林 娟

（福建省計量科學(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)院進行耳部保健和聽力檢查。聽力計是臨床聽力診斷、聽力保護和聽力康復(fù)等領(lǐng)域普遍應(yīng)用的儀器，測聽結(jié)果不僅關(guān)系到醫(yī)生對疾病的診斷治療、助聽器驗配，還為工傷、事故鑒定、職業(yè)性聽力損傷分級和聽力傷殘等評定提供依據(jù)。聽力計量值不準(zhǔn)會導(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，故聽力計的計量是至關(guān)重要的，直接關(guān)系到民眾的身體健康，因此聽力計需定期進行計量和校準(zhǔn)。目前純音聽力計也列入實施強制檢定計量器具目錄中，實行定點定期檢定。

1 純音聽力計組成及工作原理

純音聽力計是一種用于測量人耳聽閾為診斷聽覺疾病提供依據(jù)的計量器具，如圖1所示。純音聽力計按其不同的功能，分為4種類型（1型高級臨床診斷/研究、2型臨床診斷、3型基本診斷、4型篩查/監(jiān)測），不同型別的純音聽力計的基本功能要求也不同。純音聽力計一般由信號源、功率放大器、信號級控制器及電聲換能器（氣導(dǎo)耳機和骨導(dǎo)耳機）等部分組成。聽力計的信號源產(chǎn)生信號，信號級控制器控制輸出滿足不同頻率的聽力零級要求的純音信號，該純音信號經(jīng)功率放大器放大，驅(qū)動電聲換能器，電聲換能器（氣導(dǎo)耳機或骨導(dǎo)耳機）將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號或振動信號，人耳或乳突接收到信號，即可進行聽力測試。

圖1 純音聽力計結(jié)構(gòu)圖

2 純音聽力計主要計量特性參數(shù)

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

（1）頻率準(zhǔn)確度及總諧波失真：純音聽力計發(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%）。如果聽力計發(fā)出的純音頻率不準(zhǔn)，失真大，那么醫(yī)生對患者進行聽力測試時，患者聽到不是該頻率的聲音，最后得到的測試結(jié)果有誤，影響醫(yī)生對病情的診斷。

（2）基準(zhǔn)等效聽閾聲壓級（氣導(dǎo)聽力零級）：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聽室，佩戴一定型號耳機所能聽到的最弱的聲音，此時將該耳機耦合到規(guī)定型號的聲耦合腔或仿真耳中得到的值即為氣導(dǎo)聽力零級。氣導(dǎo)聽力零級是作為標(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)生對疾病的診斷和治療以及助聽器的選配。聽力計輸出聲音聲壓級偏低，可能得出聽力差的錯誤診斷，聽力計輸出聲音聲壓級偏高，可能得出聽力好的錯誤診斷。

（3）基準(zhǔn)等效閾力級（骨導(dǎo)聽力零級）：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聽室使用規(guī)定結(jié)構(gòu)的骨振器和機械耦合器所能聽到的最弱的聲音，此時將該骨振器耦合到一定型號的仿真乳突上得到的值即為骨導(dǎo)聽力零級。骨導(dǎo)聽力零級也和氣導(dǎo)聽力零級一樣，骨導(dǎo)聽力零級值不準(zhǔn)，得到的聽力圖就不準(zhǔn)確，直接影響醫(yī)生的臨床診斷和對聽力患者治療的效果。

（4）掩蔽聲級：該參數(shù)是在規(guī)定頻率下，掩蔽耳機耦合到聲耦合腔或者仿真耳上時，加上各個頻率相應(yīng)的氣導(dǎo)聽力零級時得到的數(shù)值。在患者進行測聽時，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，為了防止信號通過顱骨振動或者其他方式傳到非測試耳，引起非測試耳聽到測聽信號，因此需要對非測試耳加掩蔽信號，防止其聽到測聽信號導(dǎo)致測聽結(jié)果有誤。因此若想得到準(zhǔn)確可靠的測聽結(jié)果，掩蔽聲級的準(zhǔn)確度也至關(guān)重要。

（5）耳機頭環(huán)力：耳機頭環(huán)力，包括氣導(dǎo)耳機頭環(huán)力和骨導(dǎo)耳機頭環(huán)力。聽力零級值固然重要，耳機頭環(huán)力也是影響測聽結(jié)果一個很重要的因素。聽力計氣導(dǎo)聽力零級或骨導(dǎo)聽力零級校準(zhǔn)時是在氣導(dǎo)耳機或者骨導(dǎo)耳機上加一個靜態(tài)力（5.4±0.5）N，從而得到聽力計氣導(dǎo)或骨導(dǎo)聽力零級值。純音測聽是主觀測聽，因此耳機頭環(huán)太松或者太緊，患者在進行測聽時氣導(dǎo)耳機與耳朵、骨導(dǎo)耳機和乳突都不能很好地耦合，直接影響患者對聽到聲音的反應(yīng)，從而影響測聽結(jié)果。

3 聽力計檢定裝置組成及測量原理

3.1 計量標(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。 針對聽力計配套耳機的不同，使用的耳模擬器也有所不同。校準(zhǔn)插入式耳機一般使用符合IEC 60318-4的堵耳模擬器；校準(zhǔn)高頻耳機需使用符合IEC 60318-1的耳模擬器；校準(zhǔn)普通耳機比如TDH39耳機、DD45耳機需使用符合IEC 60318-3的耳模擬器。

（2）仿真乳突：仿真乳突是一個模仿人頭部機械特性的仿真儀器，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，力耦合器的內(nèi)置力傳感器將接收到的力信號轉(zhuǎn)化為電信號輸出到聲分析儀上，該聲分析儀上得到的值即為聽力計的骨導(dǎo)聽力零級。

