具有有源天线切换的听力装置的制作方法

1.本发明涉及一种听力装置及其方法，特别是具有无线通信能力的听力装置及因而包括用于通信的天线的听力装置。
2.本发明还涉及一种听力装置，配置为使用磁感应进行通信和/或通过使用射频进行通信。听力装置可以用在双耳听力装置系统中。听力装置可以是用于补偿用户听力损失的听力装置。在操作过程中，听力装置被佩戴在用户的耳朵中或耳朵处，例如用于减轻用户的听力损失。


背景技术：

3.诸如助听器的听力装置可以包括天线和无线通信单元，用于与双耳听力装置系统中的另一个听力装置进行通信，和/或用于与诸如智能电话等的其他电子设备进行通信。
4.然而，需要一种改进的听力装置，以提供与其他听力装置或电子设备的通信。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种具有改进的无线通信能力(例如改进的与其他听力装置或电子设备的无线通信能力)的听力装置。
6.在确保耳间(e2e)链路的情况下，听力装置之间的无线电连接可以允许进行高级双耳信号处理。此外，听力装置可以连接到大量的电子设备或附件，这些电子设备或附件可以是佩戴在身上或放置在用户附近，因此作为所谓的物联网(iot)的一部分连接到互联网。预期确保稳定的e2e链路。2.4ghz ism频带可作为优选，因为存在许多低功耗通信的协调标准，例如ble或zigbee，其在全球范围内可用于工业用途，以及功耗和可实现的范围之间的权衡。因此，2.4ghz频带可以用于听力装置通信。目前，1.6ghz ism频带也可用于助听设备。
7.e2e链路可以满足可穿戴天线设计和性能的要求。为了实现良好的贴身性能，天线可能会表现出最佳的辐射效率、带宽、极化和辐射图案，而可用于设计的体积会减少，因为大多数时候空间对于可穿戴设备(例如所有类型的听力装置)而言是非常重要的。此外，大规模生产和工业设计的需要可能要求天线进一步地具有小尺寸、重量轻并且制造成本低的优点。各种总体约束可能是相关的。由于身体组织在1.5ghz以上(例如，1.6ghz左右和2.4ghz左右)由于含水量高而具有高损耗，因此天线靠近人体头部可能会危及效率。考虑到效率下降的幅度以及听力装置无线电可能在超低功率状态下运行的事实，这可能会对整体性能产生严重影响。威胁天线效率的另一个问题是可用于设计的体积很小，因为这必然使天线在物理上接近，因此，在电气上也接近设备的其他部分，极有可能与它们耦合。由于其基本限制，电的小天线也难以实现大带宽。带宽可以至少覆盖整个2.4ghz ism频带，例如2.45ghz /-2.5％的带宽，例如2.45ghz /-5％和/或1.6ghz左右的带宽，例如1.6ghz /-2.5％的带宽，例如1.6ghz /-5％的带宽，但更大的带宽可能有助于补偿由身体引起的天线失谐，而这种失谐因用户而异。
8.根据本发明，上述和其他目的通过听力装置及方法来实现。
9.公开一种包括信号处理器的听力装置。信号处理器配置为确定听力装置的操作模式。听力装置模式包括第一模式和第二模式。听力装置包括无线通信单元。听力装置可以包括第一无线通信单元和第二无线通信单元。听力装置包括用于发射和接收电磁辐射的天线。天线可以是用于发射和接收电磁辐射的电性天线。天线构造为以第一频率谐振。听力装置包括有源匹配装置。有源匹配装置配置为将第一和第二无线通信单元与天线互连。在第一模式中，有源匹配装置配置为使天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射。在第二模式中，有源匹配装置可以配置为调整天线的天线特性，以使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
10.所公开的听力装置的优点在于配置为以第一频率谐振的天线也可以配置为以第二频率谐振。因此，在第一操作模式中，有源匹配装置使天线能够在第一频率下发射和接收电磁辐射，并且在第二操作模式中，有源匹配装置使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。因此，有利的是，天线可以以第一频率并且另外以第二频率发射和接收电磁辐射。有利的是，天线可以在第一模式中以第一频率发射和接收电磁辐射并且在第二模式中以第二频率发射和接收电磁辐射。因此，有利的是，同一天线，例如一根天线，例如一根电性天线，可以使听力装置能够以不同或多个频率(例如以多于一个频率，例如以第一频率和以第二频率)与其他听力装置或电子设备进行无线通信。
11.具有特定实际或物理尺寸(例如诸如特定长度和/或体积)的电性天线可以以特定频率发射和接收具有/以特定天线效率，例如辐射效率、极化、带宽和辐射模式的电磁辐射。
12.优点在于天线能够以多于一个频率来发射和接收，而无需改变天线的物理尺寸。换言之，有利的是，当听力装置处于第一操作模式时，有源匹配装置使天线能够以第一频率发射和接收并且当听力装置处于第二操作模式时，有源匹配装置使天线能够以第二频率发射和接收，而不改变天线的物理尺寸。
13.在一些实施例中，天线能够以多于一个频率来发射和接收而不会损失天线效率，例如至少不会损失显著或大量或程度的天线效率。换言之，有源匹配装置可以配置为，当听力装置处于第一操作模式时，天线能够以第一频率发射和接收，并且当听力装置处于第二操作模式时，天线能够以第二频率发射和接收，而不会损失天线效率，例如至少不会损失大量天线效率，无论是对于第一频率还是对于第二频率。
14.在一些实施例中，当听力装置处于第一操作模式时使天线能够以第一频率发射和接收意味着天线在第一频率的效率高于第一阈值效率。在一些实施例中，当听力装置处于第二操作模式时使天线能够以第二频率发射和接收意味着在第二频率的天线效率高于第二阈值效率。
15.在一些实施例中，第一阈值效率和第二阈值效率是相同的阈值效率。有源匹配装置因此可以设置，即配置为使得当听力装置处于第一操作模式时，天线能够以第一频率发射和接收，并且当听力装置处于第二操作模式时，天线能够以第二频率发射和接收，而不会损失天线效率，例如至少不会损失大量天线效率，无论是对于第一频率还是对于第二频率。
16.在一些实施例中，第一阈值效率和第二阈值效率不同。在一些实施例中，第一阈值效率高于第二阈值效率。在一些实施例中，第一阈值效率比第二阈值效率高10％，例如比第二阈值效率高至少10％。
17.在一些实施例中，有源匹配装置和天线可以共同配置。在一些实施例中，有源匹配
装置和天线可以共同配置以在第一模式中至少达到第一阈值效率，并且在第二模式中至少达到第二阈值效率。
18.在一些实施例中，天线构造为以第一频率优化天线效率。例如，天线的物理实现可以被配置为在第一频率优化天线效率。在一些实施例中，天线构造为在第一频率下具有谐振。在一些实施例中，选择天线的物理实现方式使得天线在第一频率下具有谐振，即谐振响应。通常，将天线构造为在第一频率下具有优化的效率是一种折衷，因此在包括第二频率在内的另一频率下的天线效率将更低。本发明的优点在于，通过包括有源匹配装置，可以提高第二频率下的天线效率。
19.听力装置的用户或佩戴者的头部可能会成为声波传播的障碍。此外，用户的头部可能成为射频(rf)波或信号传播的障碍。这种效果取决于信号的频率或波长。与头部尺寸相比，对于长的波长，头部的影响较低或较小，对于与头部尺寸相比较短的波长，头部的效果较高或较大。因此，当设计配置用于射频无线通信的听力装置时，通常还考虑用户的头部在给定射频下作为障碍物的影响，特别是对于诸如广播的长距离无线通信。优化用于在给定射频下进行无线通信的听力装置，需要可以优化天线特性和/或天线构造等。
20.优点在于听力装置可被优化以在第一频率与其他听力装置或电子设备进行无线通信，使得例如在第一频率下的天线效率可以高于第二频率下的天线效率，或者例如使得第一频率下的天线极化或辐射图案可被优化以规避天线靠近人体头部所带来的挑战。
