CN112933402A - 耳蜗植入助听器系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了耳蜗植入助听器系统，其包括：外部单元；可植入单元；其中外部单元包括：经第一通路连接到切换单元的电源单元，其中切换单元经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈，及切换单元配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态，其中编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元，其中第一线圈与设置在可植入单元中的第二线圈感应连接；测量单元，其连接到第一和第二通路中的至少一个并配置成测量出现的与切换单元的切换状态有关的耗散电流；其中基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈之间的感应链路的谐振频率。

Description

耳蜗植入助听器系统
技术领域
本发明涉及耳蜗植入助听器系统。更具体地，本发明涉及具有耗散电流测量单元的系统及用于具有耗散电流测量单元的耳蜗植入助听器系统的方法。
背景技术
耳蜗植入件(CI)为包含插入到内耳(耳蜗)中的电极以恢复遭受重度到深度听力损失的人的听觉的装置。CI绕过大多数功能性听觉链，并在耳蜗内产生一系列电脉冲串以启动来自毛细胞的动作电位。这些装置因而大多数被视为生物适合的电子机器。根据它们的实施，它们或可完全植入，或由两个主要部分组成。第一部分为声音处理器，通常放置在耳朵附近。其包含捕获环境声音的传声器，环境声音被实时处理为一系列可由植入到患者内的第二部分使用的编码。植入件通过射频从声音处理器接收功率和声音信息，及产生经耳蜗内的电极发送到耳蜗内的电脉冲。
减少声音处理器中出现的功率损失是高度感兴趣的话题，但其本身通常非常难实现。而且，在减少前述功率损失之前，确定功率损失通常是更大的挑战。
因此，需要提供一种解决至少部分上面提及的问题的解决方案。
发明内容
根据一方面，公开了一种耳蜗植入助听器系统。该系统包括配置成接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元及配置成接收编码的音频信号的可植入单元。此外，外部单元包括经第一通路连接到切换单元的电源单元，其中切换单元经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈。此外，切换单元配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元，第一线圈与设置在可植入单元中的第二线圈感应连接。该系统还包括测量单元，其连接到第一和第二通路中的至少一个并配置成测量出现的与切换单元的切换状态有关的耗散电流。基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈之间的感应链路的谐振频率。
这使能基于测得的耗散电流调整谐振频率(在下面也称为切换单元的调谐)。
具体地，前述耳蜗植入助听器系统还使能测量切换单元的调谐/失谐(未出现/出现耗散电流)。因此，通过使用一个测量结果，可直接得出哪一类型的第一和第二线圈(天线)用于建立外部单元与可植入单元之间的感应链路，从而例如通过区分1mm到6mm及4mm到11mm的皮肤厚度范围而解决患者具有不同皮肤厚度的问题。
特别地，耳蜗植入助听器系统还使能监视谐振频率的调整，甚至还使能在耳蜗植入助听器系统使用期间持续监视该调整，这对于耳蜗植入助听器系统是独一无二的。这导致进一步提高系统的功率效率，因为感应链路由于持续调整谐振频率的能力(保持第一线圈的谐振频率与目标谐振频率一致或几乎一致)而变得更高效。具体地，第一线圈的谐振频率被调整以使至少一测得的耗散电流最小化。
作为持续监视谐振频率调整的结果，谐振频率的调整(切换单元的调谐)可实时进行，从而使能更进一步减少功率损失。
此外，第一通路还包括分流电阻器，及测量单元还可配置成测量跨分流电阻器的耗散电流。此外，测量单元还可包括放大元件，配置成放大将通过测量单元测量的电流。
非必须地，第二通路还可包括与第四线圈感应耦合的第三线圈，及测量单元包括第四线圈及可进一步配置成测量第四线圈中感生的电流并从其得出耗散电流。非必须地，测量单元还配置成包括放大元件，其配置成放大第四线圈中感生的电流。此外，测量单元还可配置成包括连接到放大元件的输出的电阻器及包括电容器，电容器端子之一连接到放大元件的输出与电阻器之间的连接及另一端子连接到地。
上面概述的测量单元配置中的每一个，通过开发切换单元和/或耳蜗植入助听器系统的现有元件，均使能简化测量单元的设计。具体地，通过使用现有元件，可避免向切换单元/耳蜗植入助听器系统添加新的元件，而添加新的元件将导致测量单元的设计更复杂。
此外，这还使能避免测量单元对调整谐振频率的切换单元有影响，及避免测量单元向构成切换单元/耳蜗植入助听器系统的电路产生寄生电阻。
此外，切换单元例如可以是E类放大器。
这理论上使切换单元具有100％的效率，意味着没有功率损失，因而在构成E类放大器的晶体管中没有耗散电流。
根据至少一实施方式，感应链路的谐振频率可通过有选择地将至少一另外的开关电容器连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
