專利名稱：音頻信號(hào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及音頻信號(hào)裝置，更具體地，涉及用于生成音頻信 號(hào)的裝置。特別地，本發(fā)明涉及用于修正音頻信號(hào)以提高信號(hào)的感知 質(zhì)量的裝置。
背景技術(shù)：
許多電話聽筒都配備有稱為HAC線圈或助聽器兼容(Hearing Aid Compatible)線圏的裝置。HAC線圈作為天線使用，并將聽筒接收到 的音頻信號(hào)傳播到附近的助聽器，該助聽器包括作為接收天線使用、 稱為T線圈的類似線圈。這種配置使得助聽器能接收到與聽筒內(nèi)的揚(yáng) 聲器接收到的音頻信號(hào)基本相同的信號(hào)。尺寸限制和功能限定使得當(dāng)前的電話助聽器的耦合器不能提供聽 力受損者需要/期望的高質(zhì)量音頻聲音。許多裝置需要用戶根據(jù)電話是 否在使用，而在操作^t式之間進(jìn)行切換。有些系統(tǒng)使用起來(lái)笨重且麻 煩，并且其中的大多數(shù)都不能與耳內(nèi)式和耳道式(ITC)助聽器一起 使用。此外，許多現(xiàn)有的裝置要成套操作，并具有非常有限的頻率范 圍，明顯地削減了聽力受損者聽到較寬的頻率范圍上的聲音的能力。典型地，大多數(shù)(如果不是全部的話)現(xiàn)有裝置致力于在電話聽 筒和用戶佩戴的聽力裝置之間傳送信號(hào)。信號(hào)質(zhì)量的增強(qiáng)同時(shí)依賴于 發(fā)送轉(zhuǎn)換器和接收轉(zhuǎn)換器。無(wú)論對(duì)于聽力受損者還是對(duì)于聽力正常者來(lái)說(shuō)，都不考慮僅僅對(duì)發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行修正或增強(qiáng)。而且，全部的信 號(hào)修正技術(shù)(例如，濾波、頻移、相移等)均未使用。因此，需要一種用于修正收聽者感知到的音頻信號(hào)的系統(tǒng)和方法， 其克服以上所述的一個(gè)或多個(gè)缺陷。發(fā)明內(nèi)容通過(guò)提供用于修正向接收者發(fā)送的音頻信號(hào)的系統(tǒng)，本文公開的 音頻信號(hào)系統(tǒng)提高了現(xiàn)有技術(shù)并克服了上述問題，其中該修正改善了 音頻信號(hào)的感知質(zhì)量。特別地并僅為示例性的，在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種音頻信號(hào)系統(tǒng)，包括音頻信號(hào)輸出裝置；石茲致伸縮i茲芯；以及纏繞所述石茲 致伸縮磁芯的至少一根電線，其中，通過(guò)所述至少一根電線轉(zhuǎn)換的電 信號(hào)引起所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)，進(jìn)一步地，其中所述磁致伸縮磁 芯的振動(dòng)生成輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)與所述音頻信號(hào)輸出裝置所產(chǎn) 生的音頻信號(hào)耦合。在另 一個(gè)實(shí)施方式中，提供了 一種用于生成修正的音頻信號(hào)的方 法，包括提供纏繞有至少一根電線的磁致伸縮磁芯；對(duì)通過(guò)音頻信 號(hào)輸出裝置的第一電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以生成基準(zhǔn)音頻信號(hào)；以及對(duì)通 過(guò)所述至少 一根電線的第二電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使所述磁致伸縮磁芯 振動(dòng)，其中所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)產(chǎn)生輸出信號(hào)，進(jìn)一步地，其中 所述輸出信號(hào)被可選擇性地調(diào)諧并與所述基準(zhǔn)音頻信號(hào)耦合，以生成 所述〗務(wù)正的音頻信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種用于對(duì)由聽力受損者感知的音 頻信號(hào)進(jìn)行修正的方法，包括提供纏繞有至少一根電線的磁致伸縮 磁芯；對(duì)通過(guò)音頻輸出裝置的第一電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以生成所述音頻 信號(hào)；對(duì)通過(guò)所述至少一根電線的第二電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使所述磁 致伸縮；茲芯振動(dòng)，其中所述^t致伸縮/磁芯的振動(dòng)產(chǎn)生輸出信號(hào)，進(jìn)一 步地，其中將所述輸出信號(hào)與所述音頻信號(hào)耦合，以修正所述音頻信 號(hào)；以及將修正后的音頻信號(hào)傳送至由所述聽力受損者佩戴的助聽器 內(nèi)的接收器。在又一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種改進(jìn)類型的音頻信號(hào)系統(tǒng)，其 中，由輸出裝置使用從接收到的音頻信號(hào)得到的電信號(hào)，以復(fù)制所接收的音頻信號(hào)，其中所述改進(jìn)包括修正機(jī)械裝置，用于修正所復(fù)制 的音頻信號(hào)的特性，以改善感知到的所復(fù)制的音頻信號(hào)的質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種音頻信號(hào)系統(tǒng)，包括用于輸出 音頻信號(hào)的輸出裝置；用于使磁致伸縮磁芯振動(dòng)的裝置；以及用于使 所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)輸出與來(lái)自所述輸出裝置的音頻信號(hào)耦合、 以增強(qiáng)所述音頻信號(hào)的感知質(zhì)量的裝置。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中使用的電話聽筒和助聽器的局部剖視側(cè)視圖； 圖2是根據(jù) 一 個(gè)實(shí)施方式的音頻信號(hào)系統(tǒng)的局部剖視側(cè)視圖； 圖3是可用于圖2的系統(tǒng)中的磁致伸縮線圈的俯視圖； 圖4是與圖2的揚(yáng)聲器串聯(lián)的圖2中的線束磁芯的電路示意圖； 圖5是圖4中的信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的梯形輸入和圖4中的頻譜分 析器測(cè)量出的所得到的輸出的時(shí)域圖；圖6和圖6A示出了圖5的輸出的頻譜；圖7是根據(jù) 一 個(gè)實(shí)施方式的音頻信號(hào)系統(tǒng)的局部剖視側(cè)視圖；圖8示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的陷波濾波器的頻率響應(yīng)；圖9是示出了輻射噪聲N的示意圖；圖IO是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電話聽筒的透視圖；圖11示例性地示出了一般聽力儀器(例如助聽器)；圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的音頻信號(hào)系統(tǒng)；以及圖13是通過(guò)在更高的頻率增加多重諧波實(shí)現(xiàn)的信號(hào)增強(qiáng)的圖形表示o具體實(shí)施方式
