专利名称：配置用于突发式无线通信的听力仪器及对其供电的方法
技术领域：
本发明涉及一种听力仪器，其具有用于在听力仪器和其他设备之间进行无线数据通信的通信单元。此外，本发明涉及对被配置为用于无线数据通信的听力仪器供电的方法。 无线数据通信可以是突发式的。
背景技术：
在US 6，173,063中，公开了一种具有电压调节器的助听器，该电压调节器用于将来自电池的电压调节为D类输出。在US 2006/0233405中，公开了一种具有电压控制限流器的助听器，该电压控制限流器用于限制供给至音频放大器的电流。上述两个公开分别描述了适合于响应于输出放大器的功耗来调节和限制供给至助听器的输出放大器的电力的助听器。通常，在诸如助听器的听力仪器中，仅能从能源(电源)处获得有限电量。例如， 在助听器中，典型地从传统ZnO2电池供电。通常，无线通信电路在接收和发送数据过程中需要相当的电量。听力仪器中的通信单元，诸如用于突发式无线通信的通信单元，至少在突发期间会从能源牵引相当大的电流。由于能源中通常相对较大的内部电阻，所以来自于能源的这种电流的流出会造成相对较大的瞬时电压降。听力仪器中的一个或多个单元可能对这种电源电压上的降低敏感——这种降低会造成声音质量上的下降和/或一个或多个单元的中断工作。在EP 1272001中，公开了一种具有与能源并联连接的电容器的助听器。与助听器中的能源并联耦合的电容器将在瞬时加载期间作为将供电的能源自动地向助听器的相同部件供给电流。通常，在诸如助听器的听力仪器中，仅设置诸如电池的一个能源。因此，这种助听器的所有耗电部件通常提供有来自那一个能源的电力，因此，这种电容器的电容量必须对应于功耗的整体瞬变，结果需要例如ImF 20mF或更高的电容量。因此，需要根据本发明的听力仪器和方法。
发明内容
整个申请将涉及听力仪器之间的互连。由于本发明涉及听力仪器的电源，所以除非特别指出是信号连接(通常是不明显的电信号连接)或无线信号连接(通常是无线或电感连接)否则这些提到的连接是供电电连接。根据本发明的第一方面，设置了包括通信单元(COM)的听力仪器。该COM可被配置为用于在听力仪器和(例如)无线网络中的另一设备之间进行(例如，无线)数据通信。 数据通信，或至少其一部分可以是突发式的(通信突发)，还称为占空比化通信。听力仪器还可具有用于将输入音频信号转换为数字输入信号的模数转换器 (ADC)。听力仪器还可具有用于将声音转换为输入音频信号的麦克风(MIC)。
听力仪器可进一步包括用于将数字输入信号处理成已处理的信号的诸如数字信号处理器的信号处理器(DSP)。听力仪器可进一步具有用于放大已处理的信号的音频放大器(AMP)。听力仪器可进一步具有用于将放大的已处理信号转换声音的接收器(REC)。听力仪器可进一步具有用于对听力仪器供电的能源(BAT)。该能源可包括电池。 该能源可以是可更换的。该能源可具有输出电压。根据第一方面，听力仪器可进一步具有至少一个包括第一稳定电路的一个稳定电路。第一稳定电路可以被配置为例如至少在能源的输出电压的瞬降期间向听力仪器的第一子电路提供稳定的电源电压。在能源的输出电压的瞬降可能是由于通信单元。第一子电路可包括以下中的至少一个模数转换器，数字信号处理器以及音频放大器。第一稳定电路可包括第一能量存储元件和第一整流元件。第一能量存储元件可适合于至少瞬时地向第一子电路供电。第一整流元件可适合于防止第一能量存储元件向通信单元供电。因此，本发明的优点在于，对于具有通信单元的听力仪器和听力仪器的一个、多个或所有其他耗能部件，用来自同一能源的电能供电，其他耗能部件中的至少一个至少在瞬时电压降期间具有经稳定的供电。这种稳定，可在或如果能源被COM以改变供电(例如，通过在电压上的下降)的方式所影响时，防止听力仪器的相关部件故障和/或以不期望的方式运行。因此，由于不稳定性和/或降低的声音质量，供电的这种稳定尤其与对例如供电电压上的下降更敏感的听力仪器的部件有关。