林 娟

（福建省計(jì)量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

聽覺是人類最重要的感覺之一，擁有好的聽力是人們進(jìn)行正常溝通和交流的基礎(chǔ)。根據(jù)世衛(wèi)組織建議，聽力受損和未受損的人群都應(yīng)該定期到醫(yī)院進(jìn)行耳部保健和聽力檢查。聽力計(jì)是臨床聽力診斷、聽力保護(hù)和聽力康復(fù)等領(lǐng)域普遍應(yīng)用的儀器，測(cè)聽結(jié)果不僅關(guān)系到醫(yī)生對(duì)疾病的診斷治療、助聽器驗(yàn)配，還為工傷、事故鑒定、職業(yè)性聽力損傷分級(jí)和聽力傷殘等評(píng)定提供依據(jù)。聽力計(jì)量值不準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致結(jié)論的偏差，直接影響醫(yī)生臨床診斷和聽力患者治療的效果，故聽力計(jì)的計(jì)量是至關(guān)重要的，直接關(guān)系到民眾的身體健康，因此聽力計(jì)需定期進(jìn)行計(jì)量和校準(zhǔn)。目前純音聽力計(jì)也列入實(shí)施強(qiáng)制檢定計(jì)量器具目錄中，實(shí)行定點(diǎn)定期檢定。

1 純音聽力計(jì)組成及工作原理

純音聽力計(jì)是一種用于測(cè)量人耳聽閾為診斷聽覺疾病提供依據(jù)的計(jì)量器具，如圖1所示。純音聽力計(jì)按其不同的功能，分為4種類型（1型高級(jí)臨床診斷/研究、2型臨床診斷、3型基本診斷、4型篩查/監(jiān)測(cè)），不同型別的純音聽力計(jì)的基本功能要求也不同。純音聽力計(jì)一般由信號(hào)源、功率放大器、信號(hào)級(jí)控制器及電聲換能器（氣導(dǎo)耳機(jī)和骨導(dǎo)耳機(jī)）等部分組成。聽力計(jì)的信號(hào)源產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)級(jí)控制器控制輸出滿足不同頻率的聽力零級(jí)要求的純音信號(hào)，該純音信號(hào)經(jīng)功率放大器放大，驅(qū)動(dòng)電聲換能器，電聲換能器（氣導(dǎo)耳機(jī)或骨導(dǎo)耳機(jī)）將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)或振動(dòng)信號(hào)，人耳或乳突接收到信號(hào)，即可進(jìn)行聽力測(cè)試。

圖1 純音聽力計(jì)結(jié)構(gòu)圖

2 純音聽力計(jì)主要計(jì)量特性參數(shù)

純音聽力計(jì)的主要計(jì)量參數(shù)有：頻率準(zhǔn)確度、總諧波失真、基準(zhǔn)等效聽閾聲壓級(jí)（氣導(dǎo)聽力零級(jí)）、基準(zhǔn)等效閾力級(jí)準(zhǔn)確度（骨導(dǎo)聽力零級(jí)）、掩蔽聲級(jí)、氣導(dǎo)耳機(jī)及骨導(dǎo)耳機(jī)頭環(huán)力等。

（1）頻率準(zhǔn)確度及總諧波失真：純音聽力計(jì)發(fā)出特定頻率的純音，該純音的頻率和失真度要滿足一定的要求，1型和2型為±1%，3型和4型為±2%，總諧波失真（氣導(dǎo)2.5%，骨導(dǎo)5.5%）。如果聽力計(jì)發(fā)出的純音頻率不準(zhǔn)，失真大，那么醫(yī)生對(duì)患者進(jìn)行聽力測(cè)試時(shí)，患者聽到不是該頻率的聲音，最后得到的測(cè)試結(jié)果有誤，影響醫(yī)生對(duì)病情的診斷。

