JP5749391B1 - Hearing device with switchable power supply voltage - Google Patents
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Abstract
聴覚装置は、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンと、トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、増幅済みマイクロフォン信号を受け取り、ユーザの聴覚障害に応じた処理をするための制御処理回路と、増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器とを含み、マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されており、切替可能な電源は、増幅済みマイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又はこの第1のDC電圧レベルより高い第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、マイクロフォン増幅回路に選択的に接続するように構成される。【選択図】図1A hearing device includes a microphone with a microphone transducer element configured to provide a transducer signal in response to receiving sound, and a microphone amplifier configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal A microphone amplifier including a circuit, a control processing circuit for receiving the amplified microphone signal and processing in response to a hearing impairment of the user, and a level detector configured to detect the level of the amplified microphone signal The circuit is coupled to a switchable power supply, the switchable power supply having a first power supply voltage having a first DC voltage level or the first DC voltage based on the detected level of the amplified microphone signal. A second power having a second DC voltage level higher than the level; Voltage, configured to selectively connect the microphone amplifier circuit. [Selection] Figure 1
Description
本開示は、聴覚装置に関する。 The present disclosure relates to hearing devices.
聴覚装置又は補聴器は、典型的に、マイクロフォン増幅アセンブリを備える。マイクロフォン増幅アセンブリは、発言や音楽などの到来する音を受け取るために、1つ又は幾つかのマイクロフォンを含む。到来した音は、聴覚装置の制御処理回路において、1つ又は複数の事前設定された聴取プログラムに応じて増幅及び処理された電気的なマイクロフォン信号(又は複数の信号)に変換される。これらの聴取プログラムは、典型的に、例えばオージオグラムで表現されるユーザの具体的な聴覚欠損又は障害から算定される。聴覚装置の出力増幅器は、小型のスピーカ又はレシーバを介して、ユーザの外耳道に処理済みのマイクロフォン信号を伝達する。小型のスピーカ又はレシーバは、マイクロフォンと一緒に聴覚装置のケーシング内に収容される、あるいは、イヤプラグ内に単独で収容される。 A hearing device or hearing aid typically comprises a microphone amplification assembly. The microphone amplification assembly includes one or several microphones to receive incoming sound, such as speech or music. The incoming sound is converted into an electrical microphone signal (or signals) that is amplified and processed in accordance with one or more preset listening programs in a control processing circuit of the hearing device. These listening programs are typically calculated from the user's specific hearing deficits or disabilities, for example expressed in audiograms. The output amplifier of the hearing device transmits the processed microphone signal to the user's ear canal via a small speaker or receiver. A small speaker or receiver is housed in the hearing device casing with the microphone, or alone in the earplug.
マイクロフォン増幅回路の入力段のノイズレベルは一般に、例えばマイクロフォンにおけるdB SPL単位の等価入力ノイズレベルで表現される、補聴器の全体的なノイズ・フロアにとって極めて重要である。この入力段は、単一のMOSFET又はバイポーラ・トランジスタを、適当なバイアス電流源とともに備えることがある。バイアス電流源は、MOSFET又はバイポーラ・トランジスタを通過するバイアス電流を決定する。この入力段のノイズレベルは、バイアス電流レベルに強く依存し、バイアス電流レベルの低下時にノイズレベルが上昇することから、これにより、ノイズレベルを許容できないほど高くすることなくバイアス電流を小さくし得る程度が制限される。同時に、入力段はまた、マイクロフォンが出力し得る最大音響信号レベルを、顕著な歪みを伴うことなく処理することが求められ、それにより、入力段には、最大音響信号レベルで揺れるac信号に対応するために、比較的高い電源電圧の供給が必要とされる。マイクロフォンが内部プレ増幅器を備え(即ち、内部プレ増幅器がマイクロフォン・ハウジング内に設けられており)、それがマイクロフォン増幅アセンブリによって伝達されるDC供給電圧によって駆動されている場合、マイクロフォン増幅回路の入力段に対してより高いDC供給電圧を用いることが通例となっている。この高いDC供給電圧は、内蔵型のマイクロフォンプレ増幅器の供給電圧と比べて、約2倍の高さとなることがある。同時に、上記で検討した理由により、依然としてマイクロフォン増幅回路の入力段にかなり大きなバイアス電流が必要である。このことは、増幅済みマイクロフォン信号のアナログからディジタルへの変換を含む、マイクロフォン増幅回路における総電流消費の25%程度が、入力段で消費され得ることを意味する。 The noise level at the input stage of the microphone amplifier circuit is generally critical to the overall noise floor of the hearing aid, expressed in terms of the equivalent input noise level, for example in dB SPL units in the microphone. This input stage may comprise a single MOSFET or bipolar transistor with a suitable bias current source. The bias current source determines the bias current through the MOSFET or bipolar transistor. The noise level of this input stage strongly depends on the bias current level, and the noise level increases when the bias current level decreases, so that the bias current can be reduced without making the noise level unacceptably high Is limited. At the same time, the input stage is also required to process the maximum acoustic signal level that the microphone can output without significant distortion, thereby allowing the input stage to accommodate an ac signal that swings at the maximum acoustic signal level. Therefore, it is necessary to supply a relatively high power supply voltage. If the microphone comprises an internal preamplifier (ie, the internal preamplifier is provided in the microphone housing) and it is driven by a DC supply voltage transmitted by the microphone amplifier assembly, the input stage of the microphone amplifier circuit It is customary to use higher DC supply voltages. This high DC supply voltage can be about twice as high as the supply voltage of the built-in microphone preamplifier. At the same time, for the reasons discussed above, a fairly large bias current is still required at the input stage of the microphone amplifier circuit. This means that as much as 25% of the total current consumption in the microphone amplifier circuit, including the analog to digital conversion of the amplified microphone signal, can be consumed at the input stage.
典型的な聴覚装置における電池セルの限られた蓄積エネルギーを考えると、聴覚装置の回路及び構成要素の電力消費は、可能な限り低減されることが望ましい。従って、ノイズ性能及び最大音響信号レベルの処理能力を損なうことなく、マイクロフォン増幅回路の入力段の電力消費を低減することが、望ましくかつ有利となり得る。 Given the limited stored energy of battery cells in a typical hearing device, it is desirable to reduce the power consumption of the hearing device circuitry and components as much as possible. Therefore, it may be desirable and advantageous to reduce the power consumption of the input stage of the microphone amplifier circuit without compromising noise performance and maximum acoustic signal level processing capability.
一実施形態において、聴覚装置は、マイクロフォン・ハウジングに設けられたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンを備える。このマイクロフォン・トランスジューサ素子は、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を発生させ、マイクロフォン増幅回路は、トランスジューサ信号から増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されている。この聴覚装置の制御処理回路は、増幅済みマイクロフォン信号を受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、マイクロフォン増幅回路に結合されている。このマイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合された電源ポートを有しており、この切替可能な電源は、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、選択的にマイクロフォン増幅回路の電源ポートへ接続する。第2のDC電圧レベルは、第1のDC電圧レベルよりも高い。レベル検出器は、マイクロフォン信号のレベルを検出するとともに、マイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、第1又は第2の電源電圧を電源ポートに接続するように構成されている。 In one embodiment, the hearing device comprises a microphone with a microphone transducer element provided in the microphone housing. The microphone transducer element generates a transducer signal in response to receiving the sound, and the microphone amplifier circuit is configured to generate an amplified microphone signal from the transducer signal. The control processing circuit of the hearing device is coupled to the microphone amplifier circuit for receiving the amplified microphone signal and processing it in response to the user's hearing impairment. The microphone amplifier circuit has a power supply port coupled to a switchable power supply, the switchable power supply having a first power supply voltage having a first DC voltage level or a second DC voltage level. A second power supply voltage is selectively connected to the power supply port of the microphone amplifier circuit. The second DC voltage level is higher than the first DC voltage level. The level detector is configured to detect the level of the microphone signal and connect the first or second power supply voltage to the power supply port based on the detection level of the microphone signal.
第1の態様は、マイクロフォン・ハウジングに設けられたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンを備えた聴覚装置に関する。このマイクロフォン・トランスジューサ素子は、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を発生させ、マイクロフォン増幅回路は、トランスジューサ信号から増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されている。この聴覚装置の制御処理回路は、増幅済みマイクロフォン信号を受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、マイクロフォン増幅回路に結合されている。マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合された電源ポートを有している。切替可能な電源は、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、マイクロフォン増幅回路の電源ポートへ選択的に接続する。第2のDC電圧レベルは第1のDC電圧レベルより高い。レベル検出器は、マイクロフォン信号のレベルを検出するとともに、マイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、第1又は第2の電源電圧を電源ポートに接続するように構成されている。 A 1st aspect is related with the auditory apparatus provided with the microphone provided with the microphone transducer element provided in the microphone housing. The microphone transducer element generates a transducer signal in response to receiving the sound, and the microphone amplifier circuit is configured to generate an amplified microphone signal from the transducer signal. The control processing circuit of the hearing device is coupled to the microphone amplifier circuit for receiving the amplified microphone signal and processing it in response to the user's hearing impairment. The microphone amplifier circuit has a power port coupled to a switchable power source. The switchable power supply selectively connects a first power supply voltage having a first DC voltage level or a second power supply voltage having a second DC voltage level to a power supply port of the microphone amplifier circuit. The second DC voltage level is higher than the first DC voltage level. The level detector is configured to detect the level of the microphone signal and connect the first or second power supply voltage to the power supply port based on the detection level of the microphone signal.
当業者であれば、マイクロフォン信号のレベルが、マイクロフォン増幅回路の出力における増幅済みマイクロフォン信号、マイクロフォン増幅回路へのマイクロフォン入力信号、さらにはマイクロフォン・トランスジューサ素子から直接取り出されたマイクロフォン信号といった、マイクロフォン増幅回路内に存在する様々な種類のマイクロフォン信号から検出され得ることが理解されよう。レベル検出器は、マイクロフォン信号のレベルと比例する別の信号から間接的な方式で、マイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されてもよい。レベル検出器は、例えば、マイクロフォン増幅回路の自動利得制御回路(AGC)の一部を形成することがある。後者のケースでは、AGC回路は、マイクロフォン信号のレベルに基づいて、可変利得マイクロフォンプレ増幅器のための利得制御信号を導出してもよい。従って、マイクロフォン信号のレベルは、AGC回路の利得制御信号から算定することでき、それは、後者がマイクロフォン信号のレベルと利得制御信号との間の既知の関係に基づくからである。 Those skilled in the art will recognize that the level of the microphone signal is a microphone amplifier circuit such as an amplified microphone signal at the output of the microphone amplifier circuit, a microphone input signal to the microphone amplifier circuit, or even a microphone signal taken directly from the microphone transducer element. It will be appreciated that various types of microphone signals present within can be detected. The level detector may be configured to detect the level of the microphone signal in an indirect manner from another signal that is proportional to the level of the microphone signal. The level detector may form part of an automatic gain control circuit (AGC) of a microphone amplifier circuit, for example. In the latter case, the AGC circuit may derive a gain control signal for the variable gain microphone preamplifier based on the level of the microphone signal. Therefore, the level of the microphone signal can be calculated from the gain control signal of the AGC circuit because the latter is based on a known relationship between the level of the microphone signal and the gain control signal.
聴覚装置の制御処理回路は、ディジタル化されたマイクロフォン信号を処理するソフトウェアをプログラム可能なマイクロプロセッサ・コア及び/又はDSPコアを備えることできる。この制御処理回路は、代替形態として、ディジタル順序及び組合せ論理回路から適当に構成されたアセンブリによって具現化された実配線式のDSPを備えてもよい。このディジタル化されたマイクロフォン信号は、両例において、以下で検討するようにアナログ・ディジタル変換器によって生成されることがある。 The control processing circuitry of the hearing device can comprise a microprocessor core and / or a DSP core that can be programmed with software to process the digitized microphone signal. The control processing circuit may alternatively comprise a real-wired DSP embodied by an assembly suitably constructed from digital sequence and combinatorial logic. This digitized microphone signal may be generated by an analog-to-digital converter in both examples as discussed below.