非必须地，根据另一实施方式，切换单元还可包括第一开关电容器和第二开关电容器中的至少一个，其中第一开关电容器与第一电路元件并联连接，第二开关电容器与第二电路元件串联连接。此外，谐振频率通过有选择地将第一和第二开关电容器中的至少一个连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
此外，切换单元还可包括晶体管元件，其中晶体管元件的输出经第一电路元件连接到地，及经第二电路元件连接到第一线圈。此外，第一电路元件可以是第三电容器，及第二电路元件可以是第四电容器。
将开关电容器用于在上面提及的监视过程期间调整谐振频率使能实时调节切换单元的调谐。
根据另一方面，公开了用于耳蜗植入助听器系统的方法，耳蜗植入助听器系统包括接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元及接收编码的音频信号的可植入单元。该方法包括步骤：在外部单元中将来自电源单元的功率经第一通路提供给切换单元，其中切换单元经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈。此外，切换单元用作在切换状态之间切换的切换元件，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元，第一线圈与设置在可植入单元中的第二线圈感应连接。该方法还包括步骤：跨第一和第二通路中的至少一个测量出现的与切换单元的切换状态有关的耗散电流。该方法还包括：基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈之间的感应链路的谐振频率。
这使该方法能基于测量至少一耗散电流而调整谐振频率。
具体地，如可从上面得出的，前述用于耳蜗植入助听器系统的方法还使能测量切换单元的调谐/失谐及监视谐振频率调整，尤其在耳蜗植入助听器系统使用期间，这对于耳蜗植入助听器系统是独一无二的。因此，前述方法导致进一步提高系统的功率效率，因为感应链路由于持续调整谐振频率而变得更高效，其使能实时调整谐振频率，从而使能更进一步减少功率损失。
此外，该方法还可包括步骤：跨包含在第一通路中的分流电阻器测量第一耗散电流，和/或基于在感应耦合到第三线圈的第四线圈中感生的电流测量第二耗散电流，其中第三线圈包括在第二通路中。
这使本发明方法能通过开发切换单元和/或耳蜗植入助听器系统的现有元件而测量耗散电流。具体地，通过将本发明方法应用于现有元件，可避免向切换单元/耳蜗植入助听器系统添加新的元件，这导致更简化的测量。
这还使能避免对切换单元的调谐有影响的测量，及避免向构成切换单元/耳蜗植入助听器系统的电路产生寄生电阻的测量。
此外，本发明方法还可包括步骤：基于应用预先确定的加权算法而从测得的第一和第二耗散电流得出加权耗散电流。此外，该方法包括：基于得出的加权耗散电流调整感应链路的谐振频率。
这使能增加谐振频率调整(切换单元的调谐)的准确度。
此外，本发明方法还可包括步骤：通过有选择地将至少一另外的开关电容器连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率。
非必须地，切换单元还包括第一开关电容器和第二开关电容器中的至少一个，其中第一开关电容器与第一电路元件并联连接，第二开关电容器与第二电路元件串联连接。该方法还可包括步骤：通过有选择地将第一和第二开关电容器中的至少一个连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率。
切换单元可以是E类放大器，及还包括晶体管元件，其中晶体管元件的输出经第一电路元件连接到地，及其输出经第二电路元件连接到第一线圈。此外，第一电路元件可以是第三电容器，及第二电路元件可以是第四电容器。
将开关电容器用于在上面提及的监视过程期间调整谐振频率使能实时调节切换单元的调谐的方法。
附图说明
本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：
图1示出了根据本发明第一实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图2示出了根据本发明第一实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图3示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图4示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图5示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图6示出了根据本发明第三实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图；
图7示出了E级放大器经开关电容器的调谐；及
图8示出了用于根据本发明实施例的耳蜗植入助听器系统的方法。
具体实施方式
下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
电子硬件可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
