一種植入式骨導(dǎo)助聽器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種植入式骨導(dǎo)助聽器，包括體外單元和體內(nèi)單元，所述體內(nèi)單元固定在患者頭部皮膚與頭骨之間，所述體外單元包括音頻接收模塊、音頻處理模塊、第一電源模塊、時(shí)鐘源和RF混頻發(fā)射模塊，所述體內(nèi)單元包括RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊、驅(qū)動放大模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊分別與所述音頻處理模塊和RF混頻發(fā)射模塊連接并為其供電，所述第二電源模塊分別與所述RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊和驅(qū)動放大模塊連接并為其供電。實(shí)施本實(shí)用新型的植入式骨導(dǎo)助聽器，具有以下有益效果：能大大減少并發(fā)癥的發(fā)生。
【專利說明】
一種植入式骨導(dǎo)助聽器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及助聽器領(lǐng)域，特別涉及一種植入式骨導(dǎo)助聽器。
【背景技術(shù)】
[0002]骨導(dǎo)助聽器是將外界聲波收集轉(zhuǎn)換成電信號并放大傳入到植入顱骨的振子，并通過振子振動直接振動顱骨的裝置，代替中耳聽骨鏈的放大功能，成為傳統(tǒng)助聽器的重要的補(bǔ)充，尤其適用于治療老年性聾和耳的出生缺陷性疾病，如外耳道先天閉鎖和聽骨鏈畸形等造成的傳導(dǎo)性聾。
[0003]目前，骨導(dǎo)助聽器產(chǎn)品主要包括體配式、部分植入式和全植入式產(chǎn)品。其中，體配式骨導(dǎo)助聽器由于振子置于皮膚外側(cè)，無法與頭部皮膚緊密接觸而傳聲效果欠佳，因此臨床應(yīng)用受限；部分植入式骨導(dǎo)助聽器產(chǎn)品中以BAHA(骨錨式助聽器)臨床應(yīng)用最多也最有效。與傳統(tǒng)骨導(dǎo)助聽器相比，BAHA具有聲音傳送效率高、音質(zhì)好、耗電量少、配戴舒適安全等優(yōu)點(diǎn)，能為患者帶來較好的聲音效果;與傳統(tǒng)氣導(dǎo)助聽器相比，可減少耳道感染、耳悶脹感和配戴疼痛等癥狀。但是，研究報(bào)道BAHA植入術(shù)后各類并發(fā)癥發(fā)生率6.1 %?59 %不等，主要包括皮膚反應(yīng)、感染、鈦植入體周圍皮膚軟組織增生、骨融合失敗、基座丟失、需再次手術(shù)修正等等，罕見的尚有硬腦膜膿腫、局部神經(jīng)瘤、疼痛等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述產(chǎn)生并發(fā)癥的缺陷，提供一種能大大減少并發(fā)癥的發(fā)生的植入式骨導(dǎo)助聽器。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種植入式骨導(dǎo)助聽器，包括體外單元和體內(nèi)單元，所述體內(nèi)單元固定在患者頭部皮膚與頭骨之間，所述體外單元包括音頻接收模塊、音頻處理模塊、第一電源模塊、時(shí)鐘源和RF混頻發(fā)射模塊，所述體內(nèi)單元包括RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊、驅(qū)動放大模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊分別與所述音頻處理模塊和RF混頻發(fā)射模塊連接并為其供電，所述音頻接收模塊接收來自外界的聲音、并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到所述音頻處理模塊，所述音頻處理模塊將所述電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號、并將所述數(shù)字音頻信號調(diào)制成高頻PWM波后傳送到所述RF混頻發(fā)射模塊，所述時(shí)鐘源產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其轉(zhuǎn)換為方波信號后傳送到所述RF混頻發(fā)射模塊，所述RF混頻發(fā)射模塊將所述方波信號與所述高頻PWM波進(jìn)行混頻得到RF信號，并將所述RF信號發(fā)送到所述RF接收模塊，所述RF接收模塊將所述RF信號發(fā)送到所述檢波模塊進(jìn)行檢波得到高頻PWM波，所述檢波模塊將所述高頻PWM波發(fā)送到所述信號處理模塊，所述信號處理模塊將所述高頻PWM波轉(zhuǎn)換成占空比正確的PffM波，并將其還原為模擬音頻信號，所述驅(qū)動放大模塊接收所述信號處理模塊輸出的模擬音頻信號、對其進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換及功率放大，所述第二電源模塊分別與所述RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊和驅(qū)動放大模塊連接并為其供電。
