專利名稱：具有自動(dòng)自微調(diào)的聽力裝置以及對(duì)應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聽力裝置，包括振蕩器和用于微調(diào)該振蕩器的振蕩頻 率的微調(diào)裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種用于控制聽力裝置的對(duì)應(yīng)的方法。 聽力裝置在這里被理解為特別是助聽器，以及任何其它便攜式的音頻設(shè)備、例如頭戴耳機(jī)、頭戴送受話器(Headset)等等。
技術(shù)背景助聽器是用于向聽力差的人提供聲音的便攜式的聽力裝置。為迎合大 量個(gè)性化的需求，提供了助聽器的不同結(jié)構(gòu)形式，如耳背助聽器(HdO)、 耳內(nèi)助聽器(IdO)和外耳型助聽器。示例性地實(shí)施的助聽器配戴在外耳上 或者耳道內(nèi)。此外，市場(chǎng)上也提供骨導(dǎo)助聽器、可植入的或者振動(dòng)助聽器。 在此，對(duì)受到損傷的聽力或者通過機(jī)械或者通過電進(jìn)行刺激。助聽器原則上作為主要部件具有輸入轉(zhuǎn)換器、放大器和輸出轉(zhuǎn)換器。 輸入轉(zhuǎn)換器通常是一個(gè)聲音接收器(例如麥克風(fēng))和/或電磁接收器(例如 感應(yīng)線圈)。輸出轉(zhuǎn)換器大多實(shí)現(xiàn)為電聲轉(zhuǎn)換器(例如微型揚(yáng)聲器)或者作 為電機(jī)械轉(zhuǎn)換器(例如骨導(dǎo)耳機(jī))實(shí)現(xiàn)。放大器通常被集成到信號(hào)處理單 元中。在圖1中以耳背助聽器為例示出這種原理結(jié)構(gòu)。在用于配戴在耳后 的助聽器外殼1內(nèi)，安裝一個(gè)或者多個(gè)用于接收來(lái)自環(huán)境的聲音的麥克風(fēng)2。 同樣被集成在助聽器外殼1中的信號(hào)處理單元3處理麥克風(fēng)信號(hào)并將其放 大。信號(hào)處理單元3的輸出信號(hào)被傳輸?shù)揭粋€(gè)輸出聲音信號(hào)的揚(yáng)聲器或聽 筒4上。聲音必要時(shí)通過一個(gè)采用造耳術(shù)固定在耳道內(nèi)的傳聲軟管傳遞到 助聽器佩戴者的鼓膜。助聽器的供電和特別是信號(hào)處理單元3的供電通過 一個(gè)同樣被集成到助聽器外殼1中的電池5進(jìn)行。為了使能量高效地在助聽器之間無(wú)線地?cái)?shù)據(jù)傳輸，采用了可調(diào)制的LC 振蕩器電路。在此，該LC電路既被用于接收、又被用于發(fā)送。不過，這種 電路的確定頻率的部件必須被精確地調(diào)諧到額定值。可以通過對(duì)諧振電路 的 一 次性微調(diào)在制造過程期間對(duì)由于制造公差所造成的與額定值的偏差進(jìn)行校正。但是，由此并沒有覆蓋溫度效應(yīng)的影響以及由于老化而造成的參數(shù)漂移。而諸如QPSK或BPSK的特殊調(diào)制方法要求頻率的高的絕對(duì)精度， 這也要求必須對(duì)溫度效應(yīng)和老化進(jìn)行補(bǔ)償。此外，在應(yīng)該僅僅是無(wú)線可編程(沒有常規(guī)的編程接口 )的助聽器中， 還存在如下的問題只有在無(wú)線的助聽器發(fā)送/接收電路已經(jīng)被正確地微調(diào) 的條件下，才可以進(jìn)行無(wú)線的編程。由此不可能通過外部的編程設(shè)備對(duì)微 調(diào)進(jìn)行控制。在迄今為止的助聽器中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸采用 一種其精度要求可以 通過在制造中的一次性微調(diào)而得到滿足的調(diào)制方法。在此，啟動(dòng)LC振蕩器 并且通過一個(gè)在助聽器芯片中集成的頻率計(jì)數(shù)器對(duì)當(dāng)前的振蕩器頻率進(jìn)行 測(cè)量。然后可以通過編程接口將讀出測(cè)量值。編程所采用的PC根據(jù)與額定 值的偏差確定對(duì)于補(bǔ)償所需要的電容值。該電容值由同樣集成在芯片中的 可編程電容陣列所采用，該電容陣列此時(shí)同樣由PC通過編程接口進(jìn)行配 置。由Tietze, U.; Schenk; Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik, 11. Aufl.