（2）基準(zhǔn)等效聽閾聲壓級(jí)（氣導(dǎo)聽力零級(jí)）：該參數(shù)是在規(guī)定頻率下，年齡為18～30歲，足夠數(shù)量的男女兩性耳科正常人在本底噪聲很低的測(cè)聽室，佩戴一定型號(hào)耳機(jī)所能聽到的最弱的聲音，此時(shí)將該耳機(jī)耦合到規(guī)定型號(hào)的聲耦合腔或仿真耳中得到的值即為氣導(dǎo)聽力零級(jí)。氣導(dǎo)聽力零級(jí)是作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，直接影響判斷聽力損失的準(zhǔn)確性，而聽力損傷的變化和類型直接影響醫(yī)生對(duì)疾病的診斷和治療以及助聽器的選配。聽力計(jì)輸出聲音聲壓級(jí)偏低，可能得出聽力差的錯(cuò)誤診斷，聽力計(jì)輸出聲音聲壓級(jí)偏高，可能得出聽力好的錯(cuò)誤診斷。

（3）基準(zhǔn)等效閾力級(jí)（骨導(dǎo)聽力零級(jí)）：該參數(shù)是在規(guī)定頻率下，年齡為18～30歲，足夠數(shù)量的男女兩性耳科正常人在本底噪聲很低的測(cè)聽室使用規(guī)定結(jié)構(gòu)的骨振器和機(jī)械耦合器所能聽到的最弱的聲音，此時(shí)將該骨振器耦合到一定型號(hào)的仿真乳突上得到的值即為骨導(dǎo)聽力零級(jí)。骨導(dǎo)聽力零級(jí)也和氣導(dǎo)聽力零級(jí)一樣，骨導(dǎo)聽力零級(jí)值不準(zhǔn)，得到的聽力圖就不準(zhǔn)確，直接影響醫(yī)生的臨床診斷和對(duì)聽力患者治療的效果。

（4）掩蔽聲級(jí)：該參數(shù)是在規(guī)定頻率下，掩蔽耳機(jī)耦合到聲耦合腔或者仿真耳上時(shí)，加上各個(gè)頻率相應(yīng)的氣導(dǎo)聽力零級(jí)時(shí)得到的數(shù)值。在患者進(jìn)行測(cè)聽時(shí)，如果患者兩只耳朵氣導(dǎo)聽閾相差40 dB以上，或者氣導(dǎo)和骨導(dǎo)聽閾相差15 dB以上，為了防止信號(hào)通過顱骨振動(dòng)或者其他方式傳到非測(cè)試耳，引起非測(cè)試耳聽到測(cè)聽信號(hào)，因此需要對(duì)非測(cè)試耳加掩蔽信號(hào)，防止其聽到測(cè)聽信號(hào)導(dǎo)致測(cè)聽結(jié)果有誤。因此若想得到準(zhǔn)確可靠的測(cè)聽結(jié)果，掩蔽聲級(jí)的準(zhǔn)確度也至關(guān)重要。

（5）耳機(jī)頭環(huán)力：耳機(jī)頭環(huán)力，包括氣導(dǎo)耳機(jī)頭環(huán)力和骨導(dǎo)耳機(jī)頭環(huán)力。聽力零級(jí)值固然重要，耳機(jī)頭環(huán)力也是影響測(cè)聽結(jié)果一個(gè)很重要的因素。聽力計(jì)氣導(dǎo)聽力零級(jí)或骨導(dǎo)聽力零級(jí)校準(zhǔn)時(shí)是在氣導(dǎo)耳機(jī)或者骨導(dǎo)耳機(jī)上加一個(gè)靜態(tài)力（5.4±0.5）N，從而得到聽力計(jì)氣導(dǎo)或骨導(dǎo)聽力零級(jí)值。純音測(cè)聽是主觀測(cè)聽，因此耳機(jī)頭環(huán)太松或者太緊，患者在進(jìn)行測(cè)聽時(shí)氣導(dǎo)耳機(jī)與耳朵、骨導(dǎo)耳機(jī)和乳突都不能很好地耦合，直接影響患者對(duì)聽到聲音的反應(yīng)，從而影響測(cè)聽結(jié)果。