第1及び第2のDC電圧レベルの間でDC電圧レベルを切替えることは、この特徴によって、マイクロフォン信号の比較的低い及び通常のレベルでは、より低い第1のDC電圧レベルによってマイクロフォン増幅回路を駆動し得るという点で有利である。このマイクロフォン信号の比較的低い及び通常のレベルとは、例えば、90dB SPL又は100dB SPLまでのマイクロフォン・トランスジューサ素子に対する音圧レベルに対応し得る。これより高い音圧レベルについては、レベル検出器が、マイクロフォン増幅回路の電源ポートに、第2のDC電圧レベルを接続することができる。従って、多くの典型的な音響環境では音圧レベルが90dB SPL又は100dB SPL未満であることから、マイクロフォン増幅回路に第1の電源電圧が結合される総動作時間を、マイクロフォン増幅回路に第2の電源電圧が結合される総動作時間よりも、かなり長くすることができる。従って、マイクロフォン増幅回路は、一方では、音圧レベルが低い又は通常であるような大部分の時間において、ノイズ性能を損なうことなく、低い電力消費で動作することが可能であり、また他方では、第2の電源電圧への切替えにより、マイクロフォン増幅回路における大きなac信号の揺れが、高いDC電圧レベルによって許容されることから、目立った歪みを伴うことなく、かなり大きな音圧レベルを処理することも可能となる。当業者であれば理解されるように、レベル検出器は、所定のしきい値レベルを有し、マイクロフォン信号の検出レベルと当該しきい値レベルとを比較するように構成されてもよい。レベル検出器は、これに続いて、検出されたマイクロフォン信号レベルが所定のしきい値レベル未満であるときは、マイクロフォン増幅回路の電源ポートに第1の電源電圧を接続し、検出されたマイクロフォン信号レベルが所定のしきい値レベルを超えるときは、電源ポートに第2の電源電圧を接続することができる。マイクロフォン信号の所定のしきい値レベルは、例えば、上記で検討したマイクロフォン・トランスジューサ素子における90dB SPL又は100dB SPLの音圧レベルに対応する。 Switching the DC voltage level between the first and second DC voltage levels, due to this feature, drives the microphone amplifier circuit with a lower first DC voltage level at relatively low and normal levels of the microphone signal. This is advantageous. This relatively low and normal level of the microphone signal may correspond to the sound pressure level for a microphone transducer element up to, for example, 90 dB SPL or 100 dB SPL. For higher sound pressure levels, the level detector can connect a second DC voltage level to the power supply port of the microphone amplifier circuit. Thus, in many typical acoustic environments, the sound pressure level is less than 90 dB SPL or 100 dB SPL, so the total operating time that the first power supply voltage is coupled to the microphone amplifier circuit is the second to the microphone amplifier circuit. It can be much longer than the total operating time in which the supply voltages are combined. Thus, the microphone amplifier circuit can, on the one hand, operate with low power consumption without compromising noise performance for most of the time when the sound pressure level is low or normal, and on the other hand, Switching to the second power supply voltage allows large ac signal swings in the microphone amplifier circuit to be tolerated by high DC voltage levels, so it can handle fairly large sound pressure levels without noticeable distortion. It becomes possible. As will be appreciated by those skilled in the art, the level detector may have a predetermined threshold level and be configured to compare the detected level of the microphone signal with the threshold level. The level detector subsequently connects the first power supply voltage to the power supply port of the microphone amplifier circuit when the detected microphone signal level is less than a predetermined threshold level, and the detected microphone signal When the level exceeds a predetermined threshold level, the second power supply voltage can be connected to the power supply port. The predetermined threshold level of the microphone signal corresponds, for example, to the sound pressure level of 90 dB SPL or 100 dB SPL in the microphone transducer element discussed above.
マイクロフォン増幅回路は、単一段のプレ増幅器を備えてもよく、直列接続された複数のプレ増幅器を備えてもよい。この両実施形態において、マイクロフォン増幅回路とマイクロフォン・トランスジューサ素子は、マイクロフォン・ハウジングの内部に配置することができる。 The microphone amplifier circuit may include a single stage preamplifier, or may include a plurality of preamplifiers connected in series. In both embodiments, the microphone amplifier circuit and the microphone transducer element can be placed inside the microphone housing.
マイクロフォン増幅回路は、全体をマイクロフォン・ハウジングに収容されてもよく、マイクロフォン・ハウジングと制御処理回路の間で分散配置されてもよく、又は、全体を制御処理回路内に収容されてもよい。制御処理回路は、後者の2つの実施形態において、混合信号ASICを備えてもよい。第1のケースでは、制御処理回路が、ディジタル論理専用のASICであってもよい。多段式のマイクロフォン増幅回路の実施形態は、カスケード式又は直列に接続された第1及び第2のプレ増幅器を備える。第1のプレ増幅器は、マイクロフォン・トランスジューサ素子のトランスジューサ信号に直接的に結合され、第1の電源電圧から電力が供給される、又は、第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力が供給される。さらに第2のプレ増幅器は、第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポートと、切替可能な電源に結合された電源ポートとを備える。この実施形態では、第1のプレ増幅器がユニティ・ゲイン・バッファであってよく、それは、例えば単一MOSFETやJFETソースフォロアなどであって、ユニティ電圧ゲインのためにその信号処理能力に対する需要が制限されたものであってよい。従って、第1のプレ増幅器は、第1の低い電源電圧又は同様に低いDC供給電圧レベルに結合される。第1の低い電源電圧のDCレベルは、約1.0Vとすることができ、当該電源電圧は、例えばリニア電圧レギュレータ又は単純なRCローパスフィルタを介して、聴覚装置の電池電圧から取り出すことがある。 The microphone amplifier circuit may be housed entirely in the microphone housing, may be distributed between the microphone housing and the control processing circuit, or may be housed entirely in the control processing circuit. The control processing circuit may comprise a mixed signal ASIC in the latter two embodiments. In the first case, the control processing circuit may be an ASIC dedicated to digital logic. An embodiment of a multi-stage microphone amplifier circuit comprises first and second preamplifiers connected in cascade or in series. The first preamplifier is directly coupled to the transducer signal of the microphone transducer element and is powered from the first power supply voltage or a third DC voltage level that is lower than the second DC voltage level. Power is supplied from a third power supply voltage having The second preamplifier further comprises a signal input port coupled to the signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to a switchable power supply. In this embodiment, the first preamplifier may be a unity gain buffer, such as a single MOSFET or JFET source follower, which limits the demand for its signal processing capability due to unity voltage gain. It may have been made. Thus, the first preamplifier is coupled to a first low power supply voltage or a similarly low DC supply voltage level. The DC level of the first low power supply voltage can be about 1.0V, which can be derived from the battery voltage of the hearing device, for example via a linear voltage regulator or a simple RC low pass filter. .
第2のプレ増幅器は、3dBから20dBまでの間といった大きな電圧増幅を有していることから、第1のプレ増幅器よりも、大きな信号処理能力を必要とすることがある。従って、第2のプレ増幅器の電源ポートは切替可能な電源に結合させており、それにより、例えば増幅済みマイクロフォン信号が上述した所定のしきい値レベルを超え、歪みを回避することが必要となったときに、レベル検出器によって第2の電源電圧を選択することができる。 Because the second preamplifier has a large voltage amplification, such as between 3 dB and 20 dB, it may require a greater signal processing capability than the first preamplifier. Therefore, the power port of the second preamplifier is coupled to a switchable power supply, so that, for example, the amplified microphone signal must exceed the predetermined threshold level described above to avoid distortion. The second power supply voltage can be selected by the level detector.
多段式及び分散配置式のマイクロフォン増幅回路の実施形態によれば、マイクロフォン・トランスジューサ素子と第1のプレ増幅器とは、マイクロフォンの共通のマイクロフォン・ハウジングに配置される。このマイクロフォン・ハウジングは、第1又は第3の電源電圧に結合された電源端子を備える。さらに第2のプレ増幅器、可制御切替機構、第1及び第2の電源、並びにレベル検出器は、聴覚装置の制御処理回路において一体化されている。 According to embodiments of the multistage and distributed microphone amplifier circuits, the microphone transducer element and the first preamplifier are arranged in a common microphone housing of the microphones. The microphone housing includes a power supply terminal coupled to the first or third power supply voltage. Further, the second preamplifier, the controllable switching mechanism, the first and second power supplies, and the level detector are integrated in the control processing circuit of the hearing device.
切替可能な電源は、レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えることが好ましい。この可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力を介して第1の電源電圧と第2の電源電圧とにそれぞれ接続されている。さらに可制御切替機構の切替出力は、マイクロフォン増幅回路の電源ポートに接続されている。可制御切替機構は、以下でさらに詳細に説明するように、それぞれの制御端子が切替制御信号に接続された1つ又は複数の半導体スイッチを備えてもよい。 The switchable power supply preferably includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector. The controllable switching mechanism is connected to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively. Furthermore, the switching output of the controllable switching mechanism is connected to the power supply port of the microphone amplifier circuit. The controllable switching mechanism may comprise one or more semiconductor switches, each control terminal connected to a switching control signal, as will be described in more detail below.
有利な一実施形態では、マイクロフォン信号のレベルがディジタル領域で検出される。聴覚装置のこの実施形態は、増幅済みマイクロフォン信号などのマイクロフォン信号に基づいてディジタル化されたマイクロフォン信号を生成するように構成されたアナログ・ディジタル変換器を備えており、レベル検出器は、ディジタル化された増幅済みマイクロフォン信号のレベルを算定するように構成されたディジタル・レベル検出器を備える。ディジタル・レベル検出器は、可制御切替機構に、ディジタル制御信号を供給するように構成されている。一実施形態として、ディジタル・レベル検出器は、ディジタル・レベル検出器の機能をハードウェアの形で具現化するように、適当に構成されたディジタル論理回路を備えてもよい。代替的な一実施形態では、ディジタル・レベル検出器が、ディジタル・レベル検出器の機能をソフトウェアの形で具現化するように、プログラム・ルーチン又はソフトウェア・コンポーネントを備えてもよい。このソフトウェア・コンポーネントは、聴覚装置の上述した制御処理回路のソフトウェアプログラム可能なDSPコアが実行可能なプログラム命令からなる所定の組を備えてもよい。当業者であれば理解されるように、別の代替形態として、ディジタル・レベル検出器は、ソフトウェア・コンポーネント(複数可)とディジタル・ハードウェアとの組合せとして実現することもできる。 In an advantageous embodiment, the level of the microphone signal is detected in the digital domain. This embodiment of the hearing device comprises an analog-to-digital converter configured to generate a digitized microphone signal based on a microphone signal, such as an amplified microphone signal, and the level detector is digitized A digital level detector configured to calculate a level of the amplified microphone signal. The digital level detector is configured to supply a digital control signal to the controllable switching mechanism. In one embodiment, the digital level detector may comprise a digital logic circuit that is appropriately configured to implement the functionality of the digital level detector in hardware. In an alternative embodiment, the digital level detector may comprise a program routine or software component so that the functionality of the digital level detector is embodied in software. This software component may comprise a predetermined set of program instructions that can be executed by a software programmable DSP core of the aforementioned control processing circuit of the hearing device. As will be appreciated by those skilled in the art, as another alternative, the digital level detector may be implemented as a combination of software component (s) and digital hardware.