21.有利的是，听力装置可被优化用于以第一频率和第二频率与其他听力装置或其他电子设备进行无线通信。在一些实施例中，优化听力装置以在第一频率和第二频率与其他听力装置或电子设备进行无线通信可以导致以第一频率的天线效率等于以第二频率的天线效率或与第二频率的天线效率相同，例如大约等于或与第二频率下的天线效率基本相同。
22.在一些实施例中，优化听力装置以在第一频率和第二频率下与其他听力装置或电子设备进行无线通信可以使在第一频率下的第一天线效率高于在第二频率下的天线效率。
23.在一些实施例中，听力装置可以使用2.4ghz ism频带和/或1.6ghz ism频带。因此，在一些实施例中，在2.4ghz ism频带中选择第一频率，并且在1.6ghz ism频带中选择第二频率。有利的是，听力装置可以以两个不同的频率(例如以第一频率和第二频率)与听力装置或电子设备进行无线通信。有利的是，听力装置可以使用2.4ghz ism频带和/或1.6ghz ism频带与听力装置或电子设备无线通信。
24.听力装置可以配置为与一个或多个外部设备，例如一个或多个外部电子设备，包含至少一个智能手机、至少一个平板电脑、至少一个听力附件设备，包含至少一个配偶麦克风、遥控器、音频测试设备等进行通信，或者在一些实施例中，与另一个听力装置，诸如位于另一个耳朵处通常在双耳听力装置系统中的另一个听力装置进行通信。
25.因此，有利的是，听力装置提供与其他听力装置(例如双耳听力装置系统中的另一个听力装置或诸如智能电话等的外部电子设备)进行的改善的通信。
26.听力装置可以包括第一换能器，即麦克风，以基于接收到的音频信号生成一个或多个麦克风输出信号。听力装置包括信号处理器。可以将一个或多个麦克风输出信号提供给信号处理器以处理一个或多个麦克风输出信号。听力装置可以包括接收器或扬声器或扩音器。接收器可以连接到信号处理器的输出，用以将信号处理器的输出转换为经过修改以
补偿用户的听力损伤的信号，并且可以将修改后的信号提供给接收器。
27.听力装置可以是任何听力装置，例如补偿听力装置用户的听力损失的任何听力装置，或者例如向用户提供声音的任何听力装置。本领域技术人员熟知不同种类的听力装置以及将听力装置布置在听力装置用户的耳朵中和/或耳朵处的不同选择。
28.例如，听力装置可以是耳后式(bte)听力装置，其中耳后模块包括作为组件提供并安装在壳体中的听力装置部件，该壳体配置为佩戴在处于操作位置的用户耳后。通常，音管从听力装置壳体延伸到用户的耳道。
29.例如，听力装置可以是耳内接收器式听力装置，其中接收器在使用期间位于用户的耳朵中，例如耳道中，例如作为耳内模块的一部分，而其他听力装置组件，例如处理器，无线通信单元、电池等作为耳后模块提供。通常，管连接入耳内模块和耳后模块。应当设想，包含管的管模块可以包括另外的听力仪器部件和连接器。
30.例如，听力装置可以是耳内式或完全耳道内式听力装置，其中听力装置布置在用户的耳朵中。因此，耳内模块包括听力装置组件，包括处理器、无线通信单元、电池、麦克风和扬声器等。耳内模块可以具有延伸到耳道中的一个或多个部件。耳内模块因而可配置为定位在耳朵中和耳道中。
31.听力装置包括信号处理器。信号处理器可以是数字信号处理器(dsp)。信号处理器可包括诸如放大器、压缩器和/或降噪系统等元件。信号处理器可以在信号处理芯片中实现。信号处理器可以设置在印刷电路板中/印刷电路板上，例如布置或安装在印刷电路板中/印刷电路板上。信号处理芯片和/或印刷电路板可以包括另外的电子元件。听力装置还可以包括滤波器功能，例如用于优化输出信号的补偿滤波器。
32.在本发明中，信号处理器配置为确定听力装置的操作模式。听力装置模式包括第一操作模式和第二操作模式。信号处理器可以配置为向有源匹配装置提供控制信号，该控制信号提供关于听力装置操作模式的信息。
33.在一些实施例中，信号处理器配置为针对第一类型的无线通信选择第一操作模式，并且针对第二类型的无线通信选择第二操作模式。在一些实施例中，第一操作模式被选择用于需要高效率的无线通信类型。在一些实施例中，第一操作模式被选择用于低功率通信。在一些实施例中，第一操作模式用于与用户另一只耳朵处的听力装置进行通信。在一些实施例中，第二操作模式用于与另一个外部电子设备进行通信。在一些实施例中，可以为对延迟有特定要求的无线通信选择第一操作模式。在一些实施例中，可以为需要低延迟的无线通信选择第一操作模式，例如，用于启用音频流。
34.听力装置可以在第一听力装置操作模式中以第一频率与其他听力装置或电子设备进行无线通信。听力装置可以在第二听力装置操作模式中以第二频率与其他听力装置或电子设备进行无线通信。
35.听力装置可以包括无线通信单元。听力装置可以包括第一无线通信单元和第二无线通信单元。在一些实施例中，第一无线通信单元和第二无线通信单元被实现为相同的无线通信单元。听力装置可以包括第一和第二无线通信单元，例如第一无线通信单元和第二无线通信单元。无线通信单元可以实现为无线通信电路。第一和第二无线通信单元可以分别实现为第一和第二无线通信电路。无线通信单元可以配置用于无线通信，包括无线数据通信，并且在此方面可以与天线互连以发射和接收电磁场。第一和第二无线通信单元可以
配置用于无线通信，包括无线数据通信，并且在此方面与天线互连以发射和接收电磁场。诸如第一和第二无线通信单元的无线通信单元可以配置为将信号处理器与天线互连，以提供与其他听力装置和/或其他外部电子设备的无线通信。
36.每个无线通信单元可以包括发射器、接收器、发射器-接收器对，例如收发器、无线电单元等。每个无线通信单元可以配置为使用本领域技术人员已知的任何协议进行通信，该协议包含蓝牙(包含蓝牙低能耗、蓝牙智能等)、wlan标准、制造商专用协议，例如定制的靠近天线协议、诸如专有协议，如低功率无线通信协议，诸如csr mesh等。
37.听力装置包括用于发射和接收电磁辐射的天线。在一些实施例中，天线是电性天线。该天线构造为以第一频率谐振。在一些实施例中，天线是第一频率下的谐振天线。以谐振频率或接近谐振频率操作天线是有利的，例如以天线谐振的频率，因为天线的效率可以是在或接近谐振频率的最大效率。谐振天线可以具有例如基本上或近似的纯电阻，而在天线馈电点处没有任何电抗(电容或电感)。因此，有利的是，天线可以是第一频率下的谐振天线，因为这可以在第一模式下在天线和第一无线通信单元之间提供改进的阻抗接口，例如改进的阻抗匹配或阻抗桥接。
38.天线可以是电性天线。天线可以配置为在无线电频率下操作，例如在800mhz以上的无线电频率，例如1ghz以上，例如1.5ghz以上的无线电频率。天线可以配置为以无线电频率操作，例如在一个或多个ism频带中。天线可以是能够以这些频率工作的任何天线。天线可以以任何方式实现，天线可以是单极天线、偶极天线等。天线可以是环形天线，例如开环天线。天线可以是任何已知的天线，例如任何电性天线，并且天线可以是或可以包括细长导电材料，细长导电材料配置为以任何已知的方式发射或接收电磁辐射。
39.在一些实施例中，天线可以在第一操作模式中以第一频率谐振，例如是谐振天线，并且有源匹配装置可以配置为使得天线可以在第二操作模式下以第二频率谐振，例如是谐振天线。因此，天线可以发射和/或接收具有不同频率的两个电磁信号，例如辐射信号。天线可以与第一无线通信单元和第二无线通信单元互连。
40.可以在天线结构中提供天线，例如天线布置或设置。天线构造可以包括天线。天线构造还可以包括有源匹配装置。术语天线构造可用于描述在听力装置中如何构造或布置或提供天线，例如如何连接和/或激励天线等。
