เครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอล (A Digitally Controllable Hearing Aid) คิดค้นโดย อำนาจ ประจง และไชยยันต์ ชนะพรมมา น.ศ ครุศาสตร์อุตสาหกรรม โดยมี อ.ขจร อินวงษ์ หัวหน้าภาควิชา และ ผศ.ดร.มนตรี ศริปรัชญานันท์ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา เพื่อสร้างเครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอล สำหรับใช้ในการสื่อสารของผู้ที่สูญเสียทางการได้ยิน แต่เนื่องจากเครื่องช่วยฟังต้องนำเข้าจากต่างประเทศ มีราคาสูง และแบตเตอรีที่ใช้ไม่สามารถประจุไฟฟ้าได้ รวมทั้งระบบเสียงไม่ใช้ดิจิตอลในการควบคุม 
      การจัดสร้างเครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอลมีขั้นตอนคือ  การศึกษาข้อมูลผู้สูญเสียการได้ยิน โดยศึกษาการได้ยินเรื่องของช่วงความถี่ ระดับของเสียงที่ตอบสนองต่อผู้สูญเสียการได้ยิน รวมถึงความบกพร่องทางการได้ยิน ซึ่งแบ่งจากการวิเคราะห์ทางการแพทย์ได้ 6 ระดับ คือ ระดับปรกติ ระดับตึงเล็ก ระดับตึงปานกลาง ระดับตึงมาก ระดับตึงรุนแรง และระดับหนวก การศึกษาข้อมูลพื้นฐานของระบบเครื่องช่วยฟัง  ศึกษาส่วนประกอบเครื่อง และหลักการทำงานของเครื่องช่วยฟัง  ขั้นการออกแบบและสร้างวงจร โดยศึกษาข้อมูลเกี่ยงกับ วงจรปรีไมโครโฟน           เนื่องจากไมโครโฟนจะรับสัญญาณเสียงแล้วแปลงเป็นญาณไฟฟ้าแต่เพราะสัญญาณมีขนาดเล็กไม่สามารถเป็นสัญญาณอินพุตให้วงจรกรีองความถี่แถบจึงไม่สามารถเอาชนะสัณญาณรบกวนได้ จึงสร้างวงจรปรีไมโครโฟนช่วยขับขนาดสัญญาณให้สูงขึ้น และกำจัดอุปสรรคโดยเลือกใช้คอนเดนเซอร์ไมโครโฟน  เพราะตอบสนองความถี่ตั้งแต่ 20 Hz-20 kHz  อิมพุตอิมพีแดนต์ต่ำ ความไวที่ 1 kHz  ขั้นตอนการออกแบบวงจรกรองแถบความถี่ผ่าน ผู้ออกแบบได้กำหนดช่วงความถี่ที่เลือกในช่วง 200 Hz-3800Hz โดยแบ่งเป็น 6 ช่วง คือ ช่วงความถี่ที่ 1,200Hz-800 Hz  ช่วงความถี่ที่ 2  800 Hz – 1,400 Hz ช่วงความถี่ที่ 3    1,400 Hz-2,000 Hz ช่วงความถี่ที่ 4 2,000 Hz -2600 Hz ช่วงความถี่ที่ 5   2,600 ช่วงความถี่ที่ 6 3,200 Hz -3800 Hz  โดยมีวิธีการออกแบบโดย วงจรกรองความถี่ผ่านทำงานโดยการกรองความถี่ที่ต้องการโดยใช้แบบแอคทีพ และกำหนดอัตราขยายได้  ขั้นตอนการออกแบบวงจรสัญญาณนาฬิกา เนื่องจากเครื่องเป็นระบบดิจิตอลจำเป็นต้องมีสัญญาณนาฬิกาป้อนให้วงจรนับ เพื่อให้วงจรนับสามารถนับขึ้นและลงได้ ในการออกแบบใช้ไอซีเบอร์ TLC 555 ใช้ไฟเลี้ยงระหว่าง 2 โวลต์ ถึง 15 ต้องใช้ความถี่ต่ำช่วยลดการเกิดดีเบาท์ ที่เกิดจากการกดสวิตช์  ขั้นตอนการออกแบบวงจรนับ เนื่องจากเครื่องที่สร้างสามารถควบคุมระดับเสียงได้ 16 Step ดังนั้นจึงต้องสร้างวงจรนับเพราะว่าวงจรนับทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันเอาต์พุตได้ 16 ค่า และสัญญาณที่ออกอยู่ในแบบสัญญาณดิจิตอล  ขั้นตอนการออกแบบวงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นแอนะลอก  เนื่องจากสัญญาณที่ได้จากวงจรนับเป็นแบบสัญญาณดิจตอลแต่สัญญาณที่จะนำไปควบคุมระดับเสียงต้องเป็นสัญญาณแอนะลอก  จึงต้องมีการแปลงสัญญาณ  การนำวงจรแปลงสัญญา