CN101605293B - 在助听器和电话之间具有低功率无线链路的助听器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在助听器和电话之间具有低功率无线链路的助听器系统，其涉及听音设备之间的无线通信。本发明还公开了接收电话呼叫的方法和助听器系统的使用。本发明的目的是提供一种用于在助听器中接收电话呼叫的相对简单可靠的方案。通过电话设备包括发射器以与包括对应接收器的助听器建立短程数字低功率链路来解决该问题。这具有提供相对简单且低功率解决方案的优点，其中，至少电话交谈的进入部分经由低功率链路无线传输。

Description

在助听器和电话之间具有低功率无线链路的助听器系统

技术领域

本发明涉及听音设备之间的无线通信。本发明尤其涉及包括助听器和电话设备的助听器系统。

本发明还涉及通过适合用户持有的本地电话设备在适于佩戴在用户耳朵中或耳朵处的助听器中接收来自远处电话设备的电话呼叫的方法。

本发明还涉及助听器系统的使用。

例如，本发明可以在如助听器和电话之间的通信应用中使用，其中用于本地连接的蓝牙接口等标准无线接口在技术上不可行或者因为其它原因不可用。

背景技术

对于听力受损的人来说，第二要务是改进打电话时的听音情况(第一要务是改进在有噪声的听音情况下的直接语音或声音输入)。

通过提供到移动电话的蓝牙链路来处理移动电话和助听器之间的通信的各种中间装置已经被提出。例如在EP1460769A1和WO2006/117365A1中描述了这种装置的例子。然而，陆上通信线路电话和无绳电话通常不具有蓝牙能力。此外，最终用户不想要中间装置，因为(除了助听器和电话以外)还必须始终携带它们，并且设置和使用它们可能很复杂(涉及蓝牙配对、设置、呼叫应答、切换模式等)。

大多数助听器支持使用从电话的接收器拾取声音的拾音线圈。然而，该解决方案不提供好的声音质量并且容易干扰。

EP0872032B1描述了一种短程通信系统，该短程通信系统在基本单元和便携单元之间使用允许在它们之间双向通信的感应通信。例如，基本单元可以是移动电话或者是无绳电话系统的手持机。便携单元可以例如是头戴式耳机。

EP1903755A2描述了一种移动无线装置，该移动无线装置使用安装在振动电机中的磁线圈，用于生成助听器兼容的磁信号，而不需要另外的拾音线圈。

发明内容

现有技术的问题是所述解决方案或者相对复杂，需要额外消耗功率的通信接口(例如蓝牙)，或者容易干扰(接收器到拾音线圈的通信)。具有可接受的音频性能的现有技术方案的高功率消耗使得实际上不可能将各无线接口直接集成到助听器中。

本发明的目的是提供一种用于在助听器中接收电话呼叫的、相对简单可靠的方案。

通过在所附权利要求中描述的和如下描述的本发明来实现本发明的目的。

通过一种包括助听器和电话设备的助听器系统来实现本发明的目的，电话设备包括发射器，该发射器用于与包括对应的接收器的助听器建立短程数字低功率链路。

这具有提供相对简单和低功率解决方案的优点，其中至少电话交谈的进入部分通过低功率链路无线传输。

在实施例中，短程数字低功率链路分别通过助听器和电话设备中对应的收发器执行，每个收发器包括天线、调制电路、驱动器、接收器和解调电路。数字链路一般基于数据包，其中要传输的数据(音频有效载荷)包含在数据包中，数据包包括数据包首部(包括例如帧开始标志、数据包大小参数、帧描述符、数据包地址)、音频有效载荷以及数据包结束字段(包括例如帧检查序列和结束帧标志)。优选地，链路传输范围在音频基带频率范围以上，例如在50kHz以上，例如在从100kHz到1GHz的范围内。

在实施例中，助听器包括拾音线圈，该拾音线圈用于从对应的拾音线圈接收音频基带的(磁感应)电输入。该拾音线圈是与短程数字低功率链路的天线分开的部件。

与基于拾音线圈和音频基带传输的链路相比较，本发明的实施例具有以下优点中的一个或多个：鲁棒的数据传输、接收器的特定寻址(没有无目的的传输、没有窃听、没有干扰、私密性、加密、可能的单播和多播，例如同时流入到两个助听器)、交换数据、设置、链路管理等的可能性。