由于能源上的高负载，类似的瞬时电压降也会出现在AMP牵引较高电流或DSP有特别复杂的处理的具有瞬时声音峰值的情形中。至少一个稳定电路可包括单个单元或可以被划分成多个单元。至少一个稳定电路可适合于(例如)通过调整、调节、平滑、限制等来稳定电力，即，供给至听力仪器的相关部件的电压和/或电流。本发明的至少一个稳定电路可至少在工作期间提供直接来自能源的电力。至少一个稳定电路可包括限流器，用于响应于至限流器的电源电压而限制电流 (例如，至少向AMP供给的电流)。这可以防止能源的电源电压由于加载了 ZMP而降低到一定水平之下。限流器可以与AMP串联连接。此外，该限流器可以是如US2006/0233405(其中，引入限流器以保护听力仪器的其他部件不出故障)中所述的响应于限流器的电源电压用于在时间上连续模拟地限制向AMP供给的电流。第一稳定电路可包括第一能量存储元件。根据本发明的任何能量存储元件，例如， 第一能量存储元件，可以是或可以包括电容器和/或任何其他例如可用作能量缓冲器的元件。能量存储元件可向听力仪器的一个或多个部分供电，例如，至少在瞬时电压降期间。可采用听力仪器，使得能量存储元件在从能源提供电压的瞬降期间向听力仪器的至少一部分供电。第一能量存储元件可至少在瞬时电压降期间适于向ADC、DSP和AMP中的至少一个 (诸如ADC和DSP)供电。此外，第一能量存储元件可至少与ADC、DSP和AMP中的至少一个并联耦合。有利地，设置第一能量存储元件，使得它可至少在瞬时电压降期间向ADC、DSP和 AMP中的至少一个(诸如ADC和DSP)供电。例如，第一能量存储元件可与串联耦合的限流器和AMP并联耦合。第一能量存储元件可具有至少1 μ F的电容，诸如在1 μ F至10 μ F的范围中或至少4. 7 μ F，例如，以在能源的瞬时电压降期间为ADC提供充分的备份供给。第一能量存储元件可具有至少 ο μ F的电容，诸如在10 μ F至100 μ F的范围中或至少47 μ F，例如，以在能源的瞬时电压降期间为ADC和DSP提供充分的备份供给。第一能量存储元件可具有至少100 μ F的电容，诸如在100 μ F至700 μ F的范围中或至少470 μ F，例如，以在能源的瞬时电压降期间为AMP和可能还有ADC和/或DSP提供充分的备份供给。第一能量存储元件的上述任何值可定义可能的第二和/或第三能量存储元件的值。第一稳定电路可包括第一整流元件，该第一整流元件可与第一能量元件串联耦合并可与ADC、DSP和AMP中的至少一个串联耦合。本发明的任何整流元件(例如，第一整流元件)可以是或包括理想的整流器，诸如理想的二极管电路。本发明的任意整流元件可以是或包括二极管。理想的二极管还可是超二极管或精确整流器。精确整流器可包括基于例如运算放大器的电路，在文献中许多变量众所周知。图3所示的理想的整流器的实施方式 (图2中的单个电路标号)和可选变量见US6，552，599。所示的理想的整流器具有二极管基本上没有电压降的特性。由于在听力仪器中1.3V的典型低电源电压(supply voltage) 将在典型硅二极管电压降为0. 7V之后不为操作硅电路提供充分的电压，所以根据本发明， 这是优选的。第一整流元件可设置为至少在瞬时电压降期间使第一能量存储元件电脱离听力仪器的至少一部分，该部分可包括COM，其可确保听力仪器向较少能量消耗部分的独立供给。第一整流元件可设置为至少在瞬时电压降期间防止第一能量存储元件向COM供电。这是有益的，具有稳定电源的听力仪器的部分(多个部分)将在例如突发期间较少受到COM 的功耗的影响。此外，至少一个稳定电路可更好地适于向听力仪器的相关部分(多个部分) 提供稳定的电力。第一稳定电路可包括用于将ADC、DSP和AMP中的至少一个的电源电压调节到稳定水平(例如，约IV)的电压调节器(REG)(例如，反馈控制)。稳定水平可至少在通信单元不突发时低于第一稳定电路的电源电压的水平。