CN1839662B

CN1839662B - 助听器

Info

Publication number: CN1839662B
Application number: CN2004800238387A
Authority: CN
Inventors: 藤井成清; 近藤浩; 吉住嘉之
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2024-08-18
Also published as: US7539320B2; US20070058828A1; CN1839662A; JP4223350B2; JP2005065124A; WO2005018280A1

Abstract

本发明公开了一种在不使用具有时间常数的RC滤波器的情况下来实现短启动时间、释放时间的技术，根据该技术，二极管(51、52)对放大器(30)的输出级中的交流信号进行倍压整流，平滑电容器(53)使通过二极管(51、52)整流后的信号平滑化。在通过平滑电容器平滑后的直流电压超过规定电平的情况下，衰减电路(40)的晶体管(41)导通并且导入放大器的输入信号，由此，使放大器的输出信号的电平衰减。

Description

助听器

技术领域

本发明涉及在输入冲击声或过大声音的情况下自动控制输出的助听器。

背景技术

在说明现有技术之前，首先，对助听器中的自动增益控制的一般性特征进行说明。助听器并不是均匀地将输入声音放大，而是需要根据输入声压电平来改变增益。此外，在伴随复聪现象的使用者的情况下，也存在下述的情况，即，虽然很难听到小的声音，但却能以与听觉健康者相同的水平听到大的声音，因此，还需要在输入声音小的情况下使放大率增大，在输入声音大的情况下不进行那样地放大而是将输出电平抑制在使用者的可听范围内。例如，当输入关门时的冲击声的情况下，若与小的输入声音相同地进行放大，则该输出电平会令使用者不舒服，因此，就需要抑制输出电平。此外，在较大的对话声的情况下，由于信号电平达到放大器或者耳机的饱和区，输出声音的失真变大，因此，会影响音质或语音听取。

为了在放大器的输入级或者输出级根据信号电平的大小来抑制上述那样的冲击声或大的声音(过大声音)，采用自动增益控制电路或削峰电路。然而，在削峰电路中存在下述问题，即，由于对一定电平以上的波形进行限制，故产生高次谐波失真，使得辅音的语音清晰度下降，因此，自动增益控制电路较为有效。在自动增益控制中，监视输入信号或者输出信号，对一定电平以上的信号施加压缩。在该功能中，直到工作开始为止的启动时间和直到解除工作为止的释放时间的设定值是重要的。在启动时间长的情况下，没抑制完冲击声这样的冲击性信号就输出了不舒服的声音。此外，当启动时间、释放时间长的情况下，会产生听起来好像对话声发生了回弹这样的问题。如此，在助听器的自动增益控制中，进行缩短启动时间、释放时间的控制是有效的。

作为现有的自动增益控制，有下述专利文献1记载的技术。下面，对于现有的自动增益控制进行说明。图3是表示该助听器自动增益控制电路的结构的电路图。在图3中，经由麦克风10输入的声音信号由放大器30以一定的增益进行放大之后输出到耳机100。可变电阻140导出耳机100的两端间的交流电压的一部分，二极管150和电容器155对该耳机100的两端间的部分交流电压进行整流。由电阻161以及电容器162构成的RC滤波器的输出端子连接在第1晶体管170的基极上。第1晶体管170的集电极驱动第2晶体管180的基极，第2晶体管180用于将放大器30的输入信号与接地侧短路。电池80是该助听器的电源，电阻230、240、250、260、270、280用于决定开始压缩作用的电平以及输入输出特性。

专利文献1：特开昭58-162115号公报(图1)

对于这样构成的自动增益控制电路，说明其工作。当可变电阻140两端间的信号增大时，就利用第1晶体管170的集电极来直接驱动与放大器30的输入端子耦合的第2晶体管180的基极，并利用第2晶体管180在较宽的范围内将放大器30的输入信号短路。如此，根据放大器30的输出级的信号电平，使第2晶体管180的基极电压发生变化并且使放大器30的输入级的信号衰减，由此实现自动增益控制的功能。

然而，在上述现有的自动增益控制电路中，由于利用由电阻161以及电容器162构成的RC滤波器来获得充分的效果，所以为了能够追随例如冲击声等的冲击性信号就必须将RC的时间常数设定得较长，然而，将大RC部件收纳到助听器的小框体中是很困难的。其结果是，不能追随冲击声等的冲击性信号，而且不能充分发挥自动增益控制的功能的可能性较大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种助听器，其具有启动时间、释放时间短的自动增益控制功能，以使得也能追随冲击声等的冲击性信号。

