاده شده را دریافت میکند.حال اگر فرستنده سیگنالهای با فرکانس مشابه بفرستند چه میشود؟ در این موارد امکان سردرگمی واشتباه کردن رسیور قطعاً وجود دارد. مجوز ساخت با تخصیص دادن بخشهای مختلف طیف الکترومغناطیسی (فرکانسهای حامل متفاوت) برای انواع مختلف فرستنده، مشکلات کار را کاهش داده. در کشورهای مختلف باندهای فرکانسی در دسترس برای سمعکها 900, 216, 183, 173, 76, 72, 43, 37 و 2400 مگاهرتز است. در هر کدام از این باندها، تعدادی فرکانس انتقالی متفاوت تصویب کردهاند و به منطقه فرکانسی اطراف هر یک "کانال انتقال" اطلاق میشود.
با سیستم FM و دریافت، زمانی که رسیور در معرض دوفرستنده ی متفاوت با فرکانس حامل مشابه و یا دو فرکانس حاملی که اختلاف ناچیزی دارند قرار میگیرد، یک پدیده میتواندکمک کننده باشد. توضیح: demodulator(تفکیک کننده)حامل را با علائم مخابراتی تعقیب میکند و سپس تغییرات فرکانس آن را در طی زمان بررسی میکند به این صورت میتواند حاملی قوی را با وجود حضور حاملی ضعیفتر به صورت همزمان تعقیب کند. پدیده تفکیک و demodulating سیگنالهای قویتر به عنوان FM capture effect (اثر تسخیر FM) شناخته میشود، زیرا رسیور توسط سیگنال قویتر تسخیر و گرفتار میشود. اگر دو فرستنده با قدرت خروجی یکسان، دو سیگنال مشابه را بفرستند، رسیور تحت تاثیر سیگنال است که از فرسنده نزدیکتر آمده است. شدت میدان آمده از یک فرستنده با مجذور فاصله از فرستنده نسبت عکس دارد و با همین نسبت کاهش مییابد.(قانون عکس مجذور فاصله)به همان شکل که برای مواج آکوستیکی است.
امواج رادیوفرکانسی از میان موانع غیرانتقالی (مثل دیوار آجری) به خوبی عبور میکنند. این امواج در حین عبور از رساناهای بزرگ مثل دیوارهای ورقه فلزی کاهش مییابند و همچنین هنگام عبور از بدن انسان نیز کاهش مییابند ولی نه به اندازه ورقه فلزی.
از اثر FM capture میتوان در مدارس استفاده کرد. برای کلاسهایی که از هم دور هستند میتوان از کانالهای مخابراتی (انتقالی) یکسانی استفاده کرد و به این شکل دانش آموزان هر کلاس سیگنالهای معلم خود را دریافت مینمایند که بسیار قویتر از سیگنالی است که معلم دیگر در کلاس دیگر با همان f تولید میشود. اما متاسفانه همیشه معلوم نیست که برای عدم تداخل فاصله آنها باید چقدر باشد. قانون عکس مجذور فاصله زمانی که اشیا فلزی بزرگ در نزدیک منبع باشد، کاملاً صدق نمیکند، که این حالت (وجود اشیای فلزی) در ساختمانها رایج است. اشیاء فلزی بزرگ میتواند باعث شود که سیگنالها از فرستندههای دور، قویتر از آنچه که انتظار میرود دریافت شوند. همچنین میتوانند امواج الکترومغناطیسی را منعکس کنند و این انعکاس صدا میتواند منجر به خنثیسازی سیگنال اصلیای است که از فرستنده میآید و در نتیجه شدت سیگنال در نقطه خاصی از اتاق کم میشود. گیرندهای که در این موقعیت باشد نمیتواند حامل را شناسایی کند و در نتیجه حذف تصادفی اتفاق میافتد؛ شنونده در این حالت فقط نویز را میشنود.گیرندههای پیشرفتهتر کشف میکنند حذف تصادفی اتفاق افتاده است و سیگنال خروجی سرکوب خواهد شد. بنابراین زمانی که کشف میکند که موج حاملی دریافت نمیکند،حالت سکوت برقرار میشود.