圖1示出了電話聽筒3，其在耳機(jī)9內(nèi)包括揚(yáng)聲器6。許多這樣的 聽筒配備有HAC線圈18,其可與揚(yáng)聲器6相連。這種配備有線圏的 聽筒通常稱為HAC型或助聽器兼容(Hearing Aid Compatible)型。HAC線圈18產(chǎn)生石茲場(chǎng)21,當(dāng)助聽器27被保持在聽筒3附近時(shí)，HAC 線圈18與附近的助聽器27內(nèi)的、通常稱為T線圈或電話線圈的類似 線圈24耦合。HAC線圏18和線圈24之間的耦合將揚(yáng)聲器6接收的電信號(hào)派生 出的電磁場(chǎng)傳輸?shù)街犉?7,其中助聽器27將該電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換回電信 號(hào)。這樣，電磁耦合使得助聽器能接收到與揚(yáng)聲器6接收的電信號(hào)基 本相同的信號(hào)。然后，助聽器27將該信號(hào)傳遞到耳機(jī)30或其它裝置， 在耳機(jī)30或其它裝置中將信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)(例如通過(guò)揚(yáng)聲器)以 供聽力受損者使用。助聽器27可將信號(hào)處理技術(shù)用于音頻信號(hào)，以向聽力受損者提供 更容易理解的信號(hào)。最普通的信號(hào)處理技術(shù)可能是將信號(hào)簡(jiǎn)單放大， 但是也可使用其它更復(fù)雜的技術(shù)。這些技術(shù)包括但不限于1) 濾波，其中將一個(gè)或多個(gè)頻帶的幅度減小，從而使其不能以其 原有的幅度傳遞給人；2) 選擇性放大，其可被視為一種類型的濾波，其中對(duì)所選頻帶比 對(duì)其它頻帶放大更多；3) 相移；4) 延時(shí)；以及5) 頻移，其中一個(gè)或多個(gè)頻帶的頻率改變。此外，信號(hào)處理技術(shù)包括將輸入信號(hào)分為兩個(gè)或更多的頻帶，并 將以上五種技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)用于各頻帶。此外，可將不同的技術(shù) 用于不同的頻帶。本文中， 一個(gè)或多個(gè)發(fā)明人致力于改善HAC線圈18和助聽器27 內(nèi)的T線圈24之間的耦合的方案，以放大由助聽器27接收的信號(hào)。 這種放大的 一個(gè)目標(biāo)在于提高信噪比。嘗試了增加圖1中的磁場(chǎng)21的大小。可以觀察到，在一個(gè)聽筒中 設(shè)置的特定線圈18為空心類型。為了增大磁場(chǎng)21，在一個(gè)實(shí)施方式 中，對(duì)用含鐵磁芯替代空心進(jìn)行檢驗(yàn)。這樣做的一個(gè)原因在于這樣的事實(shí)，電流(例如由線圈18的線路 攜帶的電流)產(chǎn)生稱為H矢量的磁場(chǎng)矢量。圖1中的箭頭21表示這個(gè)矢量。更準(zhǔn)確地，H矢量叫做磁場(chǎng)強(qiáng)度。另一個(gè)矢量與H矢量相關(guān)聯(lián)，即，稱為磁通密度的B矢量。B矢 量通過(guò)表達(dá)式B = pH與H矢量相聯(lián)系，其中/i是H矢量所處的材料 的磁導(dǎo)率。在空心線圈中，H矢量存在于空氣中。磁導(dǎo)率/i相對(duì)較低。然而， 鐵的磁導(dǎo)率p相對(duì)較高，并可比空氣的磁導(dǎo)率大10,000倍、100,000 倍甚至一百萬(wàn)倍。由于已知線圏18包含空心，因此用鐵型^茲芯代替空心可將B場(chǎng) 增大10,000到一百萬(wàn)倍。再者，其原因在于B矢量等于H矢量乘以/i。 如果在將磁芯由空心改變?yōu)殍F芯時(shí)，/i乘以例如100,000,則B矢量也 變?yōu)槌艘?00,000。為此，制造并使用包括含鐵磁芯的電感器，以替代電話聽筒中的 線圈18。然而，在測(cè)試過(guò)程中，聽力受損者發(fā)現(xiàn)了與所追求的、線圏 18和助聽器之間改善的耦合無(wú)關(guān)的現(xiàn)象。聽力受損者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用未使用助聽器的耳朵感知音頻信號(hào)時(shí)，從 改進(jìn)的聽筒發(fā)出的音頻信號(hào)比先前發(fā)送的信號(hào)更易理解。在這種情況 下，可懂度表達(dá)了精確并清楚地感知音頻信號(hào)中的聲音、話語(yǔ)等相對(duì) 簡(jiǎn)單的概念。進(jìn)一步的研究得到了這樣的結(jié)論，鐵芯線圈的重要特征并不是用 于增大磁導(dǎo)率的鐵的存在。我們發(fā)現(xiàn)，而是由于鐵芯是磁致伸縮的， 并且改善的可懂度是由于磁致伸縮特性所造成的。因此，在一個(gè)實(shí)施 方式中，本文的音頻信號(hào)系統(tǒng)包括用于改善感知到的音頻信號(hào)的可懂 度的》茲致伸縮磁芯。磁致伸縮材料是在所施加的磁場(chǎng)的方向上尺寸顯著變化的材料。 在至少一個(gè)實(shí)施方式中，/磁致伸縮材料的石茲致伸縮因子在百萬(wàn)分之 8-12 (8-12 ppm)的范圍內(nèi)。電感器內(nèi)的石茲致伸縮石茲芯在施加于該電 感器的AC信號(hào)中引入損耗，并因此可稱為"有損耗的"?；谶@一發(fā)現(xiàn)， 一個(gè)或多個(gè)發(fā)明人繼續(xù)研究不同類型的磁致伸縮 材料。最終發(fā)現(xiàn)，正如聽力受損者感知到的那樣，以商標(biāo)METGLAS⑧ 出售的磁致伸縮材料具有較好的結(jié)果。METGLAS⑧是Metglas公司(440 Allied Drive, Conway， S. C.， USA 29526 )的商標(biāo)。在一個(gè)實(shí)施方式中，制備由METGLAS⑧或METGLAS⑧合金構(gòu)造 的線圏，并在電話聽筒中對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，然而，可以理解，也可使用 其它音頻信號(hào)源。這些源可包括計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、手持式游戲 裝置、收音機(jī)、立體聲系統(tǒng)、》茲帶播放器、錄像機(jī)/視頻播放器、DVD 播i文器、電視、電話、手機(jī)或其它本領(lǐng)域公知的音頻信號(hào)源。測(cè)試揭 露了三個(gè)重要特征。 一個(gè)特征是，在一個(gè)測(cè)試中，具有極重度聽力損 傷的人將由改進(jìn)的聽筒產(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)與包含普通T-線圈的類似(但 未改進(jìn)的)聽筒產(chǎn)生的類似的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行比較。其發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)的聽 筒提供了更好的語(yǔ)音可懂度。曾經(jīng)低于聽力門限的信號(hào)現(xiàn)在可被感知 到。 ，所使用的測(cè)試類型在聽力學(xué)科學(xué)中被描述為語(yǔ)音辨別測(cè)試。用于 聽力損失中的術(shù)語(yǔ)"極重度"是專門術(shù)語(yǔ)并將在下文中定義。在對(duì)正常聽力的人的測(cè)試中觀察到了第二個(gè)特征。我們發(fā)現(xiàn)，改 進(jìn)的聽筒或者(1)不使聽筒產(chǎn)生的語(yǔ)音失真，或者(2)任何失真都 不影響該語(yǔ)音的可懂度，正如所感知到的那樣。在對(duì)具有極重度聽力損失的聽力受損者的大腦機(jī)能進(jìn)行的測(cè)試 中，發(fā)現(xiàn)了第三個(gè)特征。不與助聽器一起使用的普通聽筒不會(huì)對(duì)這種 人產(chǎn)生規(guī)則的大腦反應(yīng)。這就得到了這樣的推論，這種人的耳朵的聽 力機(jī)制不足以將聽覺信號(hào)傳遞到大腦。相反地，當(dāng)使用包含METGLAS⑧磁芯線圈的改進(jìn)的聽筒時(shí)，則 檢測(cè)到大腦反應(yīng)，從而得到這樣的推論，改進(jìn)的聽筒克服了聽力機(jī)制 中的至少某些不足。利用診斷技術(shù)中公知的聽性腦干反應(yīng)(ABR)協(xié) 議對(duì)大腦反應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。