听力装置可包括适于改善或增强用户的听觉能力的助听器，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听力装置”还可指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵的设备如耳麦或头戴式耳机。可听见的信号可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声学信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经和/或听觉皮层的电信号。
听力装置适于以任何已知的方式佩戴。这可包括：i)将听力装置的单元安排在耳后(具有将空传声信号导入耳道的管或者具有设置成靠近耳道或位于耳道中的接收器/扬声器)，如耳后型助听器；和/或ii)将听力装置整个或部分设置在用户的耳廓和/或耳道中，如耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器；或iii)将听力装置的单元设置成连接到植入到颅骨内的固定装置，如骨锚式助听器或者耳蜗植入物；或iv)将听力装置单元设置为整个或部分植入的单元，如骨锚式助听器或耳蜗植入物。
“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统。“双耳听力系统”指包括两个听力装置的系统，其中这些听力装置适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号。听力系统或双耳听力系统还可包括与至少一听力装置通信的辅助装置，该辅助装置影响听力装置的运行和/或受益于听力装置的功能。在至少一听力装置和辅助装置之间建立有线或无线通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换。辅助装置可至少包括下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统、音乐播放器或其组合。音频网关设备适于如从娱乐装置例如TV或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如PC接收多个音频信号。音频网关设备还适于选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给至少一听力装置。遥控器适于控制至少一听力装置的功能和运行。遥控器的功能可实施在智能电话或另一电子设备中，该智能电话/电子设备可能运行控制至少一听力装置的功能的应用程序。
一般地，听力装置包括i)用于从用户周围接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入单元如传声器；和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。听力装置还包括用于处理输入音频信号的信号处理单元及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出单元。
输入单元可包括多个输入传声器，例如用于提供随方向而变的音频信号处理。前述定向传声器系统适于增强用户环境中的多个声源中的目标声源。在一方面，该定向系统适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可使用传统已知的方法实现。信号处理单元可包括适于将随频率而变的增益施加到输入音频信号的放大器。信号处理单元还可适于提供其它适宜的功能如压缩、降噪等。输出单元可包括用于经皮或透皮将空传声学信号提供给颅骨的输出变换器如扬声器/接收器或者用于提供结构传播或液体传播的声学信号的振动器。在一些听力装置中，输出单元可包括用于提供电信号的一个或多个输出电极，例如在耳蜗植入件中。
“耳蜗植入助听器系统”表示特定类型的包括外部单元和可植入单元的“听力系统”，外部单元接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号，可植入单元接收编码的音频信号。
现在参考图1，其示出了根据本发明第一实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图，即具有配置成测量耗散电流的测量单元的耳蜗植入助听器系统。
具体地，根据图1，公开了一种耳蜗植入助听器系统100。该系统100包括配置成接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元110(根据图1的图，不包括可植入单元120)及配置成接收编码的音频信号的可植入单元120。此外，外部单元110包括经第一通路连接到切换单元112的电源单元111，其中切换单元112经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈113。此外，切换单元112配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈113的第一状态及不将电流施加到第一线圈113的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元112，第一线圈113与设置在可植入单元120中的第二线圈121感应连接。该系统100还包括测量单元130，其连接到第一通路并配置成测量出现的与切换单元112的切换状态有关的耗散电流，其中，第一通路还包括分流电阻器114，及测量单元130配置成测量跨分流电阻器114的耗散电流。基于测得的耗散电流，调整第一和第二线圈113、121之间的感应链路的谐振频率。