为了达成上述目的，本发明的助听器作成下述结构，即，具备：

放大器，放大来自输入换能器的输入信号；

多个整流单元，对所述放大器的输出信号或输入信号进行整流；

平滑电容器，使通过所述整流单元整流后的直流电平滑化；以及

衰减电路，在通过所述平滑电容器平滑后的直流电压超过规定电平时，使所述放大器的输出信号的电平衰减。

根据上述结构，作为获得用于监视放大器的输出信号的直流电压的单元，通过采用整流单元以及平滑电容器而不采用具有时间常数的RC滤波器，就能够实现短启动时间、释放时间。

此外，本发明的助听器作成下述结构，即：

所述衰减电路具备第1晶体管，其在通过所述平滑电容器平滑后的直流电压超过规定电平时导通并且导入所述放大器的输入信号，

还具备在电源导通时对所述平滑电容器进行充电的充电电路。

根据该结构，在电源导通时，由于对平滑电容器的初始充电的影响而产生脉动电流，在直到平滑电容器成为充电状态之前，衰减电路的第1晶体管为重复导通和截止的状态，能够防止输出周期性的爆裂声。

此外，本发明的助听器作成下述结构，即：

还具备对所述第1晶体管的基极附加偏置的第2晶体管，

所述第1、第2晶体管为同一特性。

根据该结构，能够防止衰减电路的第1晶体管的工作点随温度发生变化。

根据本发明，由于作为获得用于监视放大器的输出信号的直流电压的单元，采用整流单元以及平滑电容器而不采用具有时间常数的RC滤波器，因此，能够实现短的启动时间、释放时间，因此，能够提供具有也能够追随冲击声等冲击性信号的效果的助听器。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的助听器的电路图。

图2是本发明第2实施方式的助听器的电路图。

图3是现有的助听器的电路图。

具体实施方式

<第1实施方式>

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明第1实施方式的助听器的结构的电路图。在图1中，经由作为输入换能器的麦克风10输入的过大的声音或冲击声等的冲击性的输入信号，经由电容器C1施加到放大器30上并且以一定的增益放大，经由电容器C2输出到搭载了D类放大器的听筒即耳机20。由电池80(以及电容器C3)向麦克风10、放大器30、耳机20供给DC电源。而且，利用放大电路70和整流电路50监视放大器30的输出信号(连接点B)，并且利用偏置附加电路60和衰减电路40使放大器30的输入信号(连接点A)衰减以使放大器30的输出信号不至成为过大。

在放大电路70中，连接点B(放大器30的输出)经由分压电阻R1、R2接地，分压电阻R1、R2的连接点连接在晶体管Q1的基极上。此外，经由电阻R3以及电容器C5的并联电路向晶体管Q1的发射极施加DC电源，晶体管Q1的集电极(连接点C)在经由电阻R4接地的同时连接到整流电路50一侧的电容器C6的一端上。放大电路70将放大器30的输出信号放大之后输出到整流电路50。

在整流电路50中，电容器C6的另一端连接到作为整流单元的二极管51的阳极和二极管52的阴极上。此外，二极管51的阴极连接在平滑电容器53的一端(连接点D)上，二极管52的阳极连接在平滑电容器53的另一端(连接点E)上。整流电路50中，二极管51及52将放大器30的输出级中的交流信号进行倍压整流，平滑电容器53使由二极管51、52整流后的信号平滑化，由此，将由放大电路70放大后的交流电压变换成直流电压。

在偏置附加电路60中，在电阻R5的一端上施加DC电源，电阻R5的另一端连接在晶体管(第2晶体管)61的基极和集电极上以及电容器C7的一端和平滑电容器53的另一端(连接点E)上。晶体管61的发射极和电容器C7的另一端均接地。在衰减电路40中，平滑电容器53的一端(连接点D)连接在可变电阻42的一端上，可变电阻4 2的另一端接地。此外，将由可变电阻42分压后的电压施加到晶体管(第1晶体管)41的基极上，晶体管41的集电极经由电容器C4连接在连接点A(放大器30的输入)上。晶体管41的发射极接地。

衰减电路40中的可变电阻42用于决定对放大器30的输入级的信号抑制量并且用于决定开始压缩的输入电平即曲线拐点(kneepoint)以及输入输出特性，晶体管41根据放大器30的输出级的信号电平从放大器30的输入级导入信号。偏置附加电路60用于使晶体管41工作，晶体管61对由二极管51、52和平滑电容器53整流后的信号提供偏置，其特性与晶体管41相同。