， Berlin [u. a.]: Springer, 1999, S. 1284-1286, ISBN 3-540-64192-0 (《半導(dǎo)體電路技術(shù)》 第11版，第1284- 1286頁(yè))公開了一種跟蹤同步(鎖相環(huán)；PLL )。其要 解決的技術(shù)問題在于，這樣調(diào)整振蕩器的頻率，使得其與參考振蕩器的頻 率一致，并且是如此精確，使得相位移動(dòng)不跑開。例如，可以借助于壓控 振蕩器實(shí)現(xiàn)跟蹤振蕩器。此外，由文章Kral， A.; Behbahani, F.; Abidi, A. A.: RF-CMOS oscillators with switched tuning. In: Proceedings of the IEEE 1998, Custom Integrated Circuits Conference, 1998, S. 55-558公開了 一種可以利用可接入的電容器進(jìn) 行調(diào)諧的RF-CMOS振蕩器。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，持久地保持對(duì)諧振電路的微調(diào)的 高精度。按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過一種聽力裝置解決的，該聽力裝置 包括振蕩器和用于微調(diào)該振蕩器的振蕩頻率的微調(diào)裝置，以及調(diào)節(jié)裝置， 用于根據(jù)預(yù)定的額定值借助于該微調(diào)裝置自動(dòng)地調(diào)節(jié)所述振蕩器的振蕩頻率。此外，按照本發(fā)明，提供了一種如下地控制聽力裝置的方法利用振 蕩器控制該聽力裝置的數(shù)據(jù)處理，和微調(diào)該振蕩器的振蕩頻率，其中，所 述微調(diào)包括根據(jù)預(yù)定的額定值自動(dòng)地調(diào)節(jié)所述振蕩器的振蕩頻率。因此，按照有利的方式，可以對(duì)例如助聽器的無(wú)線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng) 的自微調(diào)。對(duì)于簡(jiǎn)單的微調(diào)不必求助于助聽器專家。優(yōu)選地，所述振蕩器具有一個(gè)LC振蕩電路，該LC振蕩電路的諧振電 容可以通過微調(diào)裝置的電容陣列被微調(diào)。微調(diào)電容的陣列的自動(dòng)調(diào)整允許 在制造中簡(jiǎn)單的、盡可能自動(dòng)化的基本微調(diào)。所需要的軟件可以被極其強(qiáng) 烈地簡(jiǎn)化，因?yàn)閮H僅還需要幾個(gè)控制命令。所述調(diào)節(jié)裝置可以包括頻率計(jì)數(shù)器、窗口比較器和過程控制單元。利 用這些部件可以簡(jiǎn)單地構(gòu)造調(diào)節(jié)電路。按照一種特殊的實(shí)施方式，所述LC振蕩電路的諧振線圈是一個(gè)發(fā)送和 接收天線。由此，諧振線圏實(shí)現(xiàn)了多重功能。此外，所述振蕩器、所述微調(diào)裝置和所述調(diào)節(jié)裝置可以被構(gòu)造在一個(gè) 共同的芯片中。這顯著地降低了制造開銷和制造成本。此外，可以為用于調(diào)節(jié)振蕩頻率的所述調(diào)節(jié)裝置預(yù)定一個(gè)最大時(shí)間。 這與電容陣列相結(jié)合尤其是具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榭梢栽陬A(yù)定的時(shí)間內(nèi)調(diào)諧預(yù)定 的離散電容值。對(duì)應(yīng)于另一種實(shí)施方式，對(duì)于所述振蕩器的多個(gè)額定頻率的微調(diào)值可 以被存放在該聽力裝置的一個(gè)存儲(chǔ)器中。由此，可以將振蕩器為了特殊的 調(diào)制方法而微調(diào)到多個(gè)調(diào)制頻率上。此外，按照本發(fā)明的聽力裝置可以具有一個(gè)時(shí)間控制裝置，用于按照 時(shí)間上預(yù)定的間隔重復(fù)所述微調(diào)。自動(dòng)的微調(diào)過程的周期重復(fù)有效地允許 對(duì)老化和溫度漂移影響的補(bǔ)償。