Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:14:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349771.pdf: 10515551 bytes, checksum: d6e6f97761e28c5a18bd2ca61612793a (MD5) Previous issue date: 2017 / A deficiência auditiva, também conhecida como surdez, consiste na perda parcial ou total da capacidade de audição de um indivíduo. De forma geral, essa limitação pode ser compensada pela utilização de aparelhos auditivos. Esses dispositivos são projetados não apenas para amplificar o campo acústico nas adjacências do ouvido, mas também para aumentar a inteligibilidade e o conforto acústico do usuário. Apesar do avanço da tecnologia digital, estudos recentes relatam a insatisfação dos usuários com relação a diferentes aspectos, entre eles: a amplificação do ruído ambiente, a realimentação acústica e o efeito de oclusão. Essas características tendem a reduzir o tempo de uso diário do aparelho pelos usuários.A realimentação acústica decorre do acoplamento acústico entre o alto-falante e o microfone do aparelho auditivo e se manifesta na forma de um apito estridente que causa desconforto físico ao usuário, podendo ser ouvido por pessoas no seu entorno. A prevenção da realimentação acústica usualmente é realizada através da limitação do ganho máximo do dispositivo, da utilização de canceladores ativos de realimentação ou do estreitamento ou fechamento do canal auditivo por um molde (de forma a aumentar a impedância acústica entre alto-falante e microfone). Embora o estreitamento ou fechamento do canal auditivo seja o método mais usual e efetivo, sua utilização resulta no chamado efeito de oclusão. O efeito de oclusão ocorre quando o aparelho auditivo, posicionado na porção cartilaginosa do canal, possui uma abertura de ventilação com tamanho insuficiente para promover a necessária dissipação de energia sonora conduzida ao canal auditivo através do crânio e da mandíbula, causando aumento significativo de potência em baixas frequências (predominantemente na faixa de 200 a 500 Hz) e fazendo com que o usuário ouça sua própria voz de forma abafada. Este trabalho apresenta, inicialmente, a análise de um sistema de cancelamento de realimentação na presença do efeito de oclusão. Simulações para validação do modelo mostraram que o efeito de oclusão não altera o desempenho do sistema de cancelamento. Como contribuição principal, um novo sistema adaptativo de controle ativo de ruído para reduzir o efeito de oclusão em aparelhos auditivos sem duto de ventilação é proposto. Em contraste com os canceladores de efeito de oclusão previamente desenvolvidos, esse sistema oferece uma estrutura de cancelamento não realimentada, que permite a análise de seu comportamento como um problema de identificação de um filtro linear com resposta ao impulso finita. Equações recursivas determinísticas foram derivadas para predição do erro quadrático médio e comportamento médio dos coeficientes, tanto para transitório como em regime permanente. Tais modelos são de particular interesse para os projetistas de aparelhos auditivos como ferramentas de guia para definir parâmetros ótimos, de forma a obter o desempenho desejado. As simulações computacionais concordam com as predições teóricas obtidas pelas equações derivadas, indicando uma redução média de 5,4 dB do efeito de oclusão na faixa de 200-500 Hz. Experimentos subjetivos corroboram a funcionalidade da arquitetura proposta. / Abstract : Hearing loss is the partial or total loss of hearing ability of an individual. In general, this limitation can be compensated by the use of hearing aids. These devices are designed not only to amplify the sound field in the vicinity of the ear, but also to increase the intelligibility and acoustic comfort of the user. Even with the advancement of digital technology, recent studies have reported the dissatisfaction of users with respect to several aspects, including: environmental noise amplification, acoustic feedback and occlusion effect. Such characteristics tend to reduce the daily use of the device by users.The acoustic feedback results from the acoustic coupling between the loudspeaker and the microphone of the hearing aid, and is manifested as a shrill whistle that causes physical discomfort to the user and it is perceived by the user and people around as an unpleasant sound. Prevention of acoustic feedback is usually accomplished by limiting the maximum gain of the device, the use of active feedback cancellers or by narrowing or closing