TWI402526B - 一種助聽相容性測試一體化探頭 - Google Patents

Description

一種助聽相容性測試一體化探頭

本發明涉及一種助聽相容性測試工具，特別係涉及一種助聽相容性測試一體化探頭。

助聽相容性(Hearing Aid Compatibility，簡稱HAC)係隨著數位移動電話之普及，數位移動電話發送之無線電波會於天線周圍形成電磁場，這會使配戴助聽器之人們聽到刺耳之嗡嗡聲。越來越多之助聽器配戴者開始抱怨他們之數位移動電話與助聽器不能很好地相容使用。尋求助聽器與數位移動電話間良好之相容性，已成為助聽器製造商、數位移動電話製造商、網路服務商共同關注之問題。為此，美國聯邦通訊委員會(FCC)對數位移動電話製造商與電訊運營商作出了強制性規定，國際無線協會組織(CTIA)也提供了數位移動電話之明細表，助聽器配戴者可從中查到有哪些電話係低輻射與相容性較好之。同時，美國標準化協會(ANSI)引導並提議了助聽器與移動電話之測量方法。目前，HAC測試遵循ANSI C63-19之標準，於這份標準中規定了助聽器之電磁相容之抗擾度要求與測量方法。

眾所周知，當數位移動電話於通話時，訊號係從其天線以電磁波之形式發出來。通常於HAC測試中，使用一種電探頭來測試該電磁波之電場參數，使用另外一種磁探頭來測試該電磁波之磁場參數。一般電探頭包括三個偶極子，該三個偶極子以等邊三角形設置以測試該電磁波中之電場大小。該磁探頭包括三個互感線圈，該三個互感線圈相互正交絕緣設置以測試各個方向之磁場。

於HAC測試方法中，通常將以數位移動電話中聽筒之幾何中心為中心，上下左右各25毫米所圍成之邊長為50毫米之正方形平面區域作為測試區。並且，於習慣上，於這個50*50之區域內均勻畫出11條經線與11條緯線。利用上述之電探頭與磁探頭分別測量該11條經線與11條緯線之121個交點處之電磁場參數。然，由於該電探頭與磁探頭為分立結構，於利用該電探頭或者磁探頭測量完該測試區所有交點處之電場參數或者磁場參數後，需要更換一個磁探頭或者電探頭測試該交叉處之磁場參數或者電場參數，而更換探頭之時間一般較長，更換後之探頭還需要重新進行校準，且還需要人工來更換探頭，佔據了整個測試時間之大約60%。故，這種分離之電探頭與磁探頭增加了測試時間與費用，降低了測試速度與效率。

有鑒於此，提供一種能提高助聽相容性測試速度與效率之助聽相容性測試方法實為必要。

有鑒於此，有必要提供一種能提高助聽相容性測試速度與效率之助聽相容性測試一體化探頭。

一種助聽相容性測試一體化探頭，其包括一個電路板以及相互間隔設置於該電路板上之一磁探頭與一電探頭。該磁探頭與電探頭之幾何中心之距離大於或等於10毫米且為5毫米之倍數。

與先前技術相比，本發明助聽相容性測試一體化探頭包括有一併組裝於電路板上之磁探頭與電探頭。故對測試區域中之測試點進行電場參數與磁場參數測試時，可一次性全部測試完該測試點之電場參數與磁場參數，不需要人工更換磁探頭或電探頭，也不需要對更換後之磁探頭或電探頭進行重新校準。相對先前技術節省大量作業時間，提高測試效率，也降低測試成本。並且，本發明之磁探頭與電探頭之幾何中心之距離為大於或者等於10毫米並為5毫米之倍數。故，磁探頭與電探頭之間之干擾程度較小，能夠於確保測試精度之前提下，分別獲得兩個間隔之測試點之磁場參數與電場參數。故，與先前技術相比，該助聽相容性測試一體化探頭進一步大幅提高了測試速度與效率。