[0006]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述音頻接收模塊包括第一麥克風(fēng)、第二麥克風(fēng)和感應(yīng)線圈，所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別安裝在所述植入式骨導(dǎo)助聽器的不同位置，所述第一麥克風(fēng)指向佩戴者的前方、接收來自前方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳送到所述音頻處理模塊，所述第二麥克風(fēng)指向佩戴者的后方、接收來自后方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到所述音頻處理模塊，所述感應(yīng)線圈接收來自手機(jī)的聲音、將其轉(zhuǎn)換為感生電壓信號傳送到所述音頻處理模塊。
[0007]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述音頻處理模塊包括DSP數(shù)字信號處理器和PWM調(diào)制器，所述DSP數(shù)字信號處理器將所述第一麥克風(fēng)輸出的電信號、所述第二麥克風(fēng)輸出的電信號和所述感應(yīng)線圈輸出的感生電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，并將所述數(shù)字音頻信號傳送到所述PWM調(diào)制器，所述PWM調(diào)制器將所述數(shù)字音頻信號調(diào)制為輸出占空比隨所述數(shù)字音頻信號幅度變化的高頻PWM波。
[0008]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述時(shí)鐘源包括晶振和時(shí)鐘整形電路，所述晶振產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其發(fā)送到所述時(shí)鐘整形電路，所述時(shí)鐘整形電路將所述時(shí)鐘信號整形為所述方波信號。
[0009]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述RF混頻發(fā)射模塊包括混頻發(fā)射電路和發(fā)射線圈，所述混頻發(fā)射電路接收所述PWM調(diào)制器輸出的高頻PWM波和所述時(shí)鐘整形電路輸出的方波信號并進(jìn)行混頻，所述發(fā)射線圈的一端與混頻發(fā)射電路的一端連接，所述發(fā)射線圈的另一端與所述混頻發(fā)射電路的另一端連接。
[0010]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述混頻發(fā)射電路包括第一三極管、第二 MOS管、第三MOS管、第^^一電阻、第十三電阻、第十三電容、第十五電容和第四電感，所述第二 MOS管的柵極與所述PWM調(diào)制器的輸出端連接，所述第二 MOS管的漏極通過所述第十三電阻分別與所述第十一電阻的一端和第一三極管的基極連接，所述第十一電阻的另一端和第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過所述第四電感分別與所述第三MOS管的漏極、第十三電容的一端和第十五電容的一端連接，所述第三MOS管的柵極與所述時(shí)鐘整形電路的輸出端連接，所述第十三電容的另一端與所述發(fā)射線圈的一端連接，所述第三MOS管的源極、第十五電容的另一端和發(fā)射線圈的另一端均接地。
[0011]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述第一電源模塊包括第一電池和第一穩(wěn)壓電路，所述第一電池的正極分別與所述DSP數(shù)字信號處理器和第一穩(wěn)壓電路的一端連接，所述第一電池的負(fù)極接地，所述第一穩(wěn)壓電路的另一端分別與所述PWM調(diào)制器和混頻發(fā)射電路連接。