به این دلیل که قدرت سیگنال میتواند بسیار کمتر یا بسیار بیشتر از مقداری باشد که ما انتظار داریم در مکانهایی که FMها در چندین کلاس درس نزدیک به هم استفاده میشود، یک راهحل داریم:
این که فرستندهها در هر کلاس با فرکانس حامل خاصی به کار بیافتند و رسیورها به صورت اتوماتیک زمانی که دانش آموز وارد کلاس میشود با فرستنده همزمان شود (مطابقت زمانی کند).
بحث قبل (پاراگراف بالا) راجع به تداخل بین چند فرستنده به سیستمهایی بود که فقط برای به کار انداختن یک فرستنده طراحی شدهاند.ولی حالا سیستمهای جدیدی وجود دارد که میتواند خروجی چندین میکروفون یا فرستنده را به تنها یک رسیور برساند.
این بدان معنی است که با چندین فرستنده خود میتوانند با فرد دارای سمعک حرف بزنند و این ویژگی برای تدریس تیمی یا فعالیتهای کلاسیای که سایر دانشآموزان نقش متکلم اصلی را دارند، مفید است!
تکنیک تغییر دیجیتالی: Digital modulation techniques: تکنیک تغییر متناوب که انتقال اطلاعات دیجیتالی را فراهم میکند (مثل صدای دیجیتالی)، ترکیب differential Binary phase -shift keying و frequency hopping spread spectrum است.
در روش binary phase – shift keying صفر و یک (0 و 1) اطلاعات دیجیتال به وسیله فاز فرکانس حامل ارائه میشود. برای مثال زمانی که 1 دیجیتالی اتفاق میافتد، فاز حامل 180 درجه تغییر کرده است(شکل 9/3) و هر زمانی که صفر دیجیتالی اتفاق بیافتد، فاز تغییر نکرده است! بنابراین رسیور میتواند با کشف و شناسایی تغییر فاز حامل، اطلاعات دیجیتالی را بازیابی و دریافت کند.
این متد نیز مثل سیستم FM معایبی دارد؛اگر فرستنده دیگری فرکانسی مشابه را ارسال کند، در پذیرش این دو فرکانس تداخل به وجود میآید.
روشی که کمتر مستعد تداخل است frequency-hopping است. برای باز کردن کد یا کدگذاری، ترانسمیتر باید پا به پای فرکانس حامل بلغزد و آن را دنبال کند (البته با میزانی که از پیش تعیین شده و به صورت پراکنده هم رخ می دهد). اگر رسیور هم، همین توالی را بداند و آن را کاملاً دنبال کند، انتقال اطلاعات بی وقفه و پیوسته صورت خواهد گرفت.
در هر حامل فرکانسی جدید، رسیور به شناسایی تغییرات در فاز حامل ادامه میدهد و بنابراین اطلاعات دیجیتال بیشتری را بازیابی میکند. مزیت این روش این است که چون فرستنده در هر فرکانس قدرت کمی را میفرستد، احتمال تداخل با سایر فرستندهها کمتر میشود، نسبت به زمانی که هر دو فرستنده اطلاعاتشان را از طریق رنج فرکانسی باریکی که مشابه است بفرستند.
به منظور حفظ اطلاعات تا حدامکان، با یکی از چندین الگوریتم تراکم اطلاعات ، bit rate سینگال صوتی دیجیتالی را کاهش میدهیم.