of the auditory canal by a mould (in order to increase the acoustic impedance between loudspeaker and microphone). The narrowing or closure of the auditory canal is the most common and effective method, but its use reinforces the occlusion perception. The occlusion effect occurs when the earmould, placed in the cartilaginous part of the ear canal, has a ventilation oppening insufficient to dissipate the necessary acoustical energy conducted to the ear canal through the skull and jaw, resulting in a power increase at low frequencies (predominantly in the range of 200 to 500 Hz), leading the user to perceive a muffled version of his own voice.This work presents, initially, an analysis of a feedback system cancellation in the presence of the occlusion effect. The predicted results of the mean weight behaviour are compared with simulations to show that the occlusion effect does not affect the feedback system performance. Following, a new adaptive active-noise-control system to reduce the occlusion effect in unvented hearing aids is proposed. In contrast to previously developed occlusion-effect cancellers, this system is based on a feedforward cancelling structure that permits the analysis of its behaviour as a finite-impulse-response linear-filter identification problem. Deterministic recursive equations were derived with the aim to theoretically predict its mean square error and mean coefficient behaviour, both in transient and steady state conditions. Such models are of particular interest to hearing aid designers as guide tools for setting parameters to obtain a desired performance. Computational simulations accurately agree with theoretical predictions obtained by the derived equations, indicating a mean reduction of 5.4 dB of the occlusion effect in the range of 200?500 Hz. Subjective experiments corroborate the functionality of the proposed architecture.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348184.pdf: 8542695 bytes, checksum: 00dbcf0646cad503237577f7ccf85fdb (MD5) Previous issue date: 2017 / Aparelhos auditivos binaurais consistem em um par de aparelhos que compartilham e processam os sinais sonoros que recebem em seus microfones. Decorrente disto, estes dispositivos podem explorar pistas binaurais de localização das fontes acústicas. Isto permite o desenvolvimento de técnicas de redução de ruído para processar os sinais recebidos com o intuito de criarem uma percepção mais verossímil do cenário acústico para o usuário de aparelhos auditivos. Neste sentido, uma técnica bastante utilizada em aparelhos binaurais é o filtro de Wiener multicanal (MWF ? Multichannel Wiener filter). Os coeficientes do MWF determinam um estimador linear para o sinal desejado de fala. Este estimador preserva as pistas binaurais de localização da fala e altera, contudo, as do ruído aditivo. Por esta razão, várias técnicas foram desenvolvidas com a finalidade de preservar as pistas binaurais do ruído. Algumas destas técnicas baseiam-se na extensão da função custo do erro quadrático médio através de um termo derivado a partir da definição matemática da pista de localização binaural denominada diferença de intensidade interaural (ILD ? Interaural leveld diference). Entretanto, a determinação dos coeficientes ótimos que minimizam estas funções custo requer o uso de técnicas de otimização numérica, o que pode acarretar em tempos de processamento e/ou recursos computacionais inadmissíveis em aplicações em tempo real. Diante disto, este trabalho propõe um algoritmo adaptativo para redução de ruído e preservação da ILD do sinal de ruído. O método proposto determina os coeficientes dos filtros lineares de forma iterativa, o que representa uma mudança de paradigma e uma redução de custo computacional em relação à técnicas anteriores. Para os cenários acústicos avaliados, o algoritmo desenvolvido diminui em 6,96 dB a métrica de preservação da ILD do ruído, tendo um aumento de apenas 0,98 dB na métrica de preservação da ILD da fala em relação ao MWF. As métricas de qualidade de fala, redução de ruído e inteligibilidade se mantém aproximadamente as mesmas no ouvido mais distante da fonte de ruído. Adicionalmente, resultados subjetivos mostram que o método proposto preserva a percepção da localização da fonte de ruído próximo de sua posição original. / Abstract : Binaural hearing aids are two devices which share and process the signals received in their microphones. Consequently, these devices can explore binaural