不過，也可以緊靠在從/向所述聽力裝置的 數(shù)據(jù)傳輸之前或者緊接在接通該聽力裝置之后觸發(fā)所述微調(diào)。在對(duì)應(yīng)的配置的條件下，聽力裝置以及特別是助聽器也可以在接通之 后完全獨(dú)立地實(shí)施所述微調(diào)，而不需要向該助聽器傳輸控制命令。由此， 助聽器自動(dòng)地;f交準(zhǔn)LC電^各，并且因此在4妄通之后短時(shí)間就可以與無(wú)線編程 設(shè)備通信。這一點(diǎn)是在沒有編程觸點(diǎn)的條件下實(shí)現(xiàn)僅僅無(wú)線可編程的助聽 器的基本前提。在某些情況下，也通過外部命令觸發(fā)所述微調(diào)。通過專門的控制命令 來(lái)啟動(dòng)微調(diào)過程的可能性，改善了對(duì)系統(tǒng)的檢查和分析的可能性，并且支 持了服務(wù)概念。


下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖中 圖1示出了助聽器的原理性結(jié)構(gòu)，并且圖2示出了帶有自微調(diào)的傳輸系統(tǒng)的助聽器芯片的 一 部分的框圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式。圖2中示出了助聽器的一部分，該助聽器的用于無(wú)線傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng) 本身可以自動(dòng)地微調(diào)。多數(shù)部件位于助聽器芯片中，而發(fā)送線圈L位于助 聽器芯片的外圍設(shè)備中、不過在助聽器的內(nèi)部。發(fā)送線圏L被連接在帶有 兩個(gè)電容器的接頭上，這些電容器被用于穩(wěn)定電壓和用于符合高頻地 (Hochfrequenzm犯ig )閉合諧振電路。在助聽器芯片上存在發(fā)送電路10，該電路具有作為基本部件的諧振電 容器Cres，該電容器一側(cè)接地而另一側(cè)通過節(jié)點(diǎn)nl位于發(fā)送線圈L上?？蛇x擇地，為進(jìn)行頻率調(diào)整，可以將另一個(gè)外部諧振電容與Cw并聯(lián)。發(fā)送電路的另一個(gè)基本組成部分是比較器K,后者的兩個(gè)輸入端與發(fā)送線圈L的 接頭連接并且在輸出端控制電流源Is。電流源Is被接在地和節(jié)點(diǎn)nl之間。電容陣列11用于對(duì)諧振電容器C^進(jìn)行微調(diào)，該電容陣列通過節(jié)點(diǎn)nl 與諧振電容器C^連接。電容陣列11具有多個(gè)電容器C,, C2， ...， Cx，這些 電容器分別一側(cè)連接到節(jié)點(diǎn)nl上而另一側(cè)通過單獨(dú)的開關(guān)S,， S2, ...， Sx接 地。通過控制裝置12控制每個(gè)開關(guān)S,， S2， ...， Sx，以便微調(diào)LC諧振電路并 且為此將對(duì)應(yīng)的電容器Q,C2， ...，Cx與諧振電容器Cres并聯(lián)連接?？刂蒲b置 12包括作為基本元件的微調(diào)陣列控制單元13以及ROM寄存器14，通過該 ROM寄存器可以讀出微調(diào)值?？刂蒲b置12從EEPROM 15中獲得對(duì)于不同 的頻率fl, f2, f3的配置數(shù)據(jù)作為輸入?yún)?shù)。EEPROM 15本身從編程接口中 獲得數(shù)據(jù)，該編程接口必要時(shí)利用發(fā)送線圏L。反過來(lái)，可以通過編程接口 16從ROM寄存器14中例如由編程設(shè)備(未示出)讀出微調(diào)值。引導(dǎo)發(fā)送信號(hào)的節(jié)點(diǎn)nl還連接到頻率計(jì)數(shù)器17上。后者還例如與一 個(gè)提供參考時(shí)鐘的石英連接。頻率計(jì)數(shù)器17的輸出信號(hào)被送至窗口比較器 18。該比較器分析頻率計(jì)數(shù)器信號(hào)是否處于一個(gè)預(yù)定的窗口中。如果頻率 計(jì)數(shù)器信號(hào)高于或者低于該窗口，則窗口比較器18向過程控制器19提供 一個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。