TMR近场磁通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种TMR近场磁通信系统，用于检测近场磁通信系统产生的AC和DC磁场，并将AC和DC磁场信号输入到音频电声装置并作为其输入信号，音频电声装置包括助听器、家庭娱乐系统的耳机，具有嵌入式听力器件的公共听力回路系统（publichearingloopsystem）等。该系统包括：一个或多个用于AC和DC信号检测的桥式TMR传感器；包含滤波器的模拟电路，滤波器用于将TMR传感器输出的AC和DC信号分离；用于将AC电信号放大的放大器；模拟输出端用于将AC电信号传给音频电声装置。TMR传感器可以是线性或者非线性地TMR传感器，其中TMR传感器被设计成在特定的DC磁场中具有最佳的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
TMR近场磁通信系统
本专利技术涉及一种检测近场磁通讯系统中音频信号的器件，尤其涉及一种用于信号检测的磁电阻传感器的设计、组合方法，以达到增加信噪比、提高工作直流磁场范围、降低功耗以及实现多感应轴的效果。
技术介绍
目前，助听器多利用感应线圈式（T-coil）采声装置接收来自于电话座机的听筒中的交流磁信号。在使用电话时，其中的T-coil传感器可以帮助助听器使用者消除人耳可听见的背景信号，同时可以避免声音质量的降低。而当原声式助听器和电话机听筒同时使用时，声音质量的降低时常发生。最好的的解决方案是利用电话听筒中的DC磁场来触发助听器中的磁开关，关闭助听器的麦克风，激活感应线圈式（T-coil）采声装置，而不是使用手动开关关闭麦克风。除了改善电话接听的声音质量,助听器正逐步应用于高端消费类音频系统和公共广播音频传输系统中，其中的T-coil传感器作为近场磁通信系统的检测器，在回路系统中具有双重功能。通常来说，电话信号拾取系统，公共广播系统，和家庭音响等近场磁通信系统中的模拟音频信号是由磁场承载，并且该磁场十分靠近传输线圈。这和常规的无线通信在几个方面有所不同，其中最大的不同在于：近场磁通信系统中承载音频信号的磁场不是容易扩散的电磁波。所以，近场磁通信可以只在一个房间或建筑物里进行，改善了私密性，因而允许相邻的系统只给各自本地传输信息。传统的感应线圈(T-coil)只能检测AC磁场，感应线圈有两种形式，一种是被动式，由绕在磁芯上的线圈构成，另一种是主动式，其包括一前置放大器。但是，用于信号拾取的电感体积较大，价格昂贵；另外，感应线圈自身不能感应直流磁场的存在，必须使用附加的电路来检测来自于近场通信设备的直流磁场的存在。这些装置都很大，占据了助听器较大的空间，而这些空间本来可用于助听器的其它应用,或可用于增加电池的空间。传统的感应线圈式采声装置的另一个缺点是，传统的感应线圈式传感器是矢量，不是标量型传感器，所以，其只能测量沿一个方向的磁场变化。只对单一轴向敏感不一定就不好，但是由于线圈的体积大，线圈在沿着感应轴的长度比沿着非感应轴的长度要长,导致很难使传统的T-Coil和固定电话的听筒匹配。
技术实现思路
因此，有必要在助听器中安装体积较小的传感器，以节约成本、减小体积、增加更多功能或电池和提高T-coil的性能，而用TMR传感器制成的T-coil正是较好的选择。另外，小的传感器可以使回路系统（loopsystem）检测互相垂直的两个磁场分量，且这种方案正越来越普遍。而且，由于感应线圈不能检测座机听筒中的直流磁场，于是需要额外的磁开关来触发T-coil模式。而TMR传感器可以检测DC分量，因此它可以有传感器/开关双重功能。本专利技术披露了用TMR传感器制造单敏感轴或双敏感轴传感器系统的方法，该传感器系统将磁开关、T-coil以及回路系统（loopsystem）单元集成在一个小的封装中。TMR近场磁通信系统用于检测磁信号，并将磁信号转换成被音频电声装置（audioelectroacousticdevice）接收的电信号，TMR近场磁通信系统包括检测磁场的桥式磁电阻传感器TMR[A]；与桥式磁电阻传感器TMR[A]的输出相连接的模拟信号电路，模拟信号电路包括滤波器和音频放大器，滤波器将桥式磁电阻传感器TMR[A]输出的AC和DC电信号分离，音频放大器放大AC电信号，模拟信号输出端将AC电信号传给音频电声装置；与桥式磁电阻传感器TMR[A]及模拟信号电路相连的电源电路和为电源电路提供电力供应的电源输入端；桥式磁电阻传感器TMR[A]是低灵敏度线性TMR磁电阻传感器，高灵敏度线性TMR磁电阻传感器或非线性TMR磁电阻传感器。