3 聽力計(jì)檢定裝置組成及測(cè)量原理

3.1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）耳模擬器：耳模擬器是模擬人耳聲學(xué)阻抗特性的物理裝置。 針對(duì)聽力計(jì)配套耳機(jī)的不同，使用的耳模擬器也有所不同。校準(zhǔn)插入式耳機(jī)一般使用符合IEC 60318-4的堵耳模擬器；校準(zhǔn)高頻耳機(jī)需使用符合IEC 60318-1的耳模擬器；校準(zhǔn)普通耳機(jī)比如TDH39耳機(jī)、DD45耳機(jī)需使用符合IEC 60318-3的耳模擬器。

（2）仿真乳突：仿真乳突是一個(gè)模仿人頭部機(jī)械特性的仿真儀器，模擬人乳突部位的力阻抗設(shè)備。它主要由人體頭部機(jī)械特性仿真裝置以及內(nèi)置的力傳感器等組成。骨振器耦合到仿真乳突的橡膠膜片上，骨振器振動(dòng)，力耦合器的內(nèi)置力傳感器將接收到的力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出到聲分析儀上，該聲分析儀上得到的值即為聽力計(jì)的骨導(dǎo)聽力零級(jí)。

（3）壓力場(chǎng)型傳聲器：耳模擬器屬于模擬人耳阻抗特性的裝置，傳聲器與耳模擬器配合使用，傳聲器安裝于耳模擬器的內(nèi)部，屬于一種聲電換能器，可以將接收到的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而在聲分析儀得到的值即為聽力計(jì)的氣導(dǎo)聽力零級(jí)。由于傳聲器使用的聲場(chǎng)屬于壓力場(chǎng)，因此需要使用壓力場(chǎng)型傳聲器而不是自由場(chǎng)型，而且根據(jù)配合使用的耳模擬器的不同，選用不同尺寸的壓力場(chǎng)型傳聲器。

（4）聲分析儀：聲分析儀是一種高精度、便于攜帶的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器。它可以替代測(cè)量放大器、倍頻程濾波器和失真度儀等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。目前大多數(shù)計(jì)量院都配備該儀器，該儀器在現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)的儀器優(yōu)勢(shì)在于便于攜帶，性能穩(wěn)定，且簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)安裝儀器的過程，提高了現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聽力計(jì)量的效率。

3.2 計(jì)量檢定裝置的組成

聽力計(jì)計(jì)量檢定裝置的主要標(biāo)準(zhǔn)器有耳模擬器、力耦合器、1英寸或1/2英寸壓力場(chǎng)型標(biāo)準(zhǔn)傳聲器與聲分析儀等。

（1）氣導(dǎo)聽力零級(jí)檢定裝置如圖2所示。將聽力計(jì)的氣導(dǎo)耳機(jī)拆開，然后將氣導(dǎo)耳機(jī)正向耦合于仿真耳并垂直受力，仿真耳輸出連接聲分析儀（或測(cè)量放大器和帶通濾波器）。

圖2 氣導(dǎo)聽力零級(jí)值檢定裝置

（2）骨導(dǎo)聽力零級(jí)檢定裝置如圖3所示。將聽力計(jì)的骨導(dǎo)耳機(jī)的骨振器從頭環(huán)上卸下，骨導(dǎo)耳機(jī)正向耦合于仿真乳突上并垂直受力，仿真乳突輸出連接聲分析儀（或測(cè)量放大器和帶通濾波器）。

圖3 骨導(dǎo)聽力零級(jí)值檢定裝置

3.3 測(cè)量原理

（1）氣導(dǎo)聽力零級(jí)的測(cè)量原理是將氣導(dǎo)耳機(jī)正向耦合于耳模擬器上，耳機(jī)受垂直力（5.4±0.5）N，一般用質(zhì)量為500 g的砝碼壓在氣導(dǎo)耳機(jī)上，氣導(dǎo)耳機(jī)與耳模擬器耦合時(shí)耳機(jī)芯要對(duì)準(zhǔn)耳模擬器的耦合腔。純音聽力計(jì)輸出特定頻率和聽力級(jí)為50 dB的純音信號(hào)，經(jīng)氣導(dǎo)耳機(jī)輸出到耳模擬器，耳模擬器耦合腔中的壓力場(chǎng)傳聲器接收到該聲信號(hào)，并將該聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出到聲分析儀或者測(cè)量放大器，在聲分析儀或測(cè)量放大器上讀出該純音信號(hào)的聲壓級(jí)，則聽力計(jì)的氣導(dǎo)聽力零級(jí)值為：

