CN103181199B - 具有电话和听力装置的通信系统以及传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括电话装置（10）和听力装置（11）的通信系统，该通信系统要减小反馈伪影的危险。因此按照本发明提供一种通信系统，在该通信系统中在电话装置（10）中的信号处理与听力装置（11）调谐，并且听力装置（11）被构造为用于对有用信号进行反向的信号处理。特别地，在从电话至助听器传输声学信号之前可以进行频率压缩并且然后在助听器中进行反向的频率压缩。由此减小了反馈伪影。

Description

具有电话和听力装置的通信系统以及传输方法

技术领域

本发明涉及一种具有用于进行电话通话的电话装置和用于佩带在耳中或耳上并用于输出通过听觉器官可感觉到的刺激的听力装置的通信系统，其中，有用信号在电话装置中经受信号处理并且在声学路径上被传输至听力装置。此外，本发明涉及一种用于在声学路径上从电话装置至听力装置传输有用信号的方法。

背景技术

听力装置在此被理解为任何可在耳中或在耳上佩戴的声音输出设备或其它的输出通过听觉器官可感觉到的刺激的设备，尤其是助听器、头戴送受话器（Headset）、头戴耳机，等等。此外，电话装置在此被理解为任何电话设备，特别是移动无线电电话、无绳电话、有线电话，等等。

助听器是用来给重听者提供听力帮助的便携带式听力装置。为了满足数目众多的个体需求，提供了不同结构形式的助听器，如耳后助听器（HdO）、具有外部听筒（RIC：接收器在耳道内）的助听器以及耳内助听器（IdO），例如，还有外耳助听器或耳道助听器（ITE，CIC）。这些示例性举出的助听器被戴在外耳上或在耳道中。但是，此外在市场上还提供骨传导助听器、可植入的或振动触觉助听器。在此，或者以机械方式或者以电方式对受损的听觉进行刺激。

助听器原则上具有输入转换器、放大器和输出转换器作为主要组件。输入转换器通常是声音接收器（如麦克风）和/或电磁接收器（如感应线圈）。输出转换器大多实现为电声转换器（如微型扬声器）或者电机转换器（如骨传导听筒）。放大器通常集成在信号处理单元中。该原理结构在图1中以耳后助听器为例示出。在用于佩带在耳后的助听器壳体1中，设置一个或多个用于从环境中接收声音的麦克风2。同样集成在助听器壳体1中的信号处理单元3对麦克风信号进行处理并将其放大。信号处理单元3的输出信号被传送到输出声学信号的扬声器或听筒4。需要时还可以通过用耳塑件固定在耳道中的声音导管将声音传导到助听器佩带者的鼓膜。助听器以及特别是信号处理单元3的能量供应通过同样集成在助听器壳体1中的电池5来实现。

电话的应用对于助听器佩带者通常代表困难的情况。特别地，如果助听器佩带者使用电话，则存在关于反馈的难题。

迄今为止例如可能的是，助听器可以探测处于周围环境的电话。这利用在助听器内部的特殊传感器（例如磁场传感器）来实现。例如如果将磁铁固定在电话上，则助听器能够探测该磁铁或电话。只要探测到电话，就可以按照特殊的程序（例如电话程序）接通助听器或者可以如下地改变其设置，使得反馈现象被最小化。但反馈减小的效果是受限制的，因为对于助听器应用来说，典型电话的声音质量不是最佳的，并且较小的放大或受限制的带宽还进一步降低了语音可理解性。

由出版物US2005/0283263A1公开了一种助听器系统，该助听器系统包括助听器和电话。电话和助听器通过具有短的作用距离的网络无线地相连。

此外，由出版物US7,248,711B2描述了一种用于对助听器或通信设备进行频率变换的方法。较低的频率被基本上线性地移动，而较高的频率总是被更强烈地移动。由此可以将较高的频率移入较低的频率范围。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，减小在具有电话装置和听力装置的通信系统中的反馈问题。

按照本发明，上述技术问题通过具有用于进行电话通话的电话装置和用于佩带在耳中或耳上并用于输出声音的听力装置的通信系统来解决，其中，有用信号在电话装置中经受信号处理并且在声学路径上被传输至听力装置，其中，在电话装置中的信号处理与听力装置调谐，并且听力装置被构造为用于对有用信号进行与在电话装置中的信号处理反向的信号处理。