第2の態様は、聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリに関する。このマイクロフォン・アセンブリは、マイクロフォン・ハウジングに設けられたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンを備える。マイクロフォン・トランスジューサ素子は、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を発生させる。マイクロフォン増幅回路は、トランスジューサ信号から増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されている。マイクロフォン増幅回路は、トランスジューサ信号に結合された信号入力ポートと、切替可能な電源に結合された電源ポートとを有する。切替可能な電源は、マイクロフォン増幅回路の電源入力に、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧と、第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧とを、選択的に接続するように構成されている。ここで、第2のDC電圧レベルは第1のDC電圧レベルよりも高い。レベル検出器は、マイクロフォン信号のレベルを検出するとともに、このマイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、マイクロフォン増幅回路の電源ポートに第1又は第2の電源電圧を接続するように構成されている。 The second aspect relates to a microphone assembly for a hearing device. The microphone assembly includes a microphone with a microphone transducer element provided in a microphone housing. The microphone transducer element generates a transducer signal in response to receiving the sound. The microphone amplifier circuit is configured to generate an amplified microphone signal from the transducer signal. The microphone amplifier circuit has a signal input port coupled to the transducer signal and a power port coupled to a switchable power source. The switchable power supply selectively connects a first power supply voltage having a first DC voltage level and a second power supply voltage having a second DC voltage level to a power supply input of the microphone amplifier circuit. It is configured as follows. Here, the second DC voltage level is higher than the first DC voltage level. The level detector is configured to detect the level of the microphone signal and connect the first or second power supply voltage to the power supply port of the microphone amplifier circuit based on the detection level of the microphone signal.
切替可能な電源は、第1の態様に関連して上述したように、レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えてもよい。この可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、第1の電源電圧及び第2の電源電圧にそれぞれ接続される。マイクロフォン増幅回路の電源ポートには切替出力が接続されている。 The switchable power supply may include a controllable switching mechanism that responds to the switching control signal generated by the level detector, as described above in connection with the first aspect. The controllable switching mechanism is connected to the first power supply voltage and the second power supply voltage via the first and second switching inputs, respectively. A switching output is connected to the power supply port of the microphone amplifier circuit.
マイクロフォン増幅回路は、第1の態様に関連して上記したように構成することができる。従って、一実施形態では、マイクロフォン増幅回路が、マイクロフォン・トランスジューサ素子のトランスジューサ信号に直接結合され、第1の電源電圧から電力が供給される、又は、第2のDC電圧レベルより低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力が供給される第1のプレ増幅器を備える。さらに、マイクロフォン増幅回路の第2のプレ増幅器は、第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポートと、切替可能な電源に結合された電源ポートとを備える。 The microphone amplifier circuit can be configured as described above in connection with the first aspect. Thus, in one embodiment, the microphone amplifier circuit is directly coupled to the transducer signal of the microphone transducer element and is powered from the first power supply voltage or a third DC that is lower than the second DC voltage level. A first preamplifier is provided that is powered from a third power supply voltage having a voltage level. Further, the second preamplifier of the microphone amplifier circuit comprises a signal input port coupled to the signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to a switchable power supply.
一実施形態として、第2のプレ増幅器は、マイクロフォン増幅回路の入力トランジスタと可制御切替機構の出力との間に結合させたバイアス電流源を備える。この方式では、バイアス電流源が可制御切替機構の出力側に接続され、同じバイアス電流源が、切替機構の状態から独立した入力トランジスタをバイアスするために好適に使用されることができる。マイクロフォン増幅回路のノイズ性能は、多くの場合、第2のプレ増幅器の入力トランジスタのノイズレベルによって支配されることになり、従って、第2のプレ増幅器に切替機構を介して第1の電源電圧を接続させるか第2の電源電圧を接続させるかとは無関係に、後者のノイズレベルを実質的に一定に維持することが有利となり得る。このケースでは、バイアス電流源が、マイクロフォン信号のレベルとは無関係に、実質的に一定のバイアス電流を提供するように構成することができる。このバイアス電流源は、入力トランジスタにおいて2μAと25μAとの間となるように、DCバイアス電流を設定するように構成してもよい。ここにおいて、実質的に一定のバイアス電流とは、DCバイアス電流の変動が、マイクロフォン信号のゼロレベルから、マイクロフォン・トランスジューサ素子において1kHzで100dBの音圧レベルに対応するマイクロフォン信号レベルまでの、10%未満であることを意味する。 In one embodiment, the second preamplifier comprises a bias current source coupled between the input transistor of the microphone amplifier circuit and the output of the controllable switching mechanism. In this scheme, a bias current source is connected to the output side of the controllable switching mechanism, and the same bias current source can be suitably used to bias the input transistor independent of the state of the switching mechanism. The noise performance of the microphone amplifier circuit is often governed by the noise level of the input transistor of the second preamplifier, and therefore the first power supply voltage is applied to the second preamplifier via a switching mechanism. Regardless of whether the connection or the second power supply voltage is connected, it may be advantageous to maintain the latter noise level substantially constant. In this case, the bias current source can be configured to provide a substantially constant bias current regardless of the level of the microphone signal. The bias current source may be configured to set the DC bias current so that it is between 2 μA and 25 μA in the input transistor. Here, the substantially constant bias current means that the fluctuation of the DC bias current is 10% from the zero level of the microphone signal to the microphone signal level corresponding to a sound pressure level of 100 dB at 1 kHz in the microphone transducer element. Means less than.
代替的な一実施形態では、可制御切替機構の入力側に2つの独立したバイアス電流源が接続されており、可制御切替機構の状態に応じて、入力トランジスタに対して異なるDCバイアス電流を好適に設定することができる。この実施形態によれば、第1の電源電圧と可制御切替機構の第1の入力との間に第1のバイアス電流源が結合され、第2の電源電圧と可制御切替機構の第2の入力の間に第2のバイアス電流源が結合される。但し、2つの独立したバイアス電流源はもちろん、可制御切替機構の状態とは無関係に、実質的に一定のバイアス電流が第2のプレ増幅器に提供されるように、実質的に同一のDCバイアス電流(例えば、上述したバイアス電流値)を提供するように構成されてもよい。従って、第1のプレ増幅器のバイアス電流もまた実質的に一定である場合、マイクロフォン増幅回路全体が実質的に一定のバイアス電流を有してもよい。第1と第2のバイアス電流源の各々は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に検討するようなPMOSトランジスタなどのトランジスタを備えてもよい。 In an alternative embodiment, two independent bias current sources are connected to the input side of the controllable switching mechanism, and different DC bias currents are preferred for the input transistors depending on the state of the controllable switching mechanism. Can be set to According to this embodiment, the first bias current source is coupled between the first power supply voltage and the first input of the controllable switching mechanism, and the second power supply voltage and the second of the controllable switching mechanism are A second bias current source is coupled between the inputs. However, substantially the same DC bias so that a substantially constant bias current is provided to the second preamplifier, regardless of the state of the controllable switching mechanism, as well as two independent bias current sources. It may be configured to provide a current (eg, the bias current value described above). Thus, if the bias current of the first preamplifier is also substantially constant, the entire microphone amplifier circuit may have a substantially constant bias current. Each of the first and second bias current sources may comprise a transistor, such as a PMOS transistor, as will be discussed in more detail below with reference to the accompanying drawings.
第1の電源電圧と第2の電源電圧との間の反復的な切替えに関連したポップ音やクリック音などの可聴性の産物の生成を最小限にするために、時定数回路が、レベル検出器に結合され、又は、レベル検出器内に一体化されてもよく、それにより、適当なアタック・タイム及び適当なリリース・タイムを設定してもよい。このアタック・タイムは、切替周波数成分が可聴周波数範囲を超える(すなわち、20kHzを超える)ような小さい値に設定することが好ましい。このアタック・タイムは、50μs未満、より好ましくは10μs未満とすることができる。アタック・タイムの間では、可制御切替機構を介してマイクロフォン増幅回路の電源ポートを第1の電源電圧から切断し、かつマイクロフォン増幅回路を第2の電源電圧に接続するために、切替制御信号を利用することができる。接続/切断の反対動作が、リリース・タイムの間に実行される。このリリース・タイムは、アタック・タイムよりかなり大きな値に設定することが好ましく、それにより、切替周波数成分の大部分が可聴周波数範囲未満(すなわち、20Hz未満)とすることができる。従って、時定数回路のリリース・タイムは、50msより大きな値に設定することができる。 In order to minimize the generation of audible products such as pops and clicks associated with repetitive switching between the first and second supply voltages, the time constant circuit detects the level. May be coupled to the instrument or integrated within the level detector, thereby setting an appropriate attack time and an appropriate release time. This attack time is preferably set to such a small value that the switching frequency component exceeds the audible frequency range (that is, exceeds 20 kHz). This attack time can be less than 50 μs, more preferably less than 10 μs. During the attack time, the switch control signal is used to disconnect the power supply port of the microphone amplifier circuit from the first power supply voltage via the controllable switching mechanism and to connect the microphone amplifier circuit to the second power supply voltage. Can be used. The opposite operation of connect / disconnect is performed during the release time. This release time is preferably set to a value significantly greater than the attack time, so that most of the switching frequency component can be below the audible frequency range (ie, below 20 Hz). Therefore, the release time of the time constant circuit can be set to a value larger than 50 ms.
上記で簡潔に言及したように、可制御切替機構は、それぞれの制御端子が切替制御信号に接続された1つ又は複数の半導体スイッチを備えてもよい。こうした実施形態の1つによれば、可制御切替機構は、第1の切替入力と切替出力との間に接続された第1の半導体スイッチと、第2の切替入力と切替出力との間に接続された第2の半導体スイッチとを備える。第1及び第2の半導体スイッチの各々は、切替制御信号に結合された制御端子を有する。第1及び第2の半導体スイッチの各々は、低いオン抵抗、高いオフ抵抗、及び制御端子(すなわち、ゲート)での高インピーダンスを示すMOSFETなどの半導体スイッチを備えることが好ましい。 As briefly mentioned above, the controllable switching mechanism may comprise one or more semiconductor switches, each control terminal connected to a switching control signal. According to one of such embodiments, the controllable switching mechanism includes a first semiconductor switch connected between the first switching input and the switching output, and between the second switching input and the switching output. And a second semiconductor switch connected thereto. Each of the first and second semiconductor switches has a control terminal coupled to the switching control signal. Each of the first and second semiconductor switches preferably includes a semiconductor switch such as a MOSFET that exhibits a low on-resistance, a high off-resistance, and a high impedance at the control terminal (ie, gate).
有利な一実施形態では、第1及び第2のバイアス電流源の各々はまた、切替機構のスイッチとして機能し、これにより切替機構に関する上述した機能がマイクロフォン増幅回路へのバイアス電流供給と一体化される。こうした実施形態の1つでは、第1のバイアス電流源が、可制御切替機構の第1の半導体スイッチと一体化され、第2のバイアス電流源が、可制御切替機構の第2の半導体スイッチと一体化される。第1及び第2のバイアス電流源/スイッチの各々は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に開示するようなPMOS又はNMOSトランジスタを備えてもよい。この実施形態によれば、独立したバイアス電流源とスイッチとを利用する実施形態と比較して、マイクロフォン・アセンブリの構成要素の数を削減することができる。 In one advantageous embodiment, each of the first and second bias current sources also functions as a switch of the switching mechanism, whereby the functions described above for the switching mechanism are integrated with the bias current supply to the microphone amplifier circuit. The In one such embodiment, the first bias current source is integrated with the first semiconductor switch of the controllable switching mechanism, and the second bias current source is integrated with the second semiconductor switch of the controllable switching mechanism. Integrated. Each of the first and second bias current sources / switches may comprise a PMOS or NMOS transistor as disclosed in more detail below with reference to the accompanying drawings. According to this embodiment, the number of components of the microphone assembly can be reduced as compared to an embodiment using independent bias current sources and switches.