[0012]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述檢波模塊包括二極管檢波電路、第一低通濾波電路和緩沖放大電路，所述二極管檢波電路包括檢波二極管、第i^一電容和第十五電阻，所述檢波二極管的陽極與所述RF接收模塊的一端連接，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的一端與所述檢波二極管的陰極連接，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的另一端接地，所述第一低通濾波電路包括第二十三電阻和第十二電容，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的一端與所述第二十三電阻的一端連接，所述第二十三電阻的另一端通過所述第十二電容接地，所述緩沖放大電路包括第十電容、第十六電阻、第二十電阻、第一緩沖放大器、第二十一電阻和第十七電容，所述第十電容和第十六電阻并聯(lián)的一端與所述第二十三電阻的另一端連接，所述第十電容和第十六電阻并聯(lián)的另一端與所述第一緩沖放大器的同相輸入端連接，所述第一緩沖放大器的反相輸入端通過所述第二十電阻接地，所述第二十一電阻和第十七電容并聯(lián)的一端與所述第一緩沖放大器的反相輸入端連接，所述第二十一電阻和第十七電容并聯(lián)的另一端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接。
[0013]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述信號處理模塊包括抽樣判決電路和第二低通濾波電路，所述抽樣判決電路包括第二 i^一電阻、第十九電阻、第十六電容和電壓比較器，所述電壓比較器的同相輸入端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接，所述電壓比較器的同相輸入端還通過所述第二十一電阻與其輸出端連接，所述第十九電阻的一端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接，所述第十九電阻的另一端與所述電壓比較器的反相輸入端連接，所述電壓比較器的反相輸入端還通過所述第十六電容接地，所述第二低通濾波電路包括第十七電阻、第十八電阻、第十四電容和第十五電容，所述第十七電阻的一端與所述電壓比較器的輸出端連接，所述第十七電阻的另一端分別與所述第十八電阻的一端和第十四電容的一端連接，所述第十八電阻的另一端與所述第十五電容的一端連接，所述第十四電容的另一端和第十五電容的另一端均接地。
[0014]在本實(shí)用新型所述的植入式骨導(dǎo)助聽器中，所述驅(qū)動放大模塊包括第二緩沖放大器和功率放大器，所述第二緩沖放大器的一端與所述第十八電阻的另一端連接，所述第二緩沖放大器的另一端與所述功率放大器的一端連接。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型的植入式骨導(dǎo)助聽器，具有以下有益效果:由于使用體外單元和體內(nèi)單元，體內(nèi)單元固定在患者頭部皮膚與頭骨之間，該體外單元包括音頻接收模塊、音頻處理模塊、第一電源模塊、時(shí)鐘源和RF混頻發(fā)射模塊，該體內(nèi)單元包括RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊、驅(qū)動放大模塊和第二電源模塊，體外單元與體內(nèi)單元之間通過RF方式傳遞信號，能大大減少并發(fā)癥的發(fā)生。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型植入式骨導(dǎo)助聽器一個(gè)實(shí)施例中的通訊示意圖；
[0018]圖2為所述實(shí)施例中體外單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為所述實(shí)施例中RF混頻發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為所述實(shí)施例中體內(nèi)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5為所述實(shí)施例中檢波模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為所述實(shí)施例中信號處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]在本實(shí)用新型植入式骨導(dǎo)助聽器實(shí)施例中，其植入式骨導(dǎo)助聽器的通訊示意圖如圖1所示。圖1中，該植入式骨導(dǎo)助聽器包括體外單元I和體內(nèi)單元2，體外單元I和體內(nèi)單元2完全獨(dú)立，沒有物理連接，體外單元I通過RF信號將能量和信號傳輸?shù)襟w內(nèi)單元2，RF信號采用ASK方式進(jìn)行調(diào)制，體內(nèi)單元2固定在患者頭部皮膚與頭骨之間。
