1. Hur kan vi av ett diagram som beskriver ljudtryck ut som funktion av ljudtryck in se hur stor förstärkningen är? Hur ser vi förstärkningen i ett diagram som beskriver utnivån som funktion av innivån?

• Jag förutsatte i denna fråga att det är LTI-system som avses.
  I det förstnämda diagrammet anges förstärkningen av lutningen på linjen. Ju högre lutning desto större förstärkning för olika linjer i samma diagram. För ett nivådiagram anges förstärkningen av vid vilken nivå på y-axeln (Utnivå i dB SPL) linjen skär axeln när innivån är 0 dB SPL. Dvs utnivån minus innivån.

2. Vad får hörapparatens bandbredd för roll när man mäter harmonisk distorsion? Vad får lutningen på frekvenskurvan för konsekvenser?

• När man mäter harmonisk distorsion mäter man övertonernas andel av den totala signalen. Bandbredden uppåt begränsar därmed hur högt upp i frekvens man kan mäta. Om t. ex hörapparaten inte klarar av att återge signaler vid 6000 Hz är det meningslöst att försöka mäta den tredje harmoniska övertonen för grundtonen 2000 Hz.
  När frekvenskurvan lutar på ett sådant sätt att förstärkningen är mycket högre vid t ex 1000 och 1500 Hz än vid 500 Hz innebär detta att förstärkningen av andra och tredje övertonen är mycket större än förstärkningen av grundtonen och således utgör en större andel av den totala signalen än om frekvenskurvan hade varit rak. Den totala harmoniska distorsionen blir i dessa fall högre än om frekvensgången hade varit rak.

3. Ge exempel på önskad respektive oönskad distorsion för hörapparater? Försök också ge exempel på andra system där det motsatta förhållandet råder?

• Önskad distorsion i hörapparater är t ex att man förändrar frekvensgången i hörapparaten för att förstärkningen skall ske vid de frekvenser brukaren behöver. Kompression är också en typ av distorsion (förvrägning av signalen) som ofta är önskvärd för att t ex anpassa förstärkningen till brukarens dynamikområde.
  Oönskad distorsion i hörapparater är ofta den typen som skapar nya signaler i systemet (distorsionsprodukter). Mättnadsdistorsion är en vanlig form av detta.
  Vid en inspelning av fågelsång önskar man att signalen skall återges precis som den lät i naturen och här upplevs troligen frekvensvägning och kompression som oönskad distorsion.
  Många rockgrupper låter gitarr-signalen passera genom ett system som överstyr signalen på ett sådant sätt att hög mättnadsdistorsion uppkommer. Detta sker fullt medvetet och är således en önskvärd form av distorsion. Vad vore Jimi Hendrix musik utan mättnadsdistorsion?

4. Vilka komponenter (mikrofon, förförstärkare, volymkontroll, slutsteg, hörtelefon) i en hörapparat måste uppfylla linjäritetskraven för att hörapparaten skall vara linjär? Varför?

• Alla komponenter i hörapparaten måste uppfylla linjaritetskravet, för att systemet som sådant skall vara linjärt. Systemet är ju summan av de ingående delarna. Om någon del är olinjär påverkar detta hela systemet.

5. Hur kan man i ett diagram som visar utnivån som funktion av innivån avgöra om hörapparaten är olinjär, trots att linjen mellan punkterna är rak? Förklara varför.

• Homogenitetskravet anses uppfyllt när en förändring av innivån motsvaras av en lika stor förändring av utnivån. Om lutningen på linjen är sådan att detta inte sker uppfylls inte homogenitetskravet och hörapparaten är således inte linjär.

6. Försök att i punktform beskriva hur man går tillväga för att transformera ett diagram som visar förstärkningen som funktion av frekvensens (liknande Fig. 8) till ett diagram som visar utnivån som funktion av innivån vid en speciell frekvens. Tänk dig att du mätt förstärkningen med svepande sinus vid innivåerna 40, 50, 60 och 70 dB rel. 20 µPa.

• Man utgår från kurvorna som visar förstärkningen som funktion av frekvensen och läser av förstärkningen vid en speciell frekvens.
  Skriv in värdena i en tabell där första kolumnen anger innivån och andra kolumnen förstärkning.
  Gör en tredje kolumn. I denna räknas utnivån fram genom att addera innivån med förstärkningen.
  Rita diagrammet med värdena från kolumnerna innivå och utnivå.