電話聽筒30包括商用揚(yáng)聲器 33,并且具有高磁致伸縮性磁芯42的電感器39與揚(yáng)聲器33耦合并在 揚(yáng)聲器33之前定位。值得注意的是，磁致伸縮磁芯42可與揚(yáng)聲器33 串聯(lián)或并聯(lián)。圖3示出了一個(gè)適合的電感器39。值得注意的是，圖2 中的音頻信號(hào)輸出裝置是安裝在電話聽筒30內(nèi)的揚(yáng)聲器33。在至少 一個(gè)實(shí)施方式中，音頻信號(hào)輸出裝置是與立體聲系統(tǒng)、DVD播放器、電視或其它音頻信號(hào)源電耦合的揚(yáng)聲器。也可使用本領(lǐng)域公知的其它 音頻信號(hào)輸出裝置或非揚(yáng)聲器式振動(dòng)元件，它們可包括例如用于無(wú)線 裝置(可作為輸出揚(yáng)聲器使用)的"智能卡"的裝置。在圖3中，環(huán)形的》茲致伸縮》茲芯42由例如METGLAS⑧的商用材 料構(gòu)成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可使用具有足夠大的磁致伸縮因 子(例如，8-12 ppm)的任何磁致伸縮材料。特別地，該材料可為鐵 磁性的。正如在普通的電感器中所使用的那樣，^磁芯42周圍環(huán)繞了多 圈普通的》茲線線圈44。該線可為任何規(guī)格的電線，并典型為25-45號(hào) 范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)線。同樣，可使用任何圈數(shù)的線圈。在至少一個(gè)實(shí)施方 式中，線圈44的圈數(shù)或環(huán)數(shù)可在50-500圈的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方 式中，線圈44的圈數(shù)優(yōu)選地在150到250的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在音頻頻率下測(cè)量的電感系凄史在 0.15到0.8毫亨利(mH)之間。此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，電阻為1 到5歐姆的范圍內(nèi)。可通過(guò)材料選擇和使用的線圏44的圏數(shù)改變電感 器39的電感系數(shù)和阻抗。因此，本發(fā)明的音頻信號(hào)系統(tǒng)的性能可為特 定的個(gè)體和應(yīng)用而定制。最優(yōu)化情況可包括可變的磁芯材料和磁芯的 內(nèi)徑，以及可變的線的少見格和線圈的圈數(shù)。已測(cè)試的 一種環(huán)形的磁致伸縮磁芯是由Honeywell/Allied公司指 定的零件號(hào)為0803 MDGC的磁芯，該零件號(hào)表示由金屬玻璃非晶態(tài) 金屬(Metglas)材料構(gòu)成的沒有任何線圏的無(wú)包裝的環(huán)形磁芯。已測(cè) 試的另一種磁芯是由AMT (先進(jìn)磁性科技)公司出售的零件號(hào)為 C0715(M)的磁芯。該磁芯可為各種大小(直徑等)和形狀，包括環(huán)形、 矩形條、或柱形。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，磁致伸縮磁芯是連續(xù)的。在本發(fā)明的操作中，如圖2和圖3所示，將由接收到的音頻信號(hào) 所獲得的電流傳送給揚(yáng)聲器33。典型地，接收到的音頻信號(hào)是模擬信 號(hào)，接收后可將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，在揚(yáng)聲 器33接收信號(hào)之前，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。揚(yáng)聲器33或其它 輸出裝置將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為用于復(fù)制接收到的音頻信號(hào)的模擬信號(hào)。同時(shí)，在至少一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)電感器39的線44傳送交流 電。流過(guò)電感器39的線圏的交流電被修正并產(chǎn)生作用于石茲致伸縮；茲芯的振動(dòng)產(chǎn)生輸出，該輸出與揚(yáng)聲器33發(fā)出的 被復(fù)制的音頻信號(hào)耦合。這種耦合對(duì)被復(fù)制的音頻信號(hào)進(jìn)行修正，以 增強(qiáng)由收聽者感知到的音頻信號(hào)的質(zhì)量，下文中將對(duì)此更詳細(xì)介紹。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，磁芯42的振動(dòng)可由任何數(shù)量的場(chǎng)效應(yīng)引起， 包括由線圏或揚(yáng)聲器33中的其它磁性元件所產(chǎn)生的效應(yīng)。不管操作機(jī) 制如何，由振動(dòng)磁芯42產(chǎn)生的振動(dòng)輸出都是增強(qiáng)音頻輸出的關(guān)鍵。在至少 一 個(gè)實(shí)施方式中，由接收到的音頻信號(hào)所獲得的電流首先 傳送到電感器39,然后傳送到揚(yáng)聲器33。在此實(shí)施方式中，通過(guò)電感 器39的線圈的電(模擬)信號(hào)的傳輸導(dǎo)致了對(duì)電信號(hào)的修正。將已修 正的信號(hào)傳送給揚(yáng)聲器33，其中該信號(hào)是用于復(fù)制接收到的/期望的音 頻信號(hào)。對(duì)電信號(hào)的修正可導(dǎo)致產(chǎn)生基頻的多次諧波。此外，電感器 39中的信號(hào)修正可包括對(duì)更高頻率進(jìn)行濾波和對(duì)更高電平的頻率進(jìn) 行更精細(xì)的滾降。值得注意的是，當(dāng)信號(hào)通過(guò)電感器39時(shí)，信號(hào)的修 正在信號(hào)中增加了非線性的元素。電信號(hào)的非線性有助于增強(qiáng)輸出信 號(hào)的質(zhì)量，并可部分地解釋由電信號(hào)產(chǎn)生的多次諧波。對(duì)電感器39中的電信號(hào)的修正和電感器39的振動(dòng)輸出都用于增 強(qiáng)感知到的音頻輸出的質(zhì)量。換句話說(shuō)，兩個(gè)不同的但是相關(guān)的現(xiàn)象 可用于改進(jìn)輸出音頻信號(hào)的感知質(zhì)量。首先，由使信號(hào)通過(guò)電感器39 的線圏所產(chǎn)生的功效對(duì)電信號(hào)進(jìn)行修正。修正后的電信號(hào)是由揚(yáng)聲器 33使用以產(chǎn)生音頻輸出的信號(hào)。其次，由線圏中的電流或存在于電感 器39和揚(yáng)聲器33附近的其它場(chǎng)效應(yīng)所引起的磁芯42的振動(dòng)產(chǎn)生了與 輸出音頻信號(hào)耦合的輸出。結(jié)合起來(lái)，正如接收方(人耳、助聽器等) 所感知的那樣，已修正的電信號(hào)和振動(dòng)輸出用于增強(qiáng)輸出音頻信號(hào)。對(duì)圖2的裝置的行為/特性進(jìn)行了仿真，包括本文公開的音頻信號(hào) 系統(tǒng)的至少一個(gè)實(shí)施方式。圖4示出了圖2所示的電感器-揚(yáng)聲器系 統(tǒng)的模式。圖中為每個(gè)元件(即，電感器39和揚(yáng)聲器33)給出了電 感系數(shù)和電阻的代表值。對(duì)照?qǐng)D4和圖5,圖5示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí) 施方式中，與圖4中的信號(hào)發(fā)生器115所產(chǎn)生的頻率為1,000 Hz的梯 形輸出105相比、計(jì)算出的響應(yīng)或輸出的時(shí)域圖100。該響應(yīng)或輸出 100是利用頻i普分析器112在圖4中的點(diǎn)117處測(cè)量到的。同樣，輸入信號(hào)105是利用頻語(yǔ)分析器113測(cè)量的。如圖所示，由圖4中的電 感器39生成的輸出100與未修正的輸入信號(hào)105精密匹配。