测量元件135设置在测量单元130中，用于示意性地图示测量单元130进行的测量。此外，标示了从测量单元135到切换单元112的反馈控制机制(图1中的虚线箭头)，从而使能持续监视谐振频率调整。此外，第二通路包括线圈和电阻器中的至少一个。
这使能基于测得的耗散电流调整谐振频率。
具体地，前述耳蜗植入助听器系统100还使能测量切换单元112的调谐/失谐。因此，通过使用一个测量结果，可直接得出哪一类型的第一和第二线圈113、121用于建立外部单元110与可植入单元120之间的感应链路，从而例如通过区分1mm到6mm及4mm到11mm的皮肤厚度范围而解决患者具有不同皮肤厚度的问题。
特别地，耳蜗植入助听器系统100还使能监视谐振频率的调整，甚至还使能在耳蜗植入助听器系统使用期间持续监视该调整，这对于耳蜗植入助听器系统100是独一无二的。这导致进一步提高系统100的功率效率，因为感应链路由于持续调整谐振频率的能力(保持第一线圈121的谐振频率与目标谐振频率一致或几乎一致)而变得更高效。具体地，第一线圈121的谐振频率被调整以使测得的耗散电流最小化。
作为持续监视谐振频率调整的结果，谐振频率的调整(切换单元112的调谐)可实时进行，从而使能更进一步减少功率损失。
根据图1的系统100通过开发切换单元112和/或耳蜗植入助听器系统100的现有元件，还使能简化测量单元130的设计。具体地，通过使用现有元件，可避免向切换单元112/耳蜗植入助听器系统100添加新的元件，而添加新的元件将导致测量单元130的设计更复杂。
另外，根据图1的系统这还使能避免测量单元130对切换单元112调整谐振频率有影响(影响切换单元的调谐)。此外，前述耳蜗植入助听器系统100还使能避免测量单元130向构成切换单元112/耳蜗植入助听器系统100的电路产生寄生电阻。
图2示出了根据本发明第一实施例的耳蜗植入助听器系统200的示意图。具体地，图2不同于图1之处在于，相较于图1的测量单元130，图2示出了测量单元230具有备选结构。具体地，根据图2的测量单元230还可包括配置成放大将通过测量单元230进行测量的电流的放大元件231。
由于放大，使能更容易测量耗散电流及减少基于背景噪声的测量误差。关于第一线圈113与第二线圈121之间的感应链路的质量，测得的电流越高，感应链路质量越差，因为更多电流被从电源单元111消耗以能传输编码的音频信号。
参考图3，其示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统的示意图，即具有配置成测量耗散电流的测量单元的耳蜗植入助听器系统。
具体地，根据图3，公开了一种耳蜗植入助听器系统300。该系统300包括配置成接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元310(根据图3的图，不包括可植入单元320)及配置成接收编码的音频信号的可植入单元320。此外，外部单元310包括经第一通路连接到切换单元312的电源单元311，其中切换单元312经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈313。此外，切换单元312配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈313的第一状态及不将电流施加到第一线圈313的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元312，第一线圈313与设置在可植入单元320中的第二线圈321感应连接。该系统300还包括测量单元330，其连接到第二通路并配置成测量出现的与切换单元312的切换状态有关的耗散电流，其中，第二通路包括感应耦合到第四线圈332的第三线圈315，及测量单元330包括第四线圈332。测量单元330还配置成测量第四线圈中感生的电流并从其得出耗散电流。基于测得的耗散电流，调整第一和第二线圈313、321之间的感应链路的谐振频率。
测量元件335设置在测量单元330中，用于示意性地图示测量单元330进行的测量。此外，标示了从测量单元335到切换单元312的反馈控制机制(图3中的虚线箭头)，从而使能持续监视谐振频率调整。
与第一实施例类似，根据图3的系统300使能实时监视谐振频率的调整，从而使能更进一步减少功率损失。另外，与第一实施例类似，根据图3的系统300通过开发切换单元312和/或耳蜗植入助听器系统300的现有元件，还使能简化测量单元330的设计。
此外，进一步与图1的实施例类似，该系统300还使能避免测量单元330对切换单元312调整谐振频率(切换单元的调谐)有影响，及还使能避免测量单元330向构成切换单元312/耳蜗植入助听器系统300的电路产生寄生电阻。
图4示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统400的示意图。具体地，图4不同于图3之处在于，相较于图3的测量单元330，图4示出了测量单元430具有备选结构。具体地，根据图4的测量单元430还可包括配置成放大在第四线圈432中感生的电流的放大元件431。
此外，图5示出了根据本发明第二实施例的耳蜗植入助听器系统500的示意图。具体地，图5不同于图3和图4之处在于，相较于根据图3和4的测量单元330、430，图5示出了具有备选结构的测量单元530。具体地，相较于根据图4的测量单元430，根据图5的测量单元530还可包括连接到放大元件531的输出的电阻器533及包括电容器534，电容器534的端子之一连接到放大元件531的输出与电阻器533之间的连接，电容器534的另一端子连接到地。
