CN104640043B - 包括两个无线接口的双耳助听系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括两个无线接口的双耳助听系统，该系统包括适于位于用户左耳和右耳之处或之中或者完全或部分植入在用户头部中的第一和第二助听装置，其中第一和第二助听装置中的每一个包括：a)第一无线接口，包括适于基于近场通信建立到相应的另一助听装置的第一通信链路的第一天线和收发器电路；b)第二无线接口，包括适于基于远场通信建立到辅助装置的第二通信链路的第二天线和收发器电路；c)链路控制单元，连到第二天线和收发器电路并配置成反复提供指明第二通信链路的链路质量的第二链路质量测度；及其中第一和第二助听装置配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换相应的第二链路质量测度。

Description

包括两个无线接口的双耳助听系统
技术领域
本申请涉及便携式通信装置之间的无线通信，尤其涉及包括双耳助听系统的应用。本发明具体涉及包括适于位于用户的左和右耳之处和/或之中或者完全或部分植入在用户头部中的第一和第二助听装置的双耳助听系统。
本申请还涉及双耳助听系统的运行方法。
例如，本发明的实施可在双耳助听系统如双耳助听器系统、一对耳机、一对有源耳朵保护装置等中应用。
背景技术
下面的现有技术说明涉及本申请的应用领域之一即助听器。
移动装置之间的无线链路日益重要。对于助听器，基于利用电磁场(相应装置中的感应器线圈之间的感应耦合)通信的近场性质的感应链路已广泛应用，因为它们的功耗相当低(及适当的，短程)。包括基于电磁场(辐射场RF)的远场性质的无线链路能力并符合蓝牙标准的移动电话的庞大普及率也已影响助听器领域。越来越多地，涉及助听器或用于助听器的附件的无线链路基于蓝牙或其它专有或标准化、相对低功率(对应地，及短程，例如低于100m)技术(如蓝牙低能量、DECT、Wi-Fi(IEEE 802.11)、ZigBee等)。在一些情形下，基于辐射场和蓝牙(在未得到许可的频率范围运行，例如ISM＝工业、科学和医学，例如约865MHz或2.4GHz)的无线链路已代替或取代感应链路。
当在复杂环境中基于RF载波(如在GHz范围)传输数据时，接收器处的信号将受两个衰落效应影响：
-因有损耗材料(如身体)引起的衰减；
-因多径效应引起的负干扰(从墙壁反射等，多径衰落)。
随着包括RF接收器的装置在复杂环境中相对于RF发射器移来移去，衰落的严重性可明显变化。
包括音频从音频传输装置(如音频网关、移动电话、TV、传声器、或其它附件)到助听器的RF传输将遭受上述难题。因此，从没有用于补偿前述变化的衰落效应的先进装置(如分集式天线)的传输装置接收将富有挑战性。在这些情形下，问题必须在接收端如助听器中解决。
US2008159548A1描述了无线听力通信装置如助听装置例如助听器对第一和第二音频信息的无线立体声接收。在不同实施方式中采用多种不同的信号传输形式和协议，包括多种不同的通信模式如窃听模式和转播模式。
US2007291970A1涉及小结构的听力单元之间的无线通信，尤其是具有增大的数据速率的助听器之间的无线通信。听力单元装配有具有感应接收装置和数字宽带脉冲发射器的收发器。之后，在通信站的帮助下，两个前述听力单元可彼此无线通信，通信站结构式独立于听力单元及使用其可将消息从一听力单元传到另一听力单元。数字宽带脉冲发射器可以结构上小的方式实施在听力单元中并具有低功耗。
发明内容
在用户在两只耳朵均配备助听装置的情形下(构成双边或双耳助听器系统)，将可能利用(低频率)近场(NF)如磁(感应)、耳朵到耳朵通信链路来解决基于辐射场(RF)的(高频率)通信链路的衰落难题(因人头(和身体)构成的RF衰减(衍射)媒质引起)。
本申请的目标在于提供一种改进的双耳助听系统。在实施例中，本申请的目标在于通过双耳助听系统提供来自辅助装置的音频信号的提高的接收可靠性。
本申请的目标由所附权利要求限定的及下面描述的发明实现。
助听装置
在本申请的一方面，本申请的目标由双耳助听系统实现，其包括适于位于用户左耳和右耳之处或之中或者完全或部分植入在头部中的第一和第二助听装置，其中第一和第二助听装置中的每一个包括：
a)第一无线接口，包括适于基于近场通信建立到相应的另一助听装置的第一通信链路的第一天线和收发器电路；
b)第二无线接口，包括适于基于远场通信建立到辅助装置的第二通信链路的第二天线和收发器电路；
c)链路控制单元，连到第二天线和收发器电路并配置成反复提供指明第二通信链路的链路质量的第二链路质量测度；
其中第一和第二助听装置配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换相应的第二链路质量测度。
这具有提供鲁棒且灵活的系统的优点。这在音频质量和功耗必须互相优化的系统如双耳助听器系统中特别有价值。
在实施例中，双耳助听系统配置成使控制信号(如分别包括第一和第二通信链路的链路质量测度LQ1和/或LQ2)可经第一和/或第二通信链路在第一和第二助听装置之间进行交换。在实施例中，双耳助听系统配置成使音频信号(如包括全带宽音频信号或所选频带，包括在最小和最大频率之间如0和8kHz之间的范围中的频率)可经第二通信链路在辅助装置及第一和第二助听装置之间进行交换。在实施例中，双耳助听系统配置成使音频信号可经第一通信链路在第一和第二助听装置之间进行交换。在本说明书中，术语“交换”包括数据可从一装置转发给另一装置，反之亦然(双向传输)。
在实施例中，第一和第二助听装置配置成经第二通信链路与同一辅助装置通信。在实施例中，辅助装置传给第一和第二助听装置的信号一样。在实施例中，辅助装置传给第一和第二助听装置的信号不同(如包括立体声音频信号)。然而，作为备选，第一和第二助听装置适于经第二通信链路与不同的辅助装置通信。
在实施例中，链路控制单元配置成依据相应的第二链路质量测度控制第一通信链路。
在实施例中，双耳助听系统配置成使相应的第二链路质量测度(至少)在音频接收模式下经第一和/或第二通信链路在第一和第二助听装置之间进行交换，其中音频信号将从辅助装置接收。类似地，双耳助听系统配置成使第一通信链路在音频接收模式下(至少)依据相应的第二链路质量测度进行控制。
在实施例中，链路控制单元连到第一天线和收发器电路并配置成反复提供指明第一通信链路的链路质量的第一链路质量测度LQ1，尤其关于经第一通信链路接收的信号的质量。
在实施例中，第一和第二助听装置配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换相应的第一链路质量测度。