7. Hur stor är förstärkningen i Fig. 15 vid innivåerna 60, 70 och 80 dB rel. 20 µPa med PC-kontrollen avstängd och med PC-kontrollen inställd på "95"?

• Förstärkningen definieras som utnivån minus innivån. Den blir med PC-kontrollen avstängd 90-60=30, 100-70=30, 110-80=30.
  Med PC-kontrollen inställd på 95 dB rel. 20 µP blir den följande: 90-60=30, 95-70=25 och 95-80=15.

8. Hur kan man avgöra om det är en innivåstyrd eller utnivåstyrd AGC med hjälp av ett diagram som visar utnivån som funktion av innivån? Vilka mätningar måste man göra?

• Man måste göra minst två in-utnivå diagram. Den första med volymkontrollen inställd på en relativt hög förstärkning och den andra med volymkontrollen inställd på en mycket lägre förstärkning. Om knäpunkten, dvs den punkt där hörapparaten övergår från linjär förstärkning till kompression, är vid samma innivå i båda fallen kan man med stor säkerhet säga att AGC-funktionen är styrd av innivån. Om den däremot är vid samma utnivå i båda fallen är AGC-kretsen troligen utnivåstyrd.

9. Hur kan man med hjälp av mätningar avgöra om det är någon komponent i signalkedjan efter volymkontrollen som begränsar utnivån i en linjär hörapparat?

• Man gör ett innivå-utnivå diagram med volymkontrollen inställd på hög förstärkningen. Därefter gör man ett nytt innivå-utnivå diagram med volymkontrollen inställd på en lägre förstärkning. Om begränsningsnivån är den samma i båda fallen kan man anta att det är någon komponent efter volymkontrollen som styr hörapparatens begränsningsnivå.
  Om däremot begränsningsnivån är lägre i den andra mätningen är det någon komponent i signalkedjan före volymkontrollen som begränsar. Att komponenterna efter volymkontrollen har kapacitet att avge högre nivåer vet vi ju från den första mätningen.

10. Rita ett oscillogram för insignal och utsignal vid innivån 80 dB rel. 20 µPa enligt Fig. 15 och PC-kontrollen inställd på "100". Rita ett liknande enligt Fig. 19 och knäpunktskontrollen inställd på "100".

• I båda fallen är insignalen en ren sinuston. I det första fallet bör oscillogrammet se ut ungefär så här:
  I det andra fallet bör oscillogrammet likna denna bild:

11. Försök hitta någon hörapparat i det svenska sortimentet där AGC-funktionen arbetar enligt Fig. 23 och någon som arbetar enligt Fig. 24.

• TK-kontrollen på alla K-AMP apparater arbetar i enlighet med fig. 23. Vet någon om en apparat som arbetar enligt fig. 24?

12. Rita om Fig. 28 och 29 så att de visar utnivån som funktion av frekvens.

• Använd gärna labprotokoll 2. Tänk på att utnivån är innivån plus förstärkningen.

13.Om vi har en AIÖ-apparat med kompression av typen LAC enligt Dillons schema och borrar en ventilation på 3 mm, kan vi påstå att kompressionen fortfarande är av typen LAC? Om inte, hur skall vi klassa apparaten och varför.

• Med LAC menas att kompressionen aktiveras vid låga nivåer och att den är lika vid alla frekvenser. Om man borrar en baskanal på 3 mm kommer basförstärkningen att försvinna upp till en viss frekvens. Man kan således inte längre säga att kompressionen är verksam vid alla frekvenser utan apparaten skall nog klassificeras som en LAC-T (kompressionen aktiveras vid låga nivåer och är större i diskanten än i basen).

14.Om man driver en linjär hörapparat till mättnad (begränsningsnivån), varför ger den ibland olika frekvenskurva beroende på om man mätt med ett svep av rena sinustoner eller med ett bredbandigt brus?

• Om man använder en ren sinuston som insignal och ökar denna till hörapparaten når begränsningsnivån, ligger hela energin vid en speciell frekvens. Om man istället använder bredbandigt brus som har samma RMS-nivå som i fallet med sinustonen, så ligger energin utspridd över ett brett frekvensspektrum och är således lägre vid varje specifik frekvens och i detta fallet når signalen inte upp till den nivån som behövs för att hörapparaten skall nå begränsningsnivån. Om man mäter utnivån som funktion av frekvens i dessa båda fallen kommer den att begränsa i fallet med sinustoner men inte i fallet med bredbandigt brus och formen på kurvan kommer förmodligen att bli olika.