与第一实施例类似，由于放大，使能更容易测量耗散电流及减少基于背景噪声的测量误差。
具体地，关于根据图5的耳蜗植入助听器系统500，在最大效率(完美调谐)时，理论上在切换单元512的晶体管的(未示出的)漏极中没有电流，因而没有耗散电流。然而，如果切换单元失谐，耗散电流在晶体管中出现，导致功率损失。耗散电流将流过第三线圈515，由于第三和第四线圈515,523之间的感应耦合，该耗散电流的翻版将在第四线圈523中产生。放大元件531提供第四线圈532的非常低的阻抗与包括电阻器533和电容器534的测量电路之间的阻抗调整。放大元件531放大第四线圈532中的电流(产生的耗散电流的翻版)。第四线圈532中的电流为具有高频含量的AC电流。因而，这样的电流的测量复杂。因此，在由放大元件531放大之后，电阻器533和电容器534使能从该AC电流产生DC电压(信号的平均值)。因而，可跨电容器534有效地测得用于确定耗散电流的电压。
参考图6，其示出了根据本发明第三实施例的耳蜗植入助听器系统600的示意图。总体上，第三实施例是第一和第二实施例的结合。图6示出了第一和第二实施例的特定组合。
即，根据图6，公开了一种耳蜗植入助听器系统600。该系统600包括配置成接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元610(根据图6的图，不包括可植入单元620)及配置成接收编码的音频信号的可植入单元620。此外，外部单元610包括经第一通路连接到切换单元612的电源单元611，其中切换单元612经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈613。此外，切换单元612配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈613的第一状态及不将电流施加到第一线圈613的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元612，第一线圈613与设置在可植入单元620中的第二线圈621感应连接。
该系统600还包括第一测量单元630a，其连接到第一通路并配置成测量出现的与切换单元612的切换状态有关的第一耗散电流。第一测量单元630a还包括第一放大元件631a，配置成放大将由第一测量单元630a测量的电流。第一通路还包括分流电阻器614，及第一测量单元630a配置成测量跨分流电阻器614的第一耗散电流。
此外，该系统600还包括第二测量单元630b，其连接到第二通路并配置成测量出现的与切换单元612的切换状态有关的第二耗散电流。第二通路包括与第四线圈632b感应耦合的第三线圈615，及第二测量单元630b包括第四线圈632b。此外，第二测量单元630b还包括第二放大元件631b，配置成放大在第四线圈632b中感生的电流。此外，第二测量单元630b还包括连接到第二放大元件631b的输出的电阻器633b及包括电容器634b，电容器634b的端子之一连接到第二放大元件631b的输出与电阻器633b之间的连接，电容器634b的另一端子连接到地。此外，第二测量单元630b配置成测量在第四线圈632b中感生的电流并从其得出第二耗散电流。
第一测量元件635a设置在第一测量单元630a中，用于示意性地图示第一测量单元630a进行的测量，及第二测量元件635b设置在第二测量单元630b中，用于示意性地图示第二测量单元630b进行的测量。此外，标示了从测量单元635a,635b到切换单元612的反馈控制机制(图6中的虚线箭头)，从而使能持续监视谐振频率调整，和/或使能进一步评价/评估测得的耗散电流。
根据图6中所示的耳蜗植入助听器系统600，基于第一和第二测得的耗散电流中的至少一个，第一和第二线圈613,621之间的感应链路的谐振频率被调整。
除第一和第二实施例之外，根据图6的耳蜗植入助听器系统600基本上还使能比较第一和第二测得的耗散电流以基于比较结果改善切换单元612的调谐。例如，根据图6的系统600使能基于应用预先确定的加权算法从测得的第一和第二耗散电流得出加权耗散电流。因而，例如，背景噪声的影响可减少。因此，感应链路的谐振频率可基于得出的加权耗散电流进行调整。
前述预先确定的加权算法例如为但不限于下面的算法：对第一和第二测得的耗散电流求平均(每测得的电流50％权重)、仅选择测得的最高/最低强度的耗散电流(对于一测得的电流，100％权重)、或者相对于相应测得的强度对第一和第二测得的耗散电流加权。
此外，根据多个不同的示例性实施例，切换单元112,212,312,412,512,612例如可以是E类放大器。
E类放大器为使用共振负载以使损失最小化的放大器，其使能理论上100％的最大效率。这通过在E类放大器包含的晶体管执行的晶体管开关期间没有损失而实现。因而，如果晶体管耗散的电流相当小，E类放大器被很好地调谐(谐振频率被很好地调整)。然而，如果晶体管耗散的电流例如包括比很好调谐的情形大的尖峰电流，则E类放大器失谐(谐振频率被错误地调整)。
因此，前述E类放大器使切换单元112,212,312,412,512,612理论上具有100％效率，这意味着没有功率损失，因而没有耗散电流。
参考图7，其示出了耳蜗植入助听器系统700，其中切换单元712为E类放大器，及E类放大器712的调谐经开关电容器743,744执行。