优选的，该TMR近场磁通信系统，还包括：与桥式磁电阻传感器TMR[A]连接的数字信号电路，数字信号电路处理磁电阻传感器TMR[A]输出的电信号的直流分量；数字信号输出端，将桥式磁电阻传感器TMR[A]输出的直流分量的信息传给音频电声装置。优选的，电源电路包括占空比控制器控制桥式磁电阻传感器TMR[A]的高平占空比；数字信号电路包括检测桥式磁电阻传感器TMR[A]输出信号中的大的DC电信号的存在的比较器；当比较器在TMR桥式磁电阻传感器[A]的输出中检测到大的DC电信号时，占空比控制器停止工作，其输出仍为直流偏置电压。优选的，电源电路包括倍压器，当比较器在桥式磁电阻传感器TMR[A]的输出中检测到大的DC电信号时，倍压器开启，增加桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压。优选的，包括与电源电路相连的桥式磁电阻传感器TMR[B]。优选的，TMR近场磁通信系统，包括：与桥式磁电阻传感器TMR[B]连接的数字信号电路处理来自于桥式磁电阻传感器TMR[B]的DC电信号，数字信号电路包括一个用于检测桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出中较大直流分量的比较器，当比较器在桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出信号中的检测到DC电信号时，比较器发出信号，使桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压开启；数字输出端，将桥式磁电阻传感器TMR[B]输出的直流分量的信息传给音频电声装置；桥式磁电阻传感器TMR[B]的电阻比桥式磁电阻传感器TMR[A]的电阻大。优选的，电源电路包括倍压器，当比较器在桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出中检测到DC电信号时，倍压器就会开启，以增加桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压。优选的，TMR近场磁通信系统,包括桥式磁电阻传感器TMR[C]，桥式磁电阻传感器TMR[C]和磁电阻传感器TMR[B]分别检测两个沿互相垂直方向的磁场分量，磁电阻传感器TMR[C]是高灵敏度线性TMR磁电阻传感器，用来检测AC磁场。优选的,模拟信号电路连接到桥式磁电阻传感器TMR[C]的输出端，模拟信号电路分离和放大桥式磁电阻传感器TMR[C]输出的AC电信号，并将经过处理的AC电信号传给TMR近场磁通信系统的模拟信号输出端。优选的，桥式磁电阻传感器TMR[A]和桥式磁电阻传感器TMR[B]是半桥，全桥，推挽桥，或它们的任意的结合;TMR近场磁通信系统封装成薄膜覆晶封装,多芯片封装(COF)，或板上芯片封装（COB）；桥式磁电阻传感器TMR[A]和桥式磁电阻传感器TMR[B]用晶粒翻转工艺制作。优选的，桥式磁电阻传感器是半桥，全桥，推挽桥，或它们的任意的结合;TMR近场磁通信系统封装成薄膜覆晶封装(singlesemiconductorpackage),多芯片封装(COF)，或板上芯片封装（COB）；桥式磁电阻传感器用晶粒翻转工艺制作。优选的，桥式磁电阻传感器TMR[A]是采用晶粒翻转工艺制作的非线性TMR传感器，每一个桥臂的偏移磁场大于其饱和磁场,偏移磁场与饱和磁场之和等于桥式磁电阻传感器TMR[A]的运行的最大DC磁场。优选的，桥式磁电阻传感器TMR[A]是采用晶粒翻转工艺制作的非线性TMR传感器，每一个桥臂的偏移磁场大于其饱和磁场,偏移磁场与饱和磁场之和等于桥式磁电阻传感器TMR[A]的运行的最大DC磁场。优选的，TMR近场磁通信系统，包括一个数字输入端，用于TMR近场磁通信系统在听力回路模式（Loopsystemmode），T-coil模式和待机模式之间手动切换，其中待机模式中桥式磁电阻传感器TMR[A]不工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
TMR 近场磁通信系统用于检测近场磁通信系统产生的AC和DC磁场，并将磁信号转换成被音频电声装置接收的电信号，所述TMR近场磁通信系统包括检测磁场的桥式磁电阻传感器TMR[A]； 与桥式磁电阻传感器TMR[A]的输出相连接的模拟信号电路，所述模拟信号电路包括滤波器和放大器，所述滤波器将所述桥式磁电阻传感器TMR[A]输出的AC和DC电信号分离，所述放大器放大所述AC电信号，模拟信号输出端将所述AC电信号传给所述音频电声装置；与所述桥式磁电阻传感器TMR[A]及所述模拟信号电路相连的电源电路和为所述电源电路提供电力供应的电源输入端； 所述桥式磁电阻传感器TMR[A]是低灵敏度线性TMR磁电阻传感器，高灵敏度线性TMR磁电阻传感器或非线性TMR磁电阻传感器。