localisation cues. This results in the development of noise reduction techniques which process the received signals to create a reliable perception of the acustic scenario for the hearing impaired person. In this sense, the techniques based on the multichannel Wiener filter (MWF) are extensivily used in applications of binaural hearing aids. The MWF coefficients produce a linear estimator of the desired speech component. This estimator preserves the speech binaural cues, and shifts the cues of the additive noise. Because of this, many techniques have been developed aiming to preserve the noise localisation cues. Some of that are based in the extension of the mean squared error cost function using a perceptualy motivated term based on the mathematical expresion of a binaural localization cue called interaurallevel difference (ILD). However, the technique uses numerical optimization approches to calculate the coefficients of linear noise reduction filters. Considering a real time application, this may result in unacceptable processing time and/or computational resources. For this reason, this work presents an adaptive algorithm for both noise reduction and preservation of noise ILDs. The proposed method calculates de linear filters using recursive equation which results in a reduction of the computacional cost with respect to the previews techniques. In the assessed acustic scenario, the method leads to a reduction of the noise ILD preservation measurement of up to 6.96 dB, and to an increase of just 0.98 dB in speech ILD preservation measurement, with respect to the MWF. The measures of speech quality, noise reduction and intelligibility are kept approximately the same in the ear in the opposite side of the noise source. In addition, subjective experiments show the proposed technique preserves the noise position perception near of the original noise source.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337637.pdf: 10109606 bytes, checksum: 04dbc8753d0d81e519243e7211efb8a4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os aparelhos auditivos atuais possuem transdutores miniaturizados trazendo grandes desafios para se atingir configurações desejáveis de desempenho, eficiência e custo. Neste sentido, a análise numérica torna-se uma importante ferramenta de projeto para estes transdutores, pois possibilita a avaliação de diferentes configurações de sistemas com menor tempo e custo em comparação com a análise experimental. Além disso, a utilização de modelos numéricos possibilita também a aplicação de algoritmos de otimização de forma a orientar o processo de busca de uma configuração que atenda aos requisitos de projeto. No entanto, neste caso, o modelo numérico do transdutor piezoelétrico é um modelo multi-físico, sendo representados os fenômenos físicos de piezoeletricidade, elasticidade estrutural e propagação acústica. Consequentemente, a modelagem destes transdutores pode ter um alto custo computacional para aplicar técnicas de otimização. Este custo pode ser ainda maior devido a esta análise necessitar da aplicação de modelos acústicos viscotérmicos. Estes modelos são importantes para a análise acústica de pequenas cavidades, mas o custo computacional desses modelos é alto quando a geometria e as condições de contorno são complexas. O principal objetivo deste trabalho é construir modelos numéricos multi-físicos de transdutores piezoelétricos para aparelhos auditivos, a fim de que sejam aplicadas técnicas de otimização. Para atingir este objetivo foram, primeiramente, apresentados, construídos e validados modelos numéricos multi-físicos de transdutores piezoelétricos. Em seguida, foram realizados estudos para redução do custo computacional do modelo multi-físico para a sua aplicação em otimizações paramétricas. Finalmente, com os modelos validados e reduzidos, foram aplicados os métodos de otimização por algoritmos genéticos e Nelder-Mead em otimizações paramétricas simples e otimizações com geometrias mais complexas. Para redução do custo computacional foram aplicados e analisados: modelos acústicos viscotérmicos simplificados; a concentração e interpolação de parâmetros viscotérmicos do modelo; e uma proposta de solução semi-analítica para obter os parâmetros viscotérmicos em geometrias arbitrárias com auxílio de uma equação eikonal modificada.