此外，如图7的例子所示，根据多个不同的示例性实施例，感应链路的谐振频率可通过有选择地将至少一另外的开关电容器743,744连接到构成切换单元112,212,312,412,512,612,712的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
另外，根据多个不同的示例性实施例，切换单元112,212,312,412,512,612,712还可包括第一开关电容器743和第二开关电容器744中的至少一个，其中第一开关电容器743可与第一电路元件741并联连接，第二开关电容器744可与第二电路元件742串联连接。此外，谐振频率可通过有选择地将第一和第二开关电容器743,744中的至少一个连接到构成切换单元112,212,312,412,512,612,712的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
此外，根据多个不同的示例性实施例，切换单元112,212,312,412,512,612,712还可包括晶体管元件740，其中晶体管元件740的输出可经第一电路元件741连接到地，及经第二电路元件742连接到第一线圈713。此外，第一电路元件741可以是第三电容器，及第二电路元件742可以是第四电容器。
基于上面概述的持续监视过程，使能实时调节切换单元112,212,312,412,512,612,712的调谐。
关于开关电容器743,744，应当理解，这两个开关电容器用作例子，及切换单元112,212,312,412,512,612,712可在构成切换单元112,212,312,412,512,612,712的电路中的不同位置包括两个以上这样的开关电容器。此外，开关电容器，例如根据图7的第一和第二开关电容器743,744中的任何一个，可以是多个电容器并联或串联或其任何组合地连接在一起的结构。因此，使能精调切换单元112,212,312,412,512,612,712。
此外，多对开关-电容器对可并联连接并与电容器C2并联，例如，单一开关-电容器对包括开关和电容器。如果第一开关-电容器对打开而其余关闭，谐振频率增加，当打开第二开关-电容器对及其余关闭时，谐振频率增加更多。例如，当打开第一开关-电容器对时对于第一皮肤厚度理想，及当打开第二开关-电容器对时对于第二皮肤厚度理想，其中第二皮肤厚度比第一皮肤厚度厚。
参考图8，其示出了根据本发明实施例的用于耳蜗植入助听器系统的方法。根据图8的方法可由分别根据图1,2,3,4,5,6和7的耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600和700执行。然而，该方法不限于此。此外，分别根据图1,2,3,4,5,6和7的耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600和700可执行根据图8的方法。然而，耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600和700不限于此。
具体地，图8示出了用于耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600,700的方法，其中耳蜗植入助听器系统包括接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元110,210,310,410,510,610,710及接收编码的音频信号的可植入单元120,220,320,420,520,620,720。该方法包括步骤S810：在外部单元110,210,310,410,510,610,710中将来自电源单元111,211,311,411,511,611,711的功率经第一通路提供给切换单元112,212,312,412,512,612,712，其中切换单元112,212,312,412,512,612,712经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈113,213,313,413,513,613,713。此外，切换单元112,212,312,412,512,612,712用作在切换状态之间切换的切换元件，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈113,213,313,413,513,613,713的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态。编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元112,212,312,412,512,612,712，第一线圈113,213,313,413,513,613,713与设置在可植入单元120,220,320,420,520,620,720中的第二线圈121,221,321,421,521,621,721感应连接。该方法还包括步骤S820：跨第一和第二通路中的至少一个测量出现的与切换单元112,212,312,412,512,612,712的切换状态有关的耗散电流。该方法还包括步骤S830：基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈113,213,313,413,513,613；121,221,321,421,521,621,721之间的感应链路的谐振频率。