輸出100 可被傳輸至揚(yáng)聲器33，以用于輸入信號(hào)105的復(fù)制，并將復(fù)制的信號(hào) 傳輸給接收方(接收裝置、接收人等)。現(xiàn)在參照?qǐng)D6,示出了梯形輸入105 (圖5)和輸出100 (圖5) 的頻域表示或傅立葉頻語(yǔ)，對(duì)其中的每個(gè)都作出了標(biāo)記并僅示出了 11 KHz及以下的頻率。圖6A示出了縱軸上擴(kuò)展刻度上的繪圖，以示出 由于太小而不能在圖6中顯示的頻率成分。此外，在圖6A的繪圖的 右側(cè)以更大的擴(kuò)展刻度示出了 7.0KHz及其以上的頻率。圖6和圖6A 清楚地示出了，與輸入105相比較，輸出100中的奇次諧波的大小被 修正。此外，在至少一個(gè)實(shí)施方式中，增大了基頻諧波，以提供增強(qiáng) 的更高質(zhì)量的音頻信號(hào)(正如聽力受損者或聽力正常者所感知到的那 樣)。同樣，由于圖6和圖6A表明了高頻率被衰減，因此可規(guī)定圖4 中的電感器39可作為低通濾波器使用。例如，在圖6中，與lKHz的 信號(hào)相比，頻率為3KHz的諧波信號(hào)的大小顯著減小。在3kHz以上， 幾乎檢測(cè)不到信號(hào)的存在。在對(duì)圖6A中的信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)，同樣如 此。盡管在更高的頻率(例如5-11 KHz)可4企測(cè)到一些輸出信號(hào)100， 但是在許多情況下，該輸出信號(hào)的大小是無(wú)關(guān)緊要的。因此，在一個(gè) 實(shí)施方式中，本發(fā)明的音頻信號(hào)系統(tǒng)可為低通濾波器。此外，可由在 磁致伸縮磁芯42周圍環(huán)繞的電感器線圈44構(gòu)成低通濾波器，而不是 電感器39。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，在更高頻率處的頻率衰減或掉落 是"軟，，掉落。換句話說(shuō)，更高的頻率并不是突然減小，從而可能導(dǎo) 致感知到的音頻信號(hào)的失真。已知的是，計(jì)算機(jī)監(jiān)視器和手機(jī)以及音頻信號(hào)的其它電子設(shè)備/ 其它音頻信號(hào)源生成助聽器內(nèi)的雜散輻射或電磁干擾(EMI)。雜散輻 射的其它源(例如熒光燈、車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)和車內(nèi)計(jì)算機(jī)芯片)也會(huì)產(chǎn)生 助聽器內(nèi)的干擾?？梢岳斫猓珽MI還可降〗氐正常聽力者感知到的音頻 信號(hào)的聲音質(zhì)量。這種EMI對(duì)用戶產(chǎn)生可聽得到的噪聲，其妨礙了用戶聽到輸入的聲音。典型地，在現(xiàn)有的裝置中(包括助聽器)，在放大器裝置中濾除 噪聲。而后置放大器引入的任何噪聲都未濾除，并因此到達(dá)接收方(人 耳等)。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，本文的音頻信號(hào)系統(tǒng)減少或消除了各種形式的EMI,包括由戴有助聽器的人感知到的EMI。噪聲減少/消除 可在電信號(hào)到達(dá)揚(yáng)聲器之前的任何點(diǎn)進(jìn)行，也就是說(shuō)，在放大器中進(jìn) 行噪聲減少之前或之后。噪聲濾除可與更高頻率(例如4或10KHz) 的頻率滾降相耦合。由于所有類型的電^f茲輻射都具有共同的性質(zhì)，即，多頻率的電磁 輻射，因此，本發(fā)明可成功地抑制所有類型的EMI (如果存在的話)， 而不管其源是什么。其中包括其頻率成分隨機(jī)分布的EMI。還包括其 頻率成分非均勻分布的EMI,這種類型的EMI有時(shí)稱為"白"噪聲， 與白光類似，其包含所有顏色，這些顏色實(shí)際上就是頻率。圖9示出了在人耳"E"附近的圖2的聽筒。耳內(nèi)具有標(biāo)準(zhǔn)的助 聽器"HA"。圖中示出了 EMI的源"S",以及輻射的電噪聲"N"。在 本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中，在如圖9所示位置的電感器39減少或 消除了至少如HA的用戶感知到的/人源S輻射的EMI。下面解釋噪聲降低的一個(gè)可能的原因。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這種解釋考慮 了噪聲N進(jìn)入到助聽器HA的兩條路線。 一條路線是通過(guò)頭部或頭顱。 下文中將列出可阻塞該路線的 一些可能的機(jī)制。第二條路線是通過(guò)耳 道，這條路線可能被電感器39阻塞，下文中也將對(duì)此進(jìn)行解釋。在圖9中，虛線"T"表示耳"A"周圍的人體組織，這些組織通 常表示人的頭部。這些組織主要由水構(gòu)成。這些水中包含大量的電解 質(zhì)，因此，這些水是導(dǎo)電的。由于是導(dǎo)電的，并且導(dǎo)體通常被視為電 磁輻射的反射器，因此這些水在理論上將反射電磁輻射。由于噪聲N 為電磁輻射的形式，因此在理論上來(lái)說(shuō)，含有電解質(zhì)的水可反射噪聲 N。經(jīng)反射的噪聲N不會(huì)到達(dá)助聽器HA。然而，含有電解質(zhì)的水很可能不是理想的反射器。某些噪聲N可 能會(huì)進(jìn)入水中。水中的電解質(zhì)可消耗進(jìn)入的噪聲，下面將通過(guò)兩個(gè)模 型對(duì)可能的消耗進(jìn)行解釋。人們已經(jīng)知道，電磁輻射(例如噪聲N)包括兩個(gè)場(chǎng)矢量電場(chǎng)以及與該電場(chǎng)呈90度的》茲場(chǎng)。這些場(chǎng)矢量不斷地振蕩。也就是說(shuō)，每個(gè)場(chǎng)矢量的大小增加到正的峰值，然后降低到零。 然后該場(chǎng)在方向上反向，并增加到負(fù)的峰值。到達(dá)負(fù)的峰值之后，其 降低到零，然后增加到正的峰值，如此反復(fù)。水是偶極子每個(gè)水分 子包含正電荷端和負(fù)電荷端。由于水是偶極子，因此水分子趨向于與 電場(chǎng)矢量對(duì)準(zhǔn)。由于該矢量在方向上不斷變化，因此水分子在試圖與 電場(chǎng)矢量保持對(duì)準(zhǔn)時(shí)也不斷地試圖改變方向。水分子的不斷移動(dòng)表現(xiàn) 了熱能，并且振蕩的電場(chǎng)矢量可使移動(dòng)加劇。由振蕩的電場(chǎng)引起的水 的攪動(dòng)使得溫度輕微上升。溫度上的這種上升從噪聲N中的電場(chǎng)矢量 中吸收能量。理論上，這種吸收減小了電場(chǎng)矢量的大小，從而減小了 到達(dá)助聽器HA的噪聲N。對(duì)于振蕩的磁場(chǎng)矢量，也可做出類似的分析，振蕩的磁場(chǎng)矢量可 在含有電解質(zhì)的水中生成渦流，也吸收能量。因此，上述的能量吸收 模式可用于阻止部分或全部的噪聲N通過(guò)頭顱的組織到達(dá)助聽器HA。 到達(dá)助聽器的第二條路線是通過(guò)耳道(未示出)。然而，當(dāng)聽筒在 耳朵E附近時(shí)，線"W"、揚(yáng)聲器33中的線(未標(biāo)出)的線圈、HAC 線圈200、以及磁致伸縮電感器39都可用作為接收天線，并獲得噪聲 N。如上文所述，由于》茲致伸縮材料具有阻抗特性，因此連接于這些 線的磁致伸縮電感器39可消耗噪聲N中的能量。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，上述內(nèi)容是作為對(duì)觀察到的現(xiàn)象的可能的解釋而提出 的。觀察到的現(xiàn)象是，當(dāng)在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或手機(jī)附近將聽筒30放置在 戴有助聽器的人的耳朵附近時(shí)，聽筒30抑制助聽器HA受到的其它干 擾。前述討論作為似乎合理的論證而提出。關(guān)于圖9還有兩點(diǎn)需要注意的。首先，如果電感器39面向斷開的 電路，則在磁致伸縮電感器39中似乎不可能消耗噪聲能量。 