專利名稱：減小通信鏈路的最小工作距離的方法
技術領域：
本申請涉及移動裝置之間的無線通信，尤其涉及通信鏈路中的最小距離問題。本發(fā)明具體涉及包括用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元的便攜式電子裝置，無線接收器單元包括天線、接收器和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路，接收器包括具有自動增益控制單元(AGC)的增益級。本申請還涉及運行無線接收器單元的方法、便攜式電子裝置的用途和包括便攜式電子裝置的通信系統(tǒng)。本申請還涉及包括處理器和程序代碼的數(shù)據處理系統(tǒng)和保存程序代碼的計算機 可讀介質，其中程序代碼使得處理器執(zhí)行本發(fā)明方法的至少部分步驟。本發(fā)明例如可用在涉及能夠建立到其它裝置的無線通信鏈路的便攜式電子裝置的應用中，例如聽音裝置，如助聽器。
背景技術：
典型的通信鏈路在發(fā)射器和接收器之間具有規(guī)定的最大和最小工作距離。對于適于經無線鏈路彼此通信的移動裝置如便攜式通信裝置或聽音裝置例如聽力儀器，可能出現(xiàn)發(fā)射裝置和接收裝置(有意或無意地)位于規(guī)定的工作距離之外的情況。包括第一和第二通信裝置的通信系統(tǒng)包括使發(fā)射功率適應裝置之間建立的鏈路的信號質量的動態(tài)調節(jié)方案，如EP 2211579A1中所述。在實施例中，當兩個通信裝置位于規(guī)定的工作距離之外時(即彼此太近或彼此太遠)，該系統(tǒng)適于使用動態(tài)功率調節(jié)來實現(xiàn)系統(tǒng)的部分斷電。當兩個裝置彼此太近時，接收器由于其不能處理所接收的輸入電平而“飽和”。US 2009/0130991A1描述了通過使用可調天線匹配網絡使場強最大化而使LNA的輸入在一頻率范圍與天線匹配的方法。US 2004/0080372A1描述了用于移動電話的高頻放大器，包括其輸入和輸出匹配電路處的可變電容器和電阻器，其中增益和頻率響應可自動調到避免影響移動電話的引線框的或源自制造工藝的阻抗變化的程度。

發(fā)明內容
本發(fā)明可結合任何無線鏈路一起使用，包括用于接收電磁信號并提供所接收的電信號的天線，及包括用于放大所接收的電信號并可能從所接收的電信號提取信息信號如音頻信號的收發(fā)器。通常，收發(fā)器包括用于放大輸入信號并提供放大的輸出信號的增益級，但不包括用于衰減輸入信號的衰減級。本申請的目標在于提供用于提高無線鏈路的可接受工作距離的靈活性的方案。另一目標在于減小發(fā)射和接收裝置之間的最小工作距離。本申請的目標由所附權利要求及下面描述的發(fā)明實現(xiàn)。便攜式電子裝置在本申請的一方面，本申請的目標由包括用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元的便攜式電子裝置實現(xiàn)，無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號的天線、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器、和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路，接收 器包括具有自動增益控制單元的增益級，用于自動確定應用于AGC輸入信號的AGC增益值以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時提供適當?shù)?、所恢復電信號的信號電平，其中便攜式電子裝置還包括接收所述AGC增益值并根據所述AGC增益值向所述阻抗匹配電路提供控制信號的控制單元，及其中控制單元適于基于控制信號改變天線與接收器的阻抗匹配。這具有增大無線接收器的動態(tài)范圍的優(yōu)點，例如使發(fā)射器和接收器之間的最小距