在实施例中，第一和第二助听装置配置成经第一通信链路在其间交换相应的第一和/或第二链路质量测度。在实施例中，第一和第二助听装置配置成经第二通信链路在其和辅助装置之间交换相应的第一和/或第二链路质量测度。
在实施例中，每一助听装置配置成基于从另一助听装置接收的第一链路质量测度(或受其影响)控制到另一助听装置的传输。
在实施例中，第一和/或第二链路质量测度包括在第二链路上传输的信号的强度或误比特率。在实施例中，链路质量(LQ)的测度例如基于所接收的信号的强度(例如基于RSSI(接收的信号强度指示)，参见IEEE 802.11(WiFi))和/或其误比特率和/或接收(或传输)装置(形成第二无线接口的一部分)的接收器的(自动增益控制(AGC)单元的)增益设置。在实施例中，链路质量的测度基于实现所接收信号的预定信噪比(S/N)或误比特率(BER)所必需的自动增益控制(AGC)单元的增益。在实施例中，链路质量的测度另外基于所接收信号的场强。在实施例中，指明第一和第二通信链路的链路质量的(随时间而变的)第一和第二链路质量测度(LQ1和LQ2)分别以常规更新频率fupd1,fupd2进行更新。在实施例中，fupd1,＝fupd2。作为备选，更新频率可以不同；或者，另外或作为备选，更新可按需提供，如经用户接口。在实施例中，更新频率大于0.01Hz，例如在从0.1Hz到10Hz的范围中。在实施例中，链路质量测度LQ1和LQ2包括第一和第二收发器电路的状态指示。在实施例中，双耳助听系统配置成经(包括)第一通信链路(的反向链路)、对侧助听装置及回到辅助装置的第二通信链路将关于辅助装置及第一和第二助听装置之一之间的第二通信链路的差链路质量测度(如接收的信号强度或收发器状态)的信息转发给辅助装置。从而，故障链路或收发器电路的状态信息可传给辅助装置因而采取适当的行动。
在实施例中，第一通信链路为感应链路。感应链路例如基于第一和第二助听装置相应的感应器线圈之间的相互感应耦合。在实施例中，用于在第一和第二助听装置之间建立第一通信链路的频率相当低，例如低于100MHz，例如位于从1MHz到50MHz的范围中，例如低于10MHz。在实施例中，第一通信链路基于标准化或专有技术。在实施例中，第一通信链路基于NFC或RuBee。在实施例中，第一通信链路基于专有协议，例如US 2005/0255843 A1定义的协议。
在实施例中，第二通信链路基于辐射场。在实施例中，第二通信链路基于标准化或专有技术。在实施例中，第二通信链路基于蓝牙技术(如蓝牙低能量技术)。在实施例中，第二通信链路的通信协议或标准可配置，例如在蓝牙SIG规格和一个或多个其它标准或专有协议(如蓝牙的修改版，例如进行修改以包括音频层的蓝牙低能量)之间进行配置。在实施例中，第一和第二助听装置适于根据不同的标准化或专有无线通信技术建立到辅助装置(如不同辅助装置)的第二通信链路。在实施例中，第一助听装置的第二通信链路的通信协议或标准为蓝牙专门兴趣小组(SIG)规定的典型蓝牙。第二助听装置的第二通信链路的通信协议或标准为另一标准或专有协议(如蓝牙的修改版，例如进行修改以包括音频层的蓝牙低能量)。从而，第一和第二助听装置可从两个不同的辅助装置接收信号(如音频和/或数据信号)，及相应信号(如音频和/或数据(例如控制)信号)可经第一通信链路在两个助听装置之间进行交换。
在实施例中，第一和第二助听装置适于根据不同的标准化或专有无线通信技术建立到辅助装置的第二通信链路。
在实施例中，相应第一和第二助听装置和辅助装置之间的通信基于高于100kHz频率下的某种调制。优选地，用于在相应第一和第二助听装置和辅助装置之间建立第二通信链路的频率低于70GHz，例如位于从50MHz到50GHz的范围中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中(这些标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义)。
在实施例中，第二通信链路的频率范围的中心频率至少为第一通信链路的频率范围的中心频率的两倍以上，如至少5倍以上，如至少10倍以上，如至少50倍以上，如至少100倍以上。
在实施例中，第一和第二链路质量测度LQ1和LQ2的阈值LQ1th和/或LQ2th定义成分别将第一和/或第二通信链路的好链路质量与差链路质量分开。在实施例中，定义第一链路质量测度LQ1的第一阈值LQ1th(及保存在第一和第二助听装置相应的链路控制单元中)，第一阈值LQ1th确定成使第一通信链路的好链路质量与差链路质量分开。在实施例中，定义第二链路质量测度LQ2的第二阈值LQ2th(及保存在第一和第二助听装置相应的链路控制单元中)，第二阈值LQ2th确定成使第二通信链路的好链路质量与差链路质量分开。在实施例中，定义第一和/或第二链路质量测度的一个以上阈值以使能逐步评价所涉及链路质量测度(例如包括三个不同水平，例如记为好、中等、差)。
在实施例中，双耳助听系统配置成经第二通信链路在第一和第二助听装置(HAD1,HAD2)之一中从辅助装置接收音频信号并经第一通信链路将其转播给另一助听装置，如果第一和第二助听装置中确定的链路质量测度满足预定条件。
在实施例中，预定条件包括第一和第二助听装置中确定的第二链路质量测度的差高于预定的最小值和/或关于第二通信链路之一的第二链路质量测度低于预定阈值。
例如，如果在第二(RF)通信链路上将音频信号从辅助(音频传输)装置流传输给第一和第二助听装置(HAD1,HAD2)期间，第一助听装置(HAD1)在第二(RF)通信链路上经历差信号或链路质量(例如如果LQ2(HAD1)<LQ2th，表明差链路质量)，第二助听装置(HAD2)的链路控制单元配置成经第一(如磁)通信链路将经第二通信链路从音频传输装置接收的音频信号转播给第一助听装置(HAD1)。另一方面，如果第一助听装置(HAD1)经历质量比第二助听装置(HAD2)好的信号(例如如果LQ2(HAD1)-LQ2(HAD2)>ΔLQ2，其中ΔLQ2为最小预定质量差异)，衰落难题可通过经第一(如磁)链路将第一助听装置(HAD1)从音频传输装置接收的音频信号转播给第二助听装置(HAD2)而得以解决。
优选地，第一和第二助听装置(HAD1,HAD2)配置成不断监视经第二(RF)通信链路接收的信号的质量并在第一(磁)通信链路上交换关于所测得质量的信息以确保第一(磁)通信链路(仅)在需要时启用(建立)(及可能在不需要时禁用以节能)。从而可实现，最好的可能音频信号质量将总是提供给助听装置，即使从第二(RF)通信链路之一接收的音频信号质量差时也如此。