一個(gè)原因 在于這種情況下沒有電流流過(guò)線圈。因此，為了實(shí)現(xiàn)上述的噪聲抑制， 電感器39可必需面對(duì)由電阻"R"表示出的完整的電路。第二點(diǎn)在于， HAC線圈200不是必需的。在本發(fā)明的某些應(yīng)用中可將其略去。在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施方式中，上述的噪聲抑制特征改善了用于 利用裝置接收/收聽音頻信號(hào)的正常聽力者的聲音質(zhì)量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將圖9的聽筒30制成包括磁致伸縮電感器39的聽筒時(shí)，該聽筒可有 助于具有正常聽力的人。具體地，如圖10所示，如上所述的包含有磁致伸縮電感器39的 電話聽筒300在所謂的免提模式下與手機(jī)305 —起使用。具有正常聽 力的人已報(bào)告，該改進(jìn)的聽筒300在接收/收聽音頻信號(hào)時(shí)改善了聲音 質(zhì)量。因此，聽筒300可提供上述三種操作模式，即，(l)T線圈支 持助聽器，(2)由戴有助聽器的用戶在麥克風(fēng)模式下使用，以及(3) 由當(dāng)前未^f吏用助聽器的聽力受損者單獨(dú)^使用聽筒300。此外，聽筒300 向具有正常聽力的人提供改善的聲音質(zhì)量。除了上述實(shí)施方式之外，還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將單一的無(wú)電源裝置(即包 含》茲致伸縮i茲芯42 (圖3)的電感器39)添加至電話聽筒時(shí)，改善了 向聽力受損者發(fā)送的語(yǔ)音的可懂度。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式 中，磁致伸縮電感器39實(shí)現(xiàn)了通常由助聽器實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處 理功能。這些功能可包括1 )濾波；2) 選擇性放大；3) 相移；4) 延時(shí)；以及5) 頻移。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，除了 HAC線圈之外，還將包含磁致伸 縮磁芯42的電感器39用于聽筒中，并用于與T線圈耦合。圖7示出 了一個(gè)實(shí)施方式，其中電話聽筒150包括現(xiàn)有技術(shù)中的揚(yáng)聲器155、 現(xiàn)有技術(shù)中的HAC線圈160、以及本文描述的^茲致伸縮電感器165。 這種聽筒使得期望得到助聽器幫助的人能利用線圏160，而其他人僅 使用聽筒中的電感器165。下面介紹實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述實(shí)施方式的聽筒150的一種設(shè)計(jì)方法。 首先，獲取電話聽筒150的期望的操作特性。例如，期望的操作特性 可通過(guò)對(duì)聽力受損者進(jìn)行測(cè)試而確定，以確定該聽力受損者的需要。 作為具體的實(shí)施例，可確定，特定的人在特定的頻率范圍內(nèi)具有減弱 的聽力。對(duì)于這個(gè)人，期望的輸出特性可要求在該頻率范圍內(nèi)具有增加的幅度，以補(bǔ)償這種減弱?？赏ㄟ^(guò)聽筒150的傳遞功能確定期望的輸出特性，這有時(shí)稱為頻率響應(yīng)。頻率響應(yīng)通常指響應(yīng)于輸入頻譜而產(chǎn)生的一類輸出頻語(yǔ)，例如圖8中的輸出頻語(yǔ)。在圖8的實(shí)施例中，可以看到，輸入頻語(yǔ)均勻 地分布在從F1到F20的所有頻率上。然而，輸出頻語(yǔ)減弱了 F7到F10 范圍內(nèi)的頻率。在此特定的實(shí)施例中，在F7到F10之間具有凹口的 陷波濾波器是期望的操作特性。當(dāng)然，該特性是示例性的，并且期望 的特定輸出頻鐠將依賴于所述的應(yīng)用。期望的輸出特性確定之后，則對(duì)圖3示出的類型的不同電感器165 進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)電感器165具有不同的例如(1 )線圏的圈數(shù)、(2)磁 芯直徑、以及(3)磁芯材料。例如，通過(guò)用每個(gè)電感器165替代電話 聽筒150中現(xiàn)有的HAC線圏160,實(shí)現(xiàn)該測(cè)試。測(cè)試中，為每個(gè)電感 器165分配品質(zhì)因數(shù)或度量，以表明該電感器-聽筒組合有多逼近所 期望的操作特性。然后，選擇具有最佳度量的電感器165。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)指定了聽筒150的特定操作特性時(shí)，并不因此自動(dòng) 指定所需的特定磁致伸縮電感器165。 一個(gè)原因是，磁致伸縮電感器 165似乎與聽筒150的揚(yáng)聲器155以及其它元件相互電感應(yīng)。因此， 揚(yáng)聲器155和其它元件的電性質(zhì)影響了該操作特性。由于不同聽筒中 的不同揚(yáng)聲器具有不同的電特性，因此所使用的電感器165可與所述 的特定聽筒150相匹配。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，可不要求或不期望 將電感器165與聽筒150匹配。仍然參照?qǐng)D7，在一個(gè)實(shí)施方式中，傳遞給聽筒150的用戶的聲 學(xué)信號(hào)不僅僅是由聽筒150的揚(yáng)聲器155產(chǎn)生的，也可以是由磁致伸 縮電感器165產(chǎn)生的。也就是說(shuō)，磁致伸縮電感器165可作為輔助揚(yáng) 聲器使用。此外，由于通常將磁致伸縮電感器165固定在聽筒150的 外殼上，因此電感器165的線圏的振動(dòng)可被傳遞到該外殼上。實(shí)際上， 該外殼可作為揚(yáng)聲器紙盆(speaker cone )使用，并將電感器165的振 動(dòng)耦合到空氣中或者與該外殼接觸的人耳中。將電感器165與聽筒150匹配，^假定了在聽筒150的設(shè)計(jì)過(guò)程中 生成預(yù)定的輸出特性。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，可使用標(biāo)準(zhǔn)阻抗匹配信號(hào)裝置，并使裝置的輸出與期望的音頻輸出 相匹配。在另一個(gè)實(shí)施方式中，不使用預(yù)定的輸出特性。而是對(duì)需要/ 要求使用本文的音頻信號(hào)系統(tǒng)的每個(gè)不同的人使用"試驗(yàn)性，，的方法。將不同的電感器165插入聽筒150，并且聽力受損者通過(guò)收聽檢查每 個(gè)聽筒150。該聽力受損者選擇產(chǎn)生最佳輸出的聽筒?，F(xiàn)在更詳細(xì)地考慮使用磁致伸縮電感器的新穎性，磁致伸縮是損 耗源。例如，眾所周知，電變壓器(其包括電感器)中的磁致伸縮產(chǎn) 生熱，這就是一種損耗。典型地，現(xiàn)有技術(shù)的電話中所使用的濾波器 的設(shè)計(jì)者尋找具有最小損耗的電容器和電感器。此外，很可能，電感器(例如本發(fā)明中所使用的)的磁致伸縮為 電感器引入阻抗特性。也就是說(shuō)，對(duì)于第一近似，》茲致伸縮電感器的 行為就像與理想電阻器串聯(lián)的理想電感器。由于》茲致伸縮，電阻器部 分地表現(xiàn)出損耗。為了分析和設(shè)計(jì)，將磁致伸縮電感器表現(xiàn)為與電阻 器成對(duì)的電感器。典型地存在于電話中的電話濾波器的設(shè)計(jì)者將不喜歡這種電路元 件。 一個(gè)原因在于，整體電感器不再表現(xiàn)得像一個(gè)純電感器，并因此 更難模擬。例如，在濾波器設(shè)計(jì)中，純電感器在數(shù)學(xué)上表示為jwL， 其中j是虛數(shù)算子；w是施加的信號(hào)的角頻率，其單位為弧度/秒；L 是電感系數(shù)，其單位為亨利。加上電阻將使磁致伸縮電感器被表示為 R+jwL，其中R是阻抗，其單位為歐姆。這就是在復(fù)變代數(shù)意義上的 二元復(fù)數(shù)，其增加了代數(shù)計(jì)算的復(fù)雜性。