離更小。在本說明書中，術語“電磁信號”意為包括電場分量和磁場分量(基于電磁輻射)的無線信號或僅包括電或磁場分量(分別基于電或磁耦合，分別在適當?shù)碾娙菪院碗姼行栽g)的無線信號。增益級的可變增益使接收器自身能將增益設定為適當?shù)闹?，從而確保隨后的接收器電路的最佳信號電平。這已知為自動增益控制(AGC)。應當理解，阻抗匹配電路的目的在于實現(xiàn)所接收的電信號具有后面的增益級的動態(tài)范圍內的電平。這通過動態(tài)改變天線的電阻抗與接收器(增益級)的匹配度實現(xiàn)，從而如果所接收的電信號的電平在增益級的動態(tài)范圍內則保持信號不衰減(最佳匹配)，及如果所接收的電信號的電平太大(即使得增益級的增益不能足夠減小以使所接收的電信號的電平在增益級的動態(tài)范圍內)則衰減(減少的匹配(增加的失配))信號(使天線失諧)。本發(fā)明的原理在圖5中示意性地圖示。給阻抗匹配電路(用于使天線的電阻抗與接收器“匹配”)的控制信號因而用于控制阻抗匹配電路(天線和接收器阻抗之間)的匹配(或失配)度，以使能在其電平大于增益級的動態(tài)范圍的上限時衰減所接收的電信號。通常，增益級能夠將最小值Gtain和最大值GAmax之間的增益Ga應用于輸入信號。對應地，自動增益控制單元能夠將最小值Giuxmin和最大值Gmqmx之間的增益GAe。應用于輸入信號。在特定實施例中，自動增益控制單元適于放大輸入信號而不衰減輸入信號(即GmqmxSIX換言之，AGC單元不能減小輸入電平(僅能使其增大)。作為備選，AGC單元的
最小增益值GAeQnin可以〈I。阻抗匹配電路位于天線和第一增益級之間以能夠在信號饋給增益級之前衰減信號(如果必要)。在特定實施例中，當所述AGC增益值低于預定的最小AGC增益值閾值時，控制單元適于降低阻抗匹配電路的阻抗匹配(度)(從而降低來自天線的信號的強度)。在特定實施例中，當所述AGC增益值高于預定的最大AGC增益值閾值時，控制單元適于增加阻抗匹配電路的阻抗匹配(度)(從而增加來自天線的信號的強度)。在特定實施例中，自動增益控制單元適于在最小和最大值之間按多步提供所述AGC增益值。阻抗匹配電路優(yōu)選為無源電路。在特定實施例中，阻抗匹配電路包括可變電容。在特定實施例中，阻抗匹配電路包括可變電阻。在特定實施例中，阻抗匹配電路包括可變電感。在實施例中，阻抗匹配電路包括可變電容、可變電阻和可變電感中的一個或多個。
通常，由發(fā)射器和接收器部分建立的無線鏈路可屬于任何類型。例如在近場通信鏈路(如感應鏈路)中，信號強度隨L3降低，其中L為發(fā)射器和接收器之間的距離。在遠場通信鏈路中，信號強度對應地隨L2降低。具體地，對于基于近場通信的通信鏈路(如感應鏈路)，信號強度高度依賴于發(fā)射器和接收器之間的距離。鏈路的最大發(fā)射功率確定最大傳輸距離。例如，如果發(fā)射器適于總是在最大功率下工作，所接收的功率經歷最大和最小工作距離之間的非常大的差。在實施例中，無線鏈路為基于近場通信的鏈路，例如基于第一和第二通信裝置的發(fā)射器和接收器部分的天線線圈之間的感應耦合的感應鏈路。在特定實施例中，天線包括電感，如電感線圈。在特定實施例中，無線鏈路為基于第一和第二通信裝置的發(fā)射器和接收器部分的電容元件之間的電容耦合的鏈路。在實施例中，天線包括電容如貼片電容。在另一實施例中，無線鏈路基于遠場電磁輻射。在實施例中，經無線鏈路通信根據具體的調制方案安排，例如模擬調制方案如FM