[0025]圖2為本實(shí)施例中體外單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2中，該體外單元I包括音頻接收模塊
11、音頻處理模塊12、第一電源模塊13、時(shí)鐘源14和RF混頻發(fā)射模塊15，圖4為本實(shí)施例中體內(nèi)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4中，體內(nèi)單元2包括RF接收模塊21、檢波模塊22、信號處理模塊23、驅(qū)動放大模塊24和第二電源模塊25，其中，第一電源模塊13分別與音頻處理模塊12和RF混頻發(fā)射模塊15連接并為其供電，音頻接收模塊11接收來自外界的聲音、并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到音頻處理模塊12，音頻處理模塊12將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號、并將數(shù)字音頻信號調(diào)制成高頻PWM波后傳送到RF混頻發(fā)射模塊15，時(shí)鐘源14產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其轉(zhuǎn)換為方波信號后傳送到RF混頻發(fā)射模塊15，RF混頻發(fā)射模塊15將方波信號與高頻PWM波進(jìn)行混頻得到RF信號，并將RF信號發(fā)送到RF接收模塊21。值得一提的是，本實(shí)施例中，時(shí)鐘源14所產(chǎn)生的固定頻率可以使RF混頻發(fā)射模塊15能夠以此頻率工作在震蕩狀態(tài)。
[0026]本實(shí)施例中，RF接收模塊21包括相互并聯(lián)的接收線圈L2和諧振電容Cl，接收線圈L2和諧振電容Cl構(gòu)成LC諧振電路，其振蕩頻率調(diào)諧在與體外的RF混頻發(fā)射模塊15相同的頻率上，以期達(dá)到最高的傳輸效率。RF接收模塊21將由體外單元I發(fā)射來的RF信號發(fā)送到檢波模塊22進(jìn)行檢波，將RF信號波形中的下半部分剔除，僅保留上半部分，檢波后得到高頻PWM波，檢波模塊22將高頻PWM波發(fā)送到信號處理模塊23，信號處理模塊23將高頻PWM波轉(zhuǎn)換成占空比正確的PWM波，并將其還原為模擬音頻信號，驅(qū)動放大模塊24接收信號處理模塊23輸出的模擬音頻信號、對其進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換及功率放大，第二電源模塊25分別與RF接收模塊21、檢波模塊22、信號處理模塊23和驅(qū)動放大模塊24連接并為其供電。圖4中，第二電源模塊25包括橋式整流電路和第二穩(wěn)壓電路251，第二穩(wěn)壓電路251與橋式整流電路連接。本實(shí)施例的植入式骨導(dǎo)助聽器將骨導(dǎo)振子全置于顱骨內(nèi)，能大大減少并發(fā)癥的發(fā)生，是植入式骨導(dǎo)助聽器的發(fā)展方向。
[0027]本實(shí)施例中，音頻接收模塊11包括第一麥克風(fēng)111、第二麥克風(fēng)112和感應(yīng)線圈LI，其中，第一麥克風(fēng)111和第二麥克風(fēng)112分別安裝在植入式骨導(dǎo)助聽器的不同位置，第一麥克風(fēng)111指向佩戴者的前方、接收來自前方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳送到音頻處理模塊12，第二麥克風(fēng)112指向佩戴者的后方、接收來自后方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到音頻處理模塊12，感應(yīng)線圈LI接收來自手機(jī)的聲音，當(dāng)使用者接聽手機(jī)時(shí)，手機(jī)揚(yáng)聲器的工作會產(chǎn)生隨聲音變化的磁場，手機(jī)靠近感應(yīng)線圈LI時(shí)，隨聲音變化的磁場會通過感應(yīng)線圈LI產(chǎn)生隨聲音變化的感生電壓信號，此感生電壓信號會傳遞給音頻處理模塊12作處理。