該過程控制器又向控制裝置12提供一個(gè)增量/減量信號(hào)， 從而例如在諧振電容器C^上連接多一個(gè)或者少一個(gè)電容器。此外，過程控 制器19還控制比較器K。按照?qǐng)D2的對(duì)傳輸電路的自微調(diào)大致按照下列的方案進(jìn)行通過過程 控制器19首先激活發(fā)送器或者其比較器K。然后，窗口比較器18確定由 頻率計(jì)數(shù)器17確定的值是否位于額定值的容許范圍(Tolemnzbereich)之內(nèi)、 即是否位于預(yù)定的窗口之內(nèi)。如果是這樣，則不需要任何其它的動(dòng)作。反 之，如果頻率值過高，則將所采用的微調(diào)電容器d, C2, ...， Cx的值增加一 個(gè)增量。如果頻率值過低，則將微調(diào)電容器C,, C2, ...， Cx的值減小一個(gè)增 量。通過該方法的繼續(xù)重復(fù)，在短的時(shí)間之后就可靠地達(dá)到了目標(biāo)區(qū)域、 即由窗口比較器18預(yù)定的區(qū)域。在此，作為用于該過程的中斷準(zhǔn)則例如規(guī) 定一個(gè)固定時(shí)間，在該固定時(shí)間之內(nèi)可以經(jīng)過最大可能的增量數(shù)目。作為 替換，也可以采用窗口比較器18的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)值的達(dá)到。由此， 使得否則通常手動(dòng)進(jìn)行的方法以單個(gè)步驟"激活發(fā)送器" 一 "測(cè)量頻率"一 "確定與額定值的偏差" 一 "調(diào)整電容陣列"實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。例如，可以在達(dá)到了目標(biāo)值之后由編程設(shè)備讀出通過該自動(dòng)的自微調(diào) 方法確定的微調(diào)值，并且將其在EEPROM 15中持久地存放。作為替換，也 可以實(shí)現(xiàn)至EEPROM 15內(nèi)的直接接收，例如通過專門的控制命令來(lái)觸發(fā)。 如果要對(duì)于多個(gè)不同的頻率設(shè)置諧振電路(例如對(duì)于FSK調(diào)制)，則對(duì)于每 個(gè)頻率重復(fù)該過程。為了補(bǔ)償LC電路的元件參數(shù)的老化和溫度漂移，將上面描述的自動(dòng)微 調(diào)過程按照適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔進(jìn)行重復(fù)。例如，可以緊接在接通助聽器之后 進(jìn)行對(duì)微調(diào)過程的首次調(diào)用。然后可以稍前于數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)用， 從而由此對(duì)于每個(gè)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)保證正確的頻率設(shè)置。作為替換，定時(shí)器 也可以*接照*見則的間隔啟動(dòng)該過程。此外，也可以通過外部的控制命令明顯地啟動(dòng)該樣i調(diào)過程。為此，例 如通過有線或者無(wú)線的編程接口 16發(fā)送該控制命令。
權(quán)利要求
1.一種聽力裝置，該聽力裝置包括-振蕩器(L，Cres)和-用于微調(diào)該振蕩器的振蕩頻率的微調(diào)裝置(11，12)，其特征在于-調(diào)節(jié)裝置(17，18，19)，該調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)預(yù)定的額定值借助該微調(diào)裝置自動(dòng)地調(diào)節(jié)所述振蕩器的振蕩頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述振蕩器(L， Cres)具有LC 振蕩電路，該LC振蕩電路的諧振電容(Cres)可以通過所述微調(diào)裝置(11， 12)的電容陣列(11 )被微調(diào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聽力裝置，其中，所述調(diào)節(jié)裝置(17， 18， 19)包括頻率計(jì)數(shù)器(17)、窗口比較器(18)和過程控制單元(19)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聽力裝置，其中，所述LC振蕩電路的諧振 線圏(L)是發(fā)送和接收天線。