此外，如上所述，代數(shù)計(jì)算變得更復(fù)雜，并且增加R項(xiàng)之后從濾 波角度也沒有得到任何益處。因此，可證明，盡管現(xiàn)有技術(shù)中的電話 信號(hào)路徑中具有濾波電感器，但是以下結(jié)論似乎是很清楚的。第一， 與本發(fā)明不同，現(xiàn)有技術(shù)中的電感器不向聽力受損者提供幫助。第二， 在許多情況下，這些電感器被用作為音頻濾波器的一部分。增加磁致 伸縮將增加損耗以及阻抗項(xiàng)。而阻抗項(xiàng)使計(jì)算以及現(xiàn)有技術(shù)中濾波器 的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。第三，在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)中增加磁致伸縮而帶來(lái)的 任何益處都不能彌補(bǔ)由磁致伸縮引起的增加的復(fù)雜性。再次參照本發(fā)明的操作，兩類頻移應(yīng)該加以區(qū)別。 一個(gè)類型中，如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所證明的，將輸入頻率分量fl移位到輸出中 新的頻率，例如fll。但是在輸出中不會(huì)找到輸入頻率分量fl,其被 fll替代。在另一個(gè)實(shí)施方式中，除了頻率fll之外，在輸出中還會(huì)發(fā) 現(xiàn)頻率分量fl或者頻率分量fl的一部分。此外，應(yīng)該觀察到，如果將輸出頻鐠與頻移信號(hào)的輸入頻語(yǔ)進(jìn)行 比較，則會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出頻譜中存在輸入頻譜中不存在的信號(hào)分量，即， 移位分量。因此，可以說(shuō)，在至少一個(gè)實(shí)施方式中，增加了新的頻率 分量并且其在輸出信號(hào)中出現(xiàn)。以上討論是根據(jù)電話聽筒而形成的。本發(fā)明的音頻信號(hào)系統(tǒng)還可 用于將聲音傳送給收聽者的任何系統(tǒng)，包括頭戴式聽筒、頭戴式耳機(jī)、 連接到通信裝置(例如電話或用戶音頻設(shè)備)的耳機(jī)、便攜式手持電 話和手機(jī)、免提電話和其它頭戴式聽筒、以及類似于聽筒且其中全部 的工作元件基本上都包含在單個(gè)外殼中的電話。此外，到達(dá)頭戴式聽筒的音頻信號(hào)的源并不是非常重要。該信號(hào)可以無(wú)線方式傳送。當(dāng)該信號(hào)從音樂CD或從因特網(wǎng)中得到的電話信 號(hào)(如VOIP)發(fā)起時(shí)，其可以數(shù)字形式發(fā)起。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方 式中，在由單一個(gè)體使用的個(gè)人化的揚(yáng)聲器中提供該音頻信號(hào)系統(tǒng)。再次參照?qǐng)D3，可以認(rèn)識(shí)到，線圈39可由具有不同形狀和大小的 不同材料構(gòu)成，并具有不同的線圈圈數(shù)。例如，線圏的電感系數(shù)可作 為本文描述的可懂度增加的主要因素。已知的是，增加線圈圈數(shù)將增 大電感系數(shù)，減少線圈圏數(shù)將減小電感系數(shù)。還已知，增大磁芯材料 的磁導(dǎo)率將增大電感系數(shù)，減小磁導(dǎo)率將減小電感系數(shù)。因此，僅考 慮(1)線圈圏數(shù)和(2)磁芯材料的》茲導(dǎo)率，可以多種方式獲得給定 水平的電感系數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，作為一種示例而非限制，圖3中的磁致伸縮 線圈39的^f茲芯由高飽和材料構(gòu)成。將高飽和定義為具有超過(guò)5,000高 斯的飽和度。許多金屬玻璃非晶態(tài)金屬合金具有20,000高斯或更高的 飽和度?，F(xiàn)在更詳細(xì)地考慮聽力受損者對(duì)本發(fā)明的操作，需要一些最初的 討論。上述討論中使用了術(shù)語(yǔ)"極重度聽力損失"。這是一個(gè)專用術(shù)語(yǔ)，并且是用于描述人的聽力的五個(gè)專用術(shù)語(yǔ)之一。這五個(gè)術(shù)語(yǔ)及其相關(guān)的聽力損失如下所示正常-0到25 dBHL， 輕度-26到45 dBHL， 中度—46到70 dBHL， 重度-71到90dBHL，以及 極重度-91 dBHL及以上?？s寫dBHL表示分貝，分貝范圍表示人能聽到的以分貝測(cè)量的最 低聲音。例如，具有正常聽力的人能聽到0到25 dBHL范圍內(nèi)的低聲。 當(dāng)然，這是一種總體平均不是每一個(gè)正常人都可聽到該范圍中較低 端的聲音。因此，如上討論的極重度聽力損失者不能聽到低于91 dBHL 的聲音。作為參考量，測(cè)得普通談話為大約50dBHL。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可向具有中度、重度和 極重度聽力損失的人提供幫助，上述術(shù)語(yǔ)在聽力學(xué)中已定義并在上文 中列出。本發(fā)明應(yīng)該區(qū)別于使用電話或其它音頻裝置時(shí)向聽力受損者 提供幫助的另一種裝置。該裝置是常見的可調(diào)節(jié)音量控制。然而，這 種控制僅能向具有如上定義的輕度到中度聽力損失的人提供幫助。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，三種操作模式可用于聽力受損者。假設(shè) 聽力受損者利用標(biāo)準(zhǔn)的助聽器，其具有能進(jìn)行以下選擇的開關(guān)(1) T線圈操作；(2)麥克風(fēng)(即，常規(guī)的)操作，其中助聽器內(nèi)的麥克 風(fēng)采集輸入的聲音并將其放大；以及(3)可能的其它設(shè)置。還假設(shè)， 電話聽筒或其它裝置裝配有(1)圖3中的磁致伸縮電感器39, (2) 標(biāo)準(zhǔn)T線圈，以及(3)耳機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器。在第一操作模式下，將助聽器內(nèi)的開關(guān)設(shè)置為麥克風(fēng)設(shè)置，并按 照不具有聽力損傷的人所希望的那樣使用聽筒。助聽器從聽筒內(nèi)的揚(yáng) 聲器接收聲音，并為使用者將其放大。在第一模式下，本發(fā)明消除了 戴有助聽器的人經(jīng)常感知到的許多惱人的聲學(xué)反饋。這種反饋通常被 感知為喻聲。可以認(rèn)為，可通過(guò)使用T線圏和電話聽筒，避免這種反饋(如上 所述)，并從而消除聽筒內(nèi)的揚(yáng)聲器和助聽器內(nèi)的麥克風(fēng)之間的聲學(xué)耦合。該耦合為反饋的主要原因。然而，所有助聽器內(nèi)均沒有T線圏。 大約百分之二的助聽器是非常小的"耳道式"或"ITC"類型。目前 的技術(shù)中，還沒有開發(fā)出具有足夠小的尺寸以適于放入ITC助聽器內(nèi) 的T線圈，或者說(shuō)至少其還沒有以適當(dāng)?shù)膬r(jià)格廣泛可用。因此，使用 ITC助聽器的人仍然容易受到這種反饋的困擾。如本文所述，本發(fā)明 減少或消除了第 一 模式下的反饋。在第二操作模式下，將開關(guān)設(shè)置為T線圏設(shè)置，并將聽筒設(shè)置在 助聽器附近。使用者通過(guò)助聽器聽電話。在第二模式下，也抑制了聲 學(xué)反饋。在第三操作模式下，取消了助聽器，而單獨(dú)使用聽筒。如上所述， 圖2所示的聽筒已由具有超過(guò)稱為中度聽力損失的人成功地單獨(dú)使 用。除了以上所述的濾波等之外，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中使 用一類頻移。例如，可將2 kHz的輸入頻率完全地或部分地移到4 kHz。這種頻移可部分解釋本發(fā)明在提供提高聾人的聽力的電話或其它 裝置方面的成功。特別地，眾所周知，正常人的聽力占據(jù)從大約50Hz 到大約15KHz或20KHz的頻譜。