<br> / Abstract : Today s hearing aids have miniaturized transducers, what brings great challenges to achieve desirable configurations of performance, efficiency and cost. In this sense, the numerical analysis becomes an important design tool for these transducers, since it allows the evaluation of different system configurations with less time and cost compared to the experimental analysis. Furthermore, the numerical models also enables the application of optimization algorithms to guide the process of finding a configuration that meets the design requirements. However, in this case, the numerical model of the piezoelectric transducer is a multiphysical model which represents the physical phenomena of piezoelectricity, structural elasticity and acoustic propagation. Consequently, the modeling of these transducers can have a high computational cost to apply optimization techniques. This cost may be even higher because of the requirement for viscothermal acoustic models. These models are important in the acoustic analysis of small cavities, but the computational cost of these models is very high when geometry and boundary conditions are complex. In this work, we aim to build multi-physical numerical models of piezoelectric transducers for hearing aids, so that optimization techniques can be applied. To achieve this goal numerical multi-physical models of piezoelectric transducers were first presented, constructed and validated. Then, studies were conducted to reduce the computational cost of the multi-physical model allowing its application in parametric optimizations. Finally, with the validated and reduced models, the genetic algorithms and Nelder-Mead optimization methods were applied to simple parametric optimizations and optimizations with more complex geometries. To reduce the computational cost were applied and analyzed: simplified viscothermal acoustic models; lumping and interpolation of viscothermal model parameters; and the semi-analytical solution of viscothermal parameters in arbitrary geometries with the aid of a modified eikonal equation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307747.pdf: 2624849 bytes, checksum: 3afe0c1e6fd95746bf980920a37f7a07 (MD5) / A deficiência auditiva é um mal que atinge parcela significativa da população mundial. Sistemas de auxílio à audição têm se apresentado como importantes aliados na redução dos problemas de comunicação decorrentes dessa deficiência. No entanto, ainda hoje apresentam consideráveis limitações, tais como problemas de realimentação acústica e efeito de oclusão. Esse trabalho apresenta a proposta de um sistema adaptativo de controle ativo de ruído para redução do efeito de oclusão em aparelhos auditivos. O efeito de oclusão é causado pelas vibrações das porções cartilaginosas nas paredes do canal auditivo e acarreta desconforto acústico durante a fala do usuário. Para reduzir esse problema, um microfone posicionado internamente ao canal auditivo e um filtro adaptativo são utilizados de forma a produzir uma estimativa do sinal de oclusão em anti-fase. Esta estimativa é aplicada conjuntamente com o sinal processado de fala no alto-falante do dispositivo. Como resultado, obtém-se uma diminuição do desconforto acústico. Resultados de simulações e de experimentos em condições reais demonstram a viabilidade e a funcionalidade da arquitetura proposta. / Hearing impairment is a disease that affects a significant amount of the world's population. Hearing aids have become important allies in reducing communication problems arising from such disabilities. However, hearing aids present some limitations, such as acoustic feedback and occlusion effect. This work presents a proposal of an adaptive active noise control system to reduce the acoustic occlusion effect in hearing aids. Occlusion effect is caused by vibrations at the cartilaginous ear canal walls, and causes discomfort, especially during user's speech. To reduce this problem, a microphone is placed inside the ear canal and an adaptive filter are used to generate an anti-phase estimate of the occlusion signal. This estimate and the processed speech signal are applied to the hearing aid's receiver. The end result of this process is the reduction of the acoustic discomfort. Computer simulations and experiments under real operation conditions illustrate the feasibility and functionality of the proposed architecture.