至少一个稳定电路和/或电压调节器(例如，可配置为用于调节AMP)可包括交换模式电源。这样可具有供给至相关部分(多个部分)(例如，ADC、DSP和AMP中的至少一个)的电压可在高于能源的电压的水平。第一稳定电路可配置为稳定ADC、DSP和AMP中的至少一个(诸如至少其所有三个)的电源电压。至少一个稳定电路可包括多个稳定电路，包括第一稳定电路和第二稳定电路。此外，第一稳定电路可配置为稳定例如AMP的电源电压。第二稳定电路可配置为以下中至少一个的电源电压音频放大器、模数转换器和数字信号处理器。设置配置为用于稳定根据听力仪器的单独部分的电源的听力仪器可以是有点。特别地，因为单独的稳定电路可配置为相关部分的具体需要，所以这是有利的。例如，如果诸如ADC的部分与听力仪器的其他部分 (例如，AMP和/或COM)相比需要某最小的电源电压，但不牵引大量电流，这可以是具有用于ADC的特定稳定电路的优势。例如，第二稳定电路可包括第二能量存储元件，其可与ADC并联耦合，以及第二整流元件，其可与第二能量存储元件串联耦合并可与ADC串联耦合。因此，第二整流元件可至少在瞬时电压降期间将第二能量存储元件从听力仪器的至少一部分(诸如COM和/或AMP) 脱离(disconnect)。例如，第一稳定电路可包括能量存储元件，其可与ADC并联耦合，以及整流元件， 其可与能量存储元件串联耦合并可与ADC、以及与AMP串联耦合的限流器串联耦合。因此， 至少在瞬变期间在AMP的高电流消耗的情况下可通过从能量存储元件牵引过量电流来限制由AMP牵引的电流。在瞬变之间，能量存储元件将设置有来自能源的电力。听力仪器可包括用于向通信单元提供电压高于能源的输出电压的电压放大器。电压放大器可用于专门地或基本上专门地调节COM的供给。电压放大器可表示为2*V。电压放大器可用于使COM的电源电压是能源的输出电压的2倍。本发明的听力仪器可以是(或包括)助听器、耳鸣减轻器、耳鸣治疗器、噪声抑制器等、或两个或多个这些器件的任意组合。本发明的听力仪器可包括用于在听力仪器和一个或多个其他设备(诸如听力仪器、远程控制器、装配装置、移动电话、媒体播放器、手持设备、门铃、警报系统、诸如用于拾音线圈替换等的广播系统等)之间进行无线(和/或有线)通信的通信单元。本发明的通信单元可以包括接收机和/或发射机。通信单元至少在通信突发期间可以使能源处发生瞬时电压降。能源的输出电压的瞬降可以在10μ s IOms的范围内，诸如在100μ s Ims的范围内，诸如在400 μ s 800 μ s的范围内。听力仪器的接收机和/或发射机可以包含在诸如Nordic半导体无线电芯片 “nRF24101”的无线电芯片中，该无线电芯片通常工作在比传统ZnO2电池中可得到的那些电压高的电压下。因此，需要通过倍压器(电压放大器)向无线电芯片供电。此外，该类型的无线电芯片在其发射和接收时均可以牵引(draw)大量的电流。传统的ZnO2电池只能够在有限的时间期间(通常为几毫秒)提供需要的电流量，之后其会停止运行。所需要的电流量的连续提供会导致降低的电源电压，而听力仪器的一个或多个其他部件(如，数字信号处理电路)在低于该降低的电源电压下会完全停止工作。此外，通信期间在ZnO2电池在已向无线电芯片供给电流之后需要时间来恢复。因此，通常，无线电芯片的占空比(即，无线电开启时间与无线电开启时间和无线电关闭时间的和的百分比)应保持在10%以下。设备(例如网络中的设备)之间的通信可被同步，以使例如网络中的每个设备知悉何时要进行发射以及何时要进行接收。通信(即，接收和/或发射)可以在短突发期间进行，例如可以是在10μ s IOms 的范围内，诸如在100 μ S Ims的范围内，诸如在400 μ S 800 μ s的范围内，诸如600 μ s