在实施例中，如果，经第二通信链路从音频传输装置接收的音频信号经第一通信链路的“改道发送”(或装备)将仅在第二(RF)通信链路的质量下降到低于某一阈值(例如如果LQ2(HAD1)-LQ2(HAD2)>ΔLQ2，和/或如果LQ2(HADi)<LQ2th,i＝1或2)时建立。从而可节能和/或使系统复杂性最小化。
在实施例中，第二(和/或第一)通信链路的质量随时间进行监视(例如通过将不同时间点的链路质量测度的值保存在双耳助听系统的存储器中，例如助听装置中)。从而，保持和/或改变通信链路部件的运行参数的需要可进行预测。
通常，助听装置为包括本机能源如电池例如可再充电电池的便携式装置。总的来说，便携式助听装置为在功率受约束的条件下(其中电池寿命或再充电之间的时间限于几小时或几天)工作的小装置(如≤0.05m)。除提高双耳助听系统接收的音频信号的总体质量之外，本发明还可实现改善的本机能源利用。双耳助听系统的归因于无线链路的功耗部分很可观。因此，有兴趣使无线链路消耗的功率最小化以提高电池寿命。通常，第一通信链路比第二通信链路的功耗低。通常，第一通信链路中的接收具有比第二通信链路中的接收低的功耗。
在实施例中，每一助听装置包括能源状态监视电路，配置成监视本机能源的当前状态并提供对应的能量状态指示信号及经第一和/或第二通信链路与另一助听装置交换能量状态指示信号。
在实施例中，每一助听装置包括能源(如电池)状态监视电路，配置成监视本机能源的当前状态(如其电压、最大电流、温度中的一个或多个)并提供能量状态指示信号(如指明能源的剩余容量，如需要更换或再充电之前的估计时间)。在实施例中，能量状态信号反复提供以有助于助听装置中的能源(如电池)的当前状态。在实施例中，能源状态监视电路连到链路控制单元。
在实施例中，每一助听装置的链路控制单元配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换能量状态信号(使得每一助听装置有权使用其自身的状态及对侧助听装置的状态)。在实施例中，能量状态指示信号经第一通信链路进行交换。
在实施例中，至少一助听装置(如两个，如至少一助听装置的链路控制单元)配置成依据相应的能量状态指示信号(如依据一个或两个能量状态指示信号)控制第一和/或第二通信链路。
在实施例中，在第一助听装置中的能量状态指示信号满足预定低状态条件的特定节能运行模式下，双耳助听系统配置成经第一通信链路将第二助听装置从辅助装置接收的音频信号转播给第一助听装置。
音频信号(可能包括另外的控制、状态或其他信息，例如嵌入于其中)经第二通信链路从辅助装置接收。在节能模式下，第一助听装置的第二通信链路可进入低功率模式(从而降低能源漏失)。其能量状态指示信号满足预定“低状态条件”的助听装置当然可以是第一和第二助听装置中的任何一个。在实施例中，预定低状态条件包括能量状态指示信号ES低于阈值ESth。在实施例中，预定低状态条件包括第一和第二助听装置的能量状态指示信号ES之间的(数值)差(│ES1-ES2│)高于预定差值ΔES。
在实施例中，在特定节能运行模式下，双耳助听系统配置成仅在助听装置之一中接收来自辅助装置的音频信号并经第一通信链路将接收的音频信号转播给另一助听装置。在实施例中，在特定节能运行模式下，双耳助听系统配置成交替选择从辅助装置接收音频信号并将其分别经第一和第二助听装置的第一通信链路转播给另一助听装置的助听装置(使得辅助装置和助听装置之间的第二通信链路中在特定时间只有一个活动地接收音频(或处于活动状态)，参见图6)。在实施例中，双耳助听系统配置成每当系统在断电后加电时在选择从辅助装置接收音频信号的第一和第二之间切换。作为备选，双耳助听系统配置成以预定切换频率如每小时和/或经用户接口受用户控制在第一和第二助听装置之间切换(经第二通信链路的音频信号的唯一接受者)。
优选地，链路控制单元配置成在控制第一和/或第二通信链路期间给予链路质量测度不同于能量状态指示信号的优先权(以确保(可能唯一的)高质量第二通信链路不因功耗考虑而被断电)。
在实施例中，第一和第二助听装置的第一天线和收发器电路包括感应天线，例如感应器线圈。作为备选，可使用电容性天线。在实施例中，第一和第二助听装置的第二天线和收发器电路包括适于辐射电磁场的天线，如蓝牙天线，例如偶极子、贴片或环路天线。
在实施例中，双耳助听系统配置成确定第一助听装置的第一天线和收发器电路和第二助听装置的第一天线和收发器电路之间的第一传递函数H1和/或第一助听装置的第二天线和收发器电路和第二助听装置的第二天线和收发器电路之间的第二传递函数H2。
第一和第二助听装置的感应天线之间的传递函数将不同于第一和第二助听装置的蓝牙天线之间的传递函数(例如取决于第一和第二通信链路的传输频率范围及第一和第二助听装置之间的距离和位于第一和第二助听装置之间的衍射媒质)。
感应天线之间的传输的传递函数主要取决于天线之间的距离，而蓝牙天线之间的传输的传递函数将受天线之间的媒质(如头，当第一和第二助听装置在工作时安装在用户头上时)中的能量损失的影响。
通过将传输功率从发射装置传到接收装置，两个天线之间的传递函数可在接收装置处进行估计。在实施例中，双耳助听系统配置成将第一助听装置的第一和/或第二天线和收发器电路的传输功率(PTx,i,i＝1,2)传给第二助听装置，(及在第二助听装置中)提取第一和/或第二通信链路的相应接收的功率(PRx,i,i＝1,2)，及从相应传送的传输功率和接收的功率估计第一和/或第二传递函数H1和/或H2。在实施例中，各个传递函数Hi,i＝1,2估计为PRx,i/PTx,i,i＝1,2。在实施例中，从第二到第一助听装置的传递函数可通过对应程序(在第一助听装置中)进行估计。
在实施例中，双耳助听系统配置成基于第一和第二传递函数决定第一和第二助听装置是否被安装在用户头上。
当安装在用户的每一只耳朵处时，关于助听装置的每组天线中的两个天线之间的传递函数的知识(及其当前值)可用于检测助听装置是否运行地安装在用户的每一只耳朵处。通过结合(如比较)针对两种不同类型的无线接口(感应和蓝牙)估计的传递函数，可提高检测准确度(例如通过另外考虑其他参数如运动传感器)。在实施例中，双耳助听系统配置成在预定时刻估计第一和第二传递函数(H1,H2)，例如以有规律的频率(如小于0.01Hz)或通过关于第一和第二链路质量测度和/或其他如由其他检测器/传感器提供的测度的预定条件启动。在实施例中，双耳助听系统配置成在第一和第二传递函数的当前值满足预定条件(例如如果第一和第二传递函数均大于运行地安装到用户头上时的相应传递函数的典型值)和/或如果第二传递函数远大于典型值，则进入断电模式。在实施例中，第一和/或第二传递函数的当前值(可能连同其它指示参数一起)用作控制单元的输入，以决定助听系统(或助听装置之一或两个)是否应进入另一运行模式，如低功率模式、断电模式、加电模式等。具有根据多个传感器输入进入或不进入的低功率模式的助听装置例如在本申请人于2013年4月24日申请的美国专利申请13/869,661中描述。