100‧‧‧助聽相容性測試一體化探頭

10‧‧‧電路板

101‧‧‧凹槽

102‧‧‧微孔

103‧‧‧開口

11‧‧‧磁探頭

111‧‧‧互感線圈

112‧‧‧第一檢波電路

113‧‧‧第一傳輸線

114‧‧‧斷口

115‧‧‧第一檢波二極體

116‧‧‧電容

12‧‧‧電探頭

121‧‧‧支撐體

122‧‧‧偶極子

123‧‧‧第二檢波電路

124‧‧‧第二傳輸線

圖1係本發明實施例所提供之一種助聽相容性測試一體化探頭之正面結構示意圖。

圖2係本發明實施例所提供之一種助聽相容性測試一體化探頭之反面結構示意圖。

圖3係圖1中之助聽相容性測試一體化探頭中之電路板之結構示意圖。

圖4係圖1中之助聽相容性測試一體化探頭中之磁探頭之電路示意圖。

圖5係圖1中之助聽相容性測試一體化探頭中之電探頭之結構示意圖。

圖6係圖1中之助聽相容性測試一體化探頭中之電探頭之電路示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例之助聽相容性測試一體化探頭。

請參閱圖1及圖2，本發明實施例提供一種助聽相容性測試一體化探頭100。該助聽相容性測試一體化探頭100包括一電路板10、一設置於該電路板10之磁探頭11以及一設置於該電路板10之電探頭12。該磁探頭11與電探頭12絕緣間隔設置。

請一併參閱圖3，該電路板10可為印刷電路板(Printed Circuit Board，簡稱PCB板)，該電路板10具有正反兩面。該電路板10之正反兩面均可設置各種具有特定功能之電子元器件。該電路板10具有一個圓環狀凹槽101、6個間隔絕緣設置之微孔102及一個開口103。該磁探頭11可通過該圓環狀凹槽101及微孔102固定於該電路板10上。該電探頭12可通過該開口103嵌接於該電路板10上。該磁探頭11及電探頭12與電 路板10之間還可設置黏膠使該磁探頭11及電探頭12與該電路板10結合更牢固。該凹槽101之直徑小於10毫米，該開口103形狀不限，其幾何中心距該開口103靠近該凹槽101之邊之距離小於5毫米。在本實施例中，該凹槽101之直徑為6毫米。該開口103為一矩形開口，該開口103靠近該凹槽101之邊之距離為3毫米，進一步地，該開口103與凹槽101之幾何中心之距離大於或等於10毫米且為5毫米之倍數。可以理解，該凹槽101及微孔102也可用一直徑為6毫米之圓形開口來代替，此時，該磁探頭11通過該圓形開口嵌接於該電路板10。

請一併參閱圖4，該磁探頭11包括三個互感線圈111、三組第一檢波電路112、及三組第一傳輸線113。該第一檢波電路112分別與該磁探頭11及第一傳輸線113電連接。可以理解，該第一檢波電路112及第一傳輸線113即可設置於該電路板10之正面，也可設置於該電路板10之反面。在本實施例中，其中一組第一檢波電路112及其對應之一組第一傳輸線113設置於該電路板10之正面，與平行於該電路板10之一個互感線圈111電連接，另外兩組該第一檢波電路112及其對應之兩組第一傳輸線113設置於該電路板10之反面，與垂直於該電路板10之兩個互感線圈111分別電連接。

每一互感線圈111均具有一斷口114，該斷口114使得每一互感線圈111具有兩個輸入端。該互感線圈111之形狀可為方形、三角形、圓形、橢圓形或其他多邊形。由於圓形線圈於用相同尺寸材料所製備之環形結構中所包圍之面積最大，能夠 獲得最大之磁通量，提高磁探頭11之靈敏度，故在本實施例中，該互感線圈111之形狀優選為圓形，其直徑可為6毫米。該三個互感線圈111相互正交設置並圍成類似地球儀之立體結構，該立體結構之幾何中心為該每個互感線圈111之共同圓心。製備該互感線圈111之材料包括銅、銀或金。在本實施例中，該互感線圈111由銅製成。其中一個互感線圈111平行且貼合該電路板10設置，另外之兩個互感線圈111垂直於該電路板10設置，並且該另外之兩個互感線圈111與該電路板10相互垂直交叉，該另外之兩個互感線圈111之斷口114靠近該電路板10。在本實施例中，與該電路板10平形之互感線圈111設置於該凹槽101，每一個與該電路板10垂直之互感線圈111均通過3個微孔102固定，且其斷口114分別固定於相互靠近之兩個微孔102。該三個互感線圈111相互之間之交叉部分可間隔設置或填充絕緣材料以使該三個互感線圈111相互之間絕緣設置。該絕緣材料可為橡膠，絕緣漆等。