此外，按照本发明提供了一种从用于进行电话通话的电话装置至用于佩带在耳中或耳上并用于输出声音的听力装置传输有用信号的方法，其中，有用信号在电话装置中经受信号处理并且在声学路径上传输有用信号至听力装置，其中，在电话装置中的信号处理与听力装置调谐，并且在听力装置中对有用信号进行与在电话装置中的信号处理反向的信号处理。

也就是，以优选的方式进行有用信号从电话装置至听力装置在声学路径上的传输，其中，有用信号事先经受在电话装置中的特殊的信号处理。然后在听力装置中通过相应的反向的信号处理撤销该特殊的信号处理。于是，听力装置的使用者获得相应于电话装置的没有经受特殊的信号处理的输出信号的信号作为听力装置的声学输出信号。通过特殊的反向信号处理相对于输入信号（不取决于听力装置的可能的放大）声学地改变了听力装置的输出信号。如果现在听力装置的输出信号在听力装置的输入端（麦克风）上反馈，则按照比在输入信号和输出信号在其类型上相同的情况下更小的概率出现两个信号的结构上的叠加。也就是，通过在电话装置中的特殊的信号处理和在听力装置中的相应的特殊的反向信号处理减小了反馈现象。

优选地，在电话装置中的信号处理包含频率压缩，并且在听力装置中的信号处理包含对应的频率扩展。反之，也可以在电话装置中进行频率扩展并且在听力装置中进行频率压缩。替换地或附加地，特别地对于反馈减小，在电话装置中也可以进行频率移动并且在听力装置中进行相应的频率反移动。同样替换地或附加地，在电话装置中的信号处理可以包含信号放大并且在听力装置中的信号处理可以包含对应的信号衰减。由此在每种情况下明显地改变待传输的声学信号，从而由此不出现通过听力装置的输出信号的反馈问题。

此外特别有利的是，电话装置被构造为利用从电话装置至听力装置传输的声学信号来传输关于在电话装置中的信号处理的特征的数据。由此例如可以将关于频率压缩的参数编码地传输到听力装置，从而该听力装置相应地设置其频率扩展。通过传输该附加信息，系统是相应灵活的。

此外，可以利用电话装置向听力装置传输优选不可听见的声学控制信号，并且听力装置被构造为，当其获得声学控制信号时其激活反向的信号处理。通过这种方式可以确保，仅当听力装置获得来自于电话装置的输入信号时其接通反向的信号处理，该电话装置执行相应的特殊的信号处理以用于减小反馈（“减小反馈”在此被理解为减小在反馈中出现的伪影，例如反馈啸声）。

相应于另一种实施方式，由听力装置自动地探测电话装置，并且依据探测结果在听力装置中激活反向的信号处理。为此不需要电话装置主动地将信号输送到听力装置。而是例如听力装置利用磁场传感器探测电话装置的磁铁并且由此间接地探测电话就足够了

此外，听力装置和电话装置还可以构造为，规定并互相匹配用于信号处理和反向信号处理的算法。由此，两个装置协商针对声学传输怎样改变有用信号的方式。然后，听力装置以合适的方式自动地撤销该改变。通过这种方式可以实现极其灵活的通信系统，在该系统中组件互相调谐。

此外，通过所谓的App控制听力装置和电话装置的相互作用。概念App（application的英文缩写）原则上指任意的可计算机实施的应用程序。尤其是指对于现代电话装置（诸如智能电话和笔记本电脑）的应用。通过App的控制可以利用电话装置的用户界面并且实现特别直观且有效的使用者控制。

附图说明

根据所附的附图对本发明作进一步的说明，附图中：

图1示出了按照现有技术的助听器的原理图；和

图2示出了用于说明按照本发明的通信系统的图示。

具体实施方式

下面详细描述的实施例代表了本发明的优选的实施方式。

图2示出的按照本发明的通信系统包括作为电话装置的移动无线电电话10和作为听力装置的助听器11（在此为耳后助听器）。即使在示例中选择移动式电话作为电话装置，也可以使用例如有线的或无绳的座机电话作为电话装置。同样，替代耳后助听器也可以使用耳内助听器或必要时使用头戴送受话器或头戴耳机作为听力设备。

