CN211050716U - 电子耳蜗体外信号调制电路及电子耳蜗体外机 - Google Patents

Abstract

一种电子耳蜗体外信号调制电路及电子耳蜗体外机，通过加入微处理器、频率合成器以及信号传输电路，实现了对电子耳蜗体外机的音频模数转换器输出的音频数字信号转换为预设频率的模拟信号、对该模拟信号进行编码后经信号传输电路传输到体外机线圈，实现了对外部杂波信号的抗干扰，提高了信号传递的准确性，并且通过加入了信号反馈电路，实现了可根据体外机线圈接收到的反馈信号并做出调整，提高了信号传递的有效性，解决了传统的技术方案中存在的信号传递的准确性和有效性不足的问题。

Description

电子耳蜗体外信号调制电路及电子耳蜗体外机

技术领域

本实用新型属于电子耳蜗技术领域，尤其涉及一种电子耳蜗体外信号调制电路及电子耳蜗体外机。

背景技术

目前，传统的电子耳蜗体外机电路一般是直接将音频模数转换器的信号直接通过体外机线圈发射到电子耳蜗植入体，但是这样往往会因为外部信号的干扰而使得传输至电子耳蜗植入体的信号失真，影响信号传递的准确性，并且无法根据电子耳蜗植入体的状态参数等去调节信号，从而影响信号传递的有效性。

因此，传统的技术方案中存在信号传递的准确性和有效性不足的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电子耳蜗体外信号调制电路，旨在解决传统的技术方案中存在的信号传递的准确性和有效性不足的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种电子耳蜗体外信号调制电路，所述电子耳蜗体外信号调制电路包括：

微处理器，所述微处理器用于接入音频数字信号并生成控制信号；

频率合成器，所述频率合成器与所述微处理器连接，所述频率合成器用于在所述控制信号的控制下将所述音频数字信号转换为预设频率的模拟信号并传回到所述微处理器，所述微处理器对所述模拟信号编码后输出到信号传输电路；

信号传输电路，所述信号传输电路的输入端与所述微处理器连接，所述信号传输电路的输出端与体外机线圈连接，将所述模拟信号传输到所述体外机线圈；以及

信号反馈电路，所述信号反馈电路的输入端与所述体外机线圈连接，所述信号反馈电路的输出端与所述微处理器连接，所述信号反馈电路用于将所述体外机线圈接收到的反馈信号传输到所述微处理器，所述微处理器根据所述反馈信号调整所述控制信号和输出至所述信号传输电路的模拟信号。

在一个实施例中，所述信号传输电路包括：

信号调制器，所述信号调制器的输入端与所述微处理器连接，所述信号调制器用于调制所述模拟信号；

射频电路，所述射频电路的输入端与所述信号调制器的输出端连接，所述射频电路用于将所述调制后的模拟信号通过所述体外机线圈发射到接收设备；以及

射频前端电路，所述射频前端电路的输入端与所述射频电路的输出端连接，所述射频前端电路的输出端与所述体外机线圈连接，所述射频前端电路用于滤除干扰。

在一个实施例中，所述射频电路包括：第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻，所述第一放大器的射频输入端与所述信号调制器的输出端连接，所述第一放大器的电压检测端和所述第三电阻的第二端和所述第五电阻的第一端连接，所述第一放大器的电压参考端和所述第二电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端和所述第四电阻的第二端和所述第二放大器的第一输入端连接，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端与所述第二放大器的第二输入端连接，所述第六电阻的第二端和所述第二放大器的输出端连接，所述第一电阻的第一端接地，所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述第二放大器的电压输入端共接入第一电压，所述第一放大器的输出端作为所述射频电路的输出端。

在一个实施例中，所述射频前端电路包括：第七电阻和第一电容，所述第七电阻的第一端和所述射频电路的输出端连接，所述第七电阻的第二端和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端作为所述射频前端电路的输出端。