在实施例中，经无线链路进行的通信根据特定调制方案进行安排，例如模拟调制方案，如FM(调频)或AM(调幅)或PM(调相)，或者数字调制方案，如ASK(幅移键控)如开-关键控、FSK(频移键控)、PSK(相移键控)或QAM(正交调幅)。
在实施例中，助听装置和/或通信装置包括电小天线。在本说明书中，“电小天线”意为天线的空间延伸(如任何方向的最大物理尺寸)远小于所发射电信号的波长λTx。在实施例中，术语“远小于”意为比天线针对其设计的无线接口的工作波长小3倍以上，如小10倍以上，如小20倍以上(理想地，用于以特定频率辐射电磁波的天线应大于或等于该频率下所辐射波的波长的一半)。在860MHz时，真空波长为约35cm。在2.4GHz时，真空波长为约12cm。在实施例中，助听装置具有0.15m级的最大外尺寸(如手持移动电话)。在实施例中，助听装置具有0.08m级的最大外尺寸(如耳机)。在实施例中，助听装置具有0.04m级的最大外尺寸(如听力仪器)。
在实施例中，助听装置为便携式装置，如包括本机能源如电池例如可再充电电池的装置。
在实施例中，助听装置包括输入变换器(传声器系统和/或直接电输入(如无线接收器))和输出变换器之间的正向或信号通路。在实施例中，信号处理单元位于该正向通路中。在实施例中，信号处理单元适于根据用户的特定需要提供随频率而变的增益。在实施例中，助听装置包括具有用于分析输入信号(如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计量、链路质量测度、信号质量测度等)的功能件的分析通路。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在频域进行。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在时域进行。
在实施例中，助听装置包括模数(AD)转换器以按预定采样速率如20kHz使模拟输入数字化。在实施例中，助听装置包括数模(DA)转换器以将数字信号转换为模拟输出信号，例如以经输出变换器呈现给用户。
在实施例中，每一助听装置包括用于提供输入信号的时频表示的TF转换单元。在实施例中，时频表示包括所涉及信号在特定时间及频率范围的相应复值或实值的阵列或映射。在实施例中，TF转换单元包括滤波器组，用于对(时变)输入信号进行滤波并提供多个(时变)输出信号，每一输出信号包括不同的输入信号频率范围。在实施例中，TF转换单元包括傅里叶变换单元(例如基于DFT算法，例如FFT算法)，用于将时变输入信号转换为频域中的(时变)信号。
在实施例中，助听装置包括电平检测器(LD)，用于确定输入信号的电平(例如基于频带电平和/或全(宽带)信号)。
在特定实施例中，助听装置包括话音检测器(VD)，用于确定输入信号是否包括话音信号(在特定时间点)。
在实施例中，助听装置还包括用于所涉及应用的其它相应功能，如压缩、降噪、反馈抵消等。
在实施例中，助听装置包括听音装置，如助听器，如听力仪器，如适于位于用户耳朵处或者完全或部分位于用户耳道中的听力仪器，例如头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。
在实施例中，双耳助听系统包括辅助装置。
在实施例中，双耳助听系统适于在第一和第二助听装置之间建立第一通信链路及在第一和第二助听装置中的每一个和辅助装置之间建立第二通信链路以使信息(如控制和状态信号(例如链路质量测度)，和音频信号)可在彼此之间交换或从一装置转发给另一装置。
在实施例中，双耳助听系统包括用户接口(如遥控器，例如实施为智能电话的APP)，用户从其可选择音频信号从辅助装置到第一和第二助听装置中的每一个的适当路由，例如通过启用或禁用当前装置布局中的链路(例如经图示当前音频链路及其链路质量的图形界面)。
在实施例中，辅助装置是或包括音频网关设备，其适于(如从娱乐装置例如TV或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如PC)接收多个音频信号，及适于选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给助听装置。在实施例中，辅助装置是或包括遥控器，用于控制助听装置的功能和运行。在实施例中，辅助装置是或包括移动电话，例如智能电话。在实施例中，助听装置包括到智能电话的适当无线接口，例如基于蓝牙或一些其它标准化或专有方案，例如基于辐射电磁场。
在本说明书中，智能电话可包括(A)移动电话与(B)个人计算机的结合：
-(A)移动电话包括传声器、扬声器、和到公用电话交换网(PSTN)的(无线)接口；
-(B)个人计算机包括处理器、存储器、操作系统(OS)、用户接口(如键盘和显示器，例如集成在触敏显示器中)和无线数据接口(包括网页浏览器)，使用户能下载和执行实施特定功能特征(例如显示从因特网取回的信息，遥控另一装置，组合来自智能电话的多个不同传感器(如照相机、扫描仪、GPS、传声器等)和/或外部传感器的信息以提供特殊特征等)的应用程序(APP)。
在实施例中，辅助装置是或包括另一助听装置，例如第一和第二助听装置之一。在实施例中，第一和第二助听装置配置成(如在特定运行模式下)在其间建立第二通信链路。
用途
此外，本发明提供上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听装置的用途。在实施例中，提供在包括音频分布的系统中的用途，例如包括彼此足够接近的传声器和扬声器从而在用户操作期间导致从扬声器到传声器的反馈的系统。在实施例中，提供在包括一个或多个听力仪器、头戴式耳机、耳麦、有源耳朵保护系统等的系统中的用途，例如在免提电话系统、远程会议系统、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等中的用途。
方法
一方面，本申请进一步提供双耳助听系统的运行方法，其包括适于位于用户左和右耳朵区域之处或之中或者完全或部分植入在头部中的第一和第二助听装置。该方法在第一和第二助听装置的每一个中包括：