第1及び第2の電源電圧は、様々な種類の電圧供給によって生成することができる。上述したように、第1及び/又は第3の電源電圧は、聴覚装置の電池供給電圧から給電されるリニア電圧レギュレータ又は単純なRCローパスフィルタによって生成することができる。電池供給電圧は、従来の1.2V亜鉛−空気電池セルや、1つ又は複数の充電式バッテリセルといった、聴覚装置の電池源から生成され得る。マイクロフォン・アセンブリは、ブースト変換器やチャージ・ポンプといったDC−DC電力変換器であって、第2の電源電圧を生成するように構成させたものを備えてもよい。DC−DC電力変換器は、電池供給電圧から、又は、第1の電源電圧から供給を受けることができる。第2のDC電圧レベルは、DC−DC電力変換器を適切に適用することによって、第1のDC電圧レベルよりも1.5倍以上高くすることができ、例えば、第1のDC電圧レベルよりも1.5から3.0倍までの間で高くすることができる。 The first and second power supply voltages can be generated by various types of voltage supply. As described above, the first and / or third power supply voltages can be generated by a linear voltage regulator or a simple RC low pass filter powered from the battery supply voltage of the hearing device. The battery supply voltage can be generated from a battery source of the hearing device, such as a conventional 1.2V zinc-air battery cell or one or more rechargeable battery cells. The microphone assembly may comprise a DC-DC power converter, such as a boost converter or a charge pump, configured to generate a second power supply voltage. The DC-DC power converter can be supplied from a battery supply voltage or from a first power supply voltage. The second DC voltage level can be 1.5 times or more higher than the first DC voltage level by appropriately applying a DC-DC power converter, for example, than the first DC voltage level. Can also be increased between 1.5 and 3.0 times.
マイクロフォン増幅回路と、可制御切替機構と、電圧供給と、制御処理回路とは、マイクロメートル未満のディジタルCMOSベースの半導体ダイ又は基板上で一体化させてもよい。 The microphone amplifier circuit, controllable switching mechanism, voltage supply, and control processing circuit may be integrated on a sub-micrometer digital CMOS-based semiconductor die or substrate.
聴覚装置は、マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えるマイクロフォンと、トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、増幅済みマイクロフォン信号を受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、マイクロフォン増幅回路に結合された制御処理回路と、増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器とを含む。マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されている。切替可能な電源は、増幅済みマイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、マイクロフォン増幅回路に、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧と、第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧とを、選択的に接続するように構成されている。第2のDC電圧レベルは、第1のDC電圧レベルよりも高い。 The hearing device is provided in the microphone housing and includes a microphone including a microphone transducer element configured to provide a transducer signal in response to receiving sound, and to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal. A microphone amplifier circuit configured to: and a control processing circuit coupled to the microphone amplifier circuit for receiving and processing the amplified microphone signal in response to a hearing impairment of the user; and detecting the level of the amplified microphone signal And a level detector configured. The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power source. The switchable power supply includes a first power supply voltage having a first DC voltage level and a second power supply voltage having a second DC voltage level in the microphone amplifier circuit based on a detection level of the amplified microphone signal. Are selectively connected. The second DC voltage level is higher than the first DC voltage level.
任意選択的に、マイクロフォン増幅回路は、マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合され、第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルより低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器とを備える。 Optionally, the microphone amplifier circuit is coupled to the microphone transducer element and receives power from a first power supply voltage or a third power supply voltage having a third DC voltage level that is lower than the second DC voltage level. And a second preamplifier comprising a signal input port coupled to the signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to a switchable power supply.
任意選択的に、マイクロフォン・トランスジューサ素子及び第1のプレ増幅器は、マイクロフォンのマイクロフォン・ハウジングに配置されている。マイクロフォン・ハウジングは、第1又は第3の電源電圧に結合された電源端子を備える。第2のプレ増幅器と、第1及び第2の電源と、レベル検出器とは、聴覚装置の制御処理回路で一体化される。 Optionally, the microphone transducer element and the first preamplifier are disposed in the microphone housing of the microphone. The microphone housing includes a power supply terminal coupled to the first or third power supply voltage. The second preamplifier, the first and second power supplies, and the level detector are integrated by a control processing circuit of the hearing device.
任意選択的に、切替可能な電源は、検出レベルが所定のしきい値レベル未満であるときは、マイクロフォン増幅回路に第1の電源電圧を接続し、検出レベルが所定のしきい値レベル以上であるときは、マイクロフォン増幅回路に第2の電源電圧を接続するように構成される。 Optionally, the switchable power supply connects the first power supply voltage to the microphone amplifier circuit when the detection level is below a predetermined threshold level, and the detection level is greater than or equal to the predetermined threshold level. In some cases, the second power supply voltage is connected to the microphone amplifier circuit.
任意選択的に、切替可能な電源は、レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備える。可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、第1の電源電圧及び第2の電源電圧に結合されている。切替可能な電源は、切替制御信号によって、第1の電源電圧又は第2の電源電圧をマイクロフォン増幅回路に選択的に接続するように構成されている。 Optionally, the switchable power supply comprises a controllable switching mechanism that is responsive to a switching control signal generated by the level detector. The controllable switching mechanism is coupled to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively. The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit by a switching control signal.
任意選択的に、マイクロフォン増幅回路は、増幅済みマイクロフォン信号に基づいてディジタル化されたマイクロフォン信号を生成するように構成されたアナログ・ディジタル変換器をさらに備える。レベル検出器は、ディジタル化されたマイクロフォン信号のレベルを算定するとともに、可制御切替機構に切替制御信号を供給するように構成されたディジタル・レベル検出器を備える。切替制御信号は、ディジタル切替制御信号である。 Optionally, the microphone amplifier circuit further comprises an analog to digital converter configured to generate a digitized microphone signal based on the amplified microphone signal. The level detector includes a digital level detector configured to calculate the level of the digitized microphone signal and to provide a switching control signal to the controllable switching mechanism. The switching control signal is a digital switching control signal.
聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリは、マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンと、トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、マイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器とを含、う。マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されている。切替可能な電源は、マイクロフォン信号の検出レベルに基づいて、マイクロフォン増幅回路に第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、選択的に接続するように構成されている。第2のDC電圧レベルは、第1のDC電圧レベルよりも高い。 A microphone assembly for a hearing device is provided on a microphone housing and includes a microphone with a transducer element configured to provide a transducer signal in response to receiving sound, and an amplification based on the transducer signal A microphone amplifier circuit configured to generate a finished microphone signal and a level detector configured to detect the level of the microphone signal. The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power source. The switchable power supply selectively selects the first power supply voltage having the first DC voltage level or the second power supply voltage having the second DC voltage level in the microphone amplifier circuit based on the detection level of the microphone signal. Configured to connect to. The second DC voltage level is higher than the first DC voltage level.
任意選択的に、切替可能な電源は、レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えており、この可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、第1の電源電圧と第2の電源電圧とに接続されている。切替可能な電源は、切替制御信号によって、マイクロフォン増幅回路に第1の電源電圧又は第2の電源電圧を選択的に接続するように構成されている。 Optionally, the switchable power supply includes a controllable switching mechanism that is responsive to a switching control signal generated by the level detector, the controllable switching mechanism via first and second switching inputs, respectively. The first power supply voltage and the second power supply voltage are connected. The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit by a switching control signal.
任意選択的に、マイクロフォン増幅回路は、マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合されており、第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルより低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、を備える。 Optionally, the microphone amplifier circuit is coupled to the microphone transducer element and draws power from a third power supply voltage having a first DC voltage level or a third DC voltage level lower than the second DC voltage level. A first preamplifier configured to receive; a second preamplifier comprising a signal input port coupled to the signal output port of the first preamplifier and a power port coupled to the switchable power source; Prepare.
任意選択的に、マイクロフォン・アセンブリは、マイクロフォン増幅回路の入力トランジスタと制御可能な切替機構の出力との間に結合されたバイアス電流源をさらに含む。 Optionally, the microphone assembly further includes a bias current source coupled between the input transistor of the microphone amplifier circuit and the output of the controllable switching mechanism.
任意選択的に、バイアス電流源は、マイクロフォン信号のレベルとは無関係に、実質的に一定のバイアス電流を提供するように構成されている。 Optionally, the bias current source is configured to provide a substantially constant bias current regardless of the level of the microphone signal.
任意選択的に、マイクロフォン・アセンブリは、第1の電源電圧と可制御切替機構の第1の切替入力との間に結合された第1のバイアス電流源と、第2の電源電圧と可制御切替機構の第2の切替入力との間に結合された第2のバイアス電流源と、をさらに含む。 Optionally, the microphone assembly includes a first bias current source coupled between the first power supply voltage and the first switching input of the controllable switching mechanism, a second power supply voltage and the controllable switching. A second bias current source coupled between the second switching input of the mechanism.
任意選択的に、マイクロフォン・アセンブリは、レベル検出器に結合されるとともに、切替制御信号のアタック・タイム及びリリース・タイムを設定するように構成された時定数回路をさらに含み、切替制御信号は、アタック・タイムの間ではマイクロフォン増幅回路を第1の電源電圧から切断するとともに、可制御切替機構を介してマイクロフォン増幅回路を第2の電源電圧に接続させる。 Optionally, the microphone assembly further includes a time constant circuit coupled to the level detector and configured to set an attack time and a release time of the switching control signal, the switching control signal comprising: During the attack time, the microphone amplifier circuit is disconnected from the first power supply voltage, and the microphone amplifier circuit is connected to the second power supply voltage via the controllable switching mechanism.
任意選択的に、可制御切替機構は、第1の切替入力と切替出力の間に接続された第1の半導体スイッチと、第2の切替入力と切替出力の間に接続された第2の半導体スイッチとを備え、第1及び第2の半導体スイッチの各々は、レベル検出器に結合された制御端子を有する。 Optionally, the controllable switching mechanism includes a first semiconductor switch connected between the first switching input and the switching output, and a second semiconductor connected between the second switching input and the switching output. Each of the first and second semiconductor switches has a control terminal coupled to the level detector.
任意選択的に、第1のバイアス電流源が可制御切替機構の第1の半導体スイッチと一体化されており、第2のバイアス電流源が可制御切替機構の第2の半導体スイッチと一体化されている。 Optionally, the first bias current source is integrated with the first semiconductor switch of the controllable switching mechanism, and the second bias current source is integrated with the second semiconductor switch of the controllable switching mechanism. ing.
他のさらなる態様及び特徴については以下の詳細な説明を読むことにより明らかとなろう。 Other additional aspects and features will become apparent upon reading the following detailed description.
上記した添付図面に関連付けて、実施形態をさらに詳細に説明する。 The embodiment will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
以下では様々な実施形態について図面を参照しながら説明する。さらに、これらの図面が実施形態の説明を容易にすることのみを意図したものであることを理解すべきである。これらは、本発明に関する網羅的な説明や、本発明の範囲に対する限定を意図したものではない。さらに図示した実施形態は、必ずしもその態様や利点のすべてを示していない。ある特定の実施形態に関連して説明する態様や利点は、必ずしも当該実施形態を限定するものではなく、かつ他の任意の実施形態で(それについての図示がない場合やそれについての明示的な記載がない場合であっても)実施することが可能である。 Various embodiments will be described below with reference to the drawings. Furthermore, it should be understood that these drawings are only intended to facilitate the description of the embodiments. They are not intended to be an exhaustive description of the invention or to limit the scope of the invention. Furthermore, the illustrated embodiments do not necessarily show all of their aspects and advantages. The aspects and advantages described in connection with a particular embodiment are not necessarily limited to that embodiment, and may be used in any other embodiment (where there is no illustration or an explicit description thereof). (Even if not described).