在实施例中，本发明系统适于在接收到来自电话设备的信号时，自动启动适当的助听器程序(例如，专门用于优化电话信号的参数设置的组合，如优化其频率范围)。

术语“低功率”在本实施例中是指当启动时，助听器的接收器消耗助听器的一半以下的功率，如该功率的20％以下。

术语“电话设备”在本实施例中是指有线的固定线路电话设备、无绳电话设备或者移动电话设备。本发明尤其涉及有线的固定线路电话设备或无绳电话设备。

在实施例中，本发明系统适于在发射器和接收器之间提供感应链路。

根据本发明，合作的无线模块分别包括在普通的有线电话或无绳电话(例如，DECT电话，DECT＝DigitalEnhancedCordlessTelecommunications，数字增强无绳通信)中和助听器中，每一无线模块均包括感应收发器。从而可以在电话和助听器之间建立感应链路。电话的无线模块可以例如将模拟音频信号转换为数字无线音频流。与使用简单的振幅调制的拾音线圈解决方案相比较，可以以干扰大大减小的鲁棒方式传输数字音频流。

在其最有效的形式中，感应链路是从电话到助听器的单向链路。在该实施例中，电话只需要感应发射器并且助听器只需要感应接收器(例如，使用感应线圈)。该实施例的系统例如以如下方式工作：如果具有适当调整的接收器的助听器进入到安装有适当的感应发射器的电话的范围内时(例如，距离耳朵～10-20cm)，助听器适于接收并播放从电话直接进入到助听器佩戴者耳朵中的声音。电话的传声器用于以传统的方式拾取佩戴者的讲话声音。

作为选择，链路可以是双向的，其中助听器进一步包括发射器，该发射器用于与还包括对应接收器的电话设备建立短程数字低功率链路。

已经表明利用这样的解决方案可以在双耳系统的两个耳朵中接收声音，这提供了出色的声音质量。没有附加的相关装置(没有中间音频选择装置)并且没有必须执行的特殊安装和/或配对处理。因此，本发明系统提供容易且直观的使用。

在实施例中，本发明系统适于在电话设备和助听器相互进入到预定距离内时建立链路。在实施例中，该预定距离小于0.30m，如小于0.25m，如小于0.20m，如小于0.15m。

在实施例中，本发明系统适于在电话设备和助听器相互进入到预的距离范围内时建立链路，如从0.05m到0.30m的范围内，如从0.10m到0.20m的范围内。

可以根据适当的标准或格式、专用或公用，建立电话设备和助听器之间的感应通信。优选地，通过近场、感应、数字、超低功率短程无线链路建立该通信。在优选实施例中，根据通信标准编解码，如G.722(CCITTG.722宽带语音编码标准，支持64、56和48kbps比特率的CCITTG.722宽带语音编码算法)，建立电话设备和助听器之间的通信。作为选择，可以使用其它专用或公用标准，例如奥迪康(Oticon)的EarStream、西门子(siemens)的TekConnect和峰力(Phonak)的iCom技术。

在优选实施例中，本发明系统适于提供低等待时间的无线链路，如从电话设备到助听器的延迟小于30ms的链路，如小于20ms，如小于10ms。例如，这可以通过最小化传输协议中的开销、避免或最小化编码复杂性、避免或最小化缓冲并且/或者避免或最小化错误修正来实现。

在优选实施例中，本发明系统适于提供基于数字无线技术的无线链路。这具有提供好的音频质量和私密性的优点。

在优选实施例中，本发明系统适于提供在电话和助听器之间迅速/简单配对的无线链路。短程无线链路(例如，当通过感应通信并且/或者通过保持低发射功率执行时)保证了私密性；因此，配对可以更简单地进行，例如使用一般事先同意的地址。

在优选实施例中，本发明系统适于提供自动音量调节。在实施例中，本发明系统适于通过手动或者自动设置来使用助听器的音量设置。

在优选实施例中，本发明系统适于在没有任何用户输入下起作用(即，在免提模式中)。这可以例如通过使用接近检测器来实现，接近检测器适于当电话设备移动到助听器的范围内或附近时(反之亦然)，检测到来自电话设备的音频数据流，并且切换助听器的输入以接收该音频数据流。