a)提供第一无线接口，其适于基于近场通信建立到相应的另一助听装置的第一通信链路；
b)提供第二无线接口，其适于基于远场通信建立到辅助装置的第二通信链路；
c)反复提供指明第二通信链路的链路质量的第二链路质量测度；及
经第一和/或第二通信链路在第一和第二助听装置之间交换相应的第二链路质量测度。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。
计算机可读介质
本发明进一步提供保存包括程序代码的计算机程序的有形计算机可读介质，当计算机程序在数据处理系统上运行时，使得数据处理系统执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。除了保存在有形介质如磁盘、CD-ROM、DVD、硬盘、或任何其它机器可读的介质上，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。
数据处理系统
本发明进一步提供数据处理系统，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
定义
在本说明书中，“助听装置”指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如听力仪器或有源耳朵保护装置或其它音频处理装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“助听装置”还指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置如头戴式耳机或耳麦。听得见的信号例如可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。
助听装置可构造成以任何已知的方式进行佩戴，如安排在耳后的单元，具有将辐射的声信号导入耳道的管或具有安排成靠近耳道或位于耳道中的扬声器；整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元；连到植入颅骨的固定装置的单元、整个或部分植入的单元等。助听装置可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。
更一般地，助听装置包括用于从用户环境接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入变换器和/或以电子方式(即有线或无线)接收输入音频信号的接收器、用于处理输入音频信号的信号处理电路、及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出装置。在一些助听装置中，放大器可构成信号处理电路。在一些助听装置中，输出装置可包括输出变换器，例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构或液体传播的声信号的振动器。在一些助听装置中，输出装置可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极。
在一些助听装置中，振动器可适于经皮或由皮结构传播的声信号传给颅骨。在一些助听装置中，振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些助听装置中，振动器可适于将结构传播的声信号提供给中耳骨和/或耳蜗。在一些助听装置中，振动器可适于例如通过卵圆窗将液体传播的声信号提供到耳蜗液体。在一些助听装置中，输出电极可植入在耳蜗中或植入在颅骨内侧上，并可适于将电信号提供给耳蜗的毛细胞、一个或多个听觉神经、听觉皮层和/或大脑皮层的其它部分。
“助听系统”指包括一个或两个助听装置的系统，及“双耳助听系统”指包括两个助听装置并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。助听系统或双耳助听系统还可包括“辅助装置”，其与助听装置通信并影响和/或受益于助听装置的功能。辅助装置例如可以是遥控器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统或音乐播放器。助听装置、助听系统或双耳助听系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。
本发明的进一步的目标由从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。
除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
附图说明
本发明将在下面参考附图、结合优选实施方式进行更完全地说明。
图1a-1b示出了双耳助听系统的两个应用情况，图1a示出了两个助听装置经无线链路从辅助(音频传输)装置接收音频信号，图1b示出了来自两个不同音频源(分别为TV和传声器)的音频信号无线传给两个助听装置并可在其中用于接收的情形。
图2示出了根据本发明的双耳助听系统的实施例，其包括第一和第二助听装置及辅助装置，该系统适于在装置之间建立无线通信链路。
图3a-3b示出了包括第一和第二助听装置的双耳助听器系统的实施例，该系统配置成确定第一和第二助听装置是否运行地安装在用户头上。
图4示出了包括第一和第二助听装置的双耳助听器系统与用作用于双耳助听器系统的用户接口的辅助装置通信的实施例。
图5a-5h示出了根据本发明的双耳助听系统的不同无线通信链路的多种不同的结构。
图6a-6b示出了包括第一和第二助听装置的双耳助听系统与辅助装置通信的实施例，其中音频信号从辅助装置传给第一和第二助听装置交替使用到第一和第二助听装置的第二通信链路(一次一个)及使用第一通信链路将该音频信号转播给“另一”助听装置。
图7a-7c示出了根据本发明的用作用于双耳助听系统的用户接口的辅助装置的实施例，图7a-7c示出了辅助装置和助听装置之间的三个不同音频选路情况，前述选路可经辅助装置的图形用户界面选择(如基于显示器中图示的链路质量测度)。
为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述可显而易见地得出其它实施方式。
具体实施方式