図1は、聴覚装置の切替可能な電源を備えたマイクロフォン・アセンブリ100の簡略概要ブロック図である。聴覚装置は、耳かけ型(Behind−the−Ear;BTE)、外耳道挿入型(In−the−Canal;ITC)、完全外耳道挿入型(Completely−in−Canal;CIC)やその他など、任意の種類の補聴器ハウジング様式を備えることできる。聴覚装置は、出力増幅器と、制御処理回路と、外耳道音圧を発生させるための小型レシーバ/スピーカといった、ある種の通例の構成要素(但し、簡略とするためにこれらはすべて省略している)を備えることできる。制御処理回路は、アナログ・ディジタル変換器ΣΔ1 115の出力を介してマイクロフォン・アセンブリ100の出力に供給されるディジタル化されたマイクロフォン信号に結合させることができる。制御処理回路は、聴覚装置のユーザの聴覚障害に応じてMMからのディジタル化されたマイクロフォン信号に対して1つ又は複数の信号処理機能を適用する、ソフトウェアプログラム可能なDSPコアを備えることできる。これらの信号処理機能は、非線形増幅、ノイズ低減、周波数応答成形、その他などの機能に関して異なる処理パラメータを備えることできる。
FIG. 1 is a simplified schematic block diagram of a
マイクロフォン・アセンブリ100は、外部からアクセス可能なプラス側電源端子VDDを通じて電力供給を受けるマイクロフォンMMを備える。このマイクロフォン・アセンブリMMは、マイクロフォン・ハウジング(図示せず)内に設けられたマイクロフォン・トランスジューサ素子(図示せず)を備える。このマイクロフォン・トランスジューサ素子は、音の受け取りに応答してトランスジューサ信号を生成する容量性エレクトレット・トランスジューサ素子を備えることができる。このマイクロフォンMMはさらに、マイクロフォン・トランスジューサ素子の出力に直接結合された第1のプレ増幅器(図示せず)を備える。このプレ増幅器は、容量性エレクトレット・トランスジューサ素子に最小の信号損失で結合可能となるように、極めて高い入力インピーダンスを有することができる。第1のプレ増幅器には、プラス側電源端子VDDから電力が供給される。増幅済み又はバッファリング済みのマイクロフォン信号は、マイクロフォン信号出力端子103上の第1のプレ増幅器によって、マイクロフォン・アセンブリ100の別のマイクロフォン増幅回路101に一体化された第2のプレ増幅器に供給される。第2のプレ増幅器は、そのゲート入力が増幅済み又はバッファリング済みのマイクロフォン信号に結合されるPMOSトランジスタM1を備えた入力段を備える。PMOSトランジスタM1は、ドレイン又は負荷回路105(たとえば、1つ又は複数の負荷抵抗器を備える)と連携して、ΣΔ1アナログ・ディジタル変換器115によるディジタル形式への変換前に、マイクロフォンMMによって伝達されたバッファリング済み又は増幅済みのマイクロフォン信号へ、所定の僅かな信号増幅を提供するように構成されることができる。当業者であれば理解されるように、第2のプレ増幅器は、PMOSトランジスタM1で示したように単一の増幅段を備えてもよいし、複数の増幅段(たとえば、カスケード式に結合させた増幅段)を備えてもよい。さらにM1は、PMOSトランジスタで示した以外の別の種類のトランジスタ素子(例えば、NMOSトランジスタ、JFET又はバイポーラ(BJT)トランジスタ)を備えてもよい。
The
マイクロフォン増幅回路101はさらに、切替機構SW1を備えた切替可能な電源102と、PMOSトランジスタM2及びM3と、2つの独立した電源電圧VDDL及びVDDHとを備える。第1の電源電圧VDDLは、第1のDC電圧レベルを提供する。第2の電源電圧VDDHは、第1のDC電圧レベルと比べて絶対値として高い第2のDC電圧レベル(即ち、より大きく正であるDC電圧又はより大きく負であるDC電圧)を有する。第1の電源電圧VDDLは、マイクロフォンMMのプラス側電源端子VDDに与えられ得る。第1及び第2のDC電圧レベルの絶対値ならびにこれらの差は、当該聴覚装置の特性に応じて様々となり得る。聴覚装置の電源が1.2V亜鉛−空気電池などの典型的な補聴器電池セルである場合、第1のDC電圧レベルは、リニア・レギュレータや単純なRCベースのローパスフィルタなどの電圧レギュレータによって、約0.9〜1.1Vになるように調整されることができる。この状況において、第2のDC電圧レベルは、第1のDC電圧レベルの約2倍の値(すなわち、約1.8〜2.2V)になるように設定されることができる。当業者であれば理解されるように、第2の電源電圧VDDHは、適当に構成されたDC−DC電力変換器117、例えば、マイクロフォン増幅回路101の電池電圧端子VBATに直接結合されるか、上述の調節された電圧に結合されるブースト変換器やチャージ・ポンプによって生成することができる。DC−DC変換器117の次には、第2の電源電圧VDDHに対する供給ノイズ又はリップルを抑制するために、リニアタイプの電圧レギュレータを続けた後に、この後者をM3のソース端子に結合させることできる。
The
切替可能な電源102のPMOSトランジスタM3は、PMOSトランジスタM1の周りの入力段に対する第1の実質的に一定のバイアス電流源として構成されており、SW1がこのバイアス電流源をM1の電源ポート又は入力119に接続したときに、M1に対して第1の低い電源電圧VDDHから所望の事前設定されたDCバイアス電流を供給する。バイアス電流を大きくすると、電力消費の上昇と引き換えにノイズが低下することから、DCバイアス電流の選択されるレベルは、入力段トランジスタM1のノイズ要件に応じて様々となる。但し、典型的な補聴器用途では、M3は、2μAと25μAとの間の第1のDCバイアス電流をM1に伝達するように構成され得る。所望の第1のDCバイアス電流は、M3のゲート端子113に結合され、適当なDCバイアス電圧VBIASを供給する適当に構成された電流ミラー回路(図示せず)によって設定されることができる。切替可能な電源102のPMOSトランジスタM2は、PMOSトランジスタM1の周りの入力段に対する第2の一定バイアス電流源として構成されており、SW1がこのバイアス電流源をM1の電源ポート119に接続したときに、M1に対して第2の(より高い)電源電圧VDDHから所望の第2のDCバイアス電流を供給する。典型的な補聴器用途では、M2は、同じ接続について上述した理由のために、2μAと25μAとの間の第2のDCバイアス電流レベルを伝達するように構成され得る。従って、切替機構SW1は、切断されたバイアス電流源がカットオフされて本質的に電流を有さないようにしつつ、入力段に動作電流を供給するために、第1のバイアス電流源M3と第2のバイアス電流源M2のいずれかを、M1の電源ポート119へ選択的に接続するように構成されている。
The PMOS transistor M3 of the
当業者であれば、第1のDCバイアス電流と第2のDCバイアス電流とが、本質的に同一のレベルに設定し得ることを理解されよう。これによれば、マイクロフォン増幅回路の入力段のノイズレベルを、有効化/選択されたバイアス電流源と無関係に、ほとんど一定に保つことができる。これは、M1のトランジスタ寸法が十分に大きく、フリッカーノイズを影響のないレベルまで低減できる場合では、バイアス電流レベルがノイズレベルに関する支配的な要因となるためである。但し、代替的な実施形態として、第1のDCバイアス電流レベルは、M2とM3の適当な構成によって、第2のDCバイアス電流レベルと比べて顕著に大きいレベル(たとえば、2倍の大きさ)に設定されてもよい。 One skilled in the art will appreciate that the first DC bias current and the second DC bias current can be set to essentially the same level. According to this, the noise level of the input stage of the microphone amplifier circuit can be kept almost constant irrespective of the bias current source that is enabled / selected. This is because when the transistor size of M1 is sufficiently large and the flicker noise can be reduced to an unaffected level, the bias current level becomes a dominant factor regarding the noise level. However, as an alternative embodiment, the first DC bias current level is significantly higher than the second DC bias current level (eg, twice as large) due to the appropriate configuration of M2 and M3. May be set.
マイクロフォン増幅回路101は、第2のプレ増幅器の出力ノードにおいて、増幅済みマイクロフォン信号114のレベルを検出するように構成されたレベル検出器107をさらに備える。この出力ノードは、図1に概要を示したようなPMOSトランジスタM1の周りに構成された入力段の出力となることがある。当業者であれば、マイクロフォン増幅回路内に存在する他のマイクロフォン信号を、代わりにレベル検出の目的で使用することができることを理解されよう。レベル検出器107は、ピーク電圧やピーク電力、RMS電圧又は電力レベル、平均電圧又は電力レベル、その他など増幅済みマイクロフォン信号に関する様々な種類のレベル推定を行うように構成されることできる。レベル検出器107は、増幅済みマイクロフォン信号114の検出レベルをしきい電圧又は基準電圧と比較するとともに、検出レベルがしきい電圧を超えるかしきい電圧未満であるかに基づいて、第1又は第2の電源電圧VDDL、VDDHを第2のプレ増幅器の電源入力119へ選択的に接続するように構成されることができる。レベル検出器107は、任意選択のリリース及びアタック・タイム回路109を通じて、適当な切替制御信号111を生成するとともに、その制御信号を切替機構SW1の1つ又は複数の制御入力に与える。それにより、所望の電源電圧が選択され、SW1を介して導通されるとともに、その間は他の供給電圧が切断される。
The
レベル検出器107のしきい電圧又は基準電圧は、切替機構SW1を介して第1の電源電圧VDDLから第2のより高い電源電圧VDDHへの切替えが望ましいとされる増幅済みマイクロフォン電圧のある特定のレベルに対応した値に設定されることがある。供給電圧を切替えることは、例えば、M1の周りの第2のプレ増幅器の入力段が、マイクロフォンMMによって生成された増幅済みマイクロフォン信号114の電圧信号揺れを、聴覚可能な歪みを伴わずに処理することが不可能であることから望ましいといえる。この状況は、本実施形態ではマイクロフォン・ハウジングに配置される第1のプレ増幅器の電源電圧VDDが第1の電源電圧VDDLと概ね等しく、かつ、電流源M3と入力トランジスタM1を正しく動作可能とするために、第2のプレ増幅器が入力信号とVDD供給電圧の間の最小電圧ヘッドルームを有する場合に、特に関連深い。第2のプレ増幅器の信号処理能力は、その電源ポート119をより高い電源電圧VDDHに結合させることによって、入力段トランジスタM1のドレインにおいて歪みのないac信号電圧揺れが付随的に増大することから、顕著に改善される。他方、M1によって引き出されるDCバイアス電流がここで第2のより高い電源電圧VDDHによって供給されると、M1のDCバイアス電流が概ね一定に保持されていれば、第2のプレ増幅器の電力消費が顕著に増大することを意味する。第1の電源電圧VDDLが1.0VのDCレベルを有し、第2の電源電圧VDDHが2.0VのDCレベルを有すると仮定すると、電源電圧の切替えによって第1及び第2の電源における実際の変換損失に応じて電力消費は概ね2倍になる。しかし、レベル検出器のしきい電圧を調整してマイクロフォンMMの位置における基準音圧が適当に高いレベル(たとえば、90dB SPLを超える又は100dB SPLを超えるようなマイクロフォン・トランスジューサ素子上の音圧レベルに対応する)になるように選択されている場合、実際の多くの音響環境において、第2のプレ増幅器が第2の電源電圧VDDHに結合されている総時間は、第2のプレ増幅器が第1の電源電圧VDDLに結合されている総時間と比較して短くなり得る。従って、長期的には、その電力消費の増加は、マイクロフォン・アセンブリの平均電力消費の僅かな上昇をもたらすに過ぎない。
The threshold voltage or reference voltage of the
このため、第1及び第2の電源電圧VDDL及びVDDHと連携した切替可能な電源102により、第2のプレ増幅器は、高い音圧レベルにおいても、歪み無く、かつ一定の高供給電圧動作により生じる従来技術のプレ増幅器の平均電力消費の顕著な上昇を伴うことなく、マイクロフォン信号の最大ac信号揺れを処理することが可能となる。本マイクロフォン増幅回路では、マイクロフォン音圧レベルが低いレベル又は通常のレベルにあるときに、プレ増幅器の電源が第1のより低い電源電圧VDDLに結合されるため、第2のプレ増幅器の平均電力消費がより低く保たれる。これは、聴覚装置の日常的な使用において特に最も一般的な音響環境である。さらに、VDDLへの切替えによって第2のプレ増幅器のノイズレベルが大きく影響を受けないように、第2の電源電圧から第1の電源電圧VDDLへの切替えにおいて、第2のプレ増幅器内におけるDCバイアス電流が本質的に不変に保たれ得ることは注目すべきことである。
Thus, the
上述したように、レベル検出器107は、任意選択のリリース及びアタック・タイム回路109を通じて、適当な切替制御信号111を生成する。当業者であれば、リリース及びアタック・タイム回路109を、レベル検出器107と一体化し得ることが理解されよう。リリース及びアタック・タイム回路109の役割は、第1の電源電圧VDDLと第2の電源電圧VDDHとの間の切替えに関連したポップ音やクリック音などの可聴性の産物を最小限にするように、切替制御信号111の適当なアタック・タイム及び適当なリリース・タイムを設定することである。このアタック・タイムは、切替周波数成分が可聴周波数範囲を超える(すなわち、20kHzを超える)ような小さい値に設定することが好ましい。アタック・タイムは50μs未満とすることができる。アタック・タイムの間において、切替制御信号は、可制御切替機構SW1を介して、第2のプレ増幅器の電源ポート119を第1の電源電圧VDDLから切断するとともに、これを第2の電源電圧VDDHに接続する。リリース・タイムは、切替周波数成分の大部分が可聴周波数範囲未満(すなわち、20Hz未満)に入るように、アタック・タイムよりかなり大きな値に設定することが好ましい。またこれによれば、制御信号がパルス状の音響パターンに応答して急激に上下に変化することがなく、たとえば音圧が上述した音圧しきい値未満に収まるような妥当な時間間隔にわたって、第2の電源電圧VDDHへの接続を維持することが保証される。リリース・タイムは50msより大きい値に設定され得る。リリース・タイムの間において、切替制御信号111は、可制御切替機構SW1を介して、第2のプレ増幅器の入力段の電源ポート119を第2の電源電圧VDDHから切断するとともに、これを第1の電源電圧VDDLに接続する。
As described above, the