該第一檢波電路112分別與一個互感線圈111之兩個輸出端電連接。具體地，該第一檢波電路112由一第一檢波二極體115及至少一電容116組成。該第一檢波二極體115與電容116相互串聯。具體地，該第一檢波二極體115之兩端分別與該互感線圈111之一個輸出端及電容116電連接。該電容116之另一端電連接於該互感線圈111之另一個輸出端。該第一檢波二極體115具有單嚮導通特性，用於低通濾波。該電容116用於存儲第一檢波電路112中之電量防止該第一檢波電路112短 路。該第一檢波電路112用於從該互感線圈111檢測到之射頻訊號提取訊號包絡(envelope)，並將該訊號包絡進行放大。該射頻訊號包括調幅訊號及調頻訊號。在本實施例中，該射頻訊號為從全球移動通訊系統制式(Global System for Mobile Communications，GSM)之數位移動電話之天線上發射出來之調幅訊號。所謂調幅訊號係一個高頻訊號承載一個低頻訊號，調幅訊號之波包即為基帶低頻訊號。如於每個訊號週期取平均值，其將恒為零。然，該調幅訊號通過該第一檢波電路112後，由於第一檢波電路112之單向導電特性，調幅訊號之負向部分被截去，僅留下其正向部分，此時如於每個訊號低通濾波，所得為調幅訊號之訊號包絡即為基帶低頻訊號，實現瞭解調(檢波)功能，從而獲得該電磁波之磁場參數。

該第一傳輸線113用於將由該第一檢波電路112提取到之訊號包絡輸出到一訊號處理裝置中。優選地，該第一傳輸線113為一高阻抗傳輸線，該高阻抗傳輸線可用來遮罩訊號包絡中之高頻訊號，從而獲得穩定之低頻訊號。每一組第一傳輸線113均包括兩根導線，分別與第一檢波電路112電連接，具體地，該兩根導線分別與該第一檢波二極體115之兩端電連接，使該第一檢波二極體115與相對應之一互感線圈111並聯設置。該第一傳輸線113可通過印刷等方式設置於該電路板10上。

如圖1及圖4所示，該電探頭12包括一支撐體121、設置於該 支撐體121上之三個偶極子122、三個第二檢波電路123及三組第二傳輸線124。該第二檢波電路123分別與該電探頭12及第二傳輸線124電連接。可以理解，與該磁探頭11類似地，該第二傳輸線124即可設置於該電路板10之正面，也可設置於該電路板10之反面。在本實施例中，其中一組第二傳輸線124設置於該電路板10之正面，與暴露於該電路板10正面之一個偶極子122電連接，另外兩組第二傳輸線124設置於該電路板10之反面，與暴露該電路板10反面之兩個偶極子122分別電連接。

該支撐體121設有至少三個支撐面，用於設置該三個偶極子122，並使該三個偶極子122相互正交設置。該支撐體121之具體結構、形狀與材料不限，只要確保設置其上之三個偶極子122相互正交且絕緣即可。如圖5所示，本實施例中，該支撐體121優選地為由三片大小相等之矩形支撐板圍成之中空棱柱結構，使該支撐體121之橫截面呈等邊三角形，該等邊三角形之高等於該開口103之寬。該支撐板為印刷電路板，每一支撐板相對支撐體121具有一外表面及一內表面。該偶極子122可選擇設置於該電路板之外表面或內表面上，本實施例中該三個偶極子122分別設置於該三個電路板之外表面上。該三個支撐板可係通過膠黏結而成也可通過其他方式結合於一起。該支撐體121設置於該電路板10且以該電路板10為對稱面，具體地，其中一片支撐板垂直該電路板10，另外兩片支撐板與該電路板10呈30度夾角。

該偶極子122係根據正負極之電場分佈原理製備之用來測量電場參數之元件。通常，該偶極子122由相距較近之一對導電體所構成，該偶極子之長度小於7毫米，每一個導電體之長度小於3毫米。該偶極子122一般為條形導電材料製成，該導電材料可為銅、銀、金中之一種或任意組合。在本實施例中，該偶極子122由銅製成，其總長度小於6毫米，該偶極子122中之每一個導電體之長度大致為2.5毫米。因為該支撐體121之橫截面為等邊三角形，所以該偶極子122之軸線與三角形支撐體121之軸線之間之夾角α設置為54.7度，以確保該三個偶極子122之間能夠相互正交。如果該支撐體121之橫截面為其他形狀，則該偶極子122之軸線與三角形支撐體121之軸線之間之夾角應作出相應調整，以使該三個偶極子122相互正交。該三個偶極子122之幾何中心位於該支撐體121之軸線上，該幾何中心也為該電探頭12之幾何中心。為了防止磁探頭11與電探頭12所探測之磁場與電場之間之相互干擾而降低其所測得之參數之準確性，該磁探頭11之幾何中心與該電探頭12之幾何中心之間之距離應大於或等於10毫米。在本實施例中，該磁探頭11與電探頭12之幾何中心之間之距離D為10毫米。另外，根據ANSI C63-19之標準所要求之測量方法，每兩個測量點之之間之距離為5毫米，故該磁探頭11之幾何中心與該電探頭12之幾何中心之間之距離D應為5之倍數。