这使本发明方法能通过开发切换单元112,212,312,412,512,612,712和/或耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600,700的现有元件而测量耗散电流。具体地，通过将本发明方法应用于现有元件，避免向切换单元112,212,312,412,512,612,712/耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600,700添加新的元件，这导致更简化的测量。
此外，根据多个不同的示例性实施例，该方法还可包括步骤：跨包含在第一通路中的分流电阻器114,214,614测量第一耗散电流，和/或基于在感应耦合到第三线圈315,415,515,615的第四线圈332,432,532,632b中感生的电流测量第二耗散电流，其中第三线圈315,415,515,615包括在第二通路中。
这还使能避免对切换单元112,212,312,412,512,612的调谐有影响的测量，及避免向构成切换单元112,212,312,412,512,612,712/耳蜗植入助听器系统100,200,300,400,500,600,700的电路产生寄生电阻的测量。
此外，根据多个不同的示例性实施例，本发明方法还可包括步骤：基于应用预先确定的加权算法而从测得的第一和第二耗散电流得出加权耗散电流。此外，该方法可包括：基于得出的加权耗散电流调整感应链路的谐振频率。
例如由于出现在测量结果中的背景噪声的影响可能减少，结合评估第一和第二测得的耗散电流使能增加切换单元112,212,312,412,512,612,712的调谐的准确度。
此外，本发明方法还可包括步骤：通过有选择地将至少一另外的开关电容器连接到构成切换单元112,212,312,412,512,612,712的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率。
另外，根据多个不同的示例性实施例，切换单元112,212,312,412,512,612,712还可包括第一开关电容器和第二开关电容器中的至少一个。第一开关电容器与第一电路元件并联连接，第二开关电容器与第二电路元件串联连接。该方法还可包括步骤：通过有选择地将第一和第二开关电容器中的至少一个连接到构成切换单元112,212,312,412,512,612,712的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率。切换单元112,212,312,412,512,612,712可以是E类放大器，及还可包括晶体管元件，其中晶体管元件的输出经第一电路元件连接到地，及其输出经第二电路元件连接到第一线圈。第一电路元件可以是第三电容器，及第二电路元件可以是第四电容器。
这使能实时调节切换单元112,212,312,412,512,612,712的调谐的方法。
耳蜗植入件通常包括：i)用于从环境拾取并处理声音及根据当前输入声音确定用于电极刺激的脉冲序列的外部部分；ii)(通常无线例如感应)通信链路，用于同时传输关于刺激序列的信息及传输能量给植入部分；iii)使能产生刺激并施加到多个电极的植入部分，这些电极可植入在耳蜗的不同位置，从而使能刺激听频范围的不同频率。这样的系统例如在US 4,207,441和US 4,532,930中描述。
一方面，听力装置包括多电极阵列，例如包含适于位于耳蜗中并靠近用户听觉神经的多个电极的载体形式。该载体优选由柔性材料制成，以使能将电极适当地定位在耳蜗中，使得电极可被插入在接受者的耳蜗中。优选地，各个电极空间上沿载体的长度方向分布，从而在载体被插入到耳蜗中时提供对应的、沿耳蜗中的耳蜗神经的空间分布。
一方面，功能可被存储或编码为有形计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括适于存储包括程序代码的计算机程序的计算机存储介质，计算机程序在处理系统上运行时，使得数据处理系统执行上面描述的方法的至少部分(如大部分或全部)步骤。
作为例子但非限制，前述有形计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或者可用于执行或保存指令或数据结构形式的所需程序代码并可由计算机访问的任何其他介质。如在此使用的，盘包括压缩磁盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中这些盘通常磁性地复制数据，同时这些盘可用激光光学地复制数据。上述盘的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。除保存在有形介质上之外，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。
关于上面描述的方法，谐振频率的调节可以软件方式实施。
一方面，数据处理系统包括处理器，该处理器适于运行计算机程序从而使得处理器执行上面描述的及权利要求中的方法的至少部分(如大部分或全部)步骤。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与方法步骤结合。
除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。
权利要求不限于在此所示的各个方面，而是包含与权利要求语言一致的全部范围，其中除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。