图1a-1b示出了双耳助听系统的两种应用情况。在图1a-1b中，左和右助听装置中的每一个适于位于用户U的左和右耳之处和/或之中并包括第一无线接口和第二无线接口，第一无线接口包括适于基于近场通信(如磁/感应)建立到相应的另一助听装置的第一通信链路1st-WL的第一天线NF-ANT和收发器电路，第二无线接口包括适于基于远场通信(辐射场RF)建立到辅助装置AD的第二通信链路2nd–WL的第二天线RF-Ant和收发器电路。左和右助听装置HADl,HADr中的每一个还包括连到第二天线RF-Ant和收发器电路并配置成反复提供指明第二通信链路2nd–WL的链路质量的第二链路质量测度的链路控制单元。左和右助听装置HADl,HADr中的每一个配置成经第一和/或第二通信链路1st–WL,2nd–WL(l),2nd–WL(r)优选经第一通信链路1st–WL在其间交换相应的第二链路质量测度。
例如，如果在RF链路2nd–WL(l),2nd–WL(r)上从例如体现在智能电话中的音频传输装置AD流传输到两个助听装置HADl,HADr期间，其中之一如左助听装置HADl在RF链路(图1a中的2nd-WL(l))上经历差信号质量，例如因衍射媒质(如用户的头，由链路2nd-WL(l)的传播通路的虚线部分指明)引起的RF信号衰减导致，则将可能使用磁链路1st-WL从右助听装置HADr接收转播的音频流(假定具有更好的信号质量)。该情形例如在图1a中(AD＝智能电话)和在图1b中(AD＝TV)图示。另一方面，如果左助听装置HADl具有质量比HADr好的信号(如由图1b中来自WL-Mic的源S2的传输图示)，衰落难题可通过将左助听装置HADl的RF流转换到磁链路1st-WL并将其转播给右助听装置HADr而得以解决。
优选地，两个助听装置均配置成不断监视相应装置接收的RF信号的质量并在磁链路1st–WL上交换关于其的信息以确保磁链路转播在需要时建立并总是传给具有最差质量RF链路的助听装置。优选地，为节能和使复杂性最小化，音频信号的转播将仅在RF链路之一的RF链路质量下降到低于某一阈值时建立。
在另一实施例中，双耳助听系统配置成随时监视RF链路质量(例如通过有规律地保存链路质量测度的历史值，和/或确定运行平均)以使能预测到助听装置之一的RF链路的质量何时将下降到低于可接受的水平。
图1a具体示出了双耳助听系统的两个助听装置HADl,HADr经相应(第二)无线RF链路2nd–WL(l),2nd–WL(r)从一个辅助(音频传输)装置AD接收同一音频信号。在图1a的情形下，辅助装置AD被示为包括显示器，其显示用户当前可用的音频源并高亮显示所选音频源(在此为音频如音乐，来自音频文件的库Library，例如保存在辅助装置的存储单元中)。辅助装置因而可包括双耳助听系统的、使用户能选择将传给左和右助听装置的当前活动音频源的用户接口。在实施例中，辅助装置AD为智能电话或形成其一部分。在实施例中，RF链路基于蓝牙，例如包括蓝牙低能量。在实施例中，用户接口可配置成图示及可能使用户能选择(路由)哪一可用链路1st–WL,2nd–WL(l),2nd–WL(r)在特定时间点用于特定音频源。该特征(可能实施为智能电话上的APP)将结合图7a-7c进一步讨论。
图1b具体示出了来自两个不同音频源(分别为TV(S1)和无线传声器S2)的音频信号无线传给双耳助听系统的两个助听装置HADl,HADr并可接收于其中的情形。在图1b的情形下，两个助听装置被示为每一个均包括使用户能影响助听系统的功能的用户接口UI，例如选择听当前接收的音频源中的特定音频源，或者作为备选，选择听当前接收的音频源中的两个。在图1b的实施例中，每一助听装置包括单一(第二)无线RF接口，从而使每一助听装置能一次从单一当前可用的无线RF通信链路接收一个音频信号。在实施例中，每一助听装置包括几个(如两个第二，例如相等或不同)无线RF接口，从而使每一助听装置能一次从两个当前可用的无线RF通信链路接收两个音频信号。在图1b的例子中，来自无线传声器WL-Mic的RF链路为标准蓝牙链路，包括分别到左和右助听装置HADl,HADr的分开的链路2nd–WL(l),2nd–WL(r)，而来自电视机TV的RF链路为专有链路(如基于蓝牙)，包括分别到左和右助听装置的分开的链路2nd–WL(l)’,2nd–WL(r)’。在实施例中，左和/或右助听装置包括用于将来自环境的声学声音转换为电输入信号的输入变换器(如传声器系统)。在实施例中，助听装置包括连接到输出变换器的选择器和混合单元，输出变换器使可用音频信号中的特定信号或其(部分或所有的)(如加权)组合作为可感知的声音呈现给用户。
在备选实施例中(未在图1b中示出，但结合图5c进行讨论)，每一助听装置包括单一无线RF接口，从而使每一助听装置能一次从当前可用的无线RF通信链路接收一个音频信号，但每一助听装置包括不同于另一个的无线RF接口(例如一个为符合蓝牙SIG规格的接口，而另一个为专有接口)。
图2示出了根据本发明的包括第一和第二助听装置HAD1,HAD2及辅助装置AD的双耳助听系统BHAS的实施例，该系统适于在装置之间建立无线通信链路：
-第一和第二助听装置HAD1,HAD2之间的双向(第一感应)链路1st–WL(12),1st–WL(12)；
-辅助装置AD和第一助听装置HAD1之间的双向(第二RF)链路2nd–WL(1)；
-辅助装置AD和第二助听装置HAD2之间的双向(第二RF)链路2nd–WL(2)。
双向(第一感应)链路1st–WL(12),1st–WL(12)由包括第一助听装置HAD1和第二助听装置HAD2中的第一天线和收发器电路Rx1,Tx1的第一无线接口实施。双向(第一感应)链路可建立单向连接1st–WL(12)，用于来自第一助听装置HAD1并在第二助听装置HAD2中分别接收为对应的音频信号Rx1Aud和控制信号Rx1Ctr的音频信号Tx1Aud和/或控制信号Tx1Ctr的传输。类似地，双向(第一感应)链路可建立单向连接1st–WL(21)，用于来自第二助听装置HAD2并在第一助听装置HAD1中分别接收为对应的音频信号Rx1Aud和控制信号Rx1Ctr的音频信号Tx1Aud和/或控制信号Tx1Ctr的传输。
两个双向(第二RF)链路2nd–WL(1),2nd–WL(2)由包括第一助听装置HAD1中及第二助听装置HAD2中的第二天线和收发器电路Rx2,Tx2及辅助装置中的天线和收发器电路Rx2/Tx2的第二无线接口实施。第一助听装置HAD1和辅助装置AD之间的双向(第二RF)链路2nd–WL(1)可配置成传输来自第一助听装置HAD1并在辅助装置AD中接收为对应的音频和控制信号的控制信号Tx2Ctr(例如包括链路质量测度)及音频信号Tx2Aud(非必需，以虚线指示)及对应地在第一助听装置HAD1中接收来自辅助装置AD的音频信号Rx2Aud和/或控制信号Rx2Ctr。第二助听装置HAD2和辅助装置AD之间的双向(第二RF)链路2nd–WL(2)可对应地配置。