在一个实施例中，所述信号反馈电路包括：第三放大器、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容以及第八电阻，第二电容的第一端与所述体外机线圈连接，所述第二电容的第二端和所述第八电阻的第一端共接于所述第三放大器的正输入端，第三放大器的负输入端和所述第八电阻的第二端共接地，所述第三电容串联于所述第三放大器的带通滤波器的两端，所述第三放大器的电源正输入端和所述第三放大器的电源负输入端接入第二电压，所述第四电容的第一端和所述第五电容的第一端与所述第三放大器的电源正输入端连接，所述第四电容的第二端和所述第五电容的第二端共接于地，所述第六电容的第一端和所述第七电容的第一端和所述第三放大器的电源负输入端连接，所述第六电容的第二端和所述第七电容的第二端共接于地，所述第三放大器的输出端作为所述信号反馈电路的输出端和所述微处理器连接。

在一个实施例中，电子耳蜗体外信号调制电路还包括调试接口，所述调试接口用于连接上位机。

在一个实施例中，所述调试接口为USB接口。

在一个实施例中，电子耳蜗体外信号调制电路，还包括时钟模块，所述时钟模块用于为所述微处理器和所述频率合成器提供标准时钟。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种电子耳蜗体外机，包括：麦克风，所述麦克风用于拾取音频并输出音频模拟信号；音频模数转换器，所述音频模数转换器的输入端与所述麦克风连接，将所述音频模拟信号转换为音频数字信号输出；体外机线圈；以及

如本实用新型实施例的第一方面所述的电子耳蜗体外信号调制电路，所述电子耳蜗体外信号调制电路串联于所述音频模数转换器的输出端和所述体外机线圈之间。

在一个实施例中，电子耳蜗体外机还包括电源电路，所述电源电路用于提供工作电压。

上述的电子耳蜗体外信号调制电路及电子耳蜗体外机，通过加入微处理器、频率合成器以及信号传输电路，实现了对电子耳蜗体外机的音频模数转换器输出的音频数字信号转换为预设频率的模拟信号、对该模拟信号进行编码后经信号传输电路传输到体外机线圈，实现了对外部杂波信号的抗干扰，提高了信号传递的准确性，并且通过加入了信号反馈电路，实现了可根据体外机线圈接收到的反馈信号并做出调整，提高了信号传递的有效性，解决了传统的技术方案中存在的信号传递的准确性和有效性不足的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的电子耳蜗体外信号调制电路的电路示意图；

图2为图1所示的电子耳蜗体外信号调制电路中信号传输电路的示例电路原理图；

图3为图2所示的信号传输电路的具体示例电路原理图；

图4为图1所示的电子耳蜗体外信号调制电路中信号反馈电路的示例电路原理图；

图5为本实用新型一实施例提供的电子耳蜗体外信号调制电路的另一电路示意图；

图6为本实用新型一实施例提供的电子耳蜗体外信号调制电路的另一电路示意图；

图7为本实用新型一实施例提供的电子耳蜗体外机的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例的第一方面提供的电子耳蜗体外信号调制电路的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的电子耳蜗体外信号调制电路，电子耳蜗体外信号调制电路连接于电子耳蜗体外机的音频模数转换器10和体外机线圈20之间，包括：微处理器100、频率合成器200、信号传输电路300以及信号反馈电路400，微处理器100与音频模数转换器10连接，频率合成器200与微处理器100连接，信号传输电路300的输入端与微处理器100连接，信号传输电路300的输出端与体外机线圈20连接，信号反馈电路400的输入端与体外机线圈20连接，信号反馈电路400的输出端与微处理器100连接；微处理器100用于接入音频模数转换器10输出的音频数字信号并生成控制信号；频率合成器200用于在控制信号的控制下将音频数字信号转换为预设频率的模拟信号并传回到微处理器100，微处理器100对模拟信号进行编码后输出到信号传输电路300；信号传输电路300用于将模拟信号传输到体外机线圈20；信号反馈电路400用于将体外机线圈20接收到的反馈信号传输到微处理器100，微处理器100根据反馈信号调整控制信号和输出至信号传输电路300的模拟信号。