可制御切替機構SW1は、様々な方式で構成され得る。一実施形態において、SW1は、その各々が単独の切替制御信号により制御された独立に動作する1対の半導体スイッチを備える。従って、この実施形態では、切替制御信号を二値信号とすることができる。この一対の半導体スイッチの第1の半導体スイッチは、第1の切替入力と切替出力の間に接続されている(ここで、後者は第2のプレ増幅器の電源ポート119に接続されている)。この切替入力は、第1の電源電圧VDDLと第2の電源電圧VDDHのうちの一方に接続されている。切替機構の第2の切替入力と切替出力の間には、第2の半導体スイッチが接続されている。第2の半導体スイッチの入力は、第1の半導体スイッチとは反対の電源電圧に接続されている。第1と第2の半導体スイッチの各々は、低いオン抵抗、高いオフ抵抗及び制御端子(すなわち、ゲート)での高インピーダンスを示すMOSFETを備えることができる。
The controllable switching mechanism SW1 can be configured in various ways. In one embodiment, SW1 comprises a pair of independently operating semiconductor switches, each of which is controlled by a single switching control signal. Therefore, in this embodiment, the switching control signal can be a binary signal. The first semiconductor switch of the pair of semiconductor switches is connected between the first switching input and the switching output (where the latter is connected to the
増幅済みマイクロフォン信号114の変換又はディジタル化を行うΣΔ1アナログ・ディジタル変換器115は、たとえば1から10MHzの間といったオーバーサンプリング速度で動作することができる。図2に関連して以下で検討するような別の実施形態では、増幅済みマイクロフォン信号のディジタル化によって生じる電源切替プロセスの時間遅延を最小限にするために、別の種類のアナログ・ディジタル変換器が利用されている。時間遅延が短いことは、以下で詳細に検討するように、本実施形態で利用されるアナログ領域ではなくディジタル化済み/サンプリング済みのマイクロフォン信号に基づいたディジタル領域でレベル検出器を動作させる際に有利となり得る。
A ΣΔ1 analog-to-
図2は、第2の実施形態に応じた切替可能な電源202を備えた聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリ200の簡略概要ブロック図である。比較を容易にするために、本実施形態及び上述した第1の実施形態において同じ特徴には、対応する参照番号が付与されている。当業者であれば、マイクロフォンMMの特性及び受動的及び能動的なデバイス及び回路ブロックの特性に関する上の一般的所見は、特に否定する記述がない限り、本実施形態の対応するデバイスについても等しく適用可能であることが理解されよう。本マイクロフォン・アセンブリ200とマイクロフォン・アセンブリ100の上述した実施形態との主な違いは、このレベル検出器207が、アナログ・ディジタル変換器215の出力の位置に供給されるディジタル化された増幅済みマイクロフォン信号216を検出し、これに応じてディジタル領域で動作することである。ディジタル化された増幅済みマイクロフォン信号216は、第2のプレ増幅器の出力の位置における増幅済みマイクロフォン信号214のサンプリング及び変換によって導出される。従って、レベル検出器207は、ディジタル化されたマイクロフォン信号216に基づいて動作するように、適当に構成されたディジタル論理回路を備えることができる。上述したように、アナログ・ディジタル変換器215は、アナログ・ディジタル変換器215の入力における増幅済みマイクロフォン信号214から切替制御信号211までの時間遅延を最小化するために、フラッシュ変換器など待機時間が低いタイプであることが好ましい。当業者であれば、レベル検出器207及び/又は任意選択のリリース及びアタック・タイム回路209が、聴覚装置の上述した制御処理回路のソフトウェアプログラム可能なDSPコアの実行可能プログラム命令からなる所定の組を含んだ、それぞれのプログラム・ルーチン/ソフトウェア・コンポーネントとして具現化し得ることを理解されよう。後者の実施形態によれば、レベル検出器207とリリース及びアタック・タイム回路209のそれぞれの機能の設計及び適応において、大きな自由度を得ることができる。
FIG. 2 is a simplified schematic block diagram of a
図3は、第3の実施形態に応じた切替可能な電源302を備えた聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリ300の簡略概要ブロック図である。比較を容易にするために、本実施形態及び上述した第1の実施形態において同じ特徴には、対応する参照番号が付与されている。当業者であれば、マイクロフォンMMの特性及び受動的及び能動的なデバイス及び回路ブロックの特性に関する上の一般的所見は、特に否定する記述がない限り、本実施形態の対応するデバイスについても等しく適用可能であることが理解されよう。本マイクロフォン・アセンブリ300とマイクロフォン・アセンブリ100、200の上述した実施形態との主な違いは、一定バイアス電流源M3及びM2の各々がさらに、切替器の役割をしていること、即ち、独立した切替機構SW1に関する上述の機能が一体化されていることである。一定バイアス電流源M3の制御又はゲート端子313bは、図示したように任意選択のリリース及びアタック・タイム回路309から供給される、又は直接的にレベル検出器307から供給される第1の制御信号311bによって制御される。制御又はゲート端子313bはまた、図1のM3に関して検討したように一定バイアス電流源M3がアクティブであるときに所望のDCバイアス電流をM1に設定するために、適当なDCバイアス電圧VBIASに接続されている。第1の制御信号311bは、一定バイアス電流源M3がアクティブのときに第1の制御信号311bが高インピーダンス状態に設定されるように、3状態出力ドライバ又はポートによって供給されてもよい。一定バイアス電流源M3が代ってオフにされたとき、この3状態出力ドライバは、制御又はゲート端子313bをインピーダンスが低い固定の論理レベル又は状態まで引き寄せることができる。これによって、制御又はゲート端子313bが適当な電位にされ、PMOSトランジスタM3が、オフ状態又は非導通状態に切替えられる。一定バイアス電流源M2は、制御又はゲート端子313aにおける電圧を、リリース及びアタック・タイム回路309からの又は直接的にレベル検出器307からの第2の制御信号311aによって制御することにより、対応する方式で制御されることができる。
FIG. 3 is a simplified schematic block diagram of a
項目:
1.マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応じてトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えるマイクロフォンと、
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号を受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、前記マイクロフォン増幅回路に結合させた制御処理回路と、
を備え、
前記マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合された電源ポートを有し、前記切替可能な電源は、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路の電源ポートへ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高く、
前記増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するとともに、前記マイクロフォン信号の検出されたレベルに基づいて、前記第1及び第2の電源電圧を前記電源ポートに接続するように構成されたレベル検出器をさらに備える、
を備える聴覚装置。
item:
1. A microphone comprising a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to receiving sound;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal;
A control processing circuit coupled to the microphone amplifier circuit for receiving the amplified microphone signal and processing it in response to a user's hearing impairment;
With
The microphone amplifier circuit has a power port coupled to a switchable power supply, the switchable power supply having a first power supply voltage having a first DC voltage level or a second DC voltage level. 2 is configured to selectively connect a power supply voltage of 2 to the power supply port of the microphone amplifier circuit, the second DC voltage level being higher than the first DC voltage level;
A level detector configured to detect a level of the amplified microphone signal and to connect the first and second power supply voltages to the power supply port based on the detected level of the microphone signal; Prepare
A hearing device comprising:
2.前記マイクロフォン増幅回路は、
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子のトランスジューサ信号に直接結合され、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力が供給される第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、
を備える、項目1に記載の聴覚装置。
2. The microphone amplifier circuit is
A first power coupled directly to the transducer signal of the microphone transducer element and powered from a third power supply voltage having a third DC voltage level lower than the first power supply voltage or the second DC voltage level. 1 preamplifier,
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
The hearing device according to item 1, comprising:
3.前記マイクロフォン・トランスジューサ素子及び前記第1のプレ増幅器は、前記第1又は第3の電源電圧に結合された電源端子を備える前記マイクロフォンの共通のマイクロフォン・ハウジングに配置されており、
前記第2のプレ増幅器と、前記第1及び第2の電源と、前記レベル検出器とは聴覚装置の前記制御処理回路に一体化されている、
項目2に記載の聴覚装置。
3. The microphone transducer element and the first preamplifier are disposed in a common microphone housing of the microphones having a power supply terminal coupled to the first or third power supply voltage;
The second preamplifier, the first and second power supplies, and the level detector are integrated in the control processing circuit of the hearing device;
Item 3. The hearing device according to item 2.
4.前記マイクロフォン増幅回路と前記マイクロフォン・トランスジューサ素子は、マイクロフォン・ハウジングの内部に配置されている、項目2に記載の聴覚装置。 4). The hearing device according to item 2, wherein the microphone amplifier circuit and the microphone transducer element are disposed inside a microphone housing.
5.前記切替可能な電源は、前記検出レベルが所定のしきい値レベル未満であるときは、前記第1の電源電圧を前記マイクロフォン増幅回路の前記電源ポートに接続し、前記検出レベルが前記所定のしきい値レベル以上であるときは、前記第2の電源電圧を前記電源ポートに接続するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の聴覚装置。 5. The switchable power supply connects the first power supply voltage to the power supply port of the microphone amplifying circuit when the detection level is less than a predetermined threshold level, and the detection level is the predetermined level. The hearing device according to any of the preceding items, wherein the hearing device is configured to connect the second power supply voltage to the power supply port when the threshold level is equal to or higher than the threshold level.
