感應線圈系統(InductionLoopSystems，IL)又叫閉路電磁感應集體助聽系統，它是最早使用的一種集體助聽技術。此種助聽系統由主控台(包括放大、調頻部件)及預先安置在教室、家庭等室內場所的環狀感應線圈、個體助聽器(帶T檔)組成。可以傳輸外接有線話筒或調頻無線話筒的言語信號，也可以傳輸收錄機、電子琴、電視機的音頻信號。
基本介紹
- 中文名：感應線圈系統
- 外文名：InductionLoopSystems
- 又叫：閉路電磁感應集體助聽系統
- 原理：周圍就會有磁力線產生
線圈簡介,原理,系統的構造,
線圈簡介
現如今感應線圈系統，不僅僅用於助聽系統，更重要的工業套用是配和工業加熱設備使用，是工業電源，工業感應加熱電源的重要組成部分,國內感應加熱技術實質意義上的進步是從2003年開始的，針對於工業不同的加熱工件，感應線圈是重要的組成部分，一般感應線圈在工作時會走很大的電流，需要產生足夠大的電磁場才能加熱工件，因此它自身也會發熱，在工作室需要通冷卻水降溫，最典型的套用是：工業電機短路環釺焊，蒸發鋁鍍膜，紫銅釺焊，管道預熱後熱，等等一些列技術正在不斷開發中！
手持式感應加熱線圈原理
由電磁學原理我們知道，長直導線有電流通過，其周圍就會有磁力線產生。根據右手定則磁力線的方向，形狀如圖所示：
磁力線示意圖
磁力線示意圖磁力線為同一平面同心圓且垂直導線。磁力線從圓心向外由密到疏，磁場由強變弱。如果導線通過的電流是固定不變的，即直流電流，則產生的磁場也是恆定的。而當一個閉合迴路中的電流發生變化寸，隨著電流的變化，電流產生的磁場也在變化。如果導線通過語音電流，則產生的磁場也隨語音的變化而變化。這種變化的磁場將在它附近的其他迴路中產生感應電流。如果把一個線圈迴路放置在磁場中，磁力線通過線圈迴路時，線圈迴路有電流產生。如磁場是由語音信號所產生，那么在此磁場中線圈感應的電流則是語音電流。電場轉變磁場，磁場轉變電場的過程，是電磁感應基本原理的實際套用。由此我們知道，磁感應線圈助聽系統信號傳送與接收的過程是，將放大的音頻信號電流，通過長直導線形成隨音頻變化的交變磁場，由接收耳機中的線圈感應出微弱音頻電流，經放大後，耳機又將其恢復成語音信號。
來自錄音機、收音機、電視機或教師的聲音經麥克風、放大器、調頻部件以交流電的形式直接傳遞到線圈內，電流線上圈周圍產生了一個電磁場，這種帶有聲音信號的電磁波可以在空間傳播並為助聽器上的拾音線圈(telecoil)所接收。在拾音線圈裡電磁波又轉換為音頻電流，電流再經過助聽器的放大處理，還原成聲音信號。即：聲音輸入一放大一感應線圈電流一環繞線圈的電磁場一拾音線圈感應電流一聲音輸出。
這樣一來，聽障者可充分利用助聽器的T擋(拾音線圈，telecoil)，在進入預先鋪設有線圈的室內時，通過電磁感應原理，接收到清晰的聲音，而不受距離和人數的限制。在絕大多數耳背式及一部分耳內式助聽器中，都裝配有感應線圈，即助聽器上的T擋(拾音線圈，tele—coil)。當助聽器的輸人選擇開關置於T擋，該線圈就可以拾取周圍的電磁信號並把它轉換成電信號進行放大。這一設計的本意是幫助患者更好地接聽電話：感應線圈從電話聽筒的電磁式耳機中拾取電磁信號，而不需由電話聽筒中的耳機把電信號轉換成聲信號，再由助聽器的麥克風將其轉換成電信號。省去這樣兩個多餘的中間步驟，有助於提高信噪比，但是已知的電話機的磁場比較弱，用T擋聽電話會覺得聲音很微弱，需在聽筒上配備其他一些專用器件將磁場信號放大，而環路感應線圈的磁場信號較強，可鋪設在一些專用場所，如在某些影戲院、禮堂、會議室、教室、教堂內，聲音以電磁信號方式散布於環路之內，使聽障者可以清晰地聽到聲音。
系統的構造
(一)磁場的均勻和方向
直線電流的磁場是從產生磁場的電流朝外擴展的，磁場的方向(也就是磁力線的方向)是環繞著電流的一些閉合曲線，磁力線和由此產生的磁通量(可以被看做磁力的流動)，是一些位於垂直於電流的平面上的同心圓，是圍繞產生它們的電流呈環形流動的。靠近電流的地方磁場較強，離電流遠的地方，磁力和磁流就越弱。磁力線方向與電流方向的關係可以用右手螺旋法則來判定。將右手握住導線，拇指伸直，如果拇指代表電流方向，彎曲的手指代表磁場環繞方向。