在实施例中，本发明系统包括双耳装配的两个助听器。在实施例中，本发明系统适于与双耳装配的两个助听器建立低功率数字链路。在实施例中，双耳装配的两个助听器能够在它们之间创建用于交换参数设置(“同步”)和可能的音频数据的无线链路。

在优选实施例中，本发明系统适于提供可以对至少两个助听器多播的无线链路。在实施例中，使用一般事先同意的地址，例如多播地址。

在优选实施例中，本发明系统适于提供发射频率低于1GHz的无线链路。这具有生物相容的优点(在人体中不吸收该电磁辐射，或者至少只在可接受的程度)。

在优选实施例中，本发明系统适于以全球可用的载波频率提供无线链路。这可以通过使用低场强和低频率的组合来实现，其中对于短程装置存在全球性的一般限制，不需要任何许可。在实施例中，本发明系统适于使用从148.5kHz到30MHz的频率范围用于传输链路。在实施例中，低功率传输链路适于使用从10米距离内-50dBμA/m到10米距离内-5dBμA/m范围内的场强。

在优选实施例中，本发明系统适于使用标准化的无线技术。在优选实施例中，本发明系统适于使用不与DECT(典型地以大约1.9GHz的频率操作)和/或其它标准干扰的无线技术。

在优选实施例中，本发明系统适于使用具有相对短的可接受传输范围的无线技术。这具有防止窃听和信道拥塞的优点(彼此相对靠近的成对装置(电话-助听器)可以使用同一频谱，例如相互在几米之内，例如在2米以上的距离，如相互距离5米以上)。

在优选实施例中，本发明系统适于使用私有(专用)无线技术(相对于拾音线圈)。

在特定实施例中，本发明系统适于提供从电话设备到助听器的单向链路。

本发明还提供一种通过适于用户持有的本地电话设备在适于佩戴在用户耳朵中或耳朵处的助听器中接收来自远处电话设备的电话呼叫的方法，该方法包括当本地电话和助听器相互处于一定的距离之内时，建立从本地电话设备到助听器的短程数字低功率链路，以将来自远处电话设备的声音信号转发给助听器。该方法具有与上述系统相同的优点。意图使该方法可以结合对本发明系统描述的相同特征(适当地转换为对应的操作)。

在优选实施例中，本发明方法适于提供从电话设备到助听器的单向链路。

在优选实施例中，本发明方法适于在发射器和接收器之间提供感应链路。

在优选实施例中，本发明方法进一步包括使用本地电话设备的传声器来拾取来自用户的声音信号并将来自用户的声音信号转发给远处的电话设备。这样，可以建立质量优良的双向电话连接，使得电话设备和助听器之间的单向链路是可能的，从而节省助听器的功率。

本发明还提供助听器系统的使用。

此外，通过从属权利要求中和本发明的详细说明中限定的实施例来实现本发明的其它目的。

当在本文中使用单数形式时，除非另外说明，否则均包括复数形式(即，具有“至少一个”的意思)。还应该理解，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”等时，它们指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。应该理解，当提到一元件“连接”或“耦合”到另一元件时，除非另外说明，否则它可以直接连接或耦合到其它元件或者可能存在插入元件。另外，本文中所使用的“连接”或“耦合”可以包括无线连接或耦合。当在本文中使用术语“和/或”时，它包括一个或多个相关列出项目中的任何一个或全部组合。除非另外说明，否则本文中所公开的任何方法的步骤都不必按照所公开的确切顺序执行。

附图说明

下面参考附图结合优选实施例对本发明进行更充分地解释，在附图中：

图1示出根据本发明一实施例的助听器系统，其中图1a示出单助听器方案，图1b示出双耳方案。

图2示出根据本发明一实施例的助听器系统的框图。以及

图3示出数字低功率链路的典型数据包结构。

附图是示意性的并且为了清晰而简化了，它们仅示出了理解本发明所必须的细节，而其它细节则省略。相同的附图标记始终用于同样的或对应的部分。

从下文中给出的详细说明，本发明的进一步适用范围将变得显而易见。然而，应该理解，尽管本详细说明和特定例子表示本发明的优选实施例，但是它们仅是为了说明而给出的，因为对本领域的技术人员来说，根据本详细说明，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改是显而易见的。