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，所述振蕩器(L， C^)的一個(gè)或多個(gè)電路元件、所述微調(diào)裝置(ll， 12)和所述調(diào)節(jié)裝置(17, 18， 19)被構(gòu)造在一個(gè)共同的芯片中。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，為所述調(diào)節(jié)裝 置(17, 18， 19)預(yù)定一個(gè)最大時(shí)間，以便調(diào)節(jié)振蕩頻率。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，對(duì)于所述振蕩 器(L， Cres)的多個(gè)額定頻率的微調(diào)值可以被存放在該聽力裝置的存儲(chǔ)器(15)中。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，所述聽力裝置 具有時(shí)間控制裝置，該時(shí)間控制裝置用于按照預(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)所述微 調(diào)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，緊靠在從/向所 述聽力裝置的數(shù)據(jù)傳輸之前觸發(fā)所述微調(diào)。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聽力裝置，其中，可以通過一個(gè) 外部命令觸發(fā)所述微調(diào)。
11. 一種如下地控制聽力裝置的方法-利用振蕩器(L， Cres)控制該聽力裝置的數(shù)據(jù)處理，和-微調(diào)該振蕩器的振蕩頻率， 其特征在于，-所述微調(diào)包括根據(jù)預(yù)定的額定值自動(dòng)地調(diào)節(jié)所述振蕩器的振蕩頻率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，為調(diào)節(jié)振蕩頻率預(yù)定一個(gè)最 大時(shí)間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，將對(duì)于所述振蕩器(L， c;es)的多個(gè)額定頻率的微調(diào)值存放在所述聽力裝置中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，按照預(yù)定的時(shí) 間間隔重復(fù)所述微調(diào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，緊靠在從/向 所述聽力裝置的數(shù)據(jù)傳輸之前觸發(fā)所述微調(diào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過外部命令 觸發(fā)所述微調(diào)。
全文摘要
聽力裝置的LC振蕩電路應(yīng)可以在一個(gè)希望的頻率范圍中持久地運(yùn)行。為此，提出了一種聽力裝置，包括振蕩器(L，C_res)和用于微調(diào)該振蕩器的振蕩頻率的微調(diào)裝置(11，12)。調(diào)節(jié)裝置(17，18，19)對(duì)應(yīng)于預(yù)定的額定值借助該微調(diào)裝置(11，12)調(diào)節(jié)所述振蕩器的振蕩頻率。由此，可以對(duì)聽力裝置中以及特別是助聽器中的無(wú)線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)的自微調(diào)。
文檔編號(hào)H04R25/00GK101222791SQ20081000310
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者烏爾里克·沙茨勒, 岡特·索爾, 戈特弗里德·魯克爾, 格哈德·普范南米勒 申請(qǐng)人:西門子測(cè)聽技術(shù)有限責(zé)任公司