CN1254454A - 具有输入agc和输出agc的助听器 - Google Patents

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Abstract

一种助听器具有仅仅使用一个投入/解除电路和一个可变增益放大器的输入AGC和输出AGC。将输入AGC信号和输出AGC信号相加,并且用经过投入/解除电路处理过的相加的信号来控制可变增益放大器的增益。

Description

具有输入AGC和输出AGC的助听器
本发明涉及到助听器，特别是涉及到具有自动增益控制(AGC)的助听器。最确切地说，本发明涉及到具有输入AGC和输出AGC的助听器。
助听器通常具有输入AGC或是输出AGC，并且目前至少有一种具有输入和输出AGC的助听器。输入AGC被用来抑制输入，让助听器电路的响应准确地符合病人的听觉能力。输出AGC被用来防止病人受到诸如门的撞击所产生的突发强噪声造成的不适。然而，在具有输入AGC和输出AGC的助听器中，电路的工作容易出错。这是因为这种电路采用了两个分开并且独立的AGC电路。因此，这种电路使用的元件比较多，并且在这些元件的公差按错误的方式叠加时就会发生故障。
如果能提供这样一种助听器电路和助听器将会是有益的，它能够为病人提供优质的输入AGC和输出AGC，同时又比较简单并且对元件值的公差变化不太敏感。
本发明的目的之一是提供一种助听器电路和助听器，它具有输入AGC和输出AGC，并且使用比较简单的电路。
本发明的另一个目的是对公知的助听器电路和助听器进行改进。
按照本发明，AGC是用一个单一的可变增益放大器实现的。这种可变增益放大器是按照两个信号来控制的；一个信号来自助听器电路的输入(麦克风)一侧，而另一个信号来自输出(接收机)一侧。按照一个有益的最佳实施例，将信号加以组合并且经由一个单一的投入(attack)/解除(release)电路。这样就大大简化了电路，并且对元件值的公差变化不太敏感。
以下要参照具体的实施例和非限制性的附图来解释本发明，在附图中：
图1表示具有输入AGC和输出AGC的一种公知的助听器；以及
图2表示本发明的一个最佳实施例。
在所有附图中相同的元件都是用相同的符号来表示的，并且用带撇的符号表示相应元件之间的对应关系。
在Starkey Laboratories，Inc.目前出售的一种公知的助听器中，麦克风2被连接到麦克风放大器4的输入。麦克风放大器4的输出连接到可变增益放大器6的输入，而可变增益放大器6的输出连接到前置放大器8的输入。前置放大器8的输出连接到可变增益放大器10的输入，而可变增益放大器10的输出连接到功率放大器12的输入。功率放大器12的输出连接到一个接收机14。
用可变增益放大器6的输入信号控制可变放大器6的增益，由此构成一个输入AGC网络。用可变电阻16将可变增益放大器6的输入连接到控制电路18，再将电路18连接到一个投入/解除电路20。接着将投入/解除电路20连接到可变增益放大器6的增益控制输入端。
以下要说明这种输入AGC网络的功能。输入AGC网络被用来匹配助听器的特性和病人的听觉；用输入AGC抑制系统的响应，将出现在麦克风2上的宽范围的声波振幅映射成病人的耳朵可以接受的窄范围振幅。通过改变电阻16来调节输入AGC网络的门限，而实际的抑制是通过选择控制电路18的特性而确定的。一般来说，控制电路18中包含一个整流器和一个非线性放大器(都没有示出)，但是并不是必须的；熟悉本领域的技术人员只要知道病人的听觉特性就能为控制电路18提供适当的电路。投入/解除电路20的功能是对用来改变可变增益放大器6增益的信号进行平滑。
这种平滑功能是通过投入/解除电路20中的电容20C完成的，并且将可变增益放大器6的增益作为电容20C两端电压的函数。具体地说，可变增益放大器6的增益会随着电容20C两端电压的上升而下降。电阻20R1被串联连接在控制电路18和电容20C之间。因此，电容20C充电的速度(也就是投入/解除电路20的所谓“投入时间”)是由电阻20R1和电容20C的RC时间常数来确定的。
一个电阻20R2被跨接在电容20C上。由此形成一个放电路径，让电容20C能通过电阻20R2放电。因此，电容20C放电的速度(也就是所谓“解除时间”)是由电阻20R2的RC时间常数来确定的。
假设在麦克风2上的声波振幅突然增大并且导致控制电路18的输出信号增大。这一突然增大的振幅不会使可变增益放大器6的增益立即降低，因为电容20C上的电压的增加速度比较慢(投入/解除电路20的投入时间比较慢)。可变增益放大器6的增益只会随着电容20C上电荷的持续增加而缓慢下降。另一方面，假设在麦克风2上的声波振幅突然下降并且导致控制电路18的输出信号下降。但是这一突然增大的振幅不会使可变增益放大器6的增益立即上升。这是因为电容20C上的电压下降速度比较慢，这一变化速度是由电容20C通过电阻20R2放电的速度也就是投入/解除电路20的解除时间来确定的(这一解除时间也比较慢)。总而言之，投入/解除电路20的作用是平滑AGC控制电压中的尖锐和短促的变化；如果没有经过平滑，这些变化就会在可变增益放大器6中产生急剧的增益变化，而这种变化会造成病人的不适。
在以下被称为输出AGC网络的一种类似的AGC网络被用来控制可变增益放大器10的增益。输出AGC网络的作用是保护病人避免突发的强声造成的强烈不适感。例如，如果正当病人在安静地交谈时房门突然受到撞击，突然增大的声级就会损伤病人残留的听觉。为了防止此类情况，在声级迅速升高时需要迅速下降(短投入时间)可变增益放大器的增益。随后在没有这种高声级的情况下使增益缓慢上升(长解除时间)。通过改变电阻22来调节输出AGC网络的门限，而实际的控制方案是通过选择控制电路24的特性来确定的。一般来说，控制电路24包含一个整流器和一个非线性放大器(都没有示出)，但是并不是必须的；熟悉本领域的技术人员很容易为控制电路24提供适当的电路。投入/解除电路26的功能与投入/解除电路20相同，但是为了适合其用途而采用了不同的投入和解除时间。
图1所示的电路有两个主要的缺点。首先是由于需要的元件数量较多而价格昂贵。其次，如果控制电路20和24中的电阻和电容彼此之间的数值关系不够准确(如果这些数值的公差以错误的方式叠加就可能出现这种情况)，电路就会出现故障。
以下参见图2，本发明的最佳实施例具有一个麦克风2’，麦克风放大器4’，可变增益放大器6’，前置放大器8’功率放大器12’，和一个接收机14’。这些元件与图1电路中对应的元件是相同的，并且其连接和工作方式也相同。另外，投入/解除电路20’的输出连接到可变增益放大器6’的增益控制输入端。
可变电阻16’的一端连接到可变增益放大器6’的输入，可变电阻16’的另一端连接到控制电路18’的输入(控制电路18’的工作方式与控制电路18相同)。可变电阻22’的一端连接到功率放大器12’的输入，可变电阻22’的另一端连接到控制电路24’的输入(控制电路24’的工作方式与控制电路24相同)。
控制电路18’和24’的输出信号在一个加法器28中相加，用加法器将它们加在一起并且产生一个相加的AGC信号。然后将相加的AGC信号输入到投入/解除电路20’。
图2所示的本发明的最佳实施例包括输入AGC和输出AGC，但是AGC的实现方式与图1是不同的。输入AGC的门限是由可变电阻16’的值确定的，而输出AGC的门限是由可变电阻22’的值确定的。然后将分别由控制电路18’和控制电路24’产生的输入和输出AGC信号加在一起形成相加的AGC信号，将其在投入/解除电路20’中经过处理后用来改变可变增益放大器6’的增益。
从本发明的最佳实施例中可以看出，输入和输出AGC是仅仅用一个可变增益放大器和一个投入/解除电路来实现的。这样就能降低成本和电路的复杂性，并且避免由于两个投入/解除电路中元件之间的不匹配而造成的故障。
按照本发明的最佳实施例，将图2所示的电路装在一个用符号30表示的外壳中。
尽管上文中已经给出了一个以上的最佳实施例，本发明的范围仅仅受到权利要求书的限定。