41.听力装置包括有源匹配装置。有源匹配装置用于使第一无线通信单元和第二无线通信单元与天线互连。因此，有源匹配装置可以布置在天线与第一和第二无线通信单元之间。有源匹配装置可以是有源匹配装置，而不是无源匹配装置，因为有源匹配装置可以配置为从信号处理器接收控制信号。有源匹配装置可以包括开关，例如一个或多个开关，例如至少一个开关。一个或多个开关可以配置为在操作时移除或恢复电路中的导电路径。一个或多个开关可以配置为包括一组或一对触点，例如一组或多组触点，它们可以配置为同时操作(例如顺序或交替操作)。一个或多个开关可以是任何种类或类型的开关，例如单掷开关、双掷开关、转换开关、“单刀单掷”(spst)开关，或“单刀双掷”开关(spdt)。一个或多个开关可以是不同类型的开关，例如一个开关是一种类型的开关，而另一个开关是另一种类型的开关。因此，一个或多个开关可以规定有源匹配装置可以配置为在至少两个导电路径，例如至少两个电路，例如至少两个匹配电路之间切换。切换可以由或依赖于听力装置操作模式来确定，例如由可以提供关于或属于听力操作模式的信息的控制信号来确定。控制信号可
以由信号处理器提供或源于信号处理器。
42.第一模式中的有源匹配装置被配置为使天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射。第二模式中的有源匹配装置被配置为调整，例如修改或改变或调谐或变换天线的天线特性，以使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。因此，在第一操作模式中，有源匹配装置可以将第一无线通信单元和天线/与天线互连(例如，连接)。在第二操作模式中，有源匹配装置可以将第二无线通信单元与天线互连(例如，连接)。因此，有源匹配装置可以使天线与第一无线通信单元或第二无线通信单元互连，这取决于听力装置的操作模式。换言之，在第一模式中，有源匹配装置可以配置为天线与第一无线通信单元互连，并且有源匹配装置可以配置为天线可以以第一频率发射和接收诸如信号的电磁辐射。在第二模式中，有源匹配装置可以配置为天线与第二无线通信单元互连，并且有源匹配装置可以配置为天线可以以第二频率发射和接收诸如信号的电磁辐射。
43.第一频率可以是2.4ghz。第二频率可以是1.6ghz。尽管本发明涉及特定频率的电磁辐射，例如第一频率和第二频率，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，由天线发射和/或接收的诸如电磁信号的电磁辐射具有一定的频带或带宽。带宽包括连续的频带，并且带宽可以由中心频率定义。因此，第一频率可以是具有第一带宽的第一中心频率。第一中心频率可以是2.4ghz，例如2.35ghz或2.44ghz。第一带宽可以是2.3ghz-2.5ghz。第二频率可以是具有第二带宽的第二中心频率。第二中心频率可以是1.6ghz，例如1.55ghz或1.64ghz。第二带宽可以是1.5ghz-1.7ghz。
44.在一些实施例中，有源匹配装置配置为调整以下天线特性中的一个或多个：天线阻抗、天线的电长度和辐射效率。天线特性可以另外包括增益和辐射强度。一个或多个天线特性可以例如通过天线上的电流分布的变化来调整，例如天线上的电流幅度的变化。一个或多个天线特性的调整又可以例如隐含地或固有地改变天线辐射特性的进一步特性，并且可以例如改变天线的辐射图和/或极化和/或方向性。
45.因此，有源匹配装置可以配置为调整一个或多个天线特性。本领域技术人员将知道，由于与天线特性相关的实际和基本设计权衡，用于诸如听力装置的紧凑设备的天线设计是一项重大挑战。本领域技术人员将知道，天线特性可以彼此相关，使得天线特性之一的变化也可以提供其他天线特性的变化。
46.第二操作模式中的天线的天线特性可以不同于或不相似于第一操作模式中的天线特性，例如第二操作模式中的天线的一个或多个天线特性可以不同于第一操作模式中的一个或多个天线特性。
47.可选地或附加地，第二操作模式中的天线的一个或多个天线特性可以与第一操作模式中的一个或多个天线特性相同或相当，例如基本或近似相同。
48.可选地或附加地，第二模式中的天线的电长度可以不同于第一模式中的天线的电长度。
49.可选地或附加地，第一模式中的天线的阻抗可以与第二模式中的天线的阻抗相同或相当，例如基本上或近似相同。
50.有利的是，有源匹配装置被配置为调整一个或多个天线特性，因为这使得天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。因此，调整天线特性中的一个或多个，使得天线可以在第二频率下或接近第二频率下谐振。有利的是，调整一个或多个天线特性使得听力装置可
以配置为在第一频率和第二频率下与其他听力装置或电子设备进行无线通信。
51.有利的是，有源匹配装置配置为调整一个或多个天线特性，因为这在设计听力装置时提供了灵活性，特别是因为这使得能够使用相同的天线(例如，相同的电性天线)在第一频率和第二频率下进行通信。由于听力装置在听力装置的尺寸方面受到严格限制，因此能够使用一个天线以更多频率(例如，第一频率和第二频率)进行通信是有利的。
52.有利的是，可以调整一个或多个天线特性，因为这使得一个或多个天线特性可以在操作模式中优化，例如在第一模式或第二模式中，或在两种操作模式中。另一个优点是，相同的一个或多个天线特性可能不需要在两种模式中进行优化。例如，可以针对第一模式优化辐射效率，而针对第二模式可以不优化辐射效率。可选地，例如，可以针对第一模式和第二模式两者优化辐射效率。
53.换言之，有利的是，通过调整一个或多个天线特性，听力装置可以被优化用于以第一频率与其他听力装置或电子设备进行无线通信。或者，有利的是，通过调整一个或多个天线特性，听力装置可以被优化以在第一频率和第二频率下与其他听力装置或电子设备进行无线通信。
54.在一些实施例中，天线特性的调整改变沿天线的电流分布和/或天线的频率响应。电流分布可以包括电流的幅度。因此，例如，调整或改变或修改天线的电长度可以调整、改变或修改沿天线的电流分布。可选地或附加地，调整天线的电长度可以改变天线的频率响应。因此，沿天线的电流分布和/或天线的频率响应可以通过调整一个或多个天线特性而改变。
55.有利的是，天线特性的调整改变沿天线的电流分布和/或天线的频率响应，因为这在设计听力装置时提供了灵活性。例如，可以针对第一模式优化沿天线的电流分布，而可能不针对第二模式优化沿天线的电流分布。可选地，例如，可以针对第一模式和第二模式二者优化沿天线的电流分布。
56.在一些实施例中，听力装置还包括将第一和第二无线通信单元与有源匹配装置互连的双工器。双工器配置为将第一频率的信号与第二频率的信号隔离或过滤。双工器可以将第一无线通信单元与有源匹配装置互连。双工器可以将第二无线通信单元与有源匹配装置互连。双工器可以设置在第一和第二无线通信单元与有源匹配装置之间，并且有源匹配装置可以设置在双工器和天线之间。因此，双工器可以配置为将天线分别与第一和第二无线通信单元互连(例如，连接)。双工器可以是实现频域复用的无源器件。有利的是，双工器使得相同的有源匹配装置可以用于第一和第二无线通信单元。双工器可以是本领域技术人员已知的任何合适的数据分路器或选择器，例如多路复用器或滤波器。因此，双工器可以实现为带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、表面声波(saw)滤波器、带阻滤波器、陷波滤波器和/或体声波(baw)滤波器。
57.通过在第一和第二无线通信单元与有源匹配装置之间设置双工器，提供给有源匹配装置的信号是双工信号。因此，来自有源匹配装置的任何信号都直接提供给天线而无需中间处理。因此，一个或多个天线特性的任何调整(例如天线阻抗、天线的电长度和辐射效率)都被提供给天线而无需额外的处理。此外，在第一无线通信单元和第二无线通信单元与有源匹配装置之间设置双工器可以减少双工器中的损耗，因为双工器从天线接收阻抗匹配信号，即来自天线的阻抗匹配信号经由有源匹配装置提供。