左右ο诸如助听器的听力仪器能够以例如传统ZnO2电池足以提供的低功耗来进行数据通信。在无线数据通信期间(如，突发期间)，COM可以从能源牵引IOmA 50mA的电流。然而，尽管从能源可以向通信单元足够地供电，但是突发期间由通信单元消耗的功率仍然如此的高，使得听力仪器的一个或多个部件在由于突发导致的瞬时电压降期间故障或以不期望的方式运行，具体地，假设不设置根据本发明的至少一个稳定单元。根据本发明的听力仪器可以有利地结合于双耳助听系统中，其中双耳助听器是通过例如用于数据(如音频信号、信号处理参数、诸如信号处理程序的识别的控制数据等)的数字交换的无线网络进行互连的，以及可选地通过为本领域技术人员所熟知的其他设备 (如远程控制等)进行互连的。丹麦专利申请PA200801829和美国专利申请12/353，174披露了关于用于至少包含听力仪器和另一设备的听力系统的无线网络协议的进一步细节。应用频率范围主要是在 800MHz 900MHz以及2. 3GHz 2. 5GHz的开放ISM频率范围中，但是原理上这种无线通信可以采用IOOMHz 10GHZ的频率。通过采用优选的无线电通信来代替现有技术中普通的感应通信，通信的距离将显著地增大至如Im IOm的通信范围，伴随有助听器的使用者可自由移动的优点。根据本发明的第二方面，提供了一种向听力仪器供电的方法，在该方法中，听力仪器可被配置为在突发时进行无线通信。根据本发明第二方面的听力仪器可以包括以下中的一个、多个或全部麦克风，用以将声音转换为输入音频信号；模数转换器(ADC)，用以将输入音频信号转换成数字输入信号；数字信号处理器(DSP)，用以将数字输入信号处理成经处理的信号；音频放大器(AMP)，用以将经处理的信号放大；接收机，用以将经放大的处理信号转换成声音；通信单元(COM)，如用以在听力仪器与另一设备之间进行占空比化(duty cycled)的无线数据通信；以及能源，用以向听力仪器供电。根据第二方面的听力仪器可以至少包括含有第一稳定电路的一个稳定电路。第一稳定电路可以包括第一能量存储元件和第一整流元件。根据第二方面的听力仪器可以是或包括根据本发明的第一方面的听力仪器。有利地，该方法包括从能源向听力仪器供电，该步骤包含通过第一整流元件分别向第一能量存储元件和第一子电路供电。第一子电路可以包括模数转换器、数字信号处理器以及音频放大器中的至少一个。能量存储元件可以(例如)在能源的输出电压瞬降期间能够至少瞬时地供电给第一子电路，而被阻止向通信单元供电。本发明第二方面的优点与根据本发明的第一方面的上述优点相同或类似。
通过以下参考附图的本发明的示例性实施方式的详细描述，本发明的上述的以及其他的特征和优点将对本领域的技术人员变得容易、明显。图1示意性地示出了包括信号连接的听力仪器。图2示出了整流元件的符号。图3示出了理想的整流元件电路。图4示意性地示出了本发明的第一实施方式，其具有由包含整流元件和电容器的稳定电路和包括功率调节器的稳定电路实现的电力稳定性(power stabilization)。图5示意性地示出了本发明的第二实施方式，其具有由包含整流元件和电容器的稳定电路实现的ADC和AMP的电力稳定性。图6示意性地示出了本发明的实施方式，其具有由包含整流元件和电容器的稳定电路实现的ADC和AMP的电力稳定性。图7示意性地示出了本发明的实施方式，其具有由每个均包含整流元件和电容器的两个稳定电路实现的ADC、DSP和AMP的电力稳定性。图8示意性地示出了本发明的实施方式，其具有由包含整流元件和电容器的稳定电路以及包含限流器的稳定电路实现的ADC、DSP和AMP的电力稳定性。
图9示意性地示出了本发明的实施方式，其具有由整流元件、电容器以及限流器实现的ADC和AMP的电力稳定性。为了清楚，附图是示意性的和简化的，并且附图可以仅示出对于理解本发明来说必要的细节，而其他细节可以省略。全文中，相同的参考标号和符号文字用于相同的或相应的部分。应当注意，除了附图中所示的本发明的示例性实施方式，本发明还可以以不同形式实施，并且不应被理解为限制本文所列出的实施方式。相反，提供这些实施方式，以便本公开彻底而且充分，并且向本领域技术人员完全地传达本发明的范围和构思。
