Technische werking van hoorapparaten

TinusTech

Golden Member

Gepost dinsdag 7 december 2021 13:55:27

Beste mensen,

Ik moest er helaas een paar jaar geleden ook aan geloven. Hoorapparaten. Afgezien van gemak en last rijzen er bij mij als electronica-geïnteresseerde ook technische vragen waarvoor ik op internet en op dit forum maar weinig antwoorden vind.

Die apparaatjes gaan op een hoorbatterijtje (zink/lucht type 312) bij mij zo'n 75 uur mee. Capaciteit 180 mAh bij 1,4 volt. Bij inschakelen trekken ze dus 2,5 mA gemiddeld.
Daarvoor wordt het geluid digitaal gefilterd en aangepast aan je gehoorverlies (3 verschillende programma's), gecomprimeerd (hard-zacht dichter bij elkaar gebracht) en worden te harde geluiden verwijderd (gemuted). Ook is er bescherming tegen 'rondzingen'.
De apparaatjes bevatten dan ook nog 2 microfoontjes (+versterker) en een zendertje waarmee ze met elkaar in verbinding staan en de bediening op elkaar afstemmen. Ook het luidsprekertje wat het geluid In de gehoorgang laat horen neemt stroom.

Vragen. Hoe krijgen de fabrikanten het voor elkaar om die mini-computer continu allerlei gecompliceerde bewerkingen op audiobestanden te laten doen met zo'n extreem laag stroomverbruik?
Wat is de technologie achter deze kleine computers. Hoe worden ze ontworpen en geprogrammeerd om zo zuinig te werken?

buzzy
Gepost dinsdag 7 december 2021 16:37:48

Vergeleken bij een beetje uP is zo'n audiodingetje electronisch gezien maar erg leeg. Omdat het in het oor zit is de luisterafstand zeerkort en bovendien goed gekoppeld. Het vermogen wat nodig is voor de luidspreker is derhalve minimaal. Als je rekent dat een radio op huiskamersterkte gemiddeld 50mW aflevert , is het duidelijk dat dat voor iets wat in het oor zit factoren minder is.

flipflop
Gepost dinsdag 7 december 2021 19:03:22

Zo extreem zuinig is dat toch niet. 2.5mA is best "slurpen" :-) Een pacemaker stroomopname wordt in uA's gemeten, da's pas zuinig.
Ik schat in dat er in de gehoorapparaten ook een ASIC zit, die dus heel specifiek voor dit doel ontworpen is. Factoren die dat zuinig kunnen maken:
- klokfrequentie zo laag mogelijk houden. Kan prima, het gaat maar om audio tot een paar kHz
- klok uitzetten als het kan (bv als je niet beweegt, dan slaap je)
- asynchrone logica gebruiken. Dus niet een klok die continue loopt, maar de flip-flops schakelen alleen als er iets gebeurd. Beetje old-school is dat.
- chiptechnologie met lage statische lek gebruiken
- "grove" chiptech gebruiken, dus geen 6nm maar bv 250nm of 1um.
- elke flip-flop verantwoorden, geen eentje teveel gebuiken.
- ehm....

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein
KlaasZ
Gepost dinsdag 7 december 2021 20:53:13

Op 7 december 2021 19:03:22 schreef flipflop:
Kan prima, het gaat maar om audio tot een paar kHz

Een paar is 2. :)
Mijn hulpoortjes gaan minstens tot 8 kHz