58.在一些实施例中，有源匹配装置包括第一匹配电路。第一匹配电路配置为在第一模式中将天线的阻抗与第一无线通信单元匹配。在第一操作模式中，诸如第一电匹配网络或第一天线调谐器的第一匹配电路可以将天线的阻抗与第一无线通信单元的阻抗调整或匹配。有利的是，有源匹配装置的第一匹配电路可以在天线和第一无线通信单元之间提供阻抗匹配的接口。天线和第一无线通信单元之间的阻抗匹配接口可以禁止反射并且可以提供到/来自天线的有效电力传输。
59.在一些实施例中，有源匹配装置包括第二匹配电路。第二匹配电路包括配置为将天线的阻抗与第二无线通信单元匹配的初级匹配电路和配置为在第二模式下调整天线的天线特性以匹配第二频率的次级匹配电路。次级匹配电路(例如第二电匹配网络或第二天线调谐器)可以配置为将天线的阻抗与第二无线通信单元的阻抗匹配。另外，第二匹配电路可以配置为调整天线的天线特性以匹配第二频率。在第二操作模式中，第二匹配电路的初级匹配电路可以调整或匹配天线的阻抗与第二无线通信单元的阻抗。在第二操作模式中，第二匹配电路的次级匹配电路可以配置为调整天线的一个或多个天线特性以匹配第二频率。因此，可以调整一个或多个天线特性，从而使天线可以在第二频率下谐振。
60.有利的是，有源匹配装置的第二匹配电路(例如第二匹配电路的初级匹配电路)提供天线和第二无线通信单元之间的阻抗匹配接口。天线和第二无线通信单元之间的阻抗匹配接口可以禁止反射并且可以提供到/来自天线的有效电力传输。此外，有利的是，有源匹配装置的第二匹配电路(例如第二匹配电路的次级匹配电路)使得天线可以在第二频率下谐振。因此，有利的是，有源匹配装置的第二匹配电路(例如第二匹配电路的次级匹配电路)使得天线的谐振频率可以从第一频率改变到第二频率，例如使得天线的谐振频率可以从第一频率调整或改变到第二频率。
61.有利的是，第二匹配电路使得天线的阻抗与第二无线通信单元的阻抗匹配，同时还使得例如同时调整天线的天线特性以匹配第二频率，使得天线可以在第二频率下谐振。
62.在一些实施例中，第一匹配电路和初级匹配电路是相同的匹配电路。因此，第一匹配电路和第二匹配电路的初级匹配电路可以是相同的匹配电路。换言之，第一匹配电路可以与初级匹配电路相同，例如与初级匹配电路同样或等同。有利的是，第一匹配电路和初级匹配电路是相同的匹配电路，因为这使得第一匹配电路可以用作初级匹配电路或者初级匹配电路可以用作第一匹配电路。有利的是，对于第一操作模式和第二操作模式两者，可以使用例如提供的电路的电气部件(例如第一匹配电路和/或初级匹配电路)。这减少了听力装置中设置的电气部件或电路所需的空间或体积。
63.在一些实施例中，第一匹配电路和/或初级匹配电路配置为分别连接第一和第二无线通信单元与天线，以通过将第一和第二无线通信单元的指定负载阻抗分别与天线的输入阻抗(可能包括传输线的任何输入阻抗)匹配来改善它们之间的电力传输。
64.在一些实施例中，第一匹配电路和第二匹配电路中的每一个包括一个或多个组件，例如至少一个组件，其选自：电阻器、电容器、电感器、二极管和晶体管。第二匹配电路的初级和次级匹配电路可以包括从以下组中选择的一个或多个组件：电阻器、电容器、电感器、二极管和晶体管。第一匹配电路的一个或多个组件可以不同于第二匹配电路的一个或多个组件。可选地，第一匹配电路的一个或多个组件中的至少一个组件可以与第二匹配电路的一个或多个组件中的至少一个组件相似或相同。此外，第一匹配电路的一个或多个组
件中的至少一个组件可以是与第二匹配电路的一个或多个组件中的至少一个组件相同的组件。例如，第一匹配电路可以包括电感器，第二匹配电路可以包括电感器和电容器。可选地或附加地，第一匹配电路的一个或多个组件中的至少一个组件可以是与初级匹配电路的一个或多个组件中的至少一个组件相同的组件，并且可以与次级匹配电路的至少一个组件不同。在一个示例中，第一匹配电路可以至少包括电感器，初级匹配电路可以至少包括电感器，并且次级匹配电路可以至少包括电容器。
65.在一些实施例中，信号处理器配置为响应于听力装置模式的确定向有源匹配装置提供控制信号。因此，信号处理器可以确定操作模式并将具有该信息的控制信号提供给有源匹配装置。控制信号可以是使用逻辑或逻辑电平的数字信号。控制信号可以包括二进制数1和0。
66.在一些实施例中，有源匹配装置被配置为根据控制信号在第一匹配电路和第二匹配电路之间切换。有源匹配装置可以配置为接收控制信号。有源匹配装置可以配置为响应于接收到控制信号在第一匹配电路和第二匹配电路之间切换，控制信号包括关于听力装置操作模式(例如操作模式)的信息。因此，当信号处理器确定听力装置应该将操作模式从第一操作模式改变为第二操作模式时，信号处理器可以将具有该信息的控制信号提供给有源匹配装置，并且响应于该控制信号，有源匹配装置可以切换到第二匹配电路，使得天线可以与第二无线通信单元互连，并且可以调整天线的天线特性以使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。同样，当信号处理器确定听力装置应该将操作模式从第二操作模式改变为第一操作模式时，信号处理器可以向有源匹配装置提供具有该信息的控制信号，并且响应于该控制信号，有源匹配装置可以切换到第一匹配电路，使得天线可以与第一无线通信单元互连，并且使得天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射。有利的是，有源匹配装置配置为根据控制信号在第一匹配电路和第二匹配电路之间进行切换，因为这使得听力装置可以配置为在第一和第二操作模式之间切换。有利的是，听力装置可以配置为以两种模式操作，例如以第一模式或以第二模式操作。因此，有利的是，听力装置可以配置为在第一模式或第二模式下与其他听力装置或电子设备无线通信，并且听力装置可以配置为在与其他听力装置或电子设备进行无线通信同时在第一模式和第二模式之间切换。
67.在一些实施例中，第一模式中的天线构造为具有对应于第一频率的全波长，例如全波长 /-10％的电长度。
68.在一些实施例中，第二模式中的天线构造为具有对应于第二频率的半波长，例如半波长 /-10％，例如半波长 /-25％的电长度。第二模式中的天线可以配置为具有比第二频率下的半波长大10％-25％的天线的电长度。第二模式中的天线可以配置为具有比第二频率下的半波长短10％-25％的天线的电长度。
69.天线的电长度可以不同于天线的物理长度。可以在不改变天线的物理长度的情况下调整天线的电长度。可以通过设置与天线串联的组件来改变天线的电长度。有源匹配装置可以改变天线的电长度。有源匹配装置可以配置为增加天线的电长度。有源匹配装置可以配置为减小天线的电长度。在一些实施例中，次级匹配电路配置为改变天线的电长度，例如增加天线的电长度或例如减小天线的电长度。
70.有利的是，在第一模式中，天线可以用作全波长天线，例如基本上或近似地用作全波长天线。
71.此外，有利的是，在第二模式中，天线可以用作半波长天线，例如基本上或近似地用作半波长天线。因此，有利的是，有源匹配装置可以配置为调整天线的电长度，使得第一模式中的天线的电长度对应于第一频率下的全波长 /-10％，并且使得第二模式中的天线的电长度对应于第二频率下的半波长 /-10％，或者例如使得第二模式中天线的电长度对应于第二频率下的半波长 /-25％。
72.在一些实施例中，第一频率和第二频率是不同的频率。在一些实施例中，第一频率高于第二频率。第二频率等于或高于第一频率的一半。第一频率可以高于第二频率。第二频率可以等于第一频率的一半，例如使得第二频率可以与第一频率的一半相同或相等。第二频率可以高于第一频率的一半。
73.在一些实施例中，第一频率和第二频率具有相同的数量级。在一些实施例中，第一频率对应于第二频率的两倍。在一些实施例中，第一频率不同于第二频率的两倍。在一些实施例中，第一频率在第二频率的1.1和1.9倍之间。在一些实施例中，第一频率在第二频率的1 1/3和1 2/3之间。在一些实施例中，第一频率和第二频率之间的差小于第二频率的一半，例如大约第二频率的一半。