助听器11基本上拥有与图1中的助听器相同的信号处理组件。就此参见图1的描述。但为清楚起见在图2中仅示出了麦克风12和信号处理装置13。麦克风12接收环境声音，将其转换为相应的电信号并且将该电信号进一步传导到信号处理装置13。此外，助听器11的麦克风12还可以从移动无线电电话10接收特殊的声音信号14（＝控制信号）。将该特殊的声音信号在信号处理装置13中记录，并且依据该特殊的声音信号按照相应的预定状态接通助听器11。

但对于本发明，在移动电话10与助听器11之间的声学路径上传输有用信号15是具有关键意义的。在移动电话10（一般的电话装置）中对待传输的声学有用信号进行预处理。该预处理仅用于输出与由助听器佩带者或听力装置的使用者应当听到的声音信号不同的声音信号的目的。也就是，将该通过预处理改变的有用信号15声学地传输到助听器11。在那里进行反向的信号处理，其撤销移动电话10的预处理。由此，除了通过助听器的可能的放大，助听器11的输出信号相应于在不进行预处理的条件下由移动电话10输出的信号。

在具体的示例中，在运行中在没有助听器的条件下应当从移动电话10输出的有用信号具有谱16。但不是直接声学地输出该信号，而是事先经受频率压缩，从而得出具有压缩的谱17的信号。该具有压缩的谱17的信号现在从移动电话10输出并且作为有用信号15声学地传输到助听器11。附加地，电话10也可以产生一个或多个特殊的声音信号或通信信号14（例如导频音，Pilotton），其通过与有用信号15相同的声学通道从电话10向助听器11传输。

即，在助听器11上输入的有用信号15具有压缩的谱17。助听器11或其信号处理现在对整个输入信号进行反向的频率压缩，即频率扩展。除了有用信号15也包括由来自于环境的声音信号18和来自于助听器11的声音输出端的反馈信号19。通过反向压缩（一般为相对于为传输而在移动电话中实施的特殊信号处理的反向的信号处理）将有用信号转换回具有解压缩的谱16的正常电话信号。通过该在助听器11中的处理也将所有来自于环境或反馈的其它的声学信号18、19解压缩。通过这种方式，一起利用助听器11的反馈补偿器（在图2中未示出）将声学反馈强烈减少。

在一种特殊的实施方式中，仅当助听器11探测了特殊的通信信号14（例如导频音）时才进行反向的频率压缩。但是，也存在其它在助听器11中激活反向的频率压缩的可能性。例如，助听器11具有磁场传感器，该磁场传感器探测移动电话10的扬声器或安装在移动电话10上的小磁铁的磁场。然后在探测的情况下在助听器11中激活反向的频率压缩。在此还可以采用另外的激活可能性，例如按照电话模式自动地接通助听器的可能性是公知的。

除了有用信号15之外附加地从移动电话向助听器11传输的通信信号14，例如也可以携带关于在电话中的频率压缩的方式的信息。然后通过该信息，助听器11可以相应地匹配反向的算法。

即，电话10和助听器11在此构成组合的通信系统，以便为听力损伤的人员实现改善的电话交谈。在此，为唯一的应用使用两个设备的技术上的优点。特别地，在电话10中的频率压缩与在助听器11中的反向的频率压缩一起明显减小反馈，因为反馈信号19未压缩地在麦克风12上出现，而有用信号15是压缩的。由此对于助听器佩带者产生明显优点。

在电话10中的频率压缩和在助听器11中的反向的频率压缩的组合对于助听器佩带者保持了电话信号的原始声音质量。此外，电话10的输出声音的通信信号14针对算法的最佳设置能够同步两个设备10、11。为此，两个设备例如可以自动地协商相应的协议或相应的处理算法。当然地，这样声学地传输该特殊的通信信号，使得其是不可听见的。