6.前記切替可能な電源は、前記レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えており、
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに結合されており、
切替出力が、前記マイクロフォン増幅回路の電源ポートに接続されている、
上記項目のいずれかに記載の聴覚装置。
6). The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is coupled to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switching output is connected to the power supply port of the microphone amplifier circuit.
The hearing device according to any of the above items.
7.前記マイクロフォン増幅回路は、増幅済みマイクロフォン信号に基づいてディジタル化されたマイクロフォン信号を生成するように構成されたアナログ・ディジタル変換器をさらに備え、
前記レベル検出器は、前記ディジタル化されたマイクロフォン信号のレベルを算定するとともに、前記可制御切替機構にディジタル切替制御信号を供給するように構成されたディジタル・レベル検出器を備える、
項目6に記載の聴覚装置。
7). The microphone amplifier circuit further comprises an analog to digital converter configured to generate a digitized microphone signal based on the amplified microphone signal;
The level detector comprises a digital level detector configured to calculate a level of the digitized microphone signal and to supply a digital switching control signal to the controllable switching mechanism.
Item 6. The hearing device according to item 6.
8.聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリであって、
マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応じてトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンと、
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路であって、前記トランスジューサ信号に結合された信号入力ポートと、切替可能な電源に結合された電源ポートとを有し、前記切替可能な電源は、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路の電源ポートへ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高い、マイクロフォン増幅回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するとともに、前記マイクロフォン信号の検出されたレベルに基づいて、前記第1及び第2の電源電圧を前記電源ポートに接続するように構成されたレベル検出器と、
を備えるマイクロフォン・アセンブリ。
8). A microphone assembly for a hearing device,
A microphone with a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to sound reception;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal, having a signal input port coupled to the transducer signal and a power port coupled to a switchable power source. The switchable power supply selectively connects a first power supply voltage having a first DC voltage level or a second power supply voltage having a second DC voltage level to a power supply port of the microphone amplifier circuit. A microphone amplifier circuit, wherein the second DC voltage level is higher than the first DC voltage level;
A level detector configured to detect the level of the amplified microphone signal and to connect the first and second power supply voltages to the power supply port based on the detected level of the microphone signal;
A microphone assembly comprising:
9.前記切替可能な電源は、前記レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えており、
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに接続されており、
切替出力が、前記マイクロフォン増幅回路の電源ポートに接続されている、
項目8に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
9. The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is connected to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switching output is connected to the power supply port of the microphone amplifier circuit.
Item 9. The microphone assembly according to item 8.
10.前記マイクロフォン増幅回路は、
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子のトランスジューサ信号に直接結合され、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力が供給される第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、
を備える、項目8又は9に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
10. The microphone amplifier circuit is
A first power coupled directly to the transducer signal of the microphone transducer element and powered from a third power supply voltage having a third DC voltage level lower than the first power supply voltage or the second DC voltage level. 1 preamplifier,
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
The microphone assembly according to item 8 or 9, comprising:
11.前記マイクロフォン増幅回路の入力トランジスタと前記可制御切替機構の出力との間に結合されたバイアス電流源をさらに備える、項目10に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 11. Item 11. The microphone assembly of item 10, further comprising a bias current source coupled between an input transistor of the microphone amplifier circuit and an output of the controllable switching mechanism.
12.前記バイアス電流源は、前記マイクロフォン信号の前記レベルとは無関係に、実質的に一定のバイアス電流を提供するように構成されている、項目11に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 12 12. The microphone assembly of item 11, wherein the bias current source is configured to provide a substantially constant bias current regardless of the level of the microphone signal.
13.前記第1の電源電圧と前記可制御切替機構の前記第1の切替入力との間に結合された第1のバイアス電流源と、
前記第2の電源電圧と前記可制御切替機構の前記第2の切替入力との間に結合された第2のバイアス電流源と、
をさらに備える、項目9から12のいずれかに記載のマイクロフォン・アセンブリ。
13. A first bias current source coupled between the first power supply voltage and the first switching input of the controllable switching mechanism;
A second bias current source coupled between the second power supply voltage and the second switching input of the controllable switching mechanism;
The microphone assembly according to any of items 9 to 12, further comprising:
14.前記第1及び第2のバイアス電流源は、実質的に等しいバイアス電流を提供するように構成され、それにより、前記可制御切替機構の状態とは独立して、前記マイクロフォン増幅回路へ実質的に一定のバイアス電流を提供する、項目13に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 14 The first and second bias current sources are configured to provide substantially equal bias currents, thereby providing substantially independent to the microphone amplifier circuit independent of the state of the controllable switching mechanism. 14. A microphone assembly according to item 13, which provides a constant bias current.
15.前記レベル検出器に結合されるとともに、前記切替制御信号のアタック・タイム及びリリース・タイムを設定するように構成された時定数回路をさらに備え、
前記切替制御信号前記のアタックでは、前記可制御切替機構を介して、後者が前記マイクロフォン増幅回路の電源ポートを前記第1の電源電圧から切断するとともに、当該電源ポートを前記第2の電源電圧に接続させる、項目8から14のいずれかに記載のマイクロフォン・アセンブリ。
15. A time constant circuit coupled to the level detector and configured to set an attack time and a release time of the switching control signal;
In the attack of the switching control signal, the latter disconnects the power supply port of the microphone amplifier circuit from the first power supply voltage via the controllable switching mechanism, and the power supply port is set to the second power supply voltage. The microphone assembly according to any one of items 8 to 14, which is connected.
16.前記時定数回路は、50μs未満の、より好ましくは10μs未満のアタック・タイムを提供するように構成された、項目15に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 16. 16. The microphone assembly of item 15, wherein the time constant circuit is configured to provide an attack time of less than 50 μs, more preferably less than 10 μs.
17.前記可制御切替機構は、
前記第1の切替入力と切替出力の間に接続された第1の半導体スイッチと、
前記第2の切替入力と前記切替出力の間に接続された第2の半導体スイッチとを備え、
前記第1及び第2の半導体スイッチの各々は、前記切替制御信号に結合された制御端子を有する、項目8から16のいずれかに記載のマイクロフォン・アセンブリ。
17. The controllable switching mechanism is
A first semiconductor switch connected between the first switching input and the switching output;
A second semiconductor switch connected between the second switching input and the switching output;
17. The microphone assembly according to any of items 8 to 16, wherein each of the first and second semiconductor switches has a control terminal coupled to the switching control signal.
18.第1のバイアス電流源は、前記可制御切替機構の前記第1の半導体スイッチと一体化され、第2のバイアス電流源は、前記可制御切替機構の前記第2の半導体スイッチと一体化されている、項目17に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 18. A first bias current source is integrated with the first semiconductor switch of the controllable switching mechanism, and a second bias current source is integrated with the second semiconductor switch of the controllable switching mechanism. 18. The microphone assembly according to item 17.
19.前記第2の電源電圧を生成するように構成された、ブースト変換器又はチャージ・ポンプといったDC−DC電力変換器と、
前記第1の電源電圧及び/又は前記第3の電源電圧を生成するように構成されたリニア電圧レギュレータと、
の少なくとも一方をさらに備える項目8から18のいずれかに記載のマイクロフォン・アセンブリ。
19. A DC-DC power converter, such as a boost converter or a charge pump, configured to generate the second power supply voltage;
A linear voltage regulator configured to generate the first power supply voltage and / or the third power supply voltage;
19. The microphone assembly according to any one of items 8 to 18, further comprising at least one of the following.
20.マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応じてトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えるマイクロフォンと、
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号の受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、前記マイクロフォン増幅回路に結合させた制御処理回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器と、
を備え、
前記マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されており、前記切替可能な電源は、前記増幅済みマイクロフォン信号の前記検出レベルに基づいて、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高い、
聴覚装置。
20. A microphone comprising a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to receiving sound;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal;
A control processing circuit coupled to the microphone amplifier circuit for receiving the amplified microphone signal and processing in response to a user's hearing impairment;
A level detector configured to detect the level of the amplified microphone signal;
With
The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power supply, the switchable power supply being a first power supply voltage having a first DC voltage level based on the detection level of the amplified microphone signal or A second power supply voltage having a second DC voltage level is configured to be selectively connected to the microphone amplifier circuit, wherein the second DC voltage level is higher than the first DC voltage level;
Hearing device.
21.前記マイクロフォン増幅回路は、
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合されており、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備えた第2のプレ増幅器と、
を備える、項目20に記載の聴覚装置。
21. The microphone amplifier circuit is
Coupled to the microphone transducer element and configured to receive power from a first power supply voltage or a third power supply voltage having a third DC voltage level that is lower than the second DC voltage level. A first preamplifier;
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
The hearing device according to item 20, comprising:
22.前記マイクロフォン・トランスジューサ素子及び前記第1のプレ増幅器は、前記第1又は第3の電源電圧に結合された電源端子を備える前記マイクロフォンのマイクロフォン・ハウジングに配置されており、
前記第2のプレ増幅器と、前記第1及び第2の電源と、前記レベル検出器とは聴覚装置の前記制御処理回路に一体化されている、
項目21に記載の聴覚装置。
22. The microphone transducer element and the first preamplifier are disposed in a microphone housing of the microphone with a power supply terminal coupled to the first or third power supply voltage;
The second preamplifier, the first and second power supplies, and the level detector are integrated in the control processing circuit of the hearing device;
Item 22. The hearing device according to Item 21.
23.前記切替可能な電源は、前記検出レベルが所定のしきい値レベル未満であるときは、前記第1の電源電圧を前記マイクロフォン増幅回路に接続し、前記検出レベルが前記所定のしきい値レベル以上であるときは、前記第2の電源電圧を前記マイクロフォン増幅回路に接続するように構成されている、項目20に記載の聴覚装置。 23. The switchable power supply connects the first power supply voltage to the microphone amplifier circuit when the detection level is lower than a predetermined threshold level, and the detection level is equal to or higher than the predetermined threshold level. , The hearing device of item 20, wherein the hearing device is configured to connect the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit.
24.前記切替可能な電源は、前記レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えており、
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに結合されており、
前記切替可能な電源は、前記切替制御信号によって前記マイクロフォン増幅回路に前記第1の電源電圧又は前記第2の電源電圧を選択的に接続するように構成されている、
項目20に記載の聴覚装置。
24. The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is coupled to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit according to the switch control signal.
Item 20. A hearing device according to item 20.
25.前記マイクロフォン増幅回路は、増幅済みマイクロフォン信号に基づいてディジタル化されたマイクロフォン信号を生成するように構成されたアナログ・ディジタル変換器をさらに備え、
前記レベル検出器は、前記ディジタル化されたマイクロフォン信号のレベルを算定するとともに、前記可制御切替機構に前記切替制御信号を供給するように構成されたディジタル・レベル検出器を備え、前記切替制御信号はディジタル切替制御信号である、
項目24に記載の聴覚装置。
25. The microphone amplifier circuit further comprises an analog to digital converter configured to generate a digitized microphone signal based on the amplified microphone signal;
The level detector includes a digital level detector configured to calculate the level of the digitized microphone signal and to supply the switching control signal to the controllable switching mechanism, the switching control signal Is a digital switching control signal,
25. A hearing device according to item 24.
26.聴覚装置のためのマイクロフォン・アセンブリであって、
マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応じてトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンと、
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、
前記マイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器と、
を備え、
前記マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されており、前記切替可能な電源は、前記マイクロフォン信号の前記検出レベルに基づいて、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高い、
マイクロフォン・アセンブリ。
26. A microphone assembly for a hearing device,
A microphone with a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to sound reception;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal;
A level detector configured to detect the level of the microphone signal;
With
The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power supply, the switchable power supply being a first power supply voltage or a second power supply having a first DC voltage level based on the detection level of the microphone signal. A second power supply voltage having a DC voltage level is selectively connected to the microphone amplifier circuit, the second DC voltage level being higher than the first DC voltage level;
Microphone assembly.