74.例如，第一频率可以是2.4ghz，并且第二频率可以等于或高于第一频率的一半，例如1.2ghz，例如1.3ghz，例如1.4ghz，例如1.5ghz，例如1.6ghz，例如1.7ghz，例如1.8ghz，例如1.9ghz。在优选实施例中，第二频率可以是1.6ghz。
75.在一些实施例中，调整第二模式中的天线的天线特性以获得在第二频率或在第二频率的 /-20％内的频率的谐振天线。换言之，在第二模式中，天线可以在第二频率或者在第二频率的 /-20％内的频率(例如基本上或大约在第二频率)下谐振或者可以是谐振天线。
76.有利的是，天线可以是在第二模式中的第二频率的谐振天线或基本上谐振天线，因为谐振天线可以具有诸如基本上或近似的纯电阻而在天线馈电点处没有任何电抗(电容或电感)。因此，有利的是，天线可以是第二频率的谐振天线，因为这可以在第二模式中在天线和第二无线通信单元之间提供改进的阻抗接口，例如改进的阻抗匹配或阻抗桥接。
77.听力装置可以包括壳体。听力装置的壳体可以是配置成在使用期间位于用户耳后的耳后壳体。壳体可以包括第一侧和第二侧。壳体的第一侧可以布置成与壳体的第二侧相对。壳体的第一侧可以是例如听力装置的第一纵向侧，并且壳体的第二侧可以是例如听力装置的第二纵向侧。天线可以容纳在壳体中，天线的纵向方向沿壳体的长度延伸。天线可以容纳在听力装置壳体内，优选地使得天线定位在听力装置壳体内而不突出到壳体外。
78.天线可以布置在听力装置中，例如设置或容纳在听力装置中。听力装置可以包括第一侧和第二侧。第一侧可以布置成与第二侧相对。听力装置的第一侧可以是例如是听力装置的第一纵向侧，而听力装置的第二侧可以是例如听力装置的第二纵向侧。天线可以容纳在听力装置中，天线的纵向方向沿听力装置的长度延伸。
79.天线可以布置在听力装置中，使得天线的至少一部分从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧。天线可以包括一个或多个部分或部件。一个或多个部分可以连接并且可以形成回路。可以在听力装置的第一侧提供或布置天线的一部分，例如第一部分。可以在听力装置的第二侧提供或布置天线的一部分，例如第二部分。在一些实施例中，可以在听力装置的顶部提供或布置天线的一部分，例如第三部分。第三部分可以连接天线的第一和第
二部分。听力装置的顶部可以是听力装置的纵向顶部。当听力装置佩戴在用户的耳朵处的操作位置时，听力装置的顶部可以基本上(例如大致)朝上。
80.在一些实施例中，第一模式中的天线配置为当听力装置佩戴在用户的耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大电流，例如电流的最大值。因此，在第一模式中，沿天线的电流分布可以被分布为使得当听力装置佩戴在用户的耳朵处的操作位置时，沿天线提供的电流可以在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大值。此外，在第二操作模式中，天线还可以配置为当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大电流。第二模式中的最大电流可以具有与第一模式中的最大电流的幅度不同的幅度。
81.当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，天线的与用户的耳间轴线平行的部分可以是天线的第三部分，并且可以设置在听力装置的顶部。
82.在一些实施例中，在天线中流动的电流可以沿天线的电长度形成驻波。因此，具有最大电流的天线的部分(例如最大电流的位置或地点或区域)，将处于沿天线的电长度的电流驻波的最大值处。
83.有利的是，第一模式中的天线可以配置为当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大电流，因为这可以使得由天线发射的电磁场的至少一部分可以沿用户的头部的表面并在用户的头部周围传播。另一个优点在于该电磁场的电场可以具有可以基本上正交于用户头部的表面的方向。换言之，所发射的电磁场的电场在与用户头部正交的方向上可更高。
84.此外，有利的是，第一模式中的天线可以配置为当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大电流，因为这可以使得电磁场的极化可以具有可以基本上正交于用户头部的表面的方向。换言之，电磁场的极化在与用户头部正交的方向上可更高。
85.所提供的电场的正交方向是有利的，因为它是沿身体，例如沿用户的面部或头部，例如到用户的另一只耳朵激发强表面波(即电磁波)的最佳选择。可以优化所提供的天线极化和电场的正交方向以激发具有大范围的强电磁场。因此，第一模式中的天线配置为当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分处具有最大电流，这可能是有利的，因为这可以使得由于与用户头部表面的交互而导致的损失被最小化，这可能是有利的，因为它可以提供对损伤更加稳健的无线通信，并且还可以提供支持绕过由用户头部呈现的障碍物的改进的传输和接收。
86.在一些实施例中，天线包括第一端。天线的第一端可以连接到助听器第一侧的馈源，例如第一馈源。在一些实施例中，天线包括第二端。天线的第二端可以连接到听力装置的第二侧的接地电位。听力装置的第二侧可以与听力装置的第一侧相对。天线可以具有第一电长度。天线的从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的部分可以是第一电长度的大约一半。
87.在一些实施例中，天线的从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的部分大约为第一电气长度的一半，可以是与天线的第三部分相同的部分，并且可以设置在听力装置的顶部。
88.这可能是有利的，因为这可以使得由于与用户头部表面的交互而引起的损失被最
小化。因此，这可以提供对损伤更加稳健的无线通信，并且进一步提供支持绕过用户头部所呈现的障碍物的改进的传输和接收。
89.天线构造可以配置为沿天线获得预期的电流分布。馈源(例如第一馈源)和到接地电位的连接可以配置为沿天线获得预期的电流分布。在一些实施例中，诸如第一馈源的馈源和到接地电位的连接可以彼此相邻，或者可以定位为彼此相对靠近。在一些实施例中，馈源和到接地电位的连接可以以支持预期的电流分布的方式布置同时减少实施的任何障碍。
90.可选地，第二端可以连接到设置在听力装置第二侧的馈源，例如第二馈源。可选地，第二端可以连接到设置在听力装置的第一侧的馈源，例如第二馈源。可选地，第一端可以连接到第一馈源并且第二端可以连接到第二馈源并且两端和馈电可以设置在听力装置的第二侧。可以分别配置第一馈源和第二馈源以获得预期的电流分布。例如，第一馈源和第二馈源可以彼此相邻，或者可以彼此相对靠近。
91.馈源可以是馈电点或激励点。馈源可以电连接到诸如第一或第二无线通信单元等的源，诸如收发器、接收器、发射器等的无线电芯片。可以使用任何常规方式来激励天线，例如，使用直接或间接或耦合馈电。可以使用诸如传输线的馈线对天线进行馈电。
92.天线的第二端可以通过或经由接地平面连接到接地电位。接地平面可以由能够在天线激励时传导电流的任何材料形成。接地平面可以是印刷电路板。接地平面也可以形成为(例如铜的)单一导电路径，用以引导电流。接地电位可以是零电位或相对地电位。