如圖6所示，該第二檢波電路123包括一個第二檢波二極體，該第二檢波二極體之兩端分別與該偶極子122中之兩個導電 體電連接，使該第二檢波電路123與偶極子122並聯以實現其解調(檢波)功能。該第二檢波電路123與第一檢波電路112之作用基本相同，在此不再贅述。

該第二傳輸線124用來將該第二檢波電路123從該偶極子122訊號傳輸到一訊號處理裝置。每一組第二傳輸線124均具有兩根傳輸線，分別與相對應之第二檢波二極體之兩端電連接。該第二傳輸線124於該電路板10及支撐板之部分可通過印刷等方式設置其上，於該支撐板與電路板10之交界處，可採用焊接等方式使該第二傳輸線124延續。

根據綜上該可知，本發明助聽相容性測試一體化探頭包括有一併組裝於電路板上之磁探頭11與電探頭12。故對測試區域中之測試點進行電場參數與磁場參數測試時，可一次性全部測試完該測試點之電場參數與磁場參數，不需要人工更換磁探頭或電探頭，也不需要對更換後之磁探頭或電探頭進行重新校準。相對先前技術節省大量作業時間，提高測試效率，也降低測試成本。並且，本發明之磁探頭11與電探頭12之幾何中心之距離為大於或者等於10毫米並為5毫米之倍數。故，磁探頭11與電探頭12之間之干擾程度較小，能夠於確保測試精度之前提下，分別獲得兩個間隔之測試點之磁場參數與電場參數。故，與先前技術相比，該助聽相容性測試一體化探頭進一步大幅提高了測試速度與效率。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能 以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧助聽相容性測試一體化探頭

10‧‧‧電路板

11‧‧‧磁探頭

111‧‧‧互感線圈

112‧‧‧第一檢波電路

113‧‧‧第一傳輸線

114‧‧‧斷口

115‧‧‧第一檢波二極體

116‧‧‧電容

12‧‧‧電探頭

121‧‧‧支撐體

122‧‧‧偶極子

123‧‧‧第二檢波電路

124‧‧‧第二傳輸線

Claims (12)

1. 一種助聽相容性測試一體化探頭，其包括一個電路板以及相互間隔設置於該電路板上之一磁探頭與一電探頭，該磁探頭與電探頭之幾何中心之距離大於或等於10毫米且為5毫米之倍數。
2. 如請求項1所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該磁探頭包括三個相互正交且交叉設置之三個互感線圈，該三個互感線圈相互絕緣設置。
3. 如請求項2所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該三個互感線圈在交叉處相互間隔設置。
4. 如請求項2所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該互感線圈為具有一斷口之圓形線圈。
5. 如請求項4所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該磁探頭還包括三個第一檢波電路，該三個第一檢波電路分別與該三個互感線圈之斷口之兩端電連接。
6. 如請求項5所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該第一檢波電路包括一第一檢波二極體及至少一電容，該第一檢波二極體與該至少一電容串聯。
7. 如請求項6所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該磁探頭進一步包括三組高阻抗傳輸線，每一高阻抗傳輸線包括包括兩根導線，該兩根導線分別與一個第一檢波二極體之兩端電連接。
8. 如請求項1所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該電探頭包括三個相互正交設置之偶極子，該三個偶極子相互絕緣設置。
9. 如請求項8所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該電探頭還包括三組第二檢波電路。
10. 如請求項8所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該電探頭還包括一個支撐體，該支撐體包括三個成等邊三角形設置之三個側壁，該三個偶極子分別設置於三個側壁上，該一個偶極子之軸線與該等邊三角形之軸線之間之銳角為54.7度。
11. 如請求項10所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中：該支撐體由三塊矩形支撐板所圍成。
12. 如請求項1所述之助聽相容性測試一體化探頭，其中，該電路板具有分別與該磁探頭及電探頭對應之一圓環狀凹槽與一矩形開口，該開口之幾何中心與該圓環狀凹槽之幾何中心之間之距離大於或等於10毫米且為5毫米之倍數。