ดิจิตอลเป็นแอนะลอกจะต่อใช้งานร่วมกับวงจรควบคุมการขยายด้วยโอทีเอ  วงจรควบคุมอัตราการขยายด้วยโอทีเอ อุปกรณ์โอทีมีคุณสมบัติคล้ายกับออปแอมป์แต่โอทีเอแตกต่างที่สามารถปรับอัตราการขยายด้วย I B และ สัญญาณที่มาปรับ I B คือ แรงดันเอาต์พุตที่ออกมาจากวงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นแอนะลอก ขั้นตอนการออกแบบวงจรขยายเสียง เนื่องจากสัญญาณเอาต์พุตที่ออกจากวงจรขับสัญญาณยังไม่แรงพอที่จะขับลำโพงได้ดังได้น้อย ดังนั้นจึงต้องใช้วงจรขยายเสียงมาต่อร่วมเพื่อขับสัญญาณออกให้แรงพอที่จะขับลำโพงได้  ขั้นตอนการออกแบบวงจรควบคุม อัตราการขยายอัตโนมัติ เนื่องจากสัญญาณเสียงที่รับมาจากไมโครโพนมีลักษณะไม่สม่ำเสมอ จึงใช้วงจรควบคุม อัตราการขยายอัตโนมัติ จะอยู่ในส่วนของการป้อนกลับแบบลบซึ่งเป็นการนำสัญญารส่วนหนึ่งของสัญญาณทางด้านขาออก ซึ่งมีขนาดเล็กนำมากลับเฟสและป้อนกลับไปยังอินพุตอีกครั้ง ซึ่งจะทำให้เครื่องขยายเสียงมีการตอบสนองความถี่ราบเรียบตลอดการทำงาน ซึ่งจะลดความผิดเพี้ยนของเครื่องขยายเสียง และการป้อนกลับแบบลบมีข้อดีเช่น ทำให้วงจรเสถียร มีการ มีการเปลี่ยนแปลงน้อยเมื่อมีการรบกวนของสัญญาณ  ขั้นตอนการออกแบบโครงสร้างเครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอล            เนื่องจากเครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอลต้องใช้กล่องที่สามารถบรรจุแผงวงจรพิมพื สวิตชื แบตเตอรี และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เลื่อกใช้กล่องโทรศัพท์โนเกีย รุ่น N-GAGE  เพราะกะทัดรัด รูปร่างสวยงาม  สามารถบรรจุอุปกรณ์ต่างๆของเครื่องช่วยฟังควบคุมระบบดิจิตอลได้ 
กล่องของเครื่องช่วยฟังควบคุมด้วยระบบดิจิตอล ใช้กล่องโทรศัพท์มือถือ โนเกียรุ่น N-GAGE ใช้แบตเตอรี Li-ion กระแส 380 มิลลิแอมป์ แรงดัน 3.7 โวลต์ 2 ก้อน
           ผลของโครงงาน โครงงานนี้สร้างเครื่องช่วยฟังด้วยไอซี LM4871 ซึ่งเป็นวงจรขยายแบบ  BTL กำลังขยาย 3 วัตต์ ซึ่งสามารถปรับได้อัตราขยายโดยเปลี่ยนค่าความต้านทาน โดยมีการปรับความดังผ่านการควบคุมของระบบดิจิตอล โดยวงจรปรีไมโครโฟนวงจรการขยายแบบกลับเฟส  วงจรกรองแถบความถี่แถบผ่านวงจร Sallen and key ด้ผลของโครงงานคือ มีกำลังขยายตัวสูงสุดที่ความถี่ 1,600 Hz คือ 36.083 dB และสามารถปรับระดับเสียงได้ 16 ขั้น ประจุแบตเตอรีได้  ใช้แรงดัน 3.7 v เลือกย่านความถี่ได้ 6 ย่านคือ 206 Hz-800 Hz,807 Hz -1587 Hz 1386 Hz -2288 Hz 2237 Hz -4222 Hz  2812 Hz -3542 Hz และ 3402 Hz -4289 Hz
           สอบถามรายละเอียดได้ที่  งานประชาสัมพันธ์   กองกลาง   สำนักงานอธิการบดี  สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนพิบูลสงคราม บางซื่อ กรุงเทพฯ 10800 โทรศัพท์ 0-2586-9010, 0-2913-2615 โทรสาร 0-2586-9010 หรือภาควิชาครุศาสตร์ไฟฟ้า โทรศัพท์ 0-2913-2500 ต่อ 3301, 3303

 

                                                                                                                                             

F

 


จำนวนครั้งที่ดูข่าว 2022 ครั้ง