[0028]本實(shí)施例中，音頻處理模塊12包括DSP數(shù)字信號處理器121和PWM調(diào)制器122，DSP數(shù)字信號處理器121將第一麥克風(fēng)111輸出的電信號、第二麥克風(fēng)112輸出的電信號和感應(yīng)線圈LI輸出的感生電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，并按照預(yù)設(shè)軟件進(jìn)行處理，經(jīng)過DSP數(shù)字信號處理器121處理過的數(shù)字音頻信號傳送到P麗調(diào)制器122進(jìn)行調(diào)制，P麗調(diào)制器122將數(shù)字音頻信號調(diào)制為輸出占空比隨數(shù)字音頻信號幅度變化的高頻PWM波。高頻PWM波的頻率可調(diào)整。
[0029]本實(shí)施例中，時(shí)鐘源14包括晶振141和時(shí)鐘整形電路142，晶振141產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其發(fā)送到時(shí)鐘整形電路142，時(shí)鐘整形電路142將時(shí)鐘信號整形為方波信號。本實(shí)施例中，固定頻率為1MHz。
[0030]本實(shí)施例中，RF混頻發(fā)射模塊15包括混頻發(fā)射電路151和發(fā)射線圈L5，混頻發(fā)射電路151接收HVM調(diào)制器122輸出的高頻PWM波和時(shí)鐘整形電路142輸出的方波信號并進(jìn)行混頻，發(fā)射線圈L5的一端與混頻發(fā)射電路151的一端連接，發(fā)射線圈L5的另一端與混頻發(fā)射電路151的另一端連接。RF混頻發(fā)射模塊15的工作頻率為時(shí)鐘源14產(chǎn)生的固定頻率1MHz。[0031 ]圖3為本實(shí)施例中RF混頻發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3中，該混頻發(fā)射電路151包括第一三極管Ql、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第^^一電阻Rll、第十三電阻R13、第十三電容C13、第十五電容C15和第四電感L4，第二 MOS管Q2的柵極與HVM調(diào)制器122的輸出端連接，第二 MOS管Q2的漏極通過第十三電阻R13分別與第^^一電阻Rll的一端和第一三極管Ql的基極連接，第i^一電阻Rl I的另一端和第一三極管Ql的集電極連接，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第四電感L4分別與第三MOS管Q3的漏極、第十三電容C13的一端和第十五電容C15的一端連接，第三MOS管Q3的柵極與時(shí)鐘整形電路142的輸出端連接，第十三電容C13的另一端與發(fā)射線圈L5的一端連接，第三MOS管Q3的源極、第十五電容C15的另一端和發(fā)射線圈L5的另一端均接地。
[0032]本實(shí)施例中，RF混頻發(fā)射模塊15的供電回路中串聯(lián)了第一三極管Ql，第一三極管Ql的導(dǎo)通受第二MOS管Q2的控制，第一三極管Ql上的壓降受到PffM信號的調(diào)制。通過第一三極管Ql和第四電感L4加載到第三MOS管Q3上的電源VCC也受到PffM信號的調(diào)制，幅度隨著PWM波形變化。當(dāng)P麗波形為高電平時(shí)，第二MOS管Q2導(dǎo)通，第一三極管Ql的基極電壓下降，此時(shí)第一三極管Ql的VCE壓降較高，加在第三MOS管Q3上的電壓較低。當(dāng)HVM波形為低電平時(shí)，第二MOS管Q2關(guān)斷，第一三極管Ql的基極電壓電流升高，VCE較小，加載到第三MOS管Q3上的電壓較高。這種調(diào)制發(fā)射方式為ASK方式。RF混頻發(fā)射模塊15中的電感和電容調(diào)諧在I OMHz左右的諧振頻率，以期達(dá)到較高的效率。
[0033]本實(shí)施例中，第一電源模塊13包括第一電池BATl和第一穩(wěn)壓電路131，第一電池BATl的正極+分別與DSP數(shù)字信號處理器121和第一穩(wěn)壓電路131的一端連接，第一電池BATl的負(fù)極-接地，第一穩(wěn)壓電路131的另一端分別與PffM調(diào)制器122和混頻發(fā)射電路151連接。由于該植入式骨導(dǎo)助聽器采用標(biāo)準(zhǔn)的鋅空氣紐扣電池，所以，隨著使用時(shí)間的增加，第一電池BATl的電壓會逐步下降。為了使電路工作穩(wěn)定，需要將第一電池BATl輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，第一穩(wěn)壓電路131將第一電池BATl的電壓升壓至5V左右的恒定電壓。