应理解，本实施例中的音频模数转换器10还可以为言语处理器或者音频编译码器等；本实施例中的微处理器100为具有信号处理功能的处理器，例如DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)；频率合成器200可以直接数字式频率合成器200或者间接频率合成器200；信号传输电路300可以将信号转换成不易被干扰的信号后再发射出去，避免信号在传递的过程中被干扰而失真；信号反馈电路400可以放大电路等构成，从而保证体外机线圈20接收到的信号可以被微处理器100接收并处理。

应理解，控制信号可以为成一定序列的数字编码信号，例如00、01等；预设频率为信号传递所需的目标频率；本实施例中的微处理器100对模拟信号的编码可以为信源编码和信道编码，其中，信源编码可以将输出的模拟信号的输出符号序列转换为最短码字序列，从而使后一个符号中每个符号所含负载的平均信息最大化，同时使原符号序列效果可以恢复而不变形，进而提高信号传输的有效性；信道编码可以纠正数据流传输过程中的错误码，从而增强信号传输的抗干扰能力；微处理器100在接收到信号反馈电路400输出的反馈信号后，对该反馈信号进行数据纠错、信号解调以及信道解码和/或信源解码等处理后或者原始的反馈信号，并根据该反馈信号调整控制信号，从而实现调整频率合成器200输出的模拟信号的频率，并且调整对该模拟信号的信源编码和/或信道编码，从而实现使得输出到信号输出电路的模拟信号在传输过程中不易失真且不易被干扰，进而保证电子耳蜗植入体传递到人体中的信息的准确性和有效性。

本实施例中的电子耳蜗体外信号调制电路，通过加入微处理器100、频率合成器200以及信号传输电路300，实现了对电子耳蜗体外机的音频模数转换器10输出的音频数字信号转换为预设频率的模拟信号、对该模拟信号进行编码后经信号传输电路300传输到体外机线圈20，实现了对外部杂波信号的抗干扰，提高了信号传递的准确性，并且通过加入了信号反馈电路400，实现了可根据体外机线圈20接收到的反馈信号并做出调整，提高了信号传递的有效性，解决了传统的技术方案中存在的信号传递的准确性和有效性不足的问题。

请参阅图2，在一个实施例中，信号传输电路300包括：信号调制器310、射频电路320以及射频前端电路330，信号调制器310的输入端与微处理器100连接，射频电路320的输入端与信号调制器310的输出端连接，射频前端电路330的输入端与射频电路320的输出端连接，射频前端电路330的输出端与体外机线圈20连接；信号调制器310用于调制模拟信号；射频电路320用于将调制后的模拟信号通过体外机线圈20发射到接收设备；射频前端电路330用于滤除干扰。

请参阅图3，在一个实施例中，微处理器100把频率合成器200输出的模拟信号进行信源编码和/或信道编码后输出至信号调制器310的IN0端，信号调制器310的-Vin端接地，信号调制器310的A1端和A0端接微处理器100的I/O端，由微处理器100传递二位的高低电平，组成一个A1和A0组成的选择模式，以实现对微处理器100输出的模拟信号的调制，调制后的模拟信号由信号调制器310的Vout端输出。应理解，本实施例中的信号调制器310由型号为AD8074的信号调整芯片构成，在其他实施例中，也可以由其他型号的信号调制器310构成。

请参阅图3，在一个实施例中，射频电路320包括：第一放大器U1、第二放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6，第一放大器U1的射频输入端RFIN与信号调制器310的输出端连接，第一放大器U1的电压检测端VDET和电阻R3的第二端和电阻R5的第一端连接，第一放大器U1的电压参考端VREF和电阻R2的第二端和电阻R4的第一端连接，电阻R1的第二端和电阻R4的第二端和第二放大器U2的第一输入端连接，电阻R5的第二端和电阻R6的第一端与第二放大器U2的第二输入端连接，电阻R6的第二端和第二放大器U2的输出端连接，电阻R1的第一端接地，电阻R2的第一端、电阻R3的第一端以及第二放大器U2的电压输入端共接入第一电压V1，第一放大器U1的输出端RFOUT作为射频电路320的输出端。