(調頻)或AM (調幅)或PM (調相)，或數(shù)字調制方案如ASK (幅移鍵控)如開-關鍵控、FSK(頻移鍵控)、PSK (相移鍵控)或QAM (正交調幅)。在特定實施例中，便攜式電子裝置適于實現(xiàn)，天線與接收器的阻抗匹配的變化受控于來自控制單元的控制信號在一個或多個步驟中執(zhí)行。如果接收器因彼此靠近的兩個裝置而飽和，這有重大作用(能夠順序衰減從天線接收的電輸入信號)。在特定實施例中，便攜式電子裝置包括聽音裝置如助聽器。在特定實施例中，增益級包括第一固定(前置放大)增益級和第二可變(AGC)增益級。當發(fā)射器和接收器位于低于(正常)最小工作距離的距離處時，信號強度對于接收器的第一增益級太高以至于不能處理(飽和)，但第一增益級固定且不能衰減進入的信號。在這種情形下，如本發(fā)明中提出的天線失諧(通過改變阻抗匹配電路)可使得信號強度進入接收器的工作距離(通過衰減信號)。在實施例中，便攜式電子裝置包括本地能源如電池，例如可再充電電池。在實施例中，便攜式電子裝置為低功率裝置。術語“低功率裝置”在本說明書中意為其能量預算受限的裝置，例如由于其為便攜裝置，例如包括(有限大小的)能源(如最大容量為IOOOmAhJn500mAh)，在不更換或再充電的情形下，其持續(xù)時間有限(有限的持續(xù)時間為小時或天級，例如最多I或3或7或10天(在裝置正常運行期間))。在實施例中，便攜式電子裝置適于提供隨頻率而變的增益以補償用戶的聽力損失。在實施例中，便攜式電子裝置包括用于增強輸入信號并提供處理后的輸出信號的信號處理單元。數(shù)字助聽器的多個方面在[Schaub; 2008]中描述。在實施例中，便攜式電子裝置包括用于將電信號轉換為由用戶感知為聲信號的刺激的輸出變換器。在實施例中，輸出變換器包括多個耳蝸植入電極或骨導聽力裝置的振動器。在實施例中，輸出變換器包括用于將刺激作為聲信號提供給用戶的接收器(揚聲器)。在實施例中，便攜式電子裝置包括(可能標準化的)電接口(如連接器的形式)，用于從另一裝置如通信裝置或另一便攜式電子裝置接收有線直接電輸入信號。在實施例中，便攜式電子裝置的接收器包括解調電路，用于解調所接收的電輸入信號以提供表示信息信號(如音頻信號和/或控制信號，例如用于設置便攜式電子裝置的運行參數(shù)(如音量)和/或處理參數(shù))的電輸入信號。
在實施例中，便攜式電子裝置和/或通信裝置包括電小天線?！半娦√炀€”在本說明書中意為天線的空間延伸(如任何方向的最大物理尺寸)遠小于所傳輸?shù)碾娦盘柕牟ㄩLλΤχ。在實施例中，天線的空間延伸為10、50、100或更大的因子，或1000或更大的因子，小于所傳輸信號的載波波長λΤχ。在實施例中，便攜式電子裝置和另一裝置之間的通信處于基帶中(音頻頻率范圍，如O和20kHz之間)。優(yōu)選地，便攜式電子裝置和另一裝置之間的通信基于高于IOOkHz的頻率下的某些類的調制。優(yōu)選地，用于在便攜式電子裝置和另一裝置之間建立通信的頻率低于50GHz，例如位于IOOkHz到50MHz的范圍中(如在IMHz到IOMHz的范圍中)，或在50MHz到50GHz的范圍中。在實施例中，便攜式電子裝置包括輸入變換器(傳聲器系統(tǒng)和/或直接電輸入(如無線接收器))和輸出變換器之間的正向通路或信號通路。在實施例中，信號處理單元位于正向通路中。在實施例中，信號處理單元適于根據用戶的特定需要提供隨頻率而變的增益。 在實施例中，便攜式電子裝置包括分析通路，包括用于分析輸入信號(如確定電平、調制、信號類型、聲反饋估計量等)的功能元件。在實施例中，分析通路和/或信號通路的部分或所有信號處理在頻域進行。在實施例中，分析通路和/或信號通路的部分或所有信號處理在時域進行。在實施例中，便攜式電子裝置包括聲(和/或機械)反饋抑制系統(tǒng)。在實施例中，便攜式電子裝置還包括針對所涉及應用的其它有關功能，如壓縮、降噪等。在實施例中，便攜式電子裝置具有O. 15m級的最大外尺寸(如手持移動電話)。在實施例中，便攜式電子裝置具有O. 08m級的最大外尺寸(如頭戴式耳機)。在實施例中，便攜式電子裝置具有O. 04m級的最大外尺寸(如聽力儀器)。在實施例中，便攜式電子裝置包括用于確定輸入信號的電平(如帶電平和/或全(寬帶)信號的)的電平檢測器(LD)。助聽器中的電平檢測在W003/081947A1或US5，144, 675中描述。思途此外，提供上面描述的、“具體實施方式