[0034]圖5為本實(shí)施例中檢波模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5中，該檢波模塊22包括二極管檢波電路221、第一低通濾波電路222和緩沖放大電路223，其中，二極管檢波電路221包括檢波二極管D3、第^^一電容C11 (高頻濾波電容)和第十五電阻Rl 5 (檢波電路的負(fù)載電阻)，檢波二極管D3的陽極與RF接收模塊21的一端連接，第^^一電容Cl I和第十五電阻R15并聯(lián)的一端與檢波二極管D3的陰極連接，第十一電容Cll和第十五電阻R15并聯(lián)的另一端接地，第一低通濾波電路222包括第二十三電阻R23和第十二電容C12，第^^一電容Cl I和第十五電阻R15并聯(lián)的一端與第二十三電阻R23的一端連接，第二十三電阻R23的另一端通過第十二電容C12接地，緩沖放大電路223包括第十電容C10、第十六電阻R16、第二十電阻R20、第一緩沖放大器U3、第二^^一電阻R21和第十七電容C17，其中，第十電容ClO和第十六電阻R16并聯(lián)的一端與第二十三電阻R23的另一端連接，第十電容ClO和第十六電阻R16并聯(lián)的另一端與第一緩沖放大器U3的同相輸入端連接，第一緩沖放大器U3的反相輸入端通過第二十電阻R20接地，第二 i^一電阻R21和第十七電容C17并聯(lián)的一端與第一緩沖放大器U3的反相輸入端連接，第二 i^一電阻R21和第十七電容C17并聯(lián)的另一端與第一緩沖放大器U4的輸出端連接。
[0035]圖6為本實(shí)施例中信號處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，信號處理模塊23包括抽樣判決電路231和第二低通濾波電路232，其中，抽樣判決電路231包括第二 ^^一電阻R21、第十九電阻R19、第十六電容C16和電壓比較器U4，電壓比較器U4的同相輸入端與第一緩沖放大器U3的輸出端連接，電壓比較器U4的同相輸入端還通過第二十一電阻R21與其輸出端連接，第十九電阻R19的一端與第一緩沖放大器U3的輸出端連接，第十九電阻R19的另一端與電壓比較器U4的反相輸入端連接，電壓比較器U4的反相輸入端還通過第十六電容C16接地，第二低通濾波電路232包括第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十四電容C14和第十五電容C15，第十七電阻R17的一端與電壓比較器U4的輸出端連接，第十七電阻R17的另一端分別與第十八電阻R18的一端和第十四電容C14的一端連接，第十八電阻R18的另一端與第十五電容C15的一端連接，第十四電容C14的另一端和第十五電容C15的另一端均接地。值得一提的是，第一低通濾波電路222將經(jīng)過檢波后的RF信號中的1MHz載波濾除，僅留下調(diào)制信號(高頻PffM波)被送往抽樣判決電路231。
[0036]本實(shí)施例中，抽樣判決電路231實(shí)際上是一個(gè)參考電壓可以調(diào)整的自適應(yīng)比較器，其功能為將輸入的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成占空比正確的方波，即PWM波。抽樣判決電路231的工作過程是:調(diào)制信號被連接到電壓比較器U4的同相輸入端，反相輸入端上的電壓雖然會隨著同相輸入端變化，但由于RC電路的延遲，反相輸入端的電壓變化始終慢于同相輸入端。當(dāng)同相輸入端的電壓升高時(shí)，反相輸入端暫時(shí)維持較低電壓，所以電壓比較器U4輸出高電平，當(dāng)同相輸入端的電壓降低時(shí)，反相輸入端暫時(shí)維持較高電壓，電壓比較器U4輸出低電平。所以這種自適應(yīng)比較器無需固定的參考電壓，即不安裝第十二電阻R12和第二十二電阻R22時(shí)，都能使輸出的方波正確反應(yīng)輸入電壓的變化。
[0037]本實(shí)施例中，電壓比較器U4的反相輸入端的RC電路(第十九電阻R19和第十六電容C16)參數(shù)決定了輸出方波波形的占空比和輸入信號的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)?shù)谑烹娮鑂19和第十六電容C16設(shè)置正確時(shí)，輸出的方波與體外單元I調(diào)制的PWM波形相同。第二低通濾波電路232由兩級RC低通濾波電路組成，將PffM恢復(fù)為模擬音頻信號。
[0038]本實(shí)施例中，驅(qū)動放大模塊24包括第二緩沖放大器U5和功率放大器U6，第二緩沖放大器U5的一端與第十八電阻R18的另一端連接，第二緩沖放大器U5的另一端與功率放大器U6的一端連接。第二緩沖放大器U5將模擬音頻信號進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換，將后端的功率放大器U6和前端的兩級RC低通濾波隔離開，增加對后續(xù)功率放大器U6的驅(qū)動能力。功率放大器U6為Class-D的音頻功放集成電路，振子為電磁振子，阻抗較低，此功率放大器U6能較好的驅(qū)動低阻抗負(fù)載。