具体实施例方式在助听器的设计中，尺寸和功耗是重要的考虑因素。助听器的尺寸取决于所使用的电池的尺寸，为了确保紧凑和分立助听器，使用了诸如“312”和“13”型的小电池尺寸。这种小电池的缺点在于，其具有比较大的内阻。例如，“312”电池具有5欧姆的典型电阻(可能是AA型电池电阻的100倍因子)。该高内阻的影响可能是，在电池高功耗的情况下，电池的输出电压将下降。由于通常仅使用单个电池单元，这种电压的降低可能对于助听器的一部分的工作来说是关键的。助听器的功耗分布在多个部分上。对于数字助听器，功耗可以由无线通信来支配， 尤其是当需要无线通信以具有更远范围时。此外，数字信号处理器和放大器也可能具有显著的功耗。期望将高信号频率用于无线通信，因为这还意味着提供高数据传输速率的可能性。然而，高信号频率的固有成本可能是增大生成信号所需的功率。因此，为了确保电池功率的高效使用，通常做法是对无线传输进行占空比化(即，以“突发模式”)，其中使用有限时间段来通信，随其后的长时间段不用来通信。占空比化的无线通信还可以由规范和无线协议来规定，以避免通信冲突。这种通信可以具有通常在5% 10%之间变化的占空比，并通常在诸如2. 4GHz的频带内的79个频率之间跳跃，因此，振荡功耗将被反映为电池输出电压的瞬时电压降。助听器的不同部分可能以不同方式受到电源电压变化的影响。ADC可以具有低耗用电流(通常200 μ A 400 μ Α)，但是ADC依赖于通常可能依赖于电源电压的基准带隙。因此，电压变化的结果可能是嘈杂的AD转换，嘈杂的AD转换可能会反映在从AD转换器向助听器的信号处理器传输的数字声音信号中。数字信号处理器(DSP)可能依赖于足够高的电压，由于电压降可能导致放弃 (drop out)以及重启DSP的可能性。然而期望DSP被配置为在很低的电压(诸如0. 7V)下运行，由于功耗可能高度依赖于电源电压。因此，通过采用稳定的低电压电源，可以实现由 DSP带来的较低功耗。在D类放大器用在助听器中时，电源电压直接反映在送往接收器的输出中。因此， 电源电压的下降可能反应为降低的音量，并且振荡的电源电压可以作为送往接收器的输出中的相应振荡被直接听到，尤其是如果振荡与声音输出不相关。如上所述，无线通信可能是功耗变化的主要原因，并且因此也是电源电压的变化的主要原因，电源电压的变化可能对听力仪器产生的声音质量有影响。在听力仪器的领域之外的情况下，功耗和尺寸不那么关键，避免声音假象(artefact)的选择相当开放。对于与瞬时电压降相似的问题的通常解决方案，可以是提供具有足够大电容的电容器，以在突发期间向无线模块供电，并且在突发之间充电，因此避免了影响送往其他模块的电源电压。 在具有无线电通信的助听器中，可能需要具有至少2mF电容的电容器，以滤除电源电压的变化。这种电容器可能具有禁止的物理尺寸，这是不期望的。对于已经在EP0405783中提出的无绳电话，提供了在突发外部牵引电流的虚设的功负载电流吸收器以避免干扰振荡， 其在助听器中可能意味着禁止的高功耗。因此，本领域技术人员通常假设，用1.3V电池在听力仪器中的占空比化的无线电通信不是商业上可行的。在本发明之前，预期利用占空比化的无线电通信的、并且在突发期间具有功耗而导致从能源(电池)牵引高达50mA的电流的助听器的工作，将导致过多的噪声。现在已经意识到，通过采用一个或多个匹配子电路的不同特性和需求的稳定电路，助听器中的占空比化的无线电通信是可行的，其对在IOOMHz IOGHz之间的频率范围内，尤其是在800MHz 和2. 4GHz的频带中工作的助听器有极大好处。图1示出了包括用于感应无线通信(IND)、模数转换(ADC)、数字信号处理(DSP) 以及声音的放大和再生(AMP)的子单元的听力仪器。这种听力仪器通常被配置为用于感应无线通信，其在突发期间可能牵引约2mA (并且平均200 μ Α)的电流。