Claims (7)

1.适合连接到一个麦克风和一个接收机上的一种助听器电路包括：
具有一个输入，一个输出和一个增益控制输入的可变增益放大器，可变增益放大器的增益是由出现在增益控制输入端的电信号来确定的，并且用来自麦克风的电信号来确定可变增益放大器输入端的电信号；
具有一个输入和一个输出的功率放大器，将输出连接到一个接收机，并且用可变增益放大器输出端上的信号来确定功率放大器输入端的信号；
一个输入网络，用来响应可变增益放大器输入端上的电信号，并且产生一个输入AGC信号；
一个输出网络，用来响应功率放大器输入端上的电信号，并且产生一个输出AGC信号；
连接到输入和输出网络上的一个加法电路，用来产生一个相加的AGC信号；以及
连接在加法电路和增益控制输入之间的一个投入/解除电路，用投入/解除电路响应相加的AGC信号，并且在增益控制输入端上产生一个电信号。
2.按照权利要求1的电路，其特征是进一步包括连接在可变增益放大器的输出和功率放大器的输入之间的一个前置放大器。
3.按照权利要求1的电路，其特征是进一步包括一个麦克风放大器，其输入端适合连接到一个麦克风，而输出端连接到可变增益放大器的输入端。
4.按照权利要求1的电路，其特征是投入/解除电路包括一个电容，用相加的AGC信号为电容充电，而增益控制输入端上的信号反映出电容上的电荷。
5.按照权利要求4的电路，其特征是投入/解除电路进一步包括一个充电电阻和一个放电电阻，充电电阻与电容相串联，而放电电阻与电容相并联。
6.一种具有输入AGC和输出AGC的助听器包括：
一个麦克风；
具有一个输入，一个输出和一个增益控制输入的可变增益放大器，可变增益放大器的增益是由出现在增益控制输入端的电信号来确定的，并且用来自麦克风的电信号来确定可变增益放大器输入端的电信号；
一个接收机；
具有一个输入和一个输出的功率放大器，将输出连接到上述接收机，并且用可变增益放大器输出端上的信号来确定功率放大器输入端的信号；
一个输入网络，用来响应可变增益放大器输入端上的电信号，并且产生一个输入AGC信号；
一个输出网络，用来响应功率放大器输入端上的电信号，并且产生一个输出AGC信号；
连接到输入和输出网络上的一个加法电路，用来产生一个相加的AGC信号；
连接在加法电路和增益控制输入之间的一个投入/解除电路，用投入/解除电路响应相加的AGC信号，并且在增益控制输入端上产生一个电信号；以及
用来容纳上述麦克风，接收机，以及上述电路和网络的一个外壳。
7.具有可变增益放大器，输入AGC和输出AGC的一种助听器电路，其特征是包括：
用来获取输入AGC信号的装置；
用来获取输出AGC信号的装置；
将输入AGC信号和输出AGC信号相加的装置，并且由此产生一个相加的AGC信号；
用来平滑相加的AGC信号并且产生一个平滑的AGC信号的装置；以及
按照平滑的AGC信号调节可变增益放大器的增益的装置。
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