[0039]總之，在本實(shí)施例中，由于使用體外單元I和體內(nèi)單元2，體內(nèi)單元2固定在患者頭部皮膚與頭骨之間，體外單元I與體內(nèi)單元2之間通過RF方式傳遞信號，能大大減少并發(fā)癥的發(fā)生。
[0040]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，包括體外單元和體內(nèi)單元，所述體內(nèi)單元固定在患者頭部皮膚與頭骨之間，所述體外單元包括音頻接收模塊、音頻處理模塊、第一電源模塊、時(shí)鐘源和RF混頻發(fā)射模塊，所述體內(nèi)單元包括RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊、驅(qū)動放大模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊分別與所述音頻處理模塊和RF混頻發(fā)射模塊連接并為其供電，所述音頻接收模塊接收來自外界的聲音、并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到所述音頻處理模塊，所述音頻處理模塊將所述電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號、并將所述數(shù)字音頻信號調(diào)制成高頻PWM波后傳送到所述RF混頻發(fā)射模塊，所述時(shí)鐘源產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其轉(zhuǎn)換為方波信號后傳送到所述RF混頻發(fā)射模塊，所述RF混頻發(fā)射模塊將所述方波信號與所述高頻PWM波進(jìn)行混頻得到RF信號，并將所述RF信號發(fā)送到所述RF接收模塊，所述RF接收模塊將所述RF信號發(fā)送到所述檢波模塊進(jìn)行檢波得到高頻PffM波，所述檢波模塊將所述高頻PWM波發(fā)送到所述信號處理模塊，所述信號處理模塊將所述高頻PWM波轉(zhuǎn)換成占空比正確的PWM波，并將其還原為模擬音頻信號，所述驅(qū)動放大模塊接收所述信號處理模塊輸出的模擬音頻信號、對其進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換及功率放大，所述第二電源模塊分別與所述RF接收模塊、檢波模塊、信號處理模塊和驅(qū)動放大模塊連接并為其供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述音頻接收模塊包括第一麥克風(fēng)、第二麥克風(fēng)和感應(yīng)線圈，所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別安裝在所述植入式骨導(dǎo)助聽器的不同位置，所述第一麥克風(fēng)指向佩戴者的前方、接收來自前方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳送到所述音頻處理模塊，所述第二麥克風(fēng)指向佩戴者的后方、接收來自后方的聲音并將其轉(zhuǎn)換為電信號后傳送到所述音頻處理模塊，所述感應(yīng)線圈接收來自手機(jī)的聲音、將其轉(zhuǎn)換為感生電壓信號傳送到所述音頻處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述音頻處理模塊包括DSP數(shù)字信號處理器和PWM調(diào)制器，所述DSP數(shù)字信號處理器將所述第一麥克風(fēng)輸出的電信號、所述第二麥克風(fēng)輸出的電信號和所述感應(yīng)線圈輸出的感生電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，并將所述數(shù)字音頻信號傳送到所述PWM調(diào)制器，所述PffM調(diào)制器將所述數(shù)字音頻信號調(diào)制為輸出占空比隨所述數(shù)字音頻信號幅度變化的高頻PWM波。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述時(shí)鐘源包括晶振和時(shí)鐘整形電路，所述晶振產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號并將其發(fā)送到所述時(shí)鐘整形電路，所述時(shí)鐘整形電路將所述時(shí)鐘信號整形為所述方波信號。