RETSPL=聲分析儀或測(cè)量放大器示值-50 dB（聽力計(jì)輸出的聽力級(jí)）

（2）骨導(dǎo)聽力零級(jí)的測(cè)量原理是將骨導(dǎo)耳機(jī)正向耦合于力耦合器上，骨振器受垂直力（5.4±0.5）N，一般用質(zhì)量為500 g的砝碼壓在骨振器上，骨振器與力耦合器耦合時(shí)要位于力耦合器的中心位置。純音聽力計(jì)輸出特定頻率和聽力計(jì)為30 dB的純音信號(hào)，骨振器振動(dòng)，力耦合器內(nèi)部的傳感器接收到該振動(dòng)信號(hào)，將該力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出到聲分析儀或者測(cè)量放大器，在聲分析儀或測(cè)量放大器上讀出該純音信號(hào)的聲壓級(jí)，則聽力計(jì)的骨導(dǎo)聽力零級(jí)值為（其中Ts為力耦合器的靈敏度級(jí)）：

RETSPL=聲分析儀或測(cè)量放大器示值-Ts-30dB（聽力計(jì)輸出的聽力級(jí)）

3.4 聽力計(jì)檢定過程注意事項(xiàng)

結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)聽力計(jì)的檢定工作提出幾點(diǎn)建議，從而更好地提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

（1）氣導(dǎo)聽力零級(jí)參考值。聽力計(jì)配套耳機(jī)有多種類型，有TDH39耳機(jī)、DD45耳機(jī)、插入式耳機(jī)EAR3A以及高頻耳機(jī)DD450等。不同的氣導(dǎo)耳機(jī)及其配合使用的耳模擬器的不同，會(huì)導(dǎo)致氣導(dǎo)零級(jí)值參考值不同。檢定時(shí)首先要注意聽力計(jì)耳機(jī)的類型，根據(jù)不同的氣導(dǎo)耳機(jī)選用不同的耳模擬器，這些標(biāo)準(zhǔn)值在純音聽力計(jì)檢定規(guī)程（或者國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4854以及GB/T 16402）均有說明。不同耳機(jī)在各個(gè)頻率點(diǎn)的氣導(dǎo)聽力零級(jí)值差異很大，選錯(cuò)參考值會(huì)導(dǎo)致檢定結(jié)果的誤判。

（2）實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器聲壓靈敏度級(jí)修正。純音聽力計(jì)校準(zhǔn)是測(cè)量聽力計(jì)耳機(jī)發(fā)出聲音，壓力場(chǎng)傳聲器接收該聲信號(hào)，并將該聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，聲分析儀或者測(cè)量放大器上顯示該電信號(hào)的值，但是由于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器每個(gè)頻率點(diǎn)的聲壓靈敏度級(jí)不同，因此可以根據(jù)壓力場(chǎng)傳聲器的溯源證書，找到各個(gè)頻率點(diǎn)的聲壓靈敏度級(jí)，對(duì)測(cè)得的氣導(dǎo)耳機(jī)聽力零級(jí)值進(jìn)行修正。

（3）氣導(dǎo)耳機(jī)與耳模擬器的耦合。氣導(dǎo)耳機(jī)與耳模擬器耦合時(shí)，要先將耳墊拆下，若不拆下耳墊，很難保證氣導(dǎo)耳機(jī)和耳模擬器無聲漏。氣導(dǎo)耳機(jī)的機(jī)芯與耳模擬器應(yīng)同軸，聲音無泄漏，密封性好，否則對(duì)低頻氣導(dǎo)零級(jí)值影響尤為明顯。