”中詳細描述的及權利要求中限定的便攜式通信裝置的用途。在實施例中，提供在聽音裝置如助聽器或耳麥中的用途。方法本申請進一步提供用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元的運行方法，無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號的天線、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器、和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路。該方法包括a)在接收器中自動確定應用于AGC輸入信號的AGC增益值以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時提供適當?shù)?、所恢復電信號的信號電平；b)基于AGC增益值在阻抗匹配電路中改變天線與接收器的阻抗匹配。當由對應的過程適當代替時，上面描述的、“具體實施方式
”中詳細描述的及權利要求中限定的裝置的結構特征可與本發(fā)明方法結合，反之亦然。方法的實施例具有與對應裝置一樣的優(yōu)點。計算機可讀介質
本發(fā)明進一步提供保存包括程序代碼的計算機程序的有形計算機可讀介質，當計算機程序在數(shù)據處理系統(tǒng)上運行時，使得數(shù)據處理系統(tǒng)執(zhí)行上面描述的、“具體實施方式
”中詳細描述的及權利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步驟。除了保存在有形介質如磁盤、⑶-ROM、DVD、硬盤、或任何其它機器可讀的介質上，計算機程序也可經傳輸介質如有線或無線鏈路或網絡如因特網進行傳輸并載入數(shù)據處理系統(tǒng)從而在不同于有形介質的位置處運行。數(shù)據處理系統(tǒng)本發(fā)明進一步提供包括處理器和程序代碼的數(shù)據處理系統(tǒng)，程序代碼使得處理器執(zhí)行上面描述的、“具體實施方式
”中詳細描述的及權利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步驟。通信系統(tǒng)另一方面，本發(fā)明提供包括如上面描述的、“具體實施方式
”中詳細描述的及權利 要求中限定的便攜式電子裝置及包括發(fā)射裝置的通信系統(tǒng)，便攜式電子裝置和發(fā)射裝置適于在其間建立至少使信號能從發(fā)射裝置傳到便攜式電子裝置的無線通信鏈路。在實施例中，無線通信鏈路為單向鏈路。在特定實施例中，通信系統(tǒng)適于實現(xiàn)，無線鏈路基于發(fā)射裝置和便攜式電子裝置的相應天線線圈之間的感應耦合。在實施例中，便攜式電子裝置和發(fā)射裝置之間的通信鏈路適于實現(xiàn)，信息(如控制和狀態(tài)信號，可能音頻信號)可在其間交換或從一裝置轉發(fā)給另一裝置(雙向)。在實施例中，發(fā)射裝置為音頻網關設備，適于(例如從娛樂裝置如TV或音樂播放器、電話裝置如移動電話、或計算機如PC)接收多個音頻信號及適于選擇和/或組合所接收的音頻信號(或信號組合)中的適當信號以傳給便攜式電子裝置。在實施例中，發(fā)射裝置為娛樂裝置，例如包括TV或視頻顯示單元。在實施例中，通信系統(tǒng)尤其適于經無線通信鏈路傳輸和接收音頻。在實施例中，發(fā)射裝置為另一聽音裝置。在實施例中，通信系統(tǒng)包括適于實施雙耳聽音系統(tǒng)如雙耳助聽器系統(tǒng)的兩個聽音裝置。本發(fā)明的進一步的目標由從屬權利要求和本發(fā)明的詳細描述中限定的實施方式實現(xiàn)。除非明確指出，在此所用的單數(shù)形式的含義均包括復數(shù)形式(即具有“至少一”的意思)。應當進一步理解，說明書中使用的術語“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應當理解，除非明確指出，當元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時，可以是直接連接或耦合到其他元件，也可以存在中間插入元件。如在此所用的術語“和/或”包括一個或多個列舉的相關項目的任何及所有組合。除非明確指出，在此公開的任何方法的步驟不必須精確按所公開的順序執(zhí)行。