在图2中所示的第一和第二助听装置的每一实施例中，链路控制单元LCU经分别从第一通信链路1st–WL和第二通信链路2nd-WL传输和接收的音频和控制信号Tx1Aud,Tx1Ctr,Rx1Aud,Rx1Ctr及Tx2Aud(非必需)、Tx2Ctr,Rx2Aud,Rx2Ctr连接到第一和第二无线接口(的收发器电路)。链路控制单元LCU配置成反复提供指明第二通信链路2nd-WL的链路质量的第二链路质量测度LQ2。第一和第二助听装置配置成在第一通信链路1st-WL上经控制信号Tx1Ctr/Rx1Ctr在其间交换相应的第二链路质量测度LQ2。第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个包括用于提取指明相应第二通信链路2nd-WL的质量的第二链路质量测度LQ2的链路质量单元LQ，第二链路质量测度例如包括经接收器Rx2从辅助装置AD接收的信号的强度和/或误比特率。
链路质量测度LQ2用于控制结合上面图1a-1b及下面图5a-5h所述的、由辅助装置(在图2中由收发器单元Rx2/Tx2表示)传输的音频信号的选路。在实施例中，链路质量的测度LQ2基于接收(或传输)装置(形成第二无线接口的一部分)的所接收信号的强度(例如基于RSSI(接收的信号强度指示)和/或其误比特率和/或接收器的(如自动增益控制(AGC)单元的)增益设置)。在实施例中，双耳助听系统配置成将关于辅助装置及第一和第二助听装置之一如HAD2之间的第二通信链路如2nd–WL(2)的差链路质量测度(如接收的信号强度或收发器状态)的信息经(包括)第一通信链路(如1st–WL(21)和信号Tx1Ctr->Rx1Ctr)(的反向链路)、对侧助听装置如HAD1及回到辅助装置AD(Rx2/Tx2)的第二通信链路(如2nd–WL(2)和信号Tx2Ctr)转发给辅助装置。
每一助听装置HAD1,HAD2包括能源状态监视电路ESI，配置成经信号BatV监视本机能源ES如电池的当前状态并将对应的能量状态指示信号ESInd提供给链路控制单元LCU。能量状态指示信号ESInd经第一通信链路1st–WL(信号Tx1Ctr->Rx1Ctr)在双耳助听系统的助听装置之间交换。在每一助听装置中，在对侧助听装置中产生及从其接收的能量状态指示信号ESInd类似地馈给链路控制单元LCU以进行评估(例如与本机产生的能量状态指示信号ESInd比较)。
在实施例中，至少一助听装置配置成根据能量状态指示信号ESInd控制第一通信链路1st–WL和/或第二通信链路2nd–WL。在实施例中，在第一助听装置HAD1中的能量状态指示信号ESInd满足预定低状态条件的特定节能运行模式下，双耳助听系统BHAS配置成将第二助听装置HAD2从辅助装置接收的音频信号经第一通信链路1st-WL(21)(信号Tx1Aud(HAD2)->Rx1Aud(HAD1))转播给第一助听装置HAD1。
优选地，预定优先权(或优先权算法)用于加权链路质量测度LQ2和能量状态指示信号ESInd在控制第一和/或第二通信链路时的影响。
第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个包括输入变换器IT和输出变换器OT，正向通路形成于其间并包括用于处理包含音频信号的输入信号In及用于提供增强的音频信号AIn的信号处理单元SPU。增强的音频信号AIn馈给链路控制单元LCU。除确定传至和来自第一和第二通信链路的信号的适当选路之外，链路控制单元LCU还配置成提供所得的音频信号AOut以经输出变换器OT呈现给用户。所得的音频信号AOut可以是由输入变换器拾取的音频信号(源自信号In、AIn，例如包括来自环境的声音)、经第二通信链路2nd–WL从辅助装置接收的音频信号(该信号源自信号Rx2Aud)、或经第一通信链路1st–WL从另一助听装置接收的信号(该信号源自信号Rx1Aud)之一或者这些信号中的两个以上信号的(如加权)组合。
在实施例中，双耳助听系统BHAS还包括第二天线和收发器电路，使能在第一和第二助听装置之间建立第二(RF)通信链路。在实施例中，该第二通信链路可由用于在相应第一和第二助听装置HAD1,HAD2及辅助装置AD之间建立第二通信链路(2nd–WL的天线和收发器单元Rx2/Tx2建立。作为备选，第一和第二助听装HAD1,HAD2置中的每一个包括单独的、用于建立耳间第二(RF)通信链路的天线和收发器单元。
优选地，第一和/或第二通信链路配置成使能双向传输控制信号。优选地，第一和/或第二通信链路配置成使能双向音频传输(“双工”)。在实施例中，第一和/或第二通信链路配置成使能双向音频传输，但在特定时间只能一个方向(“半双工”)。
感应(第一)通信链路的多个不同方面例如在EP 1 107 472 A2、EP 1 777 644A1、US 2005/0110700 A1和US2011222621A1中描述。WO 2005/055654和WO 2005/053179描述了包括用于与其它单元感应通信的感应线圈的助听器的多个不同方面。在感应通信链路中使用的协议例如在US 2005/0255843 A1中描述。
在实施例中，(第二)RF通信链路基于由蓝牙专门兴趣小组(SIG)规定的典型蓝牙(例如参见https://www.bluetooth.org)。在实施例中，(第二)RF通信链路基于其它标准或专有协议(例如蓝牙的修改版，例如修改以包括音频层的蓝牙低能量)。
图3a-3b示出了包括第一和第二助听装置HAD1,HAD2的双耳助听系统的实施例，该系统配置成确定第一和第二助听装置是否运行地安装于用户U的头上。图3a示出了助听装置HAD1,HAD2靠近地位于一起的情形，如位于桌上或盒中。第一和第二无线接口包括第一组天线NF-ANT1,NF-ANT2和第二组天线RF-ANT1,RF-ANT2，分别连到第一和第二收发器电路(在每一助听装置中象征性地一般标记为RxTx)。图3a示出了在该特定情形下，第一通信链路1st-WL和第二通信链路2nd-WL的第一组天线NF-ANT1,NF-ANT2和第二组天线RF-ANT1,RF-ANT2之间的传输的(当前)传递函数H1和H2的释义。图3b示出了该系统的(正常)工作情形，其中助听装置HAD1,HAD2安装在用户头上(在此为耳后)。图3b的左和右图分别示出了在该正常运行模式下，第一通信链路1st-WL和第二通信链路2nd-WL的第一组天线NF-ANT1,NF-ANT2和第二组天线RF-ANT1,RF-ANT2之间的传输的(参考)传递函数H1’和H2’的释义。