ADC可能消耗400 μ A, DSP可能消耗700 μ A 1500 μ A, AMP可能消耗5MA 10MA。如所期望地配置用于以例如2. 4GHz进行无线电通信的助听器，以获得增大范围并提高数据传输的益处，现有技术的电源供给必须更换或者修正，以获得在该技术下工作的助听器。关于电源，配置用于2. 4GHz无线电通信的助听器在突发期间可能导致来自能源 (例如，电池)的IOmA 50mA的耗用电流。为了提供ADC的稳定工作，建议将电源电压配置为高于工作中的电路带隙电压。 然而，由于ADC的功耗需求是有限的，所以需要有限的稳定电容。本发明提出了通过构造 (由理想二极管电路被供给的、在4.7yF范围内的、中等尺寸的)电容器来提供稳定电路。 在根据本发明的配置中，电容器将被配置为向ADC提供电流而同时被与送往无线电路的供应电流电隔离。通过使用没有电压降的理想二极管电路，可以确保用于为ADC提供足够电压的配置。如EP1247426中所描述的，可以通过电压降转换器提供DSP，以降低功耗。在这种情况下，DSP可以更强地抵抗瞬时电压降。然而，根据本发明，对DSP的电源可以被构造为由类似于上述的二极管结合电容器的结构来提供，以提供一种可以提供DSP的所需电压而不受或者很少受COM和/或AMP的电流牵引(current draw)影响的结构。在这种情况下， 可能需要用来供应DSP的电容器至少在IOyF IOOyF的范围内，诸如，47μ F。现代听力仪器中使用的AMP为基于脉宽调制的典型的D-类放大器。因此，降低的电源电压被直接反映在接收器的输出中。在现有技术中，这不是一个问题，因为电源电压变化的主要原因是电池消耗(battery wear)和放大器的功耗。电池消耗在正常情况下随时间缓慢衰减，因此，作为音量的缓慢衰减，改变将仅可以被听到。此外，在现有技术中，放大器的功耗的影响与输出音量相关是众所周知的，因此，对于听力仪器的使用者来说很难注意到该影响。所以，已知在现有技术(US6，173，063)中，在AMP是主要的电流消耗部件的情况下，设置电压调节器来供应AMP，以避免由于电流而导致的反馈假象(feedback artefact)，以及瞬时电压降，但是，设置电压调节器来向AMP供应稳定抵抗由于其他助听单元(诸如， 占空比化无线通信单元(duty cycled wireless communication unit))而导致的瞬时电压降的电压电源并不是已知的。然而，由于无线传输的突发(burst)而导致的电源电压振荡将会被直接反映为接收器输出端的可听到的振荡，特别是由于无线电通信突发将会与声音不相关。为了降低电源电压变化的影响，本发明提出了设置用于调节AMP电压的电压调节器。在这种结构中，只要将电源电压保持在AMP的调节电源电压以上，例如，IV，则听力仪器将被构造为不受来自例如无线通信单元的电池上的负载的变化的影响。由于AMP可以具有高的功耗，特别是在声音很高的情况下，所以，构造用来限制 AMP的电源中的电流的限流器是很有益的。以这种方式，AMP被构造为不允许功耗引起电源电压下降以及对COM和/或DSP的工作产生负面影响。这样的限流可以导致缓和的输出限幅(clipping)，其远不会使得占空比化电压下降的声音劣化。如果限流器被构造为由包括整流元件和电容器的稳定电路构成，则还可以降低所需电容。图4示出了本发明的第一实施方式。该实施方式涉及一种被构造为用于占空比化无线通信的助听器，其被配置为具有来自1.3V电池(BAT)的电源。经由电压放大器(2*V) 为COM供电。电压放大器被配置为用来提供与电源(BAT)的输出电压相关的双倍的电源电压。在该实施方式中，理想二极管(D)被配置为用来向电容器(C)供电。电容器(C)具有 IyF IOyF的电容，优选地，为4.7 yF。电容器与ADC并联连接。电容器至少可以瞬时地向ADC供电。DSP被配置为用来接收来自电池的电能，并使内部校准。