本發(fā)明將在下面參考附圖、結合優(yōu)選實施方式進行更完全地說明。圖I示出了根據本申請的便攜式電子裝置的實施例。
圖2示出了天線和可變阻抗匹配電路的兩個實施例。圖3示出了可變阻抗匹配電路的兩個實施例。圖4示出了根據本申請的通信系統(tǒng)的使用場合。圖5示出了應用根據本發(fā)明的可變阻抗匹配電路對動態(tài)范圍的影響的例子。為清晰起見，這些附圖均為示意性及簡化的圖，它們只給出了對于理解本發(fā)明所必要的細節(jié)，而省略其他細節(jié)。通過下面給出的詳細描述，本發(fā)明進一步的適用范圍將顯而易見。然而，應當理 解，在詳細描述和具體例子表明本發(fā)明優(yōu)選實施例的同時，它們僅為說明目的給出。對于本領域的技術人員來說，從下面的詳細描述可顯而易見地得出其它實施方式。
具體實施例方式想法是監(jiān)視進入無線接收器的AGC的信號強度并在信號使接收器的輸入級過載之前將儲能電路Q切換到較低的值(=不太靈敏的接收器)，當然，當信號再次變得較低時使該步驟反過來。在實施例中，AGC單元具有用于控制可變放大器的增益的增益控制輸出。增益控制輸出可以是模擬信號或數(shù)字信號(指示步驟中的增益設置，例如從GC=O到GC=31)。輸入信號電平越大，可變放大器中需要的增益越小，反之亦然。除了可變增益單元之外，增益控制輸出還饋給處理單元。如果增益控制信號低于對應于可變放大器的相對低增益設置的預定值(如GC ( 2)，因而相對強的輸入信號，接收天線(逐漸地，例如在一個或多個步驟中)失諧以降低信號強度。對應地，如果增益控制信號高于對應于可變放大器的相對高增益設置的預定值(如GC ^ 27)，因而相對弱的輸入信號，提高接收天線的調諧(如在一個或多個步驟中)以增加信號強度。在包括便攜式、電池驅動的接收器并對功耗有嚴格要求(包括低電池電壓和低電池容量)的系統(tǒng)中該問題尤其有關。前述系統(tǒng)的例子為包括(可能便攜的)無線發(fā)射器的音頻系統(tǒng)和包括無線接收器的聽音裝置，其中發(fā)射器和接收器之間的通信鏈路基于感應通信。前述基于感應通信鏈路的系統(tǒng)具有提供相對低功耗的潛力。另一方面，當兩個裝置彼此靠近時，由于場強的1/L3相關性因而易遭受飽和問題，該系統(tǒng)還對發(fā)射器和接收器之間的距離L敏感。在該情形下，根據本發(fā)明的系統(tǒng)特別有價值。圖I示出了根據本發(fā)明的便攜式電子裝置的實施例。圖I的便攜式電子裝置例如聽音裝置如聽力儀器包括用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元，無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號IN的天線ANT、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器REC、和用于使天線ANT的電阻抗與接收器REC匹配的阻抗匹配電路Z。接收器包括具有第一固定(前置放大)增益級A和第二可變增益級AGC的增益級。固定增益級A對輸入信號(在此所接收的電輸入信號IN)放大固定的增益值并提供放大的輸出信號INF。第二級AGC的可變增益使接收器自身能將增益設定為適當?shù)闹?，從而確保隨后的接收器或處理電路(在此為信號處理單元SP)的信號電平最佳。