应理解，本实施例中的第一放大器U1可以为射频放大器，例如由型号为ADMV7810的射频放大器芯片，在其他实施例中，也可以选用其他型号的射频放大器芯片。本实施例中的第二放大器U2为运算放大器。第一电压V1可以由电池提供。

请参阅图3，在一个实施例中，射频前端电路330包括：电阻R7和电容C1，电阻R7的第一端和射频电路320的输出端连接，电阻R7的第二端和电容C1的第一端连接，电容C1的第二端作为射频前端电路330的输出端。

请参阅图4，在一个实施例中，信号反馈电路400包括：第三放大器U3、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7以及电阻R8，电容C2的第一端与体外机线圈20连接，电容C2的第二端和电阻R8的第一端共接于第三放大器U3的正输入端+IN，第三放大器U3的负输入端-IN和电阻R8的第二端共接地，电容C3串联于第三放大器U3的带通滤波器的两端(+FIL端和-FIL端)，第三放大器U3的电源正输入端+Vss和第三放大器U3的电源负输入端-Vss接入第二电压V2，电容C4的第一端和电容C5的第一端与第三放大器U3的电源正输入端连接，电容C4的第二端和电容C5的第二端共接于地，电容C6的第一端和电容C7的第一端和第三放大器U3的电源负输入端连接，电容C6的第二端和电容C7的第二端共接于地，第三放大器U3的输出端OUT作为信号反馈电路400的输出端和微处理器100连接。

应理解，本实施例中的第三放大器U3为仪表放大器，例如型号为AD8428的放大器芯片。本实施例中的信号反馈电路400，通过加入第三放大器U3实现了对体外机线圈20接收到的信号的功率放大，通过加入电容C3以在第三放大器U3中组成一个低通滤波器，限制了差分干扰信号，并且通过加入电容C4、电容C5、电容C6以及电容C7，实现了稳压功能和减少电压纹波功能。本实施例中的第二电压V2可以由电压转换芯片对电池电压进行转换后提供。

请参阅图5，在一个实施例中，电子耳蜗体外信号调制电路还包括调试接口500，调试接口500用于连接上位机30，可选的，调试接口500可以为USB接口，例如普通USB接口、TYPE-C接口、MICRO USB接口等。

应理解，本实施例中的上位机30可以为单片机或计算机等，上位机30把调试信号通过调试接口500输出到微处理器100中，进而验证微处理器100对该调试信号的传输的有效性和准确性，其中，调试信号为与音频数字信号的能量和频率等都类似的测试信号。

请参阅图6，在一个实施例中，电子耳蜗体外信号调制电路还包括时钟模块600，时钟模块600用于为微处理器100和频率合成器200提供标准时钟。时钟模块600可以由晶振和电容构成。

请参阅图7，本实用新型实施例的第二方面提供了一种电子耳蜗体外机，包括：麦克风40、音频模数转换器10、体外机线圈20以及如本实用新型实施例的第一方面的电子耳蜗体外信号调制电路；麦克风40的输出端与音频模数转换器10的输入端连接，音频模数转换器10的输出端与电子耳蜗体外信号调制电路连接，电子耳蜗体外信号调制电路串联于音频模数转换器10的输出端和体外机线圈20之间；其中，麦克风40用于拾取音频并输出音频模拟信号，音频模数转换器10用于将音频模拟信号转换为音频数字信号输出，电子耳蜗体外信号调制电路用于对音频数字信号进行处理并通过体外机线圈传输到电子耳蜗植入体。

在一个实施例中，电子耳蜗体外机还包括电源电路，电源电路用于提供工作电压。应理解，电源电路可以包括电池和电压转换芯片。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器用于接入音频数字信号并生成控制信号；