93.天线的第一端可以是设置在听力装置的第一侧的天线的第一部分的端部。天线的第二端可以是设置在听力装置的第二侧的天线的第二部分的端部。从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的天线部分可以是天线的第三部分。在第一模式和第二模式中，天线的第三部分可以大约为第一电长度的一半。在第一模式中，天线的第三部分可以处于对应于第一频率的大约一半波长处。在第二模式中，天线的第三部分可以处于对应于第二频率的波长的大约四分之一处。
94.根据一个方面，公开一种操作听力装置的方法。听力装置包括信号处理器。听力装置包括第一和第二无线通信单元。听力装置包括用于发射和接收电磁辐射的天线。天线配置为以第一频率谐振。天线可以是电性天线。听力装置包括有源匹配装置。该方法包括在信号处理器中确定操作的听力装置模式，该听力装置模式包括第一模式和第二模式。该方法包括，在第一模式中，通过有源匹配装置使第一无线通信单元与天线互连。该方法包括，在第一模式中，使天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射。该方法包括，在第二模式中，通过有源匹配装置使第二无线通信单元与天线互连。该方法包括，在第二模式中，调整天线的天线特性以使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
95.本发明还可以通过以下项目来表征：
96.1.一种听力装置，包括：
97.信号处理器，所述信号处理器配置为确定操作的听力装置模式，所述听力装置模式包括第一模式和第二模式；
98.第一无线通信单元和第二无线通信单元；
99.用于发射和接收电磁辐射的电性天线，所述天线配置为以第一频率谐振；
100.有源匹配装置，配置为使所述第一无线通信单元和第二无线通信单元与所述天线互连；
101.其中，在所述第一模式中，所述有源匹配装置配置为使所述天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射，并且
102.其中，在所述第二模式中，所述有源匹配装置配置为调整所述天线的天线特性，使所述天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
103.2.根据项目1所述的听力装置，其中，所述有源匹配装置配置为调整以下天线特性中的一个或多个：天线阻抗、天线的电长度以及辐射效率。
104.3.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述天线特性的调整改变沿所述天线的电流分布和/或所述天线的频率响应。
105.4.根据前述项目中任一项所述的听力装置，进一步包括使所述第一无线通信单元和所述第二无线通信单元与所述有源匹配装置互连的双工器，所述双工器配置为使所述第一频率的信号与所述第二频率的信号隔离开。
106.5.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述有源匹配装置包括第一匹配电路，所述第一匹配电路配置为在所述第一模式中使所述天线的阻抗与所述第一无线通信单元匹配。
107.6.根据从属于项目4的项目5所述的听力装置，其中，所述有源匹配装置包括第二匹配电路，所述第二匹配电路具有配置为使所述天线的阻抗与所述第二无线通信单元匹配的初级匹配电路，和配置为在第二模式中调整所述天线的天线特性以匹配所述第二频率的次级匹配电路。
108.7.根据从属于项目5的项目6所述的听力装置，其中，所述第一匹配电路和所述初级匹配电路是相同的匹配电路。
109.8.根据项目5-7中任一项所述的听力装置，其中，所述第一匹配电路和所述第二匹配电路中的每一个包括选自以下组中的一个或多个组件：电阻器、电容器、电感器、二极管和晶体管。
110.9.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述信号处理器配置为响应于所述听力装置模式的确定而向所述有源匹配装置提供控制信号。
111.10.根据项目8所述的听力装置，其中，所述有源匹配装置配置为根据所述控制信号在所述第一匹配电路和所述第二匹配电路之间进行切换。
112.11.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述第一模式中的所述天线配置为具有对应于第一频率的全波长 /-10％的电长度。
113.12.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述第二模式中的所述天线配置为具有对应于第二频率的半波长 /-10％，例如 /-25％的电长度。
114.13.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述第一频率高于所述第二频率，并且所述第二频率等于或高于所述第一频率的一半。
115.14.根据前述项目中任一项所述的听力装置，其中，所述第二模式中所述天线的天线特性被调整以获得在第二频率或在第二频率的 /-20％内的频率下的谐振天线。
116.15.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置，其中，所述第一模式中的天线配置为当所述听力装置佩戴在用户的耳朵处的操作位置时，在所述天线的平行于所述用户的耳间轴线的部分具有最大电流。
117.16.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置，其中，所述天线具有第一端，所
述第一端在所述听力装置的第一侧连接到馈源，并且所述天线具有第二端，所述第二端在所述听力装置的第二侧连接到接地电位，所述第二侧与所述第一侧相对；其中，所述天线具有第一电长度，并且所述天线的从第一侧延伸到第二侧的部分约为所述第一电长度的大致一半。
118.17.一种操作听力装置的方法，其中所述听力装置包括：信号处理器、第一无线通信单元和第二无线通信单元、用于发射和接收电磁辐射并且配置为以第一频率谐振的天线、以及有源匹配装置，
119.所述方法包括以下步骤：
120.在所述信号处理器中确定操作的听力装置模式，所述听力装置模式包括第一模式和第二模式，
121.其中，在所述第一模式中：
122.通过所述有源匹配装置使所述第一无线通信单元与所述天线互连，以及
123.使所述天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射，并且
124.其中，在所述第二模式中：
125.通过所述有源匹配装置使所述第二无线通信单元与所述天线互连，以及
126.调整所述天线的天线特性，使所述天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
127.本发明涉及不同方面，包括上文和下文所述的听力装置和方法，以及相应的系统、听力装置、助听器、听力保护设备、方法和系统部件，每一个都产生一个或多个结合第一提及的方面描述的益处和优点，并且各自具有一个或多个实施例，对应于结合第一提及的方面描述的和/或在所附权利要求中公开的实施例。
附图说明
128.通过参考附图对其示例性实施例的以下详细描述，本发明的上述和其他特征和优点将对本领域技术人员变得显而易见，其中：
129.图1示意性地示出示例性听力装置；
130.图2示意性地示出示例性听力装置；
131.图3示意性地示出根据本发明实施例的包含有源匹配装置的听力装置的示例性实施方式；
132.图4示意性地示出根据本发明实施例的包含天线的听力装置的示例性实施方式；
133.图5示意性地示出听力装置中的有源天线切换的示例性方法。
134.附图标记列表
135.2 听力装置
136.4 信号处理器
137.6 第一无线通信单元
138.8 第二无线通信单元
139.10 天线
140.12 有源匹配装置
141.13 控制信号
142.14 双工器