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-21T16:45:18Z No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaCostaCardoso.pdf: 1194529 bytes, checksum: dc7cea8a26e81fada00b763a83606a56 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-24T15:09:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaCostaCardoso.pdf: 1194529 bytes, checksum: dc7cea8a26e81fada00b763a83606a56 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-24T15:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaCostaCardoso.pdf: 1194529 bytes, checksum: dc7cea8a26e81fada00b763a83606a56 (MD5) / Introdução: O Bone Anchored Hearing Aid (BAHA) é um sistema de condução óssea que propaga o som diretamente à orelha interna, transpondo a impedância da pele e do tecido subcutâneo. A indicação acontece para pacientes com perda auditiva mista, condutiva e neurossensorial unilateral que não se beneficiaram com o uso do Aparelho de Amplificação Sonora Individual convencional (AASI). Apesar dos benefícios do BAHA serem bem documentados internacionalmente, no Brasil ainda há escassez de estudos sobre o tema. Objetivo: Avaliar o processo de reabilitação auditiva de usuários do implante BAHA quanto aos seguintes aspectos: ganho audiológico, testes de percepção de fala e zumbido. Metodologia: Indivíduos de ambos os gêneros, portadores de perda auditiva usuários do sistema BAHA. A coleta de dados foi realizada da seguinte forma: carta convite para participação da pesquisa, termo de consentimento, audiometria tonal limiar em campo livre, audiometria de ganho funcional, testes de percepção de fala, Inventário de Handicap do Zumbido (THI) em formato aberto e Escala Visual Análoga (EVA).Todos realizados antes e após utilização do BAHA. Resultados: Foi constatado que os sujeitos obtiveram benefícios com o uso do BAHA. Em relação à acuidade auditiva, a diferença antes e depois do BAHA foi significativa. Nos testes de percepção de fala, não ocorreu diferença estatisticamente significativa. Em relação ao zumbido, no THI, 80% dos sujeitos apresentaram zumbido classificado como ligeiro após o uso do BAHA. Na Escala Visual Analóga, após o BAHA, 80% mudaram para categoria leve sendo significativo.Conclusão: Baseados nos resultados do presente estudo, podemos concluir que, nos sujeitos avaliados, houve melhora tanto com relação à percepção auditiva quanto ao zumbido. Assim, salientamos que aparelhos auditivos ancorados ao osso, com base no conceito de osteointegração, e o uso da audição por condução óssea podem beneficiar pacientes adultos e crianças, com perda auditiva condutiva, mista e neurossensorial. Também ressaltamos que a técnica cirúrgica é simples e os resultados são consistentes e favoráveis à melhora auditiva, bem como à qualidade de vida. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: The Bone Anchored Hearing Aid (BAHA) is a bone conduction system that transmits the sound directly to the inner ear, surpassing the skin impedance and subcutaneous tissue. It is indicated for patients with mixed, conductive and unilateral sensorioneural hearing loss, who did not have benefits with conventional hearing aids (HA). Although the benefits of BAHA are well demonstrated internationally, in Brazil there is still a lack of studies on this area. Objective: To evaluate the auditory rehabilitation process in BAHA users in audiological, speech perception and tinnitus aspects. Methods: Individuals with hearing loss were evaluated before and after BAHA implantation. Participants were submitted to: pure tone audiometry in free field, functional gain audiometry, speech perception tests, Tinnitus Handicap Inventory (THI) in open format and Visual Analog Scale (VAS). Results: It was found that participants obtained benefits from the use of BAHA. The difference in participants’ performance before and after BAHA surgery was significant in terms of hearing acuity. There was no statistically significant difference in speech perception tests. Tinnitus evaluation showed that 80% of participants scored slight tinnitus severity in THI after using the BAHA. Eighty percent of participants classified their tinnitus as absent to mild in visual analog scale (VAS) after the BAHA surgery. Conclusion: Based on the results of this study, we can conclude that participants improved both the auditory perception and the tinnitus handicap. Bone anchored hearing aid, based on the concept of osseointegration, and the use of hearing through bone conduction can benefit children and adults with conductive, mixed and sensorioneural hearing loss. We emphasize that the BAHA system is implanted with a simple surgical technique and that the benefits are consistent and favorable to an improvement in hearing and in quality of life.