下面更详细地解释另一个实施例。相应于一种扩展例如可以在电话或电话装置中通过电话使用者在需要时借助为此安装的软件手动地激活特殊的信号处理，特别是频率压缩。替换地，例如当电话在其附近“识别出”助听器佩带者时当然也可以自动地进行激活。如果手动地或自动地激活频率压缩，则如上面描述的那样在助听器中进行反向的频率压缩，并且在助听器输出端与修改后的环境声音（包括修改后的反馈声音）一起输出原始的电话声音。例如，可以由使用者作为附加的软件程序来安装电话装置中为特殊的信号处理所需的软件。

上述实施例始终结合在电话装置中的频率压缩和在听力装置中的反向的频率压缩进行描述。替代频率压缩或除了频率压缩，例如也可以进行频率移动作为在电话装置中的特定的信号处理或预处理。然后在听力装置中进行相应的反移动作为反向的信号处理。同样，可以在电话装置中进行有用信号的频率扩展并且在听力装置中进行相应的压缩（＝反向的扩展）。

在电话装置中频率压缩和频率移动的组合可以这样进行，使得根据该信号处理修改后的有用信号或电话信号处于如下的频率范围中，仅少量自然的声音分量位于该频率范围中。然后，在助听器装置中对信号频率进行反移动和扩展来消除来自于环境的大部分声音分量18、19，这在电话通话期间明显改善了语音可理解性。

替代在电话装置中的频率压缩或附加地，也可以超过预定的正常程度地放大来自于电话装置的有用信号，以便改善听力装置的麦克风的信噪比或以便补偿电话的输出转换器的效率（例如平衡低通功能）。

Claims (13)

1.一种通信系统，具有

-电话装置(10)，用于进行电话通话，和

-听力装置(11)，所述听力装置佩带在头部，其中

-有用信号(15)在所述电话装置(10)中经受信号处理并且在声学路径上被传输至所述听力装置(11)，

其特征在于，

-在所述电话装置(10)中的信号处理与所述听力装置(11)调谐，并且

-所述听力装置(11)被构造为用于对所述有用信号(15)进行与所述信号处理反向的信号处理。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，在所述电话装置(10)中的信号处理包含频率压缩，并且在所述听力装置(11)中的信号处理包含对应的频率扩展。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其中，在所述电话装置(10)中的信号处理包含频率扩展，并且在所述听力装置(11)中的信号处理包含对应的频率压缩。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其中，在所述电话装置(10)中的信号处理包含频率移动，并且在所述听力装置(11)中的信号处理包含对应的频率反移动。

5.根据权利要求1所述的通信系统，其中，在所述电话装置(10)中的信号处理包含信号放大，并且在所述听力装置(11)中的信号处理包含对应的信号衰减。

6.根据上述权利要求中任一项所述的通信系统，其中，所述电话装置(10)被构造为，利用从所述电话装置(10)至所述听力装置(11)传输的声学信号传输关于在所述电话装置(10)中的信号处理的特征的数据。

7.根据上述权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，利用所述电话装置(10)向所述听力装置(11)传输优选不可听见的声学控制信号(14)，并且所述听力装置(11)被构造为，当其获得所述声学控制信号(14)时其激活反向的信号处理。

8.根据上述权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，通过所述听力装置(11)自动地探测电话装置(10)，并且依据探测结果在所述听力装置(11)中激活反向的信号处理。

9.根据上述权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，所述听力装置(11)和所述电话装置(10)被构造为，规定并互相匹配用于信号处理和反向信号处理的算法。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，能够由使用者激活或禁止在所述电话装置中的信号处理。

11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，借助安装在所述电话装置上的软件程序来实施激活和禁止。

12.根据权利要求1所述的通信系统，其中，能够由使用者作为附加的软件程序来安装电话装置中的信号处理。

13.一种从用于进行电话通话的电话装置(10)至用于佩带在头部的听力装置(11)传输有用信号(15)的方法，通过

-将有用信号(15)在所述电话装置(10)中经受信号处理，并且

-在声学路径上传输所述有用信号(15)至所述听力装置(11)，

其特征在于，

-在所述电话装置(10)中的信号处理与所述听力装置(11)调谐，并且

-在所述听力装置(11)中对所述有用信号(15)进行与所述信号处理反向的信号处理。