27.前記切替可能な電源は、前記レベル検出器が生成した切替制御信号に応答する可制御切替機構を備えており、
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに接続されており、
前記切替可能な電源は、前記切替制御信号によって、前記第1の電源電圧又は前記第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されている、
項目26に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
27. The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is connected to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit according to the switch control signal.
27. A microphone assembly according to item 26.
28.前記マイクロフォン増幅回路は、
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合されているとともに、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、
を備える、項目26に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
28. The microphone amplifier circuit is
Coupled to the microphone transducer element and configured to receive power from a third power supply voltage having a third DC voltage level that is lower than the first power supply voltage or the second DC voltage level. A first preamplifier,
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
27. The microphone assembly of item 26, comprising:
29.前記マイクロフォン増幅回路の入力トランジスタと前記可制御切替機構の出力との間に結合されたバイアス電流源をさらに備える、項目27に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 29. 28. The microphone assembly of claim 27, further comprising a bias current source coupled between an input transistor of the microphone amplifier circuit and an output of the controllable switching mechanism.
30.前記バイアス電流源は、前記マイクロフォン信号の前記レベルとは無関係に、実質的に一定のバイアス電流を提供するように構成されている、項目29に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 30. 30. The microphone assembly of item 29, wherein the bias current source is configured to provide a substantially constant bias current independent of the level of the microphone signal.
31.前記第1の電源電圧と前記可制御切替機構の前記第1の切替入力との間に結合された第1のバイアス電流源と、
前記第2の電源電圧と前記可制御切替機構の前記第2の切替入力との間に結合された第2のバイアス電流源と、
をさらに備える、項目27に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
31. A first bias current source coupled between the first power supply voltage and the first switching input of the controllable switching mechanism;
A second bias current source coupled between the second power supply voltage and the second switching input of the controllable switching mechanism;
28. The microphone assembly of item 27, further comprising:
32.前記レベル検出器に結合されるとともに、前記切替制御信号のアタック・タイム及びリリース・タイムを設定するように構成された時定数回路をさらに備え、
前記アタック・タイムの間における切替制御信号は、前記可制御切替機構を介して、前記マイクロフォン増幅回路を前記第1の電源電圧から切断するとともに、前記マイクロフォン増幅回路を前記第2の電源電圧に接続させる、項目27に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
32. A time constant circuit coupled to the level detector and configured to set an attack time and a release time of the switching control signal;
The switching control signal during the attack time disconnects the microphone amplifier circuit from the first power supply voltage and connects the microphone amplifier circuit to the second power supply voltage via the controllable switching mechanism. 28. The microphone assembly according to item 27.
33.前記可制御切替機構は、
前記第1の切替入力と切替出力の間に接続された第1の半導体スイッチと、
前記第2の切替入力と前記切替出力の間に接続された第2の半導体スイッチとを備え、
前記第1及び第2の半導体スイッチの各々は、前記レベル検出器に結合された制御端子を有する、項目27に記載のマイクロフォン・アセンブリ。
33. The controllable switching mechanism is
A first semiconductor switch connected between the first switching input and the switching output;
A second semiconductor switch connected between the second switching input and the switching output;
28. The microphone assembly of item 27, wherein each of the first and second semiconductor switches has a control terminal coupled to the level detector.
34.第1のバイアス電流源は、前記可制御切替機構の前記第1の半導体スイッチと一体化され、第2のバイアス電流源は、前記可制御切替機構の前記第2の半導体スイッチと一体化されている、項目33に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 34. A first bias current source is integrated with the first semiconductor switch of the controllable switching mechanism, and a second bias current source is integrated with the second semiconductor switch of the controllable switching mechanism. 34. A microphone assembly according to item 33.
特定の実施形態について図示し説明してきたが、これらは特許請求した発明を限定することを意図したものでないと理解されるとともに、当業者には特許請求した発明の精神及び趣旨を逸脱することなく様々な変更及び修正を行い得ることは明らかであろう。したがって明細書及び図面は、制約の意味ではなく例証の意味であると見なすべきである。特許請求した発明は、代替形態、修正形態及び等価形態を包含するように意図している。 While specific embodiments have been illustrated and described, it will be understood that they are not intended to limit the claimed invention and those skilled in the art will not depart from the spirit and spirit of the claimed invention. It will be apparent that various changes and modifications can be made. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded in an illustrative sense rather than a restrictive sense. The claimed invention is intended to cover alternatives, modifications and equivalents.
Claims (15)
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号の受け取り、ユーザの聴覚障害に応じて処理するために、前記マイクロフォン増幅回路に結合させた制御処理回路と、
前記増幅済みマイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器と、
を備え、
前記マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されており、前記切替可能な電源は、前記増幅済みマイクロフォン信号の前記検出レベルに基づいて、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高い、
聴覚装置。 A microphone comprising a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to receiving sound;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal;
A control processing circuit coupled to the microphone amplifier circuit for receiving the amplified microphone signal and processing in response to a user's hearing impairment;
A level detector configured to detect the level of the amplified microphone signal;
With
The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power supply, the switchable power supply being a first power supply voltage having a first DC voltage level based on the detection level of the amplified microphone signal or A second power supply voltage having a second DC voltage level is configured to be selectively connected to the microphone amplifier circuit, wherein the second DC voltage level is higher than the first DC voltage level;
Hearing device.
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合されており、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、
を備える、請求項1に記載の聴覚装置。 The microphone amplifier circuit is
Coupled to the microphone transducer element and configured to receive power from a first power supply voltage or a third power supply voltage having a third DC voltage level that is lower than the second DC voltage level. A first preamplifier;
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
The hearing device according to claim 1, comprising:
前記第2のプレ増幅器と、前記第1及び第2の電源と、前記レベル検出器とは聴覚装置の前記制御処理回路に一体化されている、
請求項2に記載の聴覚装置。 The microphone transducer element and the first preamplifier are disposed in a microphone housing of the microphone with a power supply terminal coupled to the first or third power supply voltage;
The second preamplifier, the first and second power supplies, and the level detector are integrated in the control processing circuit of the hearing device;
The hearing device according to claim 2.
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに結合されており、
前記切替可能な電源は、前記切替制御信号によって前記マイクロフォン増幅回路に前記第1の電源電圧又は前記第2の電源電圧を選択的に接続するように構成されている、
請求項1に記載の聴覚装置。 The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is coupled to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit according to the switch control signal.
The hearing device according to claim 1.
前記レベル検出器は、前記ディジタル化されたマイクロフォン信号のレベルを算定するとともに、前記可制御切替機構に前記切替制御信号を供給するように構成されたディジタル・レベル検出器を備え、前記切替制御信号はディジタル切替制御信号である、
請求項5に記載の聴覚装置。 The microphone amplifier circuit further comprises an analog to digital converter configured to generate a digitized microphone signal based on the amplified microphone signal;
The level detector includes a digital level detector configured to calculate the level of the digitized microphone signal and to supply the switching control signal to the controllable switching mechanism, the switching control signal Is a digital switching control signal,
The hearing device according to claim 5.
マイクロフォン・ハウジングに設けられ、音の受け取りに応じてトランスジューサ信号を提供するように構成されたマイクロフォン・トランスジューサ素子を備えたマイクロフォンと、
前記トランスジューサ信号に基づいて増幅済みマイクロフォン信号を生成するように構成されたマイクロフォン増幅回路と、
前記マイクロフォン信号のレベルを検出するように構成されたレベル検出器と、
を備え、
前記マイクロフォン増幅回路は、切替可能な電源に結合されており、前記切替可能な電源は、前記マイクロフォン信号の前記検出レベルに基づいて、第1のDC電圧レベルを有する第1の電源電圧又は第2のDC電圧レベルを有する第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されており、前記第2のDC電圧レベルは前記第1のDC電圧レベルより高い、
マイクロフォン・アセンブリ。 A microphone assembly for a hearing device,
A microphone with a microphone transducer element provided in the microphone housing and configured to provide a transducer signal in response to sound reception;
A microphone amplifier circuit configured to generate an amplified microphone signal based on the transducer signal;
A level detector configured to detect the level of the microphone signal;
With
The microphone amplifier circuit is coupled to a switchable power supply, the switchable power supply being a first power supply voltage or a second power supply having a first DC voltage level based on the detection level of the microphone signal. A second power supply voltage having a DC voltage level is selectively connected to the microphone amplifier circuit, the second DC voltage level being higher than the first DC voltage level;
Microphone assembly.
前記可制御切替機構は、第1及び第2の切替入力をそれぞれ介して、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とに接続されており、
前記切替可能な電源は、前記切替制御信号によって、前記第1の電源電圧又は前記第2の電源電圧を、前記マイクロフォン増幅回路へ選択的に接続するように構成されている、
請求項7に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 The switchable power source includes a controllable switching mechanism that responds to a switching control signal generated by the level detector,
The controllable switching mechanism is connected to the first power supply voltage and the second power supply voltage via first and second switching inputs, respectively.
The switchable power supply is configured to selectively connect the first power supply voltage or the second power supply voltage to the microphone amplifier circuit according to the switch control signal.
The microphone assembly of claim 7.
前記マイクロフォン・トランスジューサ素子に結合されているとともに、前記第1の電源電圧又は前記第2のDC電圧レベルよりも低い第3のDC電圧レベルを有する第3の電源電圧から電力を受け取るように構成された第1のプレ増幅器と、
前記第1のプレ増幅器の信号出力ポートに結合された信号入力ポート及び前記切替可能な電源に結合された電源ポートを備える第2のプレ増幅器と、
を備える、請求項7に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 The microphone amplifier circuit is
Coupled to the microphone transducer element and configured to receive power from a third power supply voltage having a third DC voltage level that is lower than the first power supply voltage or the second DC voltage level. A first preamplifier,
A second preamplifier comprising a signal input port coupled to a signal output port of the first preamplifier and a power supply port coupled to the switchable power supply;
The microphone assembly of claim 7 comprising:
前記第2の電源電圧と前記可制御切替機構の前記第2の切替入力との間に結合された第2のバイアス電流源と、
をさらに備える、請求項8に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 A first bias current source coupled between the first power supply voltage and the first switching input of the controllable switching mechanism;
A second bias current source coupled between the second power supply voltage and the second switching input of the controllable switching mechanism;
The microphone assembly of claim 8 further comprising:
前記アタック・タイムの間における切替制御信号は、前記可制御切替機構を介して、前記マイクロフォン増幅回路を前記第1の電源電圧から切断するとともに、前記マイクロフォン増幅回路を前記第2の電源電圧に接続させる、請求項8に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 A time constant circuit coupled to the level detector and configured to set an attack time and a release time of the switching control signal;
The switching control signal during the attack time disconnects the microphone amplifier circuit from the first power supply voltage and connects the microphone amplifier circuit to the second power supply voltage via the controllable switching mechanism. The microphone assembly of claim 8.
前記第1の切替入力と切替出力の間に接続された第1の半導体スイッチと、
前記第2の切替入力と前記切替出力の間に接続された第2の半導体スイッチとを備え、
前記第1及び第2の半導体スイッチの各々は、前記レベル検出器に結合された制御端子を有する、請求項8に記載のマイクロフォン・アセンブリ。 The controllable switching mechanism is
A first semiconductor switch connected between the first switching input and the switching output;
A second semiconductor switch connected between the second switching input and the switching output;
9. The microphone assembly of claim 8, wherein each of the first and second semiconductor switches has a control terminal coupled to the level detector.
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