自動增益控制單元AGC形式的可變增益級適于自動確定應用于AGC輸入信號INF的AGC增益值(控制信號GC)以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時提供適當?shù)摹⒒謴偷碾娦盘朓NA的信號電平。便攜式電子裝置還包括接收AGC增益值GC并將控制信號MC提供給阻抗匹配電路Z的控制單元(在此為信號處理單元SP)?？刂茊卧猄P適于基于AGC增益值GC改變天線ANT與接收器REC的阻抗匹配。在實施例中，省略固定增益級A。通常，增益級(如AGC單元)僅能放大輸入信號，而不能衰減信號(或不能足夠地衰減信號，以避免增益級飽和)。圖2示出了天線和可變阻抗匹配電路的兩個實施例。天線(圖I中的ANT)示為具有電感La的感應線圈。阻抗匹配電路(圖I中的Z)分別示為可變電容C (圖2a)和可變電阻R(圖2b)。在兩種情形下，阻抗值均可通過控制信號IMC (由圖I中的控制單元SP提供)從最小值到最大值進行控制，優(yōu)選按多步進行。優(yōu)選地，著眼于天線ANT阻抗La和接收器REC輸入阻抗確定前述最小值和最大值。作為備選或另外，電感La可變。圖3示出了可變阻抗匹配電路的兩個實施例。圖3a示意性地示出了包括多個具有不同阻抗的、并聯(lián)的元件(如電阻器、電容器或電感線圈，在此指示了四個值1、2、4、8)的實施例，前述阻抗例如具有遞增的值，如數(shù)字1、2、4、8所示相互成比例。阻抗(1、2、4、8)中的一個或多個可在信號通路中進行切換，通過阻抗匹配控制信號IMC(由圖I中的控制單元·SP產生)控制的開關S1、S2、S4、S8將來自天線ANT的電輸入信號IN耦合到地。類似地，圖3b示意性地示出了包括多個具有不同阻抗的、串聯(lián)的元件(如電阻器、電容器或電感線圈，在此指示了四個值1、2、4、8)的實施例，前述阻抗例如具有遞增的值，如數(shù)字1、2、4、8所示相互成比例。從而天線的阻抗可按多步與接收器輸入阻抗匹配(或失配)。圖4示出了根據本申請的通信系統(tǒng)的使用場合。圖4示出了根據本發(fā)明的便攜式聽音系統(tǒng)的實施例的應用場合，包括一對聽音裝置(包括第一和第二聽力儀器ΗΙ-1、ΗΙ-2的雙耳助聽器系統(tǒng)形式)和音頻網關設備AG，其中音頻網關設備包括適于接收多個音頻信號的音頻選擇裝置(在此示為從娛樂裝置如電視機52、電話裝置如移動電話51、計算機如PC53、和用于從環(huán)境拾取聲音xIS如另一人的話音的外部傳聲器xMIC)。在圖4的實施例中，音頻網關設備的傳聲器11適于拾取用戶自己的話音31并能夠經無線鏈路6連接到一個或多個外部音頻源51、52、53、xMIC，無線鏈路在此為符合藍牙標準的數(shù)字傳輸鏈路形式，如音頻網關設備I中的藍牙收發(fā)器14 (BT-Tx-Rx)所示。音頻源和音頻網關設備可使用按鈕“BT對”進行配對。作為備選，鏈路可以任何其它方便的無線和/或有線方式實施，并符合任何適當?shù)恼{制類型或傳輸標準，可能對不同的音頻源不同。不同于圖4中所示的其它音頻源可連接到音頻網關設備，如音頻傳輸裝置(如音樂播放器等)。想要的聽音系統(tǒng)運行模式可通過用戶經模式選擇按鈕“模式I”和“模式2”進行選擇。音頻網關設備還具有聽音裝置的遙控功能，例如用于改變聽音裝置中的程序或運行參數(shù)(如音量，參見vol按鈕)。聽力儀器ΗΙ-1、ΗΙ-2適于分別安裝在用戶U的左耳和右耳處。圖4的實施例的每一聽力儀器包括無線收發(fā)器，用于建立到音頻網關設備AG (和/或遙控裝置)的鏈路，在此示為基于感應通信I-Rx。收發(fā)器(至少)包括感應接收器(即感應線圈，其感應耦合到音頻網關設備AG的收發(fā)器I-Tx中的相應線圈)，其適于從音頻網關設備接收無線信號(例如包括音頻信號和/或控制信號)(或基帶信號，或調制的(模擬或數(shù)字)信號，在后一情形下，從調制的信號提取音頻信號)。