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281642.pdf: 1233112 bytes, checksum: bd9d08d7868f6136def5e1e21370f98b (MD5) / O presente trabalho descreve o projeto de um pré-amplificador para auxílio à audição em tecnologia CMOS 0.35 ?m. Para tal fim, foi projetado um circuito para processar o sinal em modo corrente, adequado para baixa tensão de alimentação. O pré-amplificador é formado por dois blocos. O primeiro é projetado com um MOS polarizado como resistência, que converte a tensão fornecida pelo microfone em corrente. O segundo bloco processa este sinal de corrente para obter um ganho de 40 dB. O ruído referido à entrada é de 33 ?Vrms e o consumo menor que 12 ?A. A área ocupada pelo pré-amplificador é 0.06 mm2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 283181.pdf: 7852520 bytes, checksum: 58171468416b311ca144e7ecf0362980 (MD5) / A deficiência auditiva é um mal que atinge parcela significativa da população mundial. Sistemas de auxílio à audição têm se apresentado como importantes aliados na minimização dos problemas de comunicação decorrentes dessa limitação. Um importante fator de impacto sobre o desempenho de aparelhos auditivos é a chamada realimentação acústica, causada pela reinjeção do sinal de saída do dispositivo no próprio microfone de captação. Este trabalho apresenta um estudo sobre o método de erro de predição em sistemas com recursos computacionais limitados. Esta característica é relacionada aos aparelhos auditivos comerciais modernos, que apresentam tamanho reduzido associado à necessidade de incorporar diversos subsistemas de processamento. Inicialmente, a partir de modelos teóricos já existentes para a previsão de desempenho do método de erro de predição, é realizada a expansão para o caso de comprimento deficiente. Os resultados obtidos para a predição do comportamento médio dos coeficientes do filtro de cancelamento de realimentação são confrontados com simulações e resultados práticos. Para tanto, foi construída uma câmara acústica para testes onde foram realizados experimentos em tempo real utilizando um processador digital de sinais dedicado para aparelhos auditivos. Como conclusão, verificou-se a validade dos modelos analíticos derivados e, a partir deles, a influência da limitação de recursos computacionais sobre o desempenho do sistema de cancelamento. De forma particular, verificou-se que o método de erro de predição proporciona maior margem de ganho que o método direto de cancelamento de realimentação, inclusive na situação em que os recursos computacionais são limitados e impedem a completa atuação do método de erro de predição.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279928.pdf: 7221755 bytes, checksum: 6c46ea8100b4423c830135b01e0ee1f9 (MD5) / O presente trabalho propõe um amplificador classe D operando com baixa tensão e com consumo reduzido para aplicações em aparelhos de auxílio à audição. Projetado em modo corrente, explora as técnicas de compressão (log companding) e multiplicação (translinear loop). O sistema foi projeta-do de forma modular, estudando o desempenho de cada bloco, com ênfase no consumo de potência. Foram extraídos os parâmetros tecnológicos mais significativos do modelo do transistor MOS para diferentes tamanhos de transistores, realizando um projeto baseado em associações série-paralelo. Analisamos a influência dos filtros da saída no consumo, considerando a característica indutiva que apresentam os alto-falantes. O funcionamento do sistema foi verificado através de simulações do circuito projetado em tecno-logia AMS 0.35 ?m. Verificassem eficiência superior a 75% para potência na saída maior que um quarto da potência máxima, obtendo uma eficiência máxima de 90,6%, um consumo estático de 68 ?W, distorção harmônica inferior a 1%, sendo a área ativa de silício de 0,073mm2. / This work proposes a class-D amplifier for low voltage operation and reduced consumption, for application in hearing aid devices. Designed in current mode, the amplifier employs log companding for compression and multiplication techniques. The performance of each block of the amplifier was analyzed, and special emphasis was given to power consumption. The most significant technological parameters of the MOSFET model were extracted for different transistor sizes. The design of the amplifier is based on the series-parallel associations of transistors. We analyze the influence of the output filters on the power