AMP被配置为用来通过基于调节器(REG)的迅速反馈使其电源电压稳定至IV。图5中示出了被配置为用于占空比化无线通信的助听器的可选实施方式。在该实施方式中，用于COM单元的电源被配置为用来提供双倍电源电压。在该实施方式中，理想二极管⑶被构造为用来供应电容器(C)，电容器(C)被构造为用来供应DAC和DSP。在该实施方式中，要求C的电容在10 μ F 100 μ F之间的范围内。该实施方式具有优于第一实施方式的优点在于，DSP不需要内部电压校准。图6示出了被配置为用于占空比化无线通信的助听器的另一可选实施方式。在该实施方式中，用于COM的电源被配置为用来提供双倍电源电压。在该实施方式中，理想二极管⑶被配置为用来供应电容器(C)，电容器(C)其被构造为用来供应ADC和AMP。在该实施方式中，要求C的电容至少在IOOyF 700yF之间的范围内，例如，470yF。该实施方式的优点在于，具有比具有电压调节器的实施方式更简单的设计。图7示出了被构造为用于占空比化无线通信的助听器的另一可选实施方式。在该实施方式中，用于COM的电源被配置为用来提供双倍电源电压。在该实施方式中，两个理想二极管(Dl和D2)被配置为用来分别供应两个电容器Cl和C2，这两个电容器Cl和C2被构造为用来分别独立供应ADC和AMP，因此，要求分别具有1 μ F 10 μ F之间以及100 μ F 700 μ F之间的电容。该实施方式具有的优点在于，为各供应电路提供了优化的稳定电路结构。图8示出了被配置为用于占空比化无线通信的助听器的再一可选实施方式。在该实施方式中，经由限流器(LIM)为AMP供电。以这种方式，AMP被配置为用来不允许功耗引起 (或降低)电源电压降和对COM和/或DSP的工作产生负面影响。仅需要电容在IOyF 100 μ F之间。该实施方式具有的优点在于，利用适度的总电容，为助听器提供了更高的稳定性。图9示出了被配置为用于占空比化无线通信的助听器的再一可选实施方式。在该实施方式中，从或通过包括整流元件⑶和电容(C)的共用稳定电路为ADC和AMP供电。 AMP与限流器(LIM)串联连接。以这种方式，AMP被配置为用来不允许功耗引起电容器上的过度放电(这会导致ADC的电源电压降，该电源电压降与ADC的工作相冲突)。因此，可以要求电容小于图6的实施方式中的电容，诸如，在47 μ F 470 μ F之间，例如，220 μ F。该实施方式具有的优点在于，利用适度的总电容，为助听器提供了更高的稳定性以及改善的声音质量，因此，减小了电容器的尺寸并优选地减小了听力仪器的尺寸。上述实施方式描述了所需的电容，这些值对应于最低的需求，并不暗示工作方式的上限。因此，可以使用超出这些范围的电容来实现本发明的实施方式。
权利要求
1.一种听力仪器，包括电源，用于向所述听力仪器供电，所述电源具有输出电压， 模数转换器，用于将输入音频信号转换为数字输入信号， 数字信号处理器，用于将所述数字输入信号处理为经处理的信号， 音频放大器，用于放大所述经处理的信号，通信单元，用于所述听力仪器与另一设备之间的无线数据通信，以及至少一个稳定电路，包括用于至少在所述电源的所述输出电压的瞬降期间向第一子电路提供稳定的电源电压的第一稳定电路，其中所述第一子电路包括所述模数转换器、所述数字信号处理器、以及所述音频放大器中的至少一个，所述第一稳定电路包括第一能量存储元件和第一整流元件， 所述第一能量存储元件适合于至少瞬时地向所述第一子电路供电，以及所述第一整流元件适合于防止所述第一能量存储元件向所述通信单元供电。
2.根据权利要求1所述的听力仪器，其中，以突发式执行至少一部分所述无线数据通