聽力儀器HI-1、HI-2中的每一個包括上面結合圖I所述的天線、阻抗匹配電路、接收器和控制單元。從而增加了音頻網關設備AG相對于聽力儀器HI-1、HI-2的位置的靈活性。音頻網關設備和聽力儀器之間的感應鏈路41示為單向，但作為備選，也可為雙向(例如能夠在傳輸裝置AG和接收裝置HI-1、HI-2之間交換控制信號，例如商定適當?shù)膫鬏斖ǖ?。作為備選或另外，聽力儀器(和/或音頻網關設備)可適于從裝置環(huán)境中的拾音線圈(T線圈)接收音頻信號。聽力儀器HI-I、HI-2中的每一個包括選擇器/混合器單元SEL/MIX，用于選擇來自該儀器的傳聲器的輸入音頻信號或來自無線接收器單元I-Rx的輸入信號或其混合，及將所得的輸入信號提供為輸出。在實施例中，選擇器/混合器單元可由用戶經用戶接口 UI進行控制。首頻網關設備AG不為攜帶在用戶U頸部周圍的頸圈42中。頸圈42可具有攜帶圈和環(huán)路天線的組合功能，來自音頻網關設備的音頻信號饋到其內以更好地感應耦合到聽音裝置的感應收發(fā)器。可根據本發(fā)明修改和使用的音頻選擇裝置例如在EP1460769A1、EP1981253A1 和 TO2009/135872A1 中描述。
圖5示出了應用根據本發(fā)明的可變阻抗匹配電路(圖I中的Z)對天線接收的信號的動態(tài)范圍的影響的例子。包括AGC單元的增益級的最小信號強度(SS)電平SSmin和最大信號強度電平SSmaxN2間的“正常動態(tài)范圍”在圖5的下部中示出，其鄰近包括可根據本發(fā)明控制的阻抗匹配電路的相同增益級的“擴大的動態(tài)范圍”。圖5的頂部曲線示出了 AGC單元的增益單元的輸入信號(如從天線接收)的信號強度(輸入電平，按[dB]計的SS)增加而變化的示意性例子。增益從最大值Gaimx減小到最小值當AGC的輸入信號的信號強度增加到超出SSmaxN (對應于正常動態(tài)范圍的上水平及AGC單元的GAmin增益)時，Ga不能進一步降低。沒有根據本發(fā)明的可變阻抗匹配電路(衰減從天線給增益級的輸入信號)的增益級將因天線信號強度大于SSmaxN而飽和。根據本發(fā)明，可變阻抗匹配電路可通過降低天線和接收器之間的阻抗匹配電路的匹配度而將正常動態(tài)范圍(SSmin到SSmaxN)增大為擴大的動態(tài)范圍(SSniin到SS_X)，從而減小從天線給增益級的輸入信號，如圖5的底部曲線所示。從而允許天線信號具有更大的動態(tài)范圍，而仍然可由增益級進行適當?shù)靥幚怼Ｔ趫D5的例子中，阻抗匹配電路的增益(衰減)Gz示為在最大值Gzmax (在此為I)和最小值GzmilJn
O.01 (或更大)之間變化。在實施例中，最大值Gzniax小于或等于1，例如在O. 5和I之間的范圍中。在實施例中，增益級的AGC的增益的最大值G—為105。在實施例中，增益級的AGC的增益的最小值6- 等于I。作為備選，最小值Gtain可大于I (如大于或等于100)或小于I (如小于或等于0.01)。如果增益級包括第一固定(前置放大)增益級，最小增益GAmin通常由前述級的固定增益確定。在圖5的例子中，頂部曲線，AGC單元的增益Ga隨輸入信號強度變化在信號強度的對數(shù)標度[dB]上成線性。實現(xiàn)增益G隨信號SS強度增加而減小的任何其他函數(shù)相關也是可能的。圖5底部曲線中所示的阻抗匹配電路的增益(衰減)Gz同樣如此。本發(fā)明由獨立權利要求的特征限定。從屬權利要求限定優(yōu)選實施例。權利要求中的任何附圖標記不意于限定其范圍?！﹥?yōu)選實施例已經在前面進行了說明，但是應當強調的是，本發(fā)明不受這些實施例的限制，而是可以權利要求限定的主題內的其它方式實現(xiàn)。參考文獻· EP 2 211 579A1(OTICON)· [Schaub;2008]Arthur Schaub, Digital hearing Aids, Thieme Medical.Pub.，2008.