consumption, considering the speaker's inductive characteristic. The correct operation of the system was verified through simulations of the circuits designed in the AMS 0.35 ?m technology. Efficiencies over 75%, up to a maximum of 90.6 % were achieved for output power greater than one quarter of the maximum power. The static power consumption is 68 ?W, with total harmonic distortion less than 1%. The amplifier active area is around 0.073 mm2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299558.pdf: 11329400 bytes, checksum: f5e1db34b2872bf278753c3a0958889a (MD5) / Nas últimas décadas, tem observado-se um aumento significativo no número de pessoas com perda auditiva, o que ocorre, principalmente, em função do envelhecimento da população e do estilo de vida moderno. Como consequência, tem-se também um aumento no número de usuários de aparelhos auditivos e um investimento cada vez maior no desenvolvimento destes. No entanto, ainda há pouca compreensão sobre o comportamento e a qualidade dos alto-falantes para tais equipamentos. Uma vez que, atualmente, existem métodos para análise de aparelhos auditivos, o objetivo deste trabalho é investigar os métodos experimentais existentes e definir o mais adequado para os alto-falantes de aparelhos auditivos. Nesta investigação, um procedimento experimental é proposto para análise e caracterização dos alto-falantes para aparelhos auditivos. Na maioria dos aparelhos auditivos, o som é captado por um microfone e tem sua intensidade controlada por um amplificador, o qual envia o sinal amplificado para o alto-falante. O sinal reproduzido pelo alto-falante é, então, direcionado até o tímpano do usuário por meio de tubos de diferentes diâmetros (tubos de conexão, ventilação e canal auditivo). Estes tubos exercem uma influência significativa na resposta em frequência do alto-falante e, para simular este sistema acústico, foi utilizado o Modelo de Matrizes de Transferência (MMT). A matriz de transferência do alto-falante é obtida por meio do Método de Duas Cargas (MDC), enquanto que as matrizes de transferência para os tubos são obtidas assumindo ondas planas e levando em conta os efeitos visco-térmicos. Uma vez obtido o modelo, é possível predizer o comportamento na frequência da pressão sonora, velocidade de volume, tensão e corrente elétrica para o alto-falante desejado. Tais resultados podem ser obtidos em pontos diversos do sistema acústico, e, com a utilização do MMT, é possível obter os resultados supracitados sem a necessidade da construção de protótipos, o que representa um significativo avanço no projeto de aparelhos auditivos. Associando o MMT com um procedimento experimental para análise dos níveis de distorção dos alto-falantes, o qual também é proposto neste trabalho, será possível obter as informações necessárias para uma qualificação dos alto-falantes de forma confiável. Os resultados numéricos do MMT obtidos para o sistema acústico do alto-falante foram confrontados com os resultados experimentais e obteve-se boa concordância dentro da faixa de frequência de 0 a 6,4 kHz, faixa usualmente encontrada nas informações técnicas de aparelhos auditivos. / Recent decades have seen a significant increase in the number of people with hearing loss, which occurs mainly due to the aging population and modern lifestyle. As a result, there is also an increase in the number of users of hearing aids and an increasing investment in the development of new hearing aids. However, there is still little understanding of the behavior and quality of speakers for such equipments. Currently there are some methodologies for the analysis of hearing aids; this study aims to investigate and define the most appropriate existing experimental methods that could be applied to loudspeaker of hearing aids. In this research an experimental procedure for the characterization of hearing aid#s loudspeakers is proposed. In the majority of hearing aids, the sound is captured by a microphone and has its intensity controlled by an amplifier, which sends the amplified signal to the loudspeaker. The acoustic signal is then directed to the eardrum of the user through tubes of different diameters (connecting tubes, ventilation, and ear canal). These tubes have a significant effect on the frequency response of the loudspeaker, and to simulate this acoustic system, it was used the Transfer Matrices Method (TMM). The transfer matrix of the loudspeaker is experimentally obtained by the Two-Load Method (TLM), while the transfer matrices representing the tubes are obtained assuming plane waves and taking into account the visco-thermal effects. Once the model is obtained, it is possible to predict the frequency behavior of the sound pressure, volume velocity, voltage, and electrical current. Such results can be obtained at various points of the acoustic system without the need of building prototypes; which represents a significant advance in the design of hearing aids. Associating the TMM with an experimental procedure, it is possible to analyze the levels of distortion from the loudspeakers, one can get the information required for a qualification of the loudspeakers. The numerical results obtained from the TMM to the acoustic system of the loudspeaker were compared with experimental results and good agreement was observed within the frequency range of 0 to 6.4 kHz, a frequency range usually found in the technical information of hearing instruments.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saude, Programa de Pós-Graduação em Enfermagem, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:12:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293201.pdf: 1380311 bytes, checksum: fd933e111d0f1d234f89e8cbfea46cee (MD5) / A perda auditiva associada ao envelhecimento tem alta prevalência na população idosa e provoca inúmeras dificuldades na comunicação interpessoal. A Política Nacional de Atenção à Saúde Auditiva prevê a atenção diagnóstica e terapêutica especializada, na qual se inclui a seleção, indicação e adaptação de aparelhos de amplificação sonora individual. As pessoas idosas correspondem à boa parte dos atendimentos realizados nos serviços de atenção à saúde auditiva, nas quais se percebe grandes dificuldades no processo de adaptação. Objetivo: Conhecer e compreender os motivos que levam a pessoa idosa atendida pelo fonoaudiólogo do Laboratório de Estudos da Voz e Audição (LEVA) a privar-se do acompanhamento do primeiro mês de seu processo de adaptação do aparelho de amplificação sonora individual (AASI) concedido pelo SUS. Método: Pesquisa de caráter qualitativa tipo exploratória-descritiva desenvolvida com 15 idosos entre 61 e 92 anos de idade que se ausentaram do processo de adaptação aos aparelhos de amplificação sonora individual. A coleta dos dados foi realizada através de consulta aos prontuários, grupo de discussão e entrevista individual semiestruturada. Os dados foram analisados segundo a técnica da análise de conteúdo. Resultados: Os idosos justificaram as ausências ao acompanhamento de seu processo de adaptação por razões como a falta de vínculo com o atendimento fonoaudiológico, demonstrando que o idoso não recorre ao centro de referência para solução de problemas e que ele se autodispensa dos atendimentos não importando o estado de sua adaptação. A condição de saúde, o abandono do uso do aparelho de amplificação sonora individual e a condição socioeconômica também foram apontados como motivos que levaram esse grupo de idosos a privarem-se do acompanhamento fonoaudiológico. Observou-se, também, que os idosos usuários do aparelho de amplificação sonora individual vivenciam seu processo de adaptação por meio do alcance do som no uso do AASI, quando descrevem como, a partir da utilização deste recurso, vivenciam o sucesso de adaptação, indicando as vantagens relatadas e as atitudes dos idosos frente aos mesmos. Os resultados mostraram, também, a difícil adaptação ao uso do aparelho de amplificação sonora individual, descrita a partir das limitações do aparelho de amplificação sonora individual e das impressões do idoso usuário quanto ao seu uso. Por último, o estudo revela o apoio familiar, que demonstra a importância e influência da família no processo de adaptação aos aparelhos de amplificação sonora individual. Conclusões: Foi relevante conhecer as razões dos idosos para que o fonoaudiólogo possa contribuir para melhorar a condição de audição das pessoas idosas que buscam pelo Serviço de Atenção à Saúde Auditiva, além de desenvolver estratégias que minimizem a falta de adesão aos atendimentos com uma abordagem que considere uma busca ativa e multiprofissional, capazes de estimular o idoso para o autocuidado e melhor aproveitamento do aparelho de amplificação sonora individual. Pôde-se conhecer melhor o idoso usuário do aparelho de amplificação sonora individual, contribuindo com a área da saúde do idoso e no estudo da adaptação às próteses auditivas deste grupo etário.