（3）壓力場型傳聲器：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轉(zhuǎn)化為電信號，從而在聲分析儀得到的值即為聽力計的氣導(dǎo)聽力零級。由于傳聲器使用的聲場屬于壓力場，因此需要使用壓力場型傳聲器而不是自由場型，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)測量儀器。它可以替代測量放大器、倍頻程濾波器和失真度儀等計量標(biāo)準(zhǔn)器。目前大多數(shù)計量院都配備該儀器，該儀器在現(xiàn)場檢定時相對于傳統(tǒng)的儀器優(yōu)勢在于便于攜帶，性能穩(wěn)定，且簡化了現(xiàn)場安裝儀器的過程，提高了現(xiàn)場進行聽力計量的效率。

3.2 計量檢定裝置的組成

聽力計計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英寸壓力場型標(biāo)準(zhǔn)傳聲器與聲分析儀等。

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

圖2 氣導(dǎo)聽力零級值檢定裝置

（2）骨導(dǎo)聽力零級檢定裝置如圖3所示。將聽力計的骨導(dǎo)耳機的骨振器從頭環(huán)上卸下，骨導(dǎo)耳機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（或測量放大器和帶通濾波器）。

圖3 骨導(dǎo)聽力零級值檢定裝置

3.3 測量原理

（1）氣導(dǎo)聽力零級的測量原理是將氣導(dǎo)耳機正向耦合于耳模擬器上，耳機受垂直力（5.4±0.5）N，一般用質(zhì)量為500 g的砝碼壓在氣導(dǎo)耳機上，氣導(dǎo)耳機與耳模擬器耦合時耳機芯要對準(zhǔn)耳模擬器的耦合腔。純音聽力計輸出特定頻率和聽力級為50 dB的純音信號，經(jīng)氣導(dǎo)耳機輸出到耳模擬器，耳模擬器耦合腔中的壓力場傳聲器接收到該聲信號，并將該聲信號轉(zhuǎn)化為電信號輸出到聲分析儀或者測量放大器，在聲分析儀或測量放大器上讀出該純音信號的聲壓級，則聽力計的氣導(dǎo)聽力零級值為：

RETSPL=聲分析儀或測量放大器示值-50 dB（聽力計輸出的聽力級）

（2）骨導(dǎo)聽力零級的測量原理是將骨導(dǎo)耳機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要位于力耦合器的中心位置。純音聽力計輸出特定頻率和聽力計為30 dB的純音信號，骨振器振動，力耦合器內(nèi)部的傳感器接收到該振動信號，將該力信號轉(zhuǎn)化為電信號輸出到聲分析儀或者測量放大器，在聲分析儀或測量放大器上讀出該純音信號的聲壓級，則聽力計的骨導(dǎo)聽力零級值為（其中Ts為力耦合器的靈敏度級）：

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

3.4 聽力計檢定過程注意事項

結(jié)合日常工作經(jīng)驗，對聽力計的檢定工作提出幾點建議，從而更好地提高測量準(zhǔn)確度。

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

（2）實驗室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器聲壓靈敏度級修正。純音聽力計校準(zhǔn)是測量聽力計耳機發(fā)出聲音，壓力場傳聲器接收該聲信號，并將該聲信號轉(zhuǎn)化為電信號，聲分析儀或者測量放大器上顯示該電信號的值，但是由于實驗室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器每個頻率點的聲壓靈敏度級不同，因此可以根據(jù)壓力場傳聲器的溯源證書，找到各個頻率點的聲壓靈敏度級，對測得的氣導(dǎo)耳機聽力零級值進行修正。

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

（4）骨導(dǎo)耳機與力耦合器的耦合。骨振器與力耦合器耦合時，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)聽力零級值差異也很大，對骨導(dǎo)耳機聽力零級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)線長度的影響。仿真乳突與聲分析儀或者測量放大器連接時需要使用導(dǎo)線，導(dǎo)線長度在50 cm左右最適宜，如果導(dǎo)線長度過長，測得值會有偏差，這點在進行骨導(dǎo)聽力零級比對時尤為重要。

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

（7）掩蔽噪聲聲壓級值。掩蔽聲級過大或過小對測聽結(jié)果的影響很大。掩蔽噪聲聲壓級過小，起不到掩蔽作用；掩蔽噪聲聲壓級過大，又會產(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，但實際檢定過程，窄帶噪聲的基準(zhǔn)級需要加上相應(yīng)中心頻率的基準(zhǔn)等效聽閾聲壓級。

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

（9）檢定環(huán)境對聽力計計量的影響。應(yīng)盡可能在安靜的實驗室環(huán)境下進行聽力計檢定，檢定環(huán)境條件應(yīng)至少滿足測聽環(huán)境條件，一般來說實驗室環(huán)境噪聲小于30 dB（A），盡量排除環(huán)境噪聲和振動對檢定結(jié)果的影響，提高測量精度。

5 總結(jié)

綜上，純音聽力計各計量特性的準(zhǔn)確度對患者的測聽結(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。因此聽力計定期計量尤為重要，而且純音聽力計還屬于強制檢定的計量器具。除了主觀測聽設(shè)備（純音聽力計）外，大多數(shù)醫(yī)院還配備客觀測聽設(shè)備（腦干誘發(fā)電位儀、阻抗聽力計和耳聲發(fā)射測量儀）以及測聽環(huán)境（測聽室）均需要定期聯(lián)系計量部門檢定或者校準(zhǔn)，作為計量部門不僅有義務(wù)宣傳測聽設(shè)備定期計量的重要性，還要不斷完善主觀和客觀測聽設(shè)備檢定或校準(zhǔn)的能力，以確保本地區(qū)測聽設(shè)備準(zhǔn)確可靠和量值的統(tǒng)一。