[发明专利]具有接收器电流估计设备的听力装置和估计听力装置的接收器电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及听力装置，并且更具体地涉及具有用于估计接收器消耗的电流的设备的听力装置。此外，本发明关于一种估计听力装置的接收器电流的方法以及对该方法的使用。

背景技术

在本发明的上下文中，术语“听力装置”指用于对听力有困难人士的听力障碍以及音频进行补偿的助听器(也称为听力辅助器或者听力假体)和用于向具有正常听力能力的人提供声音信号(例如，为了改进嘈杂的听力环境中的听力)的通信装置。这种听力装置是通常长时间应用的微型耳级装置，其由小型电池(例如，锌空气电池)或者日益增多的由例如以镍金属氢化物(NiMH)蓄电池为例的蓄电池供电。优选地对该听力装置的功耗进行监控，以便及时地通知用户需要更换电池或者对电池充电，即，通过“电池寿命结束”提示器的方式通知用户。因此，拥有可以确定电池充电的可靠手段是一项重要的要求。这通常由电压监控和电平比较来实现。该听力装置中最耗电的部件是接收器，即，输出听力装置的用户感知到的声波的微型扬声器。因此，有关接收器的电流消耗的信息是用于估计电池的充电状态的很好基础。

可以将听力装置电池建模为与内部电阻或者电池阻抗R_int串联、产生开路电压V_OC的理想电压源。这些是不能直接测量的内部电池参数。然而，电池提供的电池两端的电池电压V_Bat和电池电流I_Bat是可观测的参数。内部参数通过线性关系V_Bat＝V_OC-R_int·I_Bat与可观测的参数相关联。当可观测的参数V_Bat和I_Bat已知时，线性回归从而可用于确定对对应于截止点和轨迹V_Bat(I_Bat)的斜率的V_OC和R_int的估计。可以直接测量电池电压V_Bat，并且可以通过在电池和负载之间插入分流电阻器并测量分流电阻器两端的电压降来确定电池电流I_Bat。为了测量接收器电流，可以将串联电阻器插入到驱动接收器的D类功率放大器的电源线上或者功率放大器的支路中。然而，在电源上增加串联电阻器会影响听力装置的最大功率输出(MPO)。实际上，为了支持高功率听力装置，接收器输入以及包括功率放大器输出的总电源上的全部阻抗应该最小。

发明内容

因此，本发明的目的是在听力装置中提供一种用于接收器电流估计的设备，该设备克服了以上所提到的问题，并且从而在不影响所述听力装置的最大功率输出的情况下，允许确定对所述接收器电流的估计。通过根据权利要求1所述的听力装置来实现该目的。

此外，本发明的另一个目的是提供一种用于估计听力装置的接收器电流的改进的方法。通过根据权利要求11所述的方法来实现该目的。

在从属权利要求中给出了根据本发明的听力装置和方法的优选实施例。

另外，权利要求17-19提供了对根据本发明的方法的创造性的使用。

由(D类)功率放大器驱动的所述接收器的电流消耗是功率放大器的电源电压V_BatPA以及施加到所述功率放大器的音频信号的幅度和频率二者的函数。

本发明提供了一种听力装置，包括：信号输入设备，用于将由该信号输入设备拾取的输入信号转换为数字音频信号；信号处理单元，用于对所述数字音频信号进行处理；数模转换器，用于对来自所述信号处理单元的处理后的音频信号进行转换；功率放大器，用于对来自所述数模转换器的转换后的音频信号进行放大；接收器，用于根据来自所述功率放大器的放大后的音频信号生成声音；以及电池，用于对所述听力装置供电；其特征在于，所述听力装置进一步包括接收器电流估计单元，所述接收器电流估计单元包括用于对从所述处理后的音频信号得到的接收器电流指示信号进行过滤的滤波器，所述滤波器具有依赖于所述接收器的阻抗Z(f)(或者导纳Y(f)＝1/Z(f))的频率响应H(f)。

在所述听力装置的实施例中，所述滤波器的幅度响应|H(f)|根据下述给定的关系式近似地依赖于所述接收器的阻抗

在所述听力装置的另外的实施例中，所述滤波器的系数c(f)根据下述给定的关系式近似地依赖于所述接收器的阻抗Z(f)：c(f)≈|Z(f)|^-1。

在所述听力装置的另外的实施例中，其中，所述滤波器是8阶或者更高阶的滤波器。8阶滤波器对于以±10％的精度来估计所述接收器电流来说是足够的。