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權利要求
1.一種便攜式電子裝置，包括用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元，所述無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號的天線、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器、和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路，所述接收器包括具有自動增益控制單元的增益級，所述自動增益控制單元用于自動確定應用于AGC輸入信號的AGC增益值以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時使所恢復的電信號具有適當?shù)男盘栯娖?，其中所述便攜式電子裝置還包括接收所述AGC增益值并根據所述AGC增益值向所述阻抗匹配電路提供控制信號的控制單元，及其中所述控制單元適于基于所述控制信號改變天線與接收器的阻抗匹配。
2.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中，當所述AGC增益值低于預定的最小AGC增益值閾值時，所述控制單元適于降低所述阻抗匹配電路的阻抗匹配。
3.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中，當所述AGC增益值高于預定的最大AGC增益值閾值時，所述控制單元適于增加所述阻抗匹配電路的阻抗匹配。
4.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中所述自動增益控制單元適于在最小和最大值之間按多步提供所述AGC增益值。
5.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中所述阻抗匹配電路包括可變電容、可變電阻和可變電感中的一個或多個。
6.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中所述天線包括電感。
7.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中所述天線包括電容。
8.根據權利要求I的便攜式電子裝置，適于實現(xiàn)天線與接收器的阻抗匹配的變化受控于來自控制單元的控制信號按一步或多步完成。
9.根據權利要求1-8任一所述的便攜式電子裝置，其中所述增益級包括第一固定增益級和第二可變增益級。
10.根據權利要求I的便攜式電子裝置，其中包括自動增益控制單元的增益級適于放大輸入信號但不能衰減輸入信號。
11.根據權利要求I的便攜式電子裝置，包括聽音裝置。
12.用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元的運行方法，所述無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號的天線、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器、和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路，所述方法包括 a)在接收器中自動確定應用于AGC輸入信號的AGC增益值以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時使所恢復的電信號具有適當?shù)男盘栯娖剑? b)基于AGC增益值在阻抗匹配電路中改變天線與接收器的阻抗匹配。
13.根據權利要求I的便攜式電子裝置的用途。
14.一種通信系統(tǒng)，包括根據權利要求I的便攜式電子裝置及包括發(fā)射裝置，所述便攜式電子裝置和所述發(fā)射裝置適于在其間建立至少使信號能從發(fā)射裝置傳到便攜式電子裝置的無線鏈路。
全文摘要
本申請公開了一種減小通信鏈路的最小工作距離的方法，其具體為用于從發(fā)射裝置接收無線信號的無線接收器單元的運行方法，所述無線接收器單元包括用于接收電磁信號并提供所接收的電輸入信號的天線、用于提供從所接收的電輸入信號恢復的電信號的接收器、和用于使天線的電阻抗與接收器匹配的阻抗匹配電路，所述方法包括a)在接收器中自動確定應用于AGC輸入信號的AGC增益值以在所述AGC輸入信號的電平在分別對應于最大和最小AGC增益值的最小信號電平和最大信號電平之間的范圍中時使所恢復的電信號具有適當?shù)男盘栯娖?；b)基于AGC增益值在阻抗匹配電路中改變天線與接收器的阻抗匹配。本申請具有增大無線接收器的動態(tài)范圍的優(yōu)點，即使發(fā)射器和接收器之間的最小距離更小。
文檔編號H04B1/18GK102904592SQ20121026093
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2011年7月26日
發(fā)明者H·本德森 申請人:奧迪康有限公司