（4）骨導(dǎo)耳機(jī)與力耦合器的耦合。骨振器與力耦合器耦合時(shí)，骨振器也要從頭環(huán)上拆下。骨振器要放置于力耦合器橡膠墊的中心位置，且要保持骨振器水平，力耦合器的皮筋要均勻壓住骨振器，骨振器在仿真乳突上的位置不同，得到的骨導(dǎo)聽力零級(jí)值差異也很大，對(duì)骨導(dǎo)耳機(jī)聽力零級(jí)值高頻的影響尤為明顯。

（5）力耦合器與聲分析儀的連接導(dǎo)線長(zhǎng)度的影響。仿真乳突與聲分析儀或者測(cè)量放大器連接時(shí)需要使用導(dǎo)線，導(dǎo)線長(zhǎng)度在50 cm左右最適宜，如果導(dǎo)線長(zhǎng)度過長(zhǎng)，測(cè)得值會(huì)有偏差，這點(diǎn)在進(jìn)行骨導(dǎo)聽力零級(jí)比對(duì)時(shí)尤為重要。

（6）檢定時(shí)環(huán)境溫度對(duì)力耦合器的影響。力耦合器的阻抗特性曲線隨溫度變化而變化，溫度對(duì)4 kHz測(cè)得值影響最大。為了提高測(cè)量精度，校準(zhǔn)時(shí)環(huán)境條件最好在23 ℃±1 ℃左右。

（7）掩蔽噪聲聲壓級(jí)值。掩蔽聲級(jí)過大或過小對(duì)測(cè)聽結(jié)果的影響很大。掩蔽噪聲聲壓級(jí)過小，起不到掩蔽作用；掩蔽噪聲聲壓級(jí)過大，又會(huì)產(chǎn)生過掩蔽現(xiàn)象。規(guī)程附錄C給出了窄帶掩蔽噪聲的基準(zhǔn)級(jí)，但實(shí)際檢定過程，窄帶噪聲的基準(zhǔn)級(jí)需要加上相應(yīng)中心頻率的基準(zhǔn)等效聽閾聲壓級(jí)。

（8）耳機(jī)頭環(huán)力準(zhǔn)確度。耳機(jī)頭環(huán)力準(zhǔn)確度在聽力計(jì)檢定中很容易被忽視。但是實(shí)際使用中，耳機(jī)頭環(huán)力的大小直接影響耳機(jī)與人耳的耦合度。耳機(jī)頭環(huán)過松或者過緊，直接影響人耳對(duì)聽到聲音的反應(yīng)，從而影響最后的測(cè)聽結(jié)果。

（9）檢定環(huán)境對(duì)聽力計(jì)計(jì)量的影響。應(yīng)盡可能在安靜的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行聽力計(jì)檢定，檢定環(huán)境條件應(yīng)至少滿足測(cè)聽環(huán)境條件，一般來說實(shí)驗(yàn)室環(huán)境噪聲小于30 dB（A），盡量排除環(huán)境噪聲和振動(dòng)對(duì)檢定結(jié)果的影響，提高測(cè)量精度。

5 總結(jié)

綜上，純音聽力計(jì)各計(jì)量特性的準(zhǔn)確度對(duì)患者的測(cè)聽結(jié)果有著至關(guān)重要的影響，直接影響醫(yī)生的診斷和患者的治療效果。因此聽力計(jì)定期計(jì)量尤為重要，而且純音聽力計(jì)還屬于強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具。除了主觀測(cè)聽設(shè)備（純音聽力計(jì)）外，大多數(shù)醫(yī)院還配備客觀測(cè)聽設(shè)備（腦干誘發(fā)電位儀、阻抗聽力計(jì)和耳聲發(fā)射測(cè)量?jī)x）以及測(cè)聽環(huán)境（測(cè)聽室）均需要定期聯(lián)系計(jì)量部門檢定或者校準(zhǔn)，作為計(jì)量部門不僅有義務(wù)宣傳測(cè)聽設(shè)備定期計(jì)量的重要性，還要不斷完善主觀和客觀測(cè)聽設(shè)備檢定或校準(zhǔn)的能力，以確保本地區(qū)測(cè)聽設(shè)備準(zhǔn)確可靠和量值的統(tǒng)一。