对于如此构成的助听器，参照图1说明其工作。首先，输入到麦克风10的输入声音施加在放大器30和晶体管41上。来自放大器30的输出施加在耳机20和放大电路70上。施加在放大电路70上的交流信号由二极管51、52整流，并且由平滑电容器53平滑之后变换成直流电压。该直流电压被加在由晶体管61提供的偏压上，成为晶体管41的基极电压。这里，当晶体管41的基极电压超过由可变电阻42决定的阈值时晶体管41就工作，导入放大器30的输入级的信号并进行衰减，还抑制耳机20的输出。如此，由于在自动增益控制电路内的信号线上不采用具有时间常数的RC滤波器等，因此，从信号输入到抑制开始的响应快速。在输入信号小的情况下，由于晶体管41的基极电压不超过由可变电阻42决定的阈值，因此，不使放大器30的输入信号衰减，不会对耳机20的输出产生影响。

在该电路中，重要的在于：使得在晶体管41的基极电位的变化部分上直接反映出放大器30的输出级中信号电平的变化部分。此外，由于晶体管41的基极·发射极间的电压具有温度特性，因此，当附加在晶体管41的基极上的偏置为恒定的情况下，随着温度变化，晶体管41的工作开始点发生变化。为此，为了解决该问题，通过采用与晶体管41相同型号、即相同特性的晶体管61，作成考虑到温度特性的偏置，由此抵消晶体管41的基极·发射极间电压的温度变化部分。由于在该偏置上加上由平滑电容器53平滑后的直流电压，因此，能够与温度变化无关地而根据放大器30的输出级的信号电平变化部分决定晶体管41的基极电压的变化量、即从放大器30的输入级的信号导入量。

如上所述，根据第1实施方式，作为利用晶体管41的工作获得用于监视放大器30的输出信号的直流电压的单元，通过采用利用二极管51、52的整流以及利用平滑电容器53的平滑化而不使用具有时间常数的RC滤波器，就能够实现短的启动时间、释放时间并且对于冲击声等的冲击性信号也能够进行追随。再者，当放大器30的输出级的信号变大时，由于在放大器30的输入级抑制信号电平，因此，到放大器30的饱和电平的宽裕度增加，同时至耳机20的饱和电平的宽裕度也增加，因此，失真变小，能够输出自然的声音。

<第2实施方式>

图2是表示本发明第2实施方式的助听器的结构的电路图。在第2实施方式中，如图2所示，对于第1实施方式，增加了仅在接入助听器的电源80时工作的充电电路90。由于其他结构和第1实施方式相同，故省略其详细说明。在充电电路90中，在晶体管Q2的发射极上施加DC电源，基极经由电容器C8接地，集电极经由电阻R6连接在连接点D、即平滑电容器53的一端上。

对于如此构成的助听器，利用图2对其工作进行说明。在无充电电路90的电路的情况下，当使自动增益控制功能为工作状态并接入助听器的电源80时，因对平滑电容器53的初始充电的影响而产生脉动电流。由此，直到平滑电容器53成为充电状态之前，衰减电路40的晶体管41为重复导通和截止的状态，有时会从耳机20输出周期性的爆裂声。

在第2实施方式中，具有充电电路90，因此，在接入电源的同时平滑电容器53成为充电状态，晶体管41变为工作状态。此后，若无强大声音等的输入，则平滑电容器53为放电状态。由此，成为从静音状态的开始，能够防止上述的爆裂声。

另外，虽然在第1以及第2实施方式中，考虑到电路的低电流化引起的电池寿命的增加并且为了获得高的音响增益，采用了内置有D类放大器的耳机20，然而，即使将耳机20分成为放大器和非放大器内置的耳机，也能够同样地实施。这种情况下，通过从第2级的放大器的输出级取出信号，从而即使没有放大电路70，也能够同样地实施。此外，虽然对于用电流反馈偏置电路构成的放大电路70的示例进行了说明，然而，采用其他的偏置电路或运算放大器也能够同样地实施。此外，虽然对于用倍压整流电路构成整流电路50的示例进行了说明，然而，采用其他的整流电路也能够同样地实施。

本发明除了助听器之外，作为在输入冲击声或过大声音时自动控制输出的音频设备，也是有用的。

Claims

1.一种助听器，其特征在于，具备：

放大器，放大来自输入换能器的输入信号；

衰减电路，在通过所述平滑电容器平滑后的直流电压超过规定电平时，使所述放大器的输出信号的电平衰减，

所述衰减电路具备：可变电阻，其决定对所述放大器的输入级的信号抑制量；以及第1晶体管，其在通过所述平滑电容器平滑后的直流电压超过规定电平时导通并导入所述放大器的输入信号。

2.如权利要求1所述的助听器，其特征在于，

具备在电源导通时对所述平滑电容器进行充电的充电电路。

3.如权利要求2所述的助听器，其特征在于，

还具备对所述第1晶体管的基极附加偏置的第2晶体管，

所述第1、第2晶体管为同一特性。