频率合成器，所述频率合成器与所述微处理器连接，所述频率合成器用于在所述控制信号的控制下将所述音频数字信号转换为预设频率的模拟信号并传回到所述微处理器，所述微处理器对所述模拟信号编码后输出到信号传输电路；

信号传输电路，所述信号传输电路的输入端与所述微处理器连接，所述信号传输电路的输出端与体外机线圈连接，将所述模拟信号传输到所述体外机线圈；以及

信号反馈电路，所述信号反馈电路的输入端与体外机线圈连接，所述信号反馈电路的输出端与所述微处理器连接，所述信号反馈电路用于将所述体外机线圈接收到的反馈信号传输到所述微处理器，所述微处理器根据所述反馈信号调整所述控制信号和输出至所述信号传输电路的模拟信号。

2.如权利要求1所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，所述信号传输电路包括：

信号调制器，所述信号调制器的输入端与所述微处理器连接，所述信号调制器用于调制所述模拟信号；

射频电路，所述射频电路的输入端与所述信号调制器的输出端连接，所述射频电路用于将所述调制后的模拟信号通过所述体外机线圈发射到接收设备；以及

射频前端电路，所述射频前端电路的输入端与所述射频电路的输出端连接，所述射频前端电路的输出端与所述体外机线圈连接，所述射频前端电路用于滤除干扰。

3.如权利要求2所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，所述射频电路包括：第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻，所述第一放大器的射频输入端与所述信号调制器的输出端连接，所述第一放大器的电压检测端和所述第三电阻的第二端和所述第五电阻的第一端连接，所述第一放大器的电压参考端和所述第二电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端和所述第四电阻的第二端和所述第二放大器的第一输入端连接，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端与所述第二放大器的第二输入端连接，所述第六电阻的第二端和所述第二放大器的输出端连接，所述第一电阻的第一端接地，所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述第二放大器的电压输入端共接入第一电压，所述第一放大器的输出端作为所述射频电路的输出端。

4.如权利要求2所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，所述射频前端电路包括：第七电阻和第一电容，所述第七电阻的第一端和所述射频电路的输出端连接，所述第七电阻的第二端和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端作为所述射频前端电路的输出端。

5.如权利要求1所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，所述信号反馈电路包括：第三放大器、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容以及第八电阻，第二电容的第一端与所述体外机线圈连接，所述第二电容的第二端和所述第八电阻的第一端共接于所述第三放大器的正输入端，第三放大器的负输入端和所述第八电阻的第二端共接地，所述第三电容串联于所述第三放大器的带通滤波器的两端，所述第三放大器的电源正输入端和所述第三放大器的电源负输入端接入第二电压，所述第四电容的第一端和所述第五电容的第一端与所述第三放大器的电源正输入端连接，所述第四电容的第二端和所述第五电容的第二端共接于地，所述第六电容的第一端和所述第七电容的第一端和所述第三放大器的电源负输入端连接，所述第六电容的第二端和所述第七电容的第二端共接于地，所述第三放大器的输出端作为所述信号反馈电路的输出端和所述微处理器连接。

6.如权利要求1-5任意一项所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，还包括调试接口，所述调试接口用于连接上位机。

7.如权利要求6所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，所述调试接口为USB接口。

8.如权利要求1-5任意一项所述的电子耳蜗体外信号调制电路，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块用于为所述微处理器和所述频率合成器提供标准时钟。

9.一种电子耳蜗体外机，其特征在于，包括：

麦克风，所述麦克风用于拾取音频并输出音频模拟信号；

音频模数转换器，所述音频模数转换器的输入端与所述麦克风连接，将所述音频模拟信号转换为音频数字信号输出；

体外机线圈；以及

如权利要求1-8任意一项所述的电子耳蜗体外信号调制电路，所述电子耳蜗体外信号调制电路串联于所述音频模数转换器的输出端和所述体外机线圈之间。

10.如权利要求9所述的电子耳蜗体外机，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路用于提供工作电压。

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