143.15 接地电位
144.16 第一匹配电路
145.18 第二匹配电路
146.20 初级匹配电路
147.21 开关
148.22 次级匹配电路
149.23 电感器
150.24 部件
151.25 电容器
152.28 第一端
153.30、30’、30
”ꢀ
馈源
154.34 第二端
155.40 换能器
156.41 中点
157.42 接收器
158.44 天线的第一部分
159.46 天线的第二部分
160.48、26、36 天线的第三部分
161.101 确定操作的听力装置模式
162.102 在第一模式中，通过有源匹配装置使第一无线通信单元与天线互连
163.103 使天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射
164.104 在第二模式中，通过有源匹配装置使第二无线通信单元与天线互连
165.105 调整天线的天线特性，使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
具体实施方式
166.在下文中参考附图描述了各种实施例。相同的附图标记始终指代相同的元件。因此，关于每幅图的描述，将不再详细描述类似的元件。还应当注意的是，附图只是为了便于对实施例的描述。它们不旨在作为要求保护的发明的详尽描述或作为对要求保护的发明范围的限制。此外，所示实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例并且可以在任何其他实施例中实施，即使没有如此说明或者即使没有如此明确地描述。
167.相同的附图标记始终用于相同或对应的部分。
168.图1示意性地示出示例性听力装置2。听力装置2包括信号处理器4。信号处理器4配置为确定操作的听力装置模式。该听力装置模式包括第一模式和第二模式。听力装置2包括第一无线通信单元6和第二无线通信单元8。听力装置2包括用于发射和接收电磁辐射的电性天线10。天线10配置为以第一频率谐振。听力装置2包括有源匹配装置12。有源匹配装置12配置为使第一无线通信单元6和第二无线通信单元8与天线10互连。第一模式中，有源匹配装置12配置为使天线10能够以第一频率发射和接收电磁辐射。第二模式中，有源匹配装置12配置为调整天线10的天线特性，使天线10能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
169.在一些实施例中，调整第二模式中的天线的天线特性以获得在第二频率或在第二频率的 /-20％内的频率的谐振天线。
170.在一些实施例中，有源匹配装置12配置为调整以下天线特性中的一个或多个：天线阻抗、天线的电长度、和辐射效率。
171.在一些实施例中，天线特性的调整改变沿天线的电流分布和/或天线的频率响应。
172.信号处理器4配置为响应于听力装置模式的确定，向有源匹配装置12提供控制信号13。控制信号13可以是使用逻辑或逻辑电平的数字信号，例如二进制数1和0。
173.天线10可以是环形天线，如图1所示。天线被示出为包含馈源30，并连接到接地电位15。
174.图2示出听力装置2的框图。听力装置2包括换能器40，即麦克风，以基于接收到的音频信号生成一个或多个麦克风输出信号。一个或多个麦克风输出信号被提供给信号处理器4，用以处理一个或多个麦克风输出信号。听力装置2还包括接收器42，即扬声器或扩音器。接收器42连接到信号处理器4的输出，用以将信号处理器4的输出转换为修改成补偿用户听力损伤的信号，并且信号处理器4将修改后的信号提供给接收器42。
175.如图2所示，听力装置2还包括第一无线通信单元6和第二无线通信单元8。听力装置2包括用于发射和接收电磁辐射的天线10。天线10配置为以第一频率谐振。听力装置2包括有源匹配装置12。有源匹配装置12配置为使第一无线通信单元6和第二无线通信单元8与天线10互连。信号处理器4配置为确定操作的听力装置模式。该听力装置模式包括第一模式和第二模式。在第一模式中，有源匹配装置12配置为使天线10能够以第一频率发射和接收电磁辐射。在第二模式中，有源匹配装置12配置为调整天线10的天线特性，使天线10能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
176.如图2所示，听力装置2可选地还包括双工器14，使第一无线通信单元6和第二无线通信单元8与有源匹配装置12互连。双工器14配置为将第一频率的信号与第二频率的信号隔离或过滤。
177.图3a至3d示意性地示出根据本发明的实施例的包含有源匹配装置12的听力装置2的示例性实施方式。
178.在图3a中，有源匹配装置12连接到天线10和第一无线通信单元6。听力装置2还可以包括使第一无线通信单元6和有源匹配装置12互连的双工器(未示出)。有源匹配装置可以通过双工器(未示出)连接到第一无线通信单元6。
179.在图3a中，有源匹配装置12包括第一匹配电路16。第一匹配电路16配置为在第一模式中使天线10的阻抗与第一无线通信单元6匹配。在图3a中，第一匹配电路16包括电感器23。
180.在图3b中，有源匹配装置12连接到天线10和第二无线通信单元8。听力装置2还可以包括使第二无线通信单元8和有源匹配装置12互连的双工器(未示出)。有源匹配装置可以通过双工器(未示出)连接到第二无线通信单元8。
181.在图3b中，有源匹配装置12包括第二匹配电路18。第二匹配电路18包括配置为使天线10的阻抗与第二无线通信单元8匹配的初级匹配电路20，以及配置为在第二模式中调整天线10的天线特性以匹配第二频率的次级匹配电路22。在图3b中，第二匹配电路18包括电感器23和电容器25。因此，初级匹配电路20包括电感器23，并且次级匹配电路22包括电容
器25。电容器25连接到接地电位15。
182.如图3c、3d和3e所示，有源匹配装置12包括第一匹配电路16和第二匹配电路18。有源匹配装置12连接到天线10和双工器14。可选地，有源匹配装置可以连接到第一和第二无线通信单元(未示出)。有源匹配装置12可以配置为从信号处理器(未示出)接收控制信号(未示出)。图1中可以看到有源匹配装置连接到第一和第二无线通信单元的示例，以及配置为从信号处理器接收控制信号的有源匹配装置的示例。
183.如图3c、3d和3e所示，第一匹配电路16包括电感器23。第二匹配电路18包括电感器23和电容器25。电容器25连接到接地电位15。
184.在图3c、3d和3e中，有源匹配装置12被示出为包括两个开关21'、21”。两个开关21'、21”均示出为“单刀单掷”(spst)开关。有源匹配装置12配置为根据控制信号在第一匹配电路16和第二匹配电路18之间进行切换。因此，有源匹配装置配置为在听力装置处于第一模式时的第一匹配电路16和听力装置处于第二模式时的第二匹配电路18之间切换。
185.图3c示出当听力装置处于第一操作模式时的有源匹配装置12。图3c示出当开关21'、21”断开时，电流将在第一匹配电路16中流动。在操作的第一模式中，第一匹配电路16配置为使天线10的阻抗与第一无线通信单元(未示出)匹配。
186.当开关21'、21”断开时，电流也将流入第二匹配电路的初级匹配电路20中。图3c示出在第一匹配电路16中流动的电流可以与在第二匹配电路18的初级匹配电路20中流动的电流相同。因此，第一匹配电路16和初级匹配电路20是相同的匹配电路。第一匹配电路16的电感器23是与初级匹配电路20的电感器23相同的电感器。
187.图3d示出当听力装置处于操作的第二模式时的有源匹配装置12。图3d示出当开关21'、21”闭合时，电流将在第二匹配电路18的初级匹配电路20和次级匹配电路22中流动。在操作的第二模式中，初级匹配电路20配置为匹配天线10的阻抗与第二无线通信单元(未示出)，并且次级匹配电路22配置为调整天线10的天线特性以匹配第二频率。与图3c类似，图3d示出在第二匹配电路18的初级匹配电路20中流动的电流可以与在第一匹配电路16中流动的电流相同。因此，第一匹配电路16和初级匹配电路20是相同的匹配电路。