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述RF混頻發(fā)射模塊包括混頻發(fā)射電路和發(fā)射線圈，所述混頻發(fā)射電路接收所述PWM調(diào)制器輸出的高頻PWM波和所述時(shí)鐘整形電路輸出的方波信號并進(jìn)行混頻，所述發(fā)射線圈的一端與混頻發(fā)射電路的一端連接，所述發(fā)射線圈的另一端與所述混頻發(fā)射電路的另一端連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述混頻發(fā)射電路包括第一三極管、第二 MOS管、第三MOS管、第^^一電阻、第十三電阻、第十三電容、第十五電容和第四電感，所述第二 MOS管的柵極與所述PffM調(diào)制器的輸出端連接，所述第二 MOS管的漏極通過所述第十三電阻分別與所述第十一電阻的一端和第一三極管的基極連接，所述第十一電阻的另一端和第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過所述第四電感分別與所述第三MOS管的漏極、第十三電容的一端和第十五電容的一端連接，所述第三MOS管的柵極與所述時(shí)鐘整形電路的輸出端連接，所述第十三電容的另一端與所述發(fā)射線圈的一端連接，所述第三MOS管的源極、第十五電容的另一端和發(fā)射線圈的另一端均接地。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述第一電源模塊包括第一電池和第一穩(wěn)壓電路，所述第一電池的正極分別與所述DSP數(shù)字信號處理器和第一穩(wěn)壓電路的一端連接，所述第一電池的負(fù)極接地，所述第一穩(wěn)壓電路的另一端分別與所述PWM調(diào)制器和混頻發(fā)射電路連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述檢波模塊包括二極管檢波電路、第一低通濾波電路和緩沖放大電路，所述二極管檢波電路包括檢波二極管、第i^一電容和第十五電阻，所述檢波二極管的陽極與所述RF接收模塊的一端連接，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的一端與所述檢波二極管的陰極連接，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的另一端接地，所述第一低通濾波電路包括第二十三電阻和第十二電容，所述第十一電容和第十五電阻并聯(lián)的一端與所述第二十三電阻的一端連接，所述第二十三電阻的另一端通過所述第十二電容接地，所述緩沖放大電路包括第十電容、第十六電阻、第二十電阻、第一緩沖放大器、第二十一電阻和第十七電容，所述第十電容和第十六電阻并聯(lián)的一端與所述第二十三電阻的另一端連接，所述第十電容和第十六電阻并聯(lián)的另一端與所述第一緩沖放大器的同相輸入端連接，所述第一緩沖放大器的反相輸入端通過所述第二十電阻接地，所述第二十一電阻和第十七電容并聯(lián)的一端與所述第一緩沖放大器的反相輸入端連接，所述第二十一電阻和第十七電容并聯(lián)的另一端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述信號處理模塊包括抽樣判決電路和第二低通濾波電路，所述抽樣判決電路包括第二十一電阻、第十九電阻、第十六電容和電壓比較器，所述電壓比較器的同相輸入端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接，所述電壓比較器的同相輸入端還通過所述第二十一電阻與其輸出端連接，所述第十九電阻的一端與所述第一緩沖放大器的輸出端連接，所述第十九電阻的另一端與所述電壓比較器的反相輸入端連接，所述電壓比較器的反相輸入端還通過所述第十六電容接地，所述第二低通濾波電路包括第十七電阻、第十八電阻、第十四電容和第十五電容，所述第十七電阻的一端與所述電壓比較器的輸出端連接，所述第十七電阻的另一端分別與所述第十八電阻的一端和第十四電容的一端連接，所述第十八電阻的另一端與所述第十五電容的一端連接，所述第十四電容的另一端和第十五電容的另一端均接地。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的植入式骨導(dǎo)助聽器，其特征在于，所述驅(qū)動放大模塊包括第二緩沖放大器和功率放大器，所述第二緩沖放大器的一端與所述第十八電阻的另一端連接，所述第二緩沖放大器的另一端與所述功率放大器的一端連接。
【文檔編號】H04R25/00GK205430604SQ201620147058
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】朱勝利, 干國琴, 呂忠俠
【申請人】藝爾康聽力科技（上海）有限公司