然而，在現(xiàn)今的技術(shù)中，普通的電 話具有大約2,500或4,000 Hz的帶寬。因此，電話僅通過(guò)人的聽力范 圍中較低的2，500或4,000 Hz。高于該范圍的頻率^L阻塞。因此，例 如，如果假定的人不能聽到低于5,000 Hz的頻率，那么在理論上來(lái)說(shuō)， 這個(gè)人不能使用電話。在實(shí)現(xiàn)上述頻移時(shí)，本發(fā)明可被視為由電話系統(tǒng)抑制的帶寬的恢 復(fù)部分。也就是，沒有本發(fā)明的話，電話用戶將聽到最高限度為2,500 或3,000 Hz的帶寬。但是，通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，增加 了4KHz或更高的分量。此外，可增加多重頻率分量(例如，4 KHz 和6KHz)，并且在至少一個(gè)實(shí)施方式中，可同時(shí)增加多重頻率分量。 現(xiàn)參照?qǐng)D13,示出了測(cè)試數(shù)據(jù)，其中向標(biāo)準(zhǔn)助聽器線圈和本發(fā)明的電 感器中均輸入2.3伏的1000 Hz的信號(hào)。輸入至標(biāo)準(zhǔn)助聽器的1000 Hz 的信號(hào)1300在更高的頻率上不產(chǎn)生額外的信號(hào)輸出。相反，輸出至本 發(fā)明的1000 Hz的信號(hào)1302則產(chǎn)生了 2 KHz的1304、 4 KHz的130權(quán)利要求
1.一種音頻信號(hào)系統(tǒng)，包括音頻信號(hào)輸出裝置；磁致伸縮磁芯；以及纏繞所述磁致伸縮磁芯的至少一根電線，其中，通過(guò)所述至少一根電線轉(zhuǎn)換的電信號(hào)引起所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)，進(jìn)一步地，其中所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)生成輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)與所述音頻信號(hào)輸出裝置所產(chǎn)生的音頻信號(hào)耦合。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述i茲致伸縮磁芯的形狀選自 包括以下各項(xiàng)的組環(huán)狀體、矩形桿以及柱形體。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯是連續(xù)的。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述^茲致伸縮石茲芯是 METGLAS⑧。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，料。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 信號(hào)輸出裝置以串聯(lián)方式電耦合。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng), 信號(hào)輸出裝置以并聯(lián)方式電耦合。其中所述》茲致伸縮磁芯是鐵-茲性材其中所述》茲致伸縮；茲芯與所述音頻其中所述-茲致伸縮；茲芯與所述音頻
8.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述音頻信號(hào)輸出裝置與選自 包括以下各項(xiàng)的組中的裝置耦合計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、手持式游 戲裝置、收音機(jī)、立體聲系統(tǒng)、；茲帶播放器、錄像機(jī)/視頻播放器、DVD播放器，電視，電話和手機(jī)。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中纏繞所述磁致伸縮磁芯的所述 至少一根電線的圈數(shù)在50到500圈的范圍內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中纏繞有所述至少一根電線的 所述i茲致伸縮磁芯的電感系數(shù)在0.15到0.8毫亨利的范圍內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述/f茲致伸縮f茲芯的/f茲致伸 縮因子在百萬(wàn)分之8到12的范圍內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根電線的規(guī)格在 25到45號(hào)的范圍內(nèi)。
13. —種用于生成修正的音頻信號(hào)的方法，包括 提供纏繞有至少 一根電線的磁致伸縮磁芯；對(duì)通過(guò)音頻信號(hào)輸出裝置的第一電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以生成基準(zhǔn)音 頻信號(hào)；以及對(duì)通過(guò)所述至少 一根電線的第二電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使所述磁致 伸縮磁芯振動(dòng)，其中所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)產(chǎn)生輸出信號(hào)，進(jìn)一步 地，其中所述輸出信號(hào)被可選擇性地調(diào)諧并與所述基準(zhǔn)音頻信號(hào)耦合， 以生成所述修正的音頻信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括將所述修正的音頻信 號(hào)傳送至聽力受損者的助聽器內(nèi)的接收器。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括從包括以下各項(xiàng)的組 中選4奪所述;茲致伸縮》茲芯的形狀環(huán)狀體、矩形桿以及柱形體。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括選擇METGLAS⑧作為；茲致伸縮/磁芯材料。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括選擇鐵磁性材料作為 石茲致伸縮i茲芯材料。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括將所述i茲致伸縮磁芯與所述音頻信號(hào)輸出裝置以串聯(lián)方式電耦合。
19. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括將所述》茲致伸縮磁芯 與所述音頻信號(hào)輸出裝置以并聯(lián)方式電耦合。
20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一電信號(hào)的源選自包 括以下各項(xiàng)的組計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、手持式游戲裝置、收音機(jī)、 立體聲系統(tǒng)、磁帶纟番放器、錄像機(jī)/視頻播放器、DVD播放器、電視、 電話和手機(jī)。
21. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中纏繞所述磁致伸縮磁芯的所 述至少一根電線的圈數(shù)在50到500圈的范圍內(nèi)。
22. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述至少一才艮電線的規(guī)格在 25到45號(hào)的范圍內(nèi)。
23. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中纏繞有所述至少一根電線的 所述^茲致伸縮磁芯的電感系數(shù)在0.15到0.8毫亨利的范圍內(nèi)。
24. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述》茲致伸縮磁芯的磁致伸 縮因子在百萬(wàn)分之8到12的范圍內(nèi)。
25. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)音頻信號(hào)頻率進(jìn)行 過(guò)濾。
26. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)音頻 信號(hào)頻率。
27. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述基準(zhǔn)音頻信號(hào)具有基頻， 且其中權(quán)利要求13所述的方法進(jìn)一步包括選擇性地放大所述基頻的 一個(gè)或多個(gè)諧波。
28. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括減小電磁干擾。
29. 如權(quán)利要求B所述的方法，其中在轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)所述第二電 信號(hào)進(jìn)行修正，進(jìn)一步地，其中修正后的信號(hào)是非線性的。
30. —種用于對(duì)由聽力受損者感知的音頻信號(hào)進(jìn)行修正的方法， 包括提供纏繞有至少 一根電線的磁致伸縮磁芯；對(duì)通過(guò)音頻輸出裝置的第一電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以生成所述音頻信對(duì)通過(guò)所述至少 一根電線的第二電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使所述磁致 伸縮磁芯振動(dòng)，其中所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)產(chǎn)生輸出信號(hào)，進(jìn)一步 地，其中將所述輸出信號(hào)與所述音頻信號(hào)耦合，以修正所述音頻信號(hào)； 以及將修正后的音頻信號(hào)傳送至由所述聽力受損者佩戴的助聽器內(nèi)的 接收器。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述磁致伸縮-茲芯設(shè)置于電 話的聽筒內(nèi)。
32. —種改進(jìn)類型的音頻信號(hào)系統(tǒng)，其中，由輸出裝置使用從接 收到的音頻信號(hào)得到的電信號(hào)，以復(fù)制所接收的音頻信號(hào)，其中所述改進(jìn)包括修正裝置，用于修正所復(fù)制的音頻信號(hào)的特性，以改善感知到的 所復(fù)制的音頻信號(hào)的質(zhì)量。
33. 如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述修正裝置包括 》茲致伸縮》茲芯；以及纏繞所述-茲致伸縮z磁芯的至少 一才艮電線，其中，通過(guò)所述至少 一根電線進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電信號(hào)使所述磁致伸縮 磁芯振動(dòng)，進(jìn)一步地，其中所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)生成與所復(fù)制的 音頻信號(hào)耦合的輸出信號(hào)，以修正所復(fù)制的音頻信號(hào)的特性。
34. 如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述修正裝置包括 用于將接收到的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的裝置；用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行操作以修正所述數(shù)字信號(hào)的裝置；以及 用于將修正后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)的裝置，所述模擬信號(hào) 用于通過(guò)所述輸出裝置傳輸。
35. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯的形狀選 自包括以下各項(xiàng)的組環(huán)狀體、矩形桿以及柱形體。
36. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯是 METGLAS⑧。
37. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯是鐵;茲性 材料。
38. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯與所述輸 出裝置以串聯(lián)方式電耦合。
39. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮磁芯與所述輸出裝置以并聯(lián)方式電耦合。
40. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述輸出裝置與選自包括以 下各項(xiàng)的組中的裝置耦合計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、手持式游戲裝置、 收音機(jī)、立體聲系統(tǒng)、磁帶播放器、錄像機(jī)/視頻播放器、DVD播放 器、電^L、電話和手才幾。
41. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中纏繞所述》茲致伸縮》茲芯的所 述至少一根電線的圏數(shù)在50到500圈的范圍內(nèi)。
42. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中纏繞有所述至少一根電線的 所述磁致伸縮磁芯的電感系數(shù)在0.15到0.8毫亨利的范圍內(nèi)。
43. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述》茲致伸縮》茲芯的i茲致伸 縮因子在百萬(wàn)分之8到12的范圍內(nèi)。
44. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述至少一^f艮電線的規(guī)格在 25到45號(hào)的范圍內(nèi)。
45. —種音頻信號(hào)系統(tǒng)，包括 用于輸出音頻信號(hào)的輸出裝置； 用于使磁致伸縮磁芯振動(dòng)的裝置；以及用于使所述磁致伸縮磁芯的振動(dòng)輸出與來(lái)自所述輸出裝置的音頻 信號(hào)耦合、以增強(qiáng)所述音頻信號(hào)的感知質(zhì)量的裝置。
全文摘要
在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種具有磁致伸縮磁芯的音頻信號(hào)系統(tǒng)，磁致伸縮磁芯具有不用的形狀、大小和磁導(dǎo)率。該磁芯圍繞有電線，從而當(dāng)電流通過(guò)電線時(shí)，形成用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電感器。設(shè)置揚(yáng)聲器或其它音頻輸出裝置與電感器并聯(lián)或串聯(lián)。操作中，接收音頻信號(hào)并將其發(fā)送到在其內(nèi)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行復(fù)制的揚(yáng)聲器或其它音頻輸出裝置。磁致伸縮電感器的輸出與被復(fù)制的音頻信號(hào)耦合，以修正并增強(qiáng)發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，也可使用數(shù)字信號(hào)處理來(lái)修正接收到的信號(hào)。
文檔編號(hào)H04M1/03GK101248702SQ200680027262
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者布雷特·威廉·約爾金, 瓊·比爾格·伯利, 瓊·菲利普斯·沃爾德倫 申請(qǐng)人:阿布爾行星公司