در رسیور اطلاعات رمزگذاری شده، رمز گشایی میشوند تا بتوانند تا حد امکان سیگنال را مشابه سیگنال اصلی بازسازی کند. Bluetooth شناخته شده ترین مثال frequency hopping spread spectrum است. انتقال با hopping از میان79 کانال صورت میگیرد، در رنج فرکانس از
2, 406 MHz تا,4802 هر 1MHz!Hopها هر1600 بار در ثانیه اتفاق میافتند و اگر برای هرf حامل تداخل اتفاق بیفتد، فرستنده و رسیور (به صورت هماهنگ) آن فرکانس را از قلم میاندازند و به این ترتیب تداخل کمتری نسبت به فرستندههای باند باریک narrow band width دارند. ( به این روشadaptive frequency hopping میگویند، چون الگوها برای جلوگیری از تداخل اداپته شده اند). بلوتوثها بر آن هستند که انتقالهایی در محدوده کم مثل 30 ft. یا10m را انجام دهند،چندین ابزار در ادیولوژی با این وسیله وجود دارد . Section 3.3.1 به Noah link بلوتوثی اشاره میکند که برای برنامه ریزی سمعک از کامپیوتر است. (section3.11.1 نشان میدهد که چگونه بلوتوث به ما کمک میکند که موبایل خود را به سمعک اتصال دهیم (از طریق link بلوتوس برای لوازم فوری) اما متاسفانه اگر بخواهیم فرستندههای بلوتوث را درون سمعک بسازیم مصرف باتری زیادی دارند). عملکرد فرکانس بالای این سیستم، این سیستم را قادر به عملکرد با آنتن خیلی کوچک میکند.
سیستمهای frequency hopping به این منظور طراحی شوند که در این محدوده فرکانس بالا عمل کنند و حالا ما شروع به استفاده از این sys در سمعک کرده ایم.
عیب دیگر بلوتوس، برای بعضیapplication ها پرورتکل handshake transmission است که زمان تاخیر زیادی به سیگنال صوتی میدهد.(پرورتکل handshake transmission :در این نوع انتقال،رسیور بعد از دریافت اطلاعات، سیگنالی را برای تصدیق این که آیا سیگنال دریافت شده بدون تداخل بوده، باز پس میفرستد که این موضوع زمان بر است). پس در این حالت، صدا با ورودیهای بینایی همزمانی ندارد و میتواند لب خوانی را مخدوش کند. مشکل تداخلی جدی تر زمانی اتفاق میافتد که استفاده کننده بتواند صدای منبع اصلی را بشنود و این صدا به همراه نسخه ی تاخیریای که ازانتقال بلوتوث میآید مشکل را دو چندان میکند بنابراین زمان تاخیر در بلوتوث زمانی مشکل زا نیست که هیچ اطلاعات بینایی یا صوتی به استفاده کننده نرسد، جز اطلاعات از مسیر بلوتوث! اخیرا، بلوتوثهای با قدرت کم در زمان تاخیر کمتر از سابق ساخته شده، بنابراین امکان ساخت بلوتوث در سمعکها در آینده ایجاد شده است.
Coupling to the HA:
سیگنال صوتی که از رسیور ویراس میآید در صورتی مفید واقع میشود که به گوش آسیب دیده فرد برسند. رسیورهای وایرس ساده ترین نوع خروجی را دارند تا مستقیما یک earphone را برانند. بزرگ ترین عیب آن این است که رسیورهای ویراس عموما تون کنترلهای پیچیده و یا compression (تراکم )های قابل تنظیمی ندارند. بنابراین امکان تنظیم ویژگیهای تقویتی وجود ندارد تا بتوان به کمک آن نیازهای فرد دارای سمعک را برآورده کرد. اگر رسیور وایرس به سمعک وصل شود باید تقویت هر فرد را به درستی و دقت و با راههای زیر انجام داد:
- الکتریکی، از رسیور جیبی (body worn) از طریق یک کابل کوچک به رابط ورودی صوتی مستقیم سمعک،
- القایی؛ از رسیور جیبی از طریق یک لوپ جیبی که دور گردن فرد قرار گرفته، امواج مغناطیسی را به تله کویل سمعک میفرستد، یااز طریق یک کویل کوچک که در قطعهای پلاستیکی و باریک سوار شده و پشت گوش فرد قرار میگیرد، درست پشت سمعک BTE فرد! این کویل با عنوان silhouette (نیمرخ)شناخته میشود، چون غلاف آن برشی شبیه BTE دارد. این قطعه همچنین inductive ear hook نامیده میشود
– الکتریکی، از یک رسیور که در boot کوچکی جا گرفته و به دکمه ی سمعک پشت گوشی بسته میشود.
– الکتریکی از یک رسیوری که کاملا درسمعک جمع شده.