Слуховой аппарат на свойстве костной проводимости

Научно-практическая конференция
обучающихся начального и среднего профессионального образования

«Шаг в будущую профессию»

Слуховой аппарат на свойстве костной проводимости

Козулин Данил

Якутский Колледж Связи и Энергетики имени П.И.Дудкина

1 курс специальность ОИБ-18 (Обеспечение Информационной безопасности автоматизированных систем 1 курс на базе 9 классов)

Научный руководитель: Марина Владимировна

преподаватель физики в ЯКСЭ

г. Якутск

Содержание

1. Цель, актуальность и задачи.
2. Произвести исследования по выбранной теме.
3. Разработка устройства.
4. Экономический расчет.
5. Приложение
6. Источники инфромации.

Цель:

Это проект разрабатывался с целью обеспечения людей с ограниченными возможностями, дешевыми слуховыми аппаратами.

В первую очередь передо мной стояла цель разработать безопасный, дешевый, компактный и автономный слуховой аппарат, рассмотреть все варианты конструирования и прийти к оптимальному варианту.

Актуальность:

На данный момент есть только один способ вернуть слух людям и с помощью слухового аппарата, стоимость которого начинается от 20 тысяч рублей, в моем же случае, мною сконструированное устройство не будет уступать «магазинным» аналогам, но будет стоить в разы дешевле.

Задачи:

1. Произвести исследования по выбранной теме.
2. Разработать модель
3. Подвести экономические расчеты

2. Исследования по выбранной теме.

Вначале  необходимо было произвести исследование в областях медицины  и электротехнике. Определиться каким образом, и какими средствами, будет осуществляться передача низкочастотных звуковых колебаний в костную ткань головы, при этом обходя, внешнее ухо и напрямую воздействуя на слуховые косточки находящийся в среднем ухе.    

К сожалению, этот слуховой аппарат подходит не всем людям, а только тем, у кого имеются проблемы с наружным ухом и барабанной перепонкой

И так, изучив материал в этих сферах мой выбор пал на создание аппарата по средствам аккумуляторного МШУЗЧ (мало шумящего усилителя звуковой частоты) в роле нагрузочного элементы мной были выбраны 2 варианта:

1. Пьезоэлектрический элемент
2. Вибрационные динамики

Мой выбор пал на обратные пьезоэлектрические элементы т.к. они имею ряд достоинств перед вибро-динамиками:  

1. Малые габариты
2. Низкая стоимость
3. Никакого вреда здоровью

Так  как динамики имеют ряд недостатков

• Габариты и масса
• Стоимость
• Не безопасно для здоровья человека, потому что в нем стоит мощный соленоид и якорь. Через соленоид пропускается сигнал, и массивный якорь начинает вибрировать. Чтобы раскачать поверхность на излучение звука прикладывается достаточно мощный спектральный импульс на частотах от 50(80)Гц до 20 кГц. Таким образом  на поверхность передается длительная серия ударов во всем этом частотном диапазоне – вибрация.

Но так же имеются и преимущества: высокий спектр воспроизводимых частот от 50 до 20кГц, в сравнение с пьезоэлектрическими элементами у которых он составляет от  1 Гц до 4кГц это гораздо выше, но здоровье человека для меня важнее, поэтому я отказываюсь от динамиков в сторону элементов. Но не стоить забывать, что человеческий слух наиболее восприимчив в диапазоне от 2кГц до 5кГц, чего достаточно для разговорной речи.  

3.  Разработка устройства.

Принцип работы устройства

Звук поступает на микрофон, усиливается и передается на пьезоэлемент, а он передает низкочастотные звуковых колебаний в костную ткань головы в среднее ухо прямо на слуховые косточки.

Разработка принцип работы.

Акустическая система состоит из:

1. Конденсаторного микрофона.
2. Пьезоэлектрических элементов.
3. Усилителя класса D.

Электрическая часть

1. Два аккумуляторов li-po 602030 на 300 мАч, которые соединены параллельно
2. Стабилизатор напряжения  5A DC-DC Step-Down Buck XL4005
3. Плата зарядки (так же плата защиты)
4. стабилизатор
5. Разъем для зарядки  
6. плата индикации заряда

Мною  выбран конденсаторного микрофона  так как он работает  в диапазоне частот: 20—20000 Гц,  с чувствительностью: 15.8 мВ.

4.  Экономический расчет

Корпус будет напечатан на  3D  принтере , пластик для печати будет использоваться HIPS , так как он легкий  и у него низкое водопоглощение и так как этот аппарат будет носиться постоянно нужно его было сделать водо защитным всю электронику покроется спец лаком , а в прорезях под микрофон будет, стоят мембрана , она же будет работать поп фильтром

Экономический вывод:

 Цена устройства  вместе с работой примерено около 3 000руб . это в разы дешевле чем магазинные варианты

 Словарь :

Пьезоэлектрический эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект).

Поп фильтр - он помогает свести к минимуму взрывные звуки («б», «п.» и пр.) и свистящие (шипящий шум, который может исходить от слишком очевидных звуков «с», «ш» - более частое явление для женского голоса).

Консультация у врачей