浮动质量传感器逆向应用：探索FMT作为中耳麦克风的可行性研究

本研究针对全植入式听力系统开发中的关键瓶颈——植入式麦克风技术，创新性地提出将Vibrant Soundbridge?的浮动质量传感器(FMT)逆向用作声学信号接收器。通过耳道-鼓膜模型实验，团队证实FMT在1.5-2kHz频段具有最佳灵敏度，虽呈现非线性频率响应，但在0.5-6kHz语音相关频段展现出79.3dB的信噪比。这项发表于《HNO》的突破性研究为全植入式人工耳蜗(CI)和主动式中耳植入体(AMEI)的麦克风设计提供了全新思路。

　　

听力康复技术的革命性突破
全球约4.66亿人患有致残性听力损失，人工耳蜗(CI)和主动式中耳植入体(AMEI)已成为重度听力障碍患者的标准治疗方案。然而现有设备均需外置语音处理器，存在使用不便、社会歧视、水下活动受限等问题。实现全植入系统的核心挑战在于开发符合生物相容性、密封性要求的植入式麦克风，其声学性能需媲美商用外部麦克风。

维尔茨堡大学医院耳鼻喉科团队在《HNO》发表开创性研究，首次验证了临床广泛应用的Vibrant Soundbridge?浮动质量传感器(FMT)逆向作为麦克风的可行性。这种直径仅2mm的电磁换能器原本通过线圈驱动磁体振动产生声信号，研究团队基于电磁感应可逆原理，将其改造为声学信号接收装置。

关键技术方法
研究采用直接驱动模拟测试组(DD-FMT)中的FMT元件，在符合DIN EN 60318-5标准的2cc耳道模型中，通过人工鼓膜耦合FMT。使用线性扫频信号(100Hz-10kHz)和1kHz/94dB SPL纯音，通过低噪声前置放大器(LT1115)和RME Fireface UC声卡采集数据，Matlab分析频率响应特性。参照ER-7C校准麦克风进行信号对比。

研究结果
频率响应特性
在鼓膜-耳道模型测试中，FMT展现出显著的非线性频率响应。如图4所示，1.5-2kHz区间出现灵敏度峰值，该频段恰好涵盖人类语音的核心频率范围。高频(>6kHz)和低频(<500Hz)区域信号衰减明显，但仍在语音可懂度要求的0.5-6kHz范围内保持可用信噪比。

灵敏度表现
1kHz测试音下测得输出电压51μV_rms（相当于-26dB re 1mPa），信噪比达79.3dB。虽低于传统麦克风，但优于同类植入式压电麦克风文献报道的-44dB~-53dB灵敏度值。图3显示信号幅值在最佳频段显著高于本底噪声。

讨论与展望
该研究首次证实电磁式质量振荡器具备双向换能能力，为全植入式听力设备开发开辟新路径。FMT作为经CE认证的成熟植入部件，其逆向应用可大幅缩短产品转化周期。虽然当前灵敏度较低，但通过专用集成电路(ASIC)放大和数字信号处理(DSP)补偿可克服此限制。

相较于乳突植入(如Esteem系统)或皮下麦克风(如Carina)，中耳位置能保留耳廓声学滤波效应，提供更自然的空间听觉线索。研究团队建议下一步进行颞骨实验，并开发FMT的麦克风专用优化版本。这项技术突破有望解决困扰学界20余年的植入式麦克风技术瓶颈，推动听力康复进入"隐形助听"新时代。