【技术特征摘要】
1.TMR近场磁通信系统，其用于检测磁信号，并将磁信号转换成被音频电声装置接收的电信号，所述TMR近场磁通信系统包括检测磁场的桥式磁电阻传感器TMR[A]；与桥式磁电阻传感器TMR[A]的输出相连接的模拟信号电路，所述模拟信号电路包括滤波器和音频放大器，所述滤波器将所述桥式磁电阻传感器TMR[A]输出的AC和DC电信号分离，所述音频放大器放大所述AC电信号，模拟信号输出端将所述AC电信号传给所述音频电声装置；与所述桥式磁电阻传感器TMR[A]及所述模拟信号电路相连的电源电路和为所述电源电路提供电力供应的电源输入端；一个数字输入端，用于TMR近场磁通信系统在听力回路模式（Loopsystemmode），T-coil模式和待机模式之间手动切换，其中待机模式中桥式磁电阻传感器TMR[A]不工作；所述桥式磁电阻传感器TMR[A]是低灵敏度线性TMR磁电阻传感器，高灵敏度线性TMR磁电阻传感器或非线性TMR磁电阻传感器；所述桥式磁电阻传感器TMR[A]是半桥，全桥，推挽桥，或它们的任意的结合。2.根据权利要求1所述的TMR近场磁通信系统，包括：与所述桥式磁电阻传感器TMR[A]连接的数字信号电路，所述数字信号电路处理所述磁电阻传感器TMR[A]输出的电信号的直流分量；数字信号输出端，将所述桥式磁电阻传感器TMR[A]输出的直流分量的信息传给所述音频电声装置。3.根据权利要求2所述的TMR近场磁通信系统，所述电源电路包括占空比控制器控制所述桥式磁电阻传感器TMR[A]的高平占空比；所述数字信号电路包括检测所述桥式磁电阻传感器TMR[A]输出信号中的大的所述DC电信号的存在的比较器；当所述比较器在TMR桥式磁电阻传感器[A]的输出中检测到大的所述DC电信号时，所述占空比控制器停止工作，其输出仍为直流偏置电压。4.根据权利要求3所述的TMR近场磁通信系统，所述电源电路包括倍压器，当所述比较器在桥式磁电阻传感器TMR[A]的输出中检测到大的所述DC电信号时，所述倍压器开启，增加所述桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压。5.根据权利要求1所述的TMR近场磁通信系统，包括与所述电源电路相连的桥式磁电阻传感器TMR[B]。6.根据权利要求5所述的TMR近场磁通信系统，包括：与所述桥式磁电阻传感器TMR[B]连接的数字信号电路处理来自于所述桥式磁电阻传感器TMR[B]的DC电信号，所述数字信号电路包括一个用于检测所述桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出中较大直流分量的比较器，当所述比较器在所述桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出信号中的检测到所述DC电信号时，所述比较器发出信号，使所述桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压开启；数字输出端，将所述桥式磁电阻传感器TMR[B]输出的直流分量的信息传给所述音频电声装置；桥式磁电阻传感器TMR[B]的电阻比所述桥式磁电阻传感器TMR[A]的电阻大。7.根据权利要求6所述TMR近场磁通信系统，所述电源电路包括倍压器，当所述比较器在所述桥式磁电阻传感器TMR[B]的输出中检测到DC电信号时，所述倍压器就会开启，以增加桥式磁电阻传感器TMR[A]的偏置电压。8.根据权利要求5-7的任一项所述的TMR近场磁通信系统,包括桥式磁电阻传感器TMR[C]，所述桥式磁电阻传感器TMR[C]和所述磁电阻传感器TMR[B]分别检测两个沿互相垂直方向的磁场分量，所述磁电阻传感器TMR[C]是高灵敏度线性TMR磁电阻传感器，用来检测AC磁场。9.根据权利要求8所述的TMR近场磁通信系统,所述模拟信号电路连接到所述桥式磁电阻传感器TMR[C]的输出端，所述模拟信号电路分离和放大所述桥式磁电阻传感器TMR[C]输出的AC电信号，并将经过处理的所述AC电信号传给所述TMR近场磁通信系统的模拟信号输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·G·迪克，郭海平，薛松生，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32