當線圈安裝在地板上，而助聽器佩戴者是坐著或站著時，在迴路中，在頭部高度的磁力線以水平為主。這樣，在頭部高度，磁場的垂直部分就有一個近乎持續的量幾乎覆蓋整個房間。剛進人迴路處是個例外，那裡，除了垂直部分很弱外，整個磁場都較強。以上特性很重要，因為助聽器中的接受線圈的安裝是垂直的，它僅能拾取磁場的垂直部分。
這裡已經討論了沿著迴路一個方向的電流，然而聲音是音頻信號，相對應於原始聲波中的正壓和負壓，方向每秒會倒轉許多次。因此，循環的磁場每秒也會倒轉許多次。事實上，根據電磁場理論，正是持續改變的磁流使拾音線圈感知，產生一個音頻電流(地球的磁場不會影響線圈，正是因為地球磁場有持續的力量和方向)。
(二)磁場的強度
在近房間中心的磁場強度與迴路中電流的大小和迴路數直接成正比，與迴路的直徑成反比例。國際標準(IEC60118—4，BS7594)指出：一個磁場的長期平均輸出功率值應為100mA/m(指每米毫安培)。不得低於70mA/m或高於140mA/m。該值是在迴路內，距離地板1．2米時測得的磁場垂直面上的強度。允許在言語中出現達到400mA/m的強度峰值、頻率範圍應當覆蓋100Hz—5kHz。
在迴路中心的直徑a米，有n周圍繞的迴路其磁場強度可以用下式計算：
H是磁場的強度，用每米毫安培表示，I是電流值的均方根，用安培表示、對一個正方形的迴路，大小用a米表示，其磁場強度要比計算的值少10%。如果磁場的長期平均輸出功率強度要達到100mA/m，則迴路輸出的值至少要在400mA/m(最好560mA/m)，這樣可以避免在更大強度的言語聲音中產生過多的削峰。
根據電磁原理我們可以看到，感應迴路線圈並不是在建築中產生磁場的唯一的一條電線，所有建築中的電線都會產生磁場，因此，助聽器不僅能收到語音信號，也可以接收到其他磁場信號，如50Hz的電源電壓信號等。在布線的時候要充分考慮到干擾源的問題。如果音頻磁場太弱，信噪比就不夠大。提高信號發射功率，可以抑制干擾。在一些體積較小的助聽器中(其線圈亦小)，電感線圈的敏感性要通過使用單獨的前置放大線圈獲得。當然，對於弱的磁場，使用者也可以通過增加音量來彌補。但是這樣不太方便，尤其是需要經常切換麥克風擋和電感擋時。此外，這需要助聽器有足夠的音量保留，同時在獲得足夠的增益時不會引起嘯叫。在電感位置，如果增益太大，也會引起嘯叫。就像聲波從授話器漏回麥克風會引起反饋一樣，磁場引起的嘯叫也是從授話器漏回到電感線圈引起的。
(三)感應線圈迴路的頻率回響
助聽器通過麥克風接收到的頻率回響與通過感應線圈得到的頻率回響之間存在著匹配的問題。助聽器的響度通常都通過仔細的調整，以適合佩戴者、假沒助聽器在聲音輸入是70dBSPL時和磁場強度是100mA/m時的輸出功率是一樣的話，助聽器佩戴者就可以方便地從麥克風擋切換到電感擋，而無需改變音量。然而感應線圈迴路和助聽器電感系統的頻響有時仍不能令人滿意。但迴路回響和助聽器電感回響結合時產生的聲音，不能與原來的聲音回響區別太大。只有一個例外，即500Hz以下頻率聲音的減弱，在某些情況下對某些人可能是有利的，因為這個頻率範圍是磁場干擾最容易發生的。但這也是對重度聽力損失的人很重要的頻率範圍。好在多記憶助聽器可以分開調整麥克風和電感的回響，這樣就可以為使用者選擇最好的電感回響。有些助聽器甚至允許使用者需要時選擇低頻衰減，像在有很多磁力干擾的房間(如螢光燈，有調光器的燈運行時。)
使用者之所以感覺在電感擋和麥克風擋有不同的回響，原因有兩個：
(1)迴路對高頻聲音產生的磁信號要比低頻聲音時弱。
(2)助聽器本身。助聽器內的感應線圈，其固有產生電壓隨頻率升高而升高。助聽器設計者可以通過把電感與助聽器的放大器相連，對此進行部分的或全面的補償。電感回響以及相對於麥克風的回響等具體情況，可以在助聽器的說明書中看到，或者在測試箱中測量。
