[发明专利]用于助听器的自动FSK调谐电路和方法

说明书

技术领域

本申请涉及助听器。更具体地，涉及具有无线数字通信的装置的助听器。本申请也涉及用于调谐FSK收发器的谐振电路的频率的方法。

背景技术

助听器应该被理解为设计成佩戴在听力受损用户的耳后或耳中的小型电子设备。助听器的主要目的是放大环境声音足够量以被助听器用户感知。声音通常通过助听器中的麦克风获取，通过助听器信号处理器电子处理，并通过助听器中的声学输出换能器再现。根据基于用户听觉能力的听力敏感图的处方，专业助听器装配者将放大装置单独安装到听力受损用户。通过将该处方应用到助听器放大器，通过放大由听力损失损害的频率范围，是有可能补偿听力损失的。出于灵活性考虑，助听器中的信号处理器最好是数字信号处理器。

当代助听器通常包括允许与外部设备进行无线双向通信的短程收发器。与助听器通信的许多无线通信类型被利用，诸如，将助听器编程到用于补偿听力损失的处方、从助听器用户携带的口袋大小的设备远程控制助听器、从外部设备流式传输音频信号到助听器以用于再现、和两个助听器之间的相互通信(例如在助听器之间流式传输音频信号)。

助听器中采用的无线通信类型最好是数字的，因为这相对于模拟通信暗含几个优点，例如，当采用数字助听器时，具有的优点有：更好的抗噪声能力、执行所发送信号的有效纠错的可能性、以及不需要对发送信号进行单独的A/D或D/A转换。数字无线通信的一种非常低功耗的方法是FSK-调制数字位流发送。在电池供电的助听器中，功率效率是一个非常重要的设计因素，因为狭窄的物理约束，电池的能量密度和寿命是非常有限的。

助听器中使用的无线电电路必须满足助听器的物理约束。它必须是非常小，例如每边几毫米，它必须具有适度的功率要求，而且它应尽可能多发射电磁功率以能够在可接受范围内发送。由于电感器可以执行无线电天线的任务，具有包括电感器和电容器的谐振电路的感应无线电是助听器应用中的调谐无线电电路的首选类型，从而节省空间。这种无线电收发器更好地适于以相同频率交替接收和发送(例如半双工)，从而不需要一个以上的发送信道，没有使用一个以上频率引起的双工器问题，而且不需要天线重新调谐。

为了能够以有效的方式接收和发送无线电信号，感应无线电高度依赖于被精确调谐到其工作频率。出于助听器的工作寿命考虑，该调谐应该被固定，当然该调谐分别依赖于电感线圈的部件值和谐振器容量，并且在理想情况下，该调谐在天线线圈的制造阶段进行。然而，操作性助听器电路的寄生电容对感应无线电的工作频率具有很深影响，因此，在离开助听器厂之前，感应无线电的频率的最终调谐的一些装置是必要的。

一种已知的调谐助听器的感应无线电的频率的方法涉及在助听器中设置的可调电容元件和能够将合适的无线测试信号提供给助听器的专用校准装备。助听器中的可调电容元件优选体现为数字可调电容器组，其中一系列电子开关通过打开或关闭电容器组中的各个电容器的连接来控制电容器组的总容量，从而创建阶梯式可调电容元件。电容器组的电子开关优选通过锁存器控制，能够进行，例如8位锁存器，从而向感应无线电提供具有256个离散电容值的可调电容元件。数字可调电容器组的优点是它很容易实现为包含助听器信号处理器本身的集成电路的部分，从而节省空间。

用于校准助听器的感应无线电电路的调谐的过程大致如下：助听器设置在校准装备中并开机。设置在靠近助听器处的校准装备中的无线电收发器以助听器无线电收发器的期望频率的邻近频率发送确认请求到助听器接收器。助听器通过发送确认消息到校准装备中的收发器来响应，该消息包括助听器识别码和可调电容元件的当前值。

当接收来自助听器的确认消息时，校准装备发送指令到助听器以进入专用服务模式，设置其电容元件的值为，例如可能的最低值，以及返回确认消息到校准装备。当接收确认消息时，校准装备执行从助听器发送的信号的发送天线上的电压测量。该电压反比于到谐振频率的距离。现在，校准装备通过进入循环执行助听器收发器频率的粗调，其中校准装备遍历，例如助听器的电容器组的每个第10个可能值，发送指令到助听器以更新其电容器组的值以及发出确认消息，校准装备在该过程的每个步骤上测量电压的标称发送频率。在该粗调节过程中，校准装备映射出测量的电压相对电容值的表。

通过检查表结果，校准装备寻找对应于所测量的最高电压的电容值。然后校准装备通过再次进入循环以执行助听器收发器频率的微调，现在以，例如低于对应于测量的最高电压的电容值的20％的电容值开始，并遍历每个单独的电容值，高达，例如高于对应于测量的最高电压的电容值的20％的电容值，在该过程中，映射出测量的电压相对于电容值。