因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。

Claims (15)

1.一种耳蜗植入助听器系统，包括：
配置成接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元；
配置成接收编码的音频信号的可植入单元；
其中外部单元包括
经第一通路连接到切换单元的电源单元，其中
切换单元经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈，及切换单元配置成用作切换元件，其配置成在切换状态之间切换，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态，其中编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元，其中
第一线圈与设置在可植入单元中的第二线圈感应连接；
测量单元，其连接到第一和第二通路中的至少一个并配置成测量出现的与切换单元的切换状态有关的耗散电流；其中
基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈之间的感应链路的谐振频率。
2.根据权利要求1所述的耳蜗植入助听器系统，其中第一通路还包括分流电阻器，及测量单元还配置成测量跨分流电阻器的耗散电流。
3.根据权利要求2所述的耳蜗植入助听器系统，其中测量单元还包括放大元件，配置成放大将通过测量单元测量的电流。
4.根据权利要求1所述的耳蜗植入助听器系统，其中第二通路还包括与第四线圈感应耦合的第三线圈，及测量单元包括第四线圈及进一步配置成测量第四线圈中感生的电流并从其得出耗散电流。
5.根据权利要求4所述的耳蜗植入助听器系统，其中测量单元还配置成包括放大元件，其配置成放大第四线圈中感生的电流。
6.根据权利要求5所述的耳蜗植入助听器系统，其中测量单元还配置成包括连接到放大元件的输出的电阻器及包括电容器，电容器端子之一连接到放大元件的输出与电阻器之间的连接及另一端子连接到地。
7.根据权利要求1所述的耳蜗植入助听器系统，其中切换单元是E类放大器。
8.根据权利要求1-7任一所述的耳蜗植入助听器系统，其中感应链路的谐振频率通过有选择地将至少一另外的开关电容器连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
9.根据权利要求8所述的耳蜗植入助听器系统，其中切换单元还包括第一开关电容器和第二开关电容器中的至少一个，其中
第一开关电容器与第一电路元件并联连接，及
第二开关电容器与第二电路元件串联连接；及
谐振频率通过有选择地将第一和第二开关电容器中的至少一个连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流进行调整。
10.根据权利要求9所述的耳蜗植入助听器系统，其中切换单元还包括晶体管元件，其中晶体管元件的输出经第一电路元件连接到地，及经第二电路元件连接到第一线圈；其中第一电路元件是第三电容器，及第二电路元件是第四电容器。
11.用于耳蜗植入助听器系统的方法，耳蜗植入助听器系统包括接收声学声音并将声学声音处理为编码的音频信号的外部单元及接收编码的音频信号的可植入单元，所述方法包括步骤：
在外部单元中将来自电源单元的功率经第一通路提供给切换单元，其中切换单元经第二通路连接到地及其输出连接到第一线圈，及切换单元用作在切换状态之间切换的切换元件，其中切换状态包括将电流施加到第一线圈的第一状态及不将电流施加到第一线圈的第二状态，其中编码的音频信号作为控制信号提供给切换单元，及其中第一线圈与设置在可植入单元中的第二线圈感应连接；
跨第一和第二通路中的至少一个测量出现的与切换单元的切换状态有关的耗散电流；及
基于至少一测得的耗散电流，调整第一和第二线圈之间的感应链路的谐振频率。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括步骤：
跨包含在第一通路中的分流电阻器测量第一耗散电流；和/或
基于在感应耦合到第三线圈的第四线圈中感生的电流测量第二耗散电流，其中第三线圈包括在第二通路中。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：
基于应用预先确定的加权算法而从测得的第一和第二耗散电流得出加权耗散电流；及
基于得出的加权耗散电流调整感应链路的谐振频率。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括步骤：
通过有选择地将至少一另外的开关电容器连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中切换单元还包括第一开关电容器和第二开关电容器中的至少一个，其中第一开关电容器与第一电路元件并联连接，第二开关电容器与第二电路元件串联连接；所述方法还包括步骤：
通过有选择地将第一和第二开关电容器中的至少一个连接到构成切换单元的电路而基于至少一测得的耗散电流调整感应链路的谐振频率；
其中切换单元是E类放大器及还包括晶体管元件，其中晶体管元件的输出经第一电路元件连接到地，及其输出经第二电路元件连接到第一线圈；和/或
其中第一电路元件是第三电容器，及第二电路元件是第四电容器。
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