具体实施方式

图1示出根据本发明一实施例的助听器系统100。该系统包括数字无绳电话7，例如DECT电话，和助听器1，电话7包括发射器，该发射器用于与助听器1的接收器建立数字短程低功率无线通信链路40。助听器由用户60佩戴在耳朵62中或者后面(如在此示出的)。可以建立短程无线链路40以支持与助听器1处于适当的(短程，例如≤0.5米或≤0.2米)距离50内的用户60持有的电话7与远程设备例如通过公共电话网络的电话连接。在与佩戴助听器的用户60的电话交谈期间，电话的传声器71拾取来自用户的任何声音61并且电话以正常的方式处理该声音(即，转发给当前与用户60的电话7连接的远处设备)。这样，电话设备7和助听器1之间的短程链路40只需要是单向的，从而需要来自(通常由电池驱动的)助听器的功率最小。

图1b示出根据本发明另一实施例的助听器系统100。图1b的系统与图1a的实施例的区别在于该系统包括双耳装配的两个助听器1、1′。图1b的系统适于与双耳装配的两个助听器1、1′建立低功率数字链路50、50′。在本实施例中，两个助听器1、1′包括天线和如结合图2说明的收发器电路。在实施例中，双耳装配的两个助听器适于能够在它们之间创建(例如，无线的)链路80，以在它们之间交换参数设置(“同步”)和可能的音频数据。在实施例中，助听器内链路80可以代替从电话设备7到第二助听器1′的直接链路50′，来自电话设备的信号从第一助听器经由链路80转发给第二助听器1′。

在实施例中，无线链路基于“EarStream”，这是一种使用120kbit/s的原始数据率并通过G.722编码的链路传输10kHz的音频信号的以3.84MHz的载波频率操作的低功率感应技术(如US2005/0255843A1中所述)。在优选实施例中，接收器以非常少的外部部件集成在前端集成电路中，例如，线圈和两个电容器，并且以简单的结构实施(例如详见US2005/0111682A1)。发射器也可以是集成电路的一部分，或者由外部标准部件构成。

图2示出根据本发明一实施例的助听器系统的框图。该系统包括助听器1(图2中的HI)和数字无绳电话7，例如DECT电话。助听器包括数字信号处理芯片(DSP)2和前端(FE)芯片3。前端芯片为扬声器4、传声器5(见编解码器9′)以及用于数字短程低功率无线通信链路40的收发器电路12(MI)和天线6提供输入和输出驱动器。在实施例中，短程天线6是用于通过与电话7中的对应线圈6耦合的磁场接收和传输信号的线圈(如图2中所示)。在另一个实施例中，本发明系统只能够在助听器中接收(即，不能传输)。电话7包括数字短程低功率无线通信链路40的收发器电路12(MI)、用于(可能的编码/解码和)模拟-数字转换并包括传声器10和扬声器11的输入和输出驱动器的编解码器(CODEC)9。此外，电话还包括微处理器(μC)8和RF接口(RF)13，例如DECT。在实施例中，短程链路电路(MI)12仅能够传输(即，不能接收)。在实施例中，短程发射器由分立的部件构成。

图3示出数字低功率链路的典型数据包结构。所传输的音频有效载荷被分成包含在数据包中的块，每个数据包包括数据包首部(图3中的首部)-多个音频有效载荷比特(图3中的音频有效载荷)-数据包结束字段(图3中的结束)。在实施例中，数据包首部包括帧开始标志、数据包大小参数、帧描述符和数据包地址。在实施例中，数据包结束字段包括帧检查序列(例如，使能够在接收器中进行CRC检查)和结束字段标志。在实施例中，执行如US2005/0255843A1中描述的链路协议。