188.在图3e中，开关21'、21”示出为断开状态。可选地，开关21'、21”也可以闭合。第一匹配电路16示出为包括电感器23和可选的另外的组件24，例如电阻器、电容器、电感器、二极管或晶体管。第二匹配电路18的次级匹配电路22示出为包括电容器25和可选的另外的组件24。因此，图3e示出第一匹配电路和第二匹配电路中的每一个均包括选自以下组中的一个或多个组件：电阻器、电容器、电感器、二极管和晶体管。
189.图4示意性地示出示例性听力装置2，其包括天线10、无线通信单元6、8和接地平面15。在操作的第一模式中，无线通信单元可以是第一无线通信单元6。在操作的第二模式中，无线通信单元可以是第二无线通信单元8。听力装置可包括有源匹配装置(未示出)，该有源匹配装置配置为使第一和第二无线通信单元6、8与天线10互连，听力装置2还可以包括双工器(未示出)，用于使第一和第二无线通信单元6、8与有源匹配装置互连。在操作的第一模式中，天线10可以与第一无线通信单元6互连。在操作的第二模式中，天线10可以与第二无线通信单元8互连。天线10可以连接到接地电位15。
190.天线10可以布置在听力装置2中，使得天线10的至少一部分从听力装置2的第一侧延伸到听力装置的第二侧。天线可以包括一个或多个部分。该一个或多个部分可以连接并
且形成一个回路，如图4所示。可以在听力装置2的第一侧提供或布置天线的一部分，例如第一部分44。可以在听力装置2的第二侧提供或布置天线的一部分，例如第二部分46。天线的一部分(例如第三部分48)可以连接天线10的第一部分44和第二部分46。第三部分48可以设置或布置在听力装置的顶部。听力装置2的顶部可以是听力装置2的纵向顶部。当听力装置2佩戴在用户耳朵处的操作位置时，听力装置2的顶部可以基本上朝上，例如大致向上。
191.在一些实施例中，第一模式中的天线配置为具有对应于第一频率的全波长 /-10％的电长度。
192.在一些实施例中，第二模式中的天线配置为具有对应于第二频率的半波长 /-10％的电长度。
193.在一些实施例中，第一频率高于第二频率。第二频率等于或高于第一频率的一半。
194.在一些实施例中，第一模式中的天线10配置为当听力装置佩戴在用户耳朵处的操作位置时，在天线的平行于用户的耳间轴线的部分26处具有最大电流，例如电流的最大值。在第一模式中，当听力装置2佩戴在用户耳朵处的操作位置时，沿天线10的电流分布可以被分布成使得沿天线10提供的电流可以在天线10的平行于用户的耳间轴线的部分26处具有最大值。如图4所示，当听力装置2佩戴在用户耳朵处的操作位置时，天线10的平行于用户的耳间轴线的部分26，可以是天线10的与第三部分48相同的部分，并且可以设置在听力装置2的顶部。
195.图4a、4b和4c示意性地示出天线构造的三个示例。图4a示意性地示出示例性听力装置2的示例性天线构造。天线10具有第一端28。第一端28示出为通过传输线连接到无线通信单元6、8。天线10的第一端28在听力装置的第一侧连接到馈源30。天线10包括第二端34。第二端34示出为通过传输线连接到接地电位15。天线具有第一电长度。天线从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的部分36约为第一电长度的大致一半。
196.如图4a所示，连接天线的第一部分44和第二部分46的天线10的部分36，设置在第一电长度的大致一半处。因此，在操作的第一模式中，天线可以配置为在第一电长度的大致一半处具有最大电流。
197.图4b示意性地示出示例性听力装置2的天线构造的示例。天线10包括第一端28。第一端28示出为通过传输线连接到无线通信单元6、8。天线10的第一端28在听力装置2的第一侧连接到馈源30'。天线10包括第二端34。第二端34示出为连接到无线通信单元6、8。天线10的第二端34在听力装置2第二侧连接到馈源30”。第一馈源30'和第二馈源30”可以是到无线通信单元6、8的第一和第二连接。听力装置2的第二侧与听力装置的第一侧相对。天线具有第一电长度。从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的天线36的部分可以约为第一电长度的大致一半。
198.如图4b所示，天线10的部分36可以是与天线10的第三部分48相同的部分，也可以是与天线10的部分26相同的部分。因此，当天线10的电长度对应于全波长或者对应于大致全波长时，电流将在第三部分36处具有最大值，即为第一电长度的大致一半，对应于大致半个波长。例如，在第一操作模式中，天线可以配置为在第一电长度的大致一半处具有最大电流。
199.图4c示意性地示出示例性听力装置2的天线构造的示例。天线10包括第一端28。第一端28在听力装置2的第二侧连接到馈源30。天线包括第二端34。天线10的第二端34在听力
装置2的第二侧连接到馈源30”。因此，两个馈源30'、30”被提供或布置在听力装置2的同一侧。可选地，两个馈源30'、30”可以设置在听力装置2的第一侧。天线10的一部分从听力装置2的第一侧延伸到听力装置2的第二侧。听力装置2的第二侧与听力装置2的第一侧相对。天线10包括第一电长度。
200.从听力装置的第一侧延伸到听力装置的第二侧的天线36的一部分可以约为第一电长度的一半。
201.如图4b所示，天线10的部分36可以是与天线10的第三部分48相同的部分，也可以是与天线10的部分26相同的部分。因此，当天线10的电长度对应于全波长或者大致对应于全波长时，电流将在第三部分36处具有最大值，即约为第一电长度的一半，对应于约半个波长。例如，在操作的第一模式中，天线可以配置为在第一电长度的大约一半处具有最大电流。
202.第一电长度的中点或中心41可以设置在天线的第三部分48上，或者可以设置为使得从中点41到天线10的第三部分48的距离不超过四分之一波长，λ/4。从天线10的中点41到天线的第三部分48的距离在图4c中用l表示。天线10的结构可以这样设计，即：
[0203][0204]
距离l和四分之一波长λ/4之间的绝对相对差小于阈值t，例如小于10％或25％。
[0205]
图5示出了流程图，图示了操作听力装置的方法100，并且更具体地示出了听力装置中的有源天线切换的方法。听力装置包括第一和第二无线通信单元。该听力装置包括用于发射和接收电磁辐射的天线。该天线配置为以第一频率谐振。听力装置包括有源匹配装置。
[0206]
在步骤101中，信号处理器确定操作的听力装置模式，该听力装置模式包括第一模式和第二模式。
[0207]
在步骤102中，在第一模式中，第一无线通信单元通过有源匹配装置与天线互连。
[0208]
在步骤103中，在第一模式中，天线能够以第一频率发射和接收电磁辐射。
[0209]
在步骤104中，在第二模式中，第二无线通信单元通过有源匹配装置与天线互连。
[0210]
在步骤105中，在第二模式中，调整天线的天线特性，使天线能够以第二频率发射和接收电磁辐射。
[0211]
尽管已经示出和描述了特定的特征，但是应当理解，它们并非旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离要求保护的发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。因此，说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的。要求保护的本发明旨在涵盖所有替代形式、修改和等同物。