3.根据权利要求1或2所述的听力仪器，其中，所述电源的所述输出电压的瞬降在 10 μ S至IOms的范围内，诸如在100 μ S至Ims的范围内，诸如在400 μ s至800 μ s的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的听力仪器，其中，所述通信单元在无线数据通信期间的功耗导致来自所述电源的IOmA至50mA范围的电流消耗。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的听力仪器，其中，所述至少一个稳定电路包括限流器，所述限流器用于响应于在所述限流器处测量到的电源电压来限制至少提供至所述音频放大器的电流。
6.根据权利要求5所述的听力仪器，其中，串联耦合的所述限流器和所述音频放大器与所述第一能量存储元件并联耦合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的听力仪器，其中，所述第一能量存储元件具有至少1 μ F的电容，诸如至少47 μ F，诸如至少470 μ F。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的听力仪器，其中，所述至少一个稳定电路包括反馈控制电压调节器，所述调节器用于将至少所述音频放大器的电源电压调节成稳定电平。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的听力仪器，其中，所述至少一个稳定电路被配置为稳定所述模数转换器、所述数字信号处理器、以及所述音频放大器中的至少两个的电源电压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的听力仪器，其中，所述至少一个稳定电路包括多个稳定电路，所述多个稳定电路包含所述第一稳定电路和第二稳定电路，所述第二稳定电路被配置为稳定所述音频放大器、所述模数转换器以及所述数字信号处理器中至少一个的电源电压。
11.根据前述权利要求中任一项所述的听力仪器，其中，所述第一整流元件是理想的二极管电路。
12.根据前述权利要求中任一项所述的听力仪器，其中，所述听力仪器包括电压放大器，所述电压放大器用于向所述通信单元提供比所述电源的所述输出电压高的电压。
13.根据前述权利要求中任一项所述的听力仪器，其中，所述听力仪器是助听器。
14.一种向听力仪器供电的方法，所述听力仪器包括 电源，具有输出电压，模数转换器，用于将输入的音频信号转换为数字输入信号， 数字信号处理器，用于将所述数字输入信号处理为经处理的信号， 音频放大器，用于放大所述经处理的信号，通信单元，用于所述听力仪器与另一设备之间的无线数据通信，以及至少一个稳定电路，包括第一稳定电路，所述第一稳定电路包括第一能量存储元件和第一整流元件， 所述方法包括从所述电源向所述听力仪器供电包括通过所述第一整流元件分别向所述第一能量存储元件以及第一子电路供电，所述第一子电路包括所述模数转换器、所述数字信号处理器、 以及所述音频放大器中的至少一个，从而所述能量存储元件能够至少瞬时地向所述第一子电路供电而同时防止在所述电源的所述输出电压的瞬降期间向所述通信单元供电。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述听力仪器是根据权利要求1至13中任一项所述的听力仪器。
全文摘要
本发明涉及一种听力仪器，该仪器具有用于该听力仪器与另一设备之间进行无线数据通信的通信单元。该听力仪器包括用于向该听力仪器的子电路提供稳定电源电压的稳定电路。本发明进一步包括一种用于向听力仪器供电的方法。该方法包括通过整流元件从电源分别向能量存储元件和子电路供电。该子电路包括模数转换器、数字信号处理器、以及音频放大器中的至少一个。该能量存储元件能够至少瞬时地向子电路供电而同时防止在电源的输出电压瞬降期间向通信单元供电。
文档编号H04R25/00GK102244834SQ201110094229
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者伊万·里斯·尼尔森, 布赖恩·达姆·佩德森 申请人:Gn瑞声达公司