本发明由独立权利要求的特征来限定。在从属权利要求中限定了优先实施例。权利要求中的任何附图标记都不意图限制它们的范围。

在上述说明中已经示出了一些优选实施例，但是应该强调的是，本发明不局限于这些实施例，本发明也可以用其它方式体现在所附权利要求限定的主题内。

参考文献

■EP1460769A1(PHONAK)22-09-2004

■WO2006/117365A1(OTICON)09-11-2006

■EP0872032B1(AURACOMMUNICATIONS)21-10-1998

■EP1903755A2(SAMSUNGELECTRONICS)26-03-2008

■US2005/0255843A1(Hilpischetal.)17-11-2005

■US2005/0111682A1(STARKEY，OTICON)26-05-2005

Claims (22)

1.一种包括第一和第二助听器和电话设备的双耳助听器系统，其中：

所述电话设备包括发射器，该发射器用于与所述第一和第二助听器建立短程数字低功率链路，每一助听器均包括对应的接收器；并且所述双耳助听器系统适于提供对所述第一和第二助听器多播的直接无线链路，所述第一和第二助听器能够在该两个助听器之间创建用于交换参数设置和音频数据的助听器间无线链路，该助听器间无线链路为从所述电话设备到第一或第二助听器的所述直接无线链路的替代链路，来自所述电话设备的信号的音频数据经所述助听器间无线链路从第一或第二助听器转发给第二或第一助听器。

2.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述发射器到所述接收器的链路为感应链路。

3.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述助听器系统在所述电话设备和所述助听器之一相互进入到预定距离之内时建立所述直接无线链路。

4.根据权利要求3所述的助听器系统，其中所述预定距离小于0.30米。

5.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述电话设备是数字无绳电话设备。

6.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述电话设备是有线的固定线路电话设备。

7.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述直接无线链路是从所述电话设备到至少所述助听器之一的单向链路。

8.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述电话设备到所述第一和第二助听器的链路为低等待时间无线链路。

9.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述电话设备到所述第一和第二助听器的链路为基于数字无线技术的无线链路，从而根据无线传输协议按数据包传输音频数据。

10.根据权利要求1所述的助听器系统，其中当所述电话设备和助听器彼此之间进入到预定距离时，所述助听器适于接收并播放从电话直接进入到助听器佩戴者耳朵中的声音。

11.根据权利要求1所述的助听器系统，其中在所述电话设备和所述助听器之间的链路为迅速且简单配对的无线链路。

12.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述助听器系统适于提供自动音量调节。

13.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述助听器系统适于在没有任何用户输入下起作用。

14.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述电话设备到所述第一和第二助听器的链路为传输频率高于50kHz并低于1GHz的无线链路。

15.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述电话设备到所述第一和第二助听器的链路使用从148.5kHz到30MHz的频率范围用于传输链路。

16.根据权利要求1所述的助听器系统，其中从所述电话设备到所述第一和第二助听器的链路使用从10米距离内-50dBμA/m到10米距离内-5dBμA/m的场强用于传输链路。

17.用于通过适于由用户持有的本地电话设备在包括第一和第二助听器的双耳助听器系统中接收来自远处电话设备的电话呼叫的方法，所述第一和第二助听器分别适于佩戴在用户耳朵中或耳朵处，该方法包括：

当所述本地电话设备和所述第一和第二助听器之一相互处于一定的距离之内时，建立从所述本地电话设备到所述第一和第二助听器的短程数字低功率链路，用于将来自所述远处电话设备的声信号转发给所述第一和第二助听器；通过至少所述第一和第二助听器之一接收来自所述本地电话设备的信号的音频数据；在所述第一和第二助听器之间创建用于交换参数设置和音频数据的助听器间无线链路，该助听器间无线链路为从所述电话设备到第一或第二助听器的直接无线链路的替代链路；及将所述音频数据通过所述助听器间无线链路从所述助听器之一转发给所述助听器中的另一个。

18.根据权利要求17所述的方法，其中从所述本地电话设备到所述第一和第二助听器的链路为单向链路。

19.根据权利要求18所述的方法，其中从所述本地电话设备到所述第一和第二助听器的链路为感应通信链路。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括使用所述本地电话设备的传声器拾取来自所述用户的声音信号并将来自所述用户的声音信号转发给所述远处电话设备。

21.根据权利要求18所述的方法，其中当所述本地电话设备和第一或第二助听器彼此之间进入到预定距离时，直接接收本地电话设备的声音并播放到助听器佩戴者耳朵中。

22.根据权利要求1所述的助听器系统的应用。