助听装置HAD1,HAD2可配备几个无线系统，如磁感应天线NF-Ant和蓝牙天线RF-Ant。根据所使用的无线技术，天线之间的传递函数H将不同。磁感应天线的传递函数主要取决于天线之间的距离，而蓝牙天线之间的传递函数将受助听装置安装于用户头上时用户头内的能量损失的影响。
通过将特定助听装置的第一和第二通信链路1st–WL,2nd–WL的发射器使用的传输功率的测度作为控制信号传给对侧助听装置，每一链路的两个天线之间的传递函数可在接收助听装置中进行估计。关于助听装置如图3b中所示安装于用户的每一耳朵处时其每组天线的两个天线之间的传递函数的知识(及其当前值，其中装置可任意定位，例如运行地安装或在桌上或在贮存盒中靠近地位于一起(如图3a中所示)等)可用于检测助听装置是否运行地安装在用户的每只耳朵处。通过使两种不同类型的无线接口(感应1st–WL及蓝牙2nd–WL)的估计的传递函数H1,H2与相应参考值结合(如比较)，得到助听装置的当前位置和环境的指示，例如RF衰减媒质是否位于两个装置之间。在实施例中，双耳助听系统配置成在第一和第二传递函数H1,H2的当前值满足预定条件例如H1>H1’,H2>H2’时进入断电模式，其中Hi’(i＝1,2)为在运行地安装于用户头上(如图3b中所示)时的相应参考传递函数。作为备选或另外，预定条件可包括H2>>H2’，如H2>5*H2’，如H2>10*H2’，或H2>100*H2’。
图4示出了包括左(第二)和右(第一)助听装置HADl,HADr的双耳助听系统与用作用于双耳助听系统的用户接口UI的便携式(手持)辅助装置AD通信的实施例。双耳助听系统包括辅助装置(及用户接口)并配置成显示由系统估计的链路质量测度。显示双耳助听系统的可用无线(第一和第二通信)链路的链路质量的用户接口可实施为辅助装置(如智能电话)的APP。在图4的实施例中，可用无线链路记为1st-WL(助听装置之间的感应链路)和2nd–WL(l)及2nd–WL(r)(辅助装置和左助听装置之间及辅助装置和右助听装置之间的RF链路)。第一和第二无线接口分别通过天线和收发器电路和实施在左和右助听装置中。包括用户接口的辅助装置适于由用户U的手拿着，因此方便显示可用链路的当前布局及其估计的链路质量。
在实施例中，定义第一和第二链路质量测度LQ1和LQ2的阈值(例如及保存在第一和第二助听装置的相应链路控制单元中)，相应阈值LQ1th,i和LQ2th,i(i＝1,2,…,Q)确定成使第一和第二通信链路的不同链路质量等级(如好、差，Q＝1，或好、中等、差，Q＝2)分开。在图4的例子中，辅助装置和左助听装置HADl之间的(第二)RF链路具有低链路质量L(记为LQ＝low)，而辅助装置和右助听装置HADr之间的(第二)RF链路具有高链路质量H(记为H:LQ＝high)。左和右助听装置HADl,HADr之间的(第一)感应链路类似地被指明具有高链路质量H。第一和第二通信链路被指明为双向链路(通过双箭头)。通常，第一通信链路为单向音频(从一助听装置到另一助听装置)及双向控制。通常，第二通信链路为单向音频(从辅助装置到助听装置)及双向控制。在图4的例子中，中等链路质量M(记为M:LQ＝medium)未被使用。
图5a-5h示出了根据本发明的双耳助听系统的不同无线通信链路的多种不同结构。双耳助听系统包括适于经第一无线接口在其间交换音频和控制信号(包括链路质量测度)的第一和第二助听装置HAD1,HAD2，第一无线接口使能基于近场(NF)如感应通信建立第一通信链路(在图5a-5h中记为“1”)。第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个还包括使能基于远场通信(辐射场RF)建立到辅助装置AD的第二通信链路(在图5a-5h中记为“2”)的第二无线接口。在图5a-5h中，各个第一和第二通信链路示为分开的音频通道(粗线)和控制通道(细线)(通常单向音频和双向控制通道)。感应链路(或具有低或次传输质量的链路)以虚线指明。单向和双向通过箭头指明。第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个及辅助装置AD按需包括适当的天线和收发器电路以实施第一和第二通信链路(及例如可按结合图2所述的进行实施)。在图5a-5h中，天线和收发器电路仅在辅助装置中指明(记为Rx/Tx)，但隐含在助听装置中。在一些实施例中，第一通信链路1和/或第二通信链路2,2’配置成使能双向音频传输，在特定时间使能两个方向的传输(有时称为“双工”)。在一些实施例中，第一通信链路1和/或第二通信链路2,2’配置成使能双向音频传输，但在特定时间只能一个方向传输(有时称为“半双工”)。
图5a示出了从辅助装置AD到第一和第二助听装置HAD1,HAD2的第二RF链路2均为活动链路的正常情形，而第一和第二助听装置之间的感应链路1被使得不活动(除用于控制信号的双向交换的控制通道之外)。例如其可说明同一音频信号从辅助装置AD(如娱乐装置，如电话)的收发器Rx/Tx流传输(广播)到第一和第二助听装置HAD1,HAD2的情形。表示到相应第一和第二助听装置的第二RF通信链路的链路质量的估计量的第二链路质量测度LQ2在第一感应通信链路的双向控制通道上在助听装置之间进行交换。
图5b示出了与图5a中所示类似的情形，但其中不同的音频信号从辅助装置传给相应第一和第二助听装置HAD1,HAD2。该情形例如可表示从辅助装置传给双耳助听系统的立体声信号。作为备选，其可表示两个独立音频信号传给相应助听装置的情形。
图5c示出了第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个配置成建立单独的、到相应第一和第二辅助装置AD1,AD2的第二RF链路2,2’的情形。在该配置中，第一和第二助听装置HAD1,HAD2中的每一个可接收独立的音频信号。第一助听装置例如可接收来自第一辅助装置的现场传输(如来自电话或无线电)，第二助听装置例如可接收来自第二辅助装置的、记录的传输(如音乐或有声书等的传输)。两个分开的第二RF链路2,2’可根据同一规格(如典型的蓝牙)或根据不同规格(如一个根据典型蓝牙，一个根据另一标准化(如DECT或蓝牙低能量)或专有规格)实施无线RF接口。两个可能独立的声源可能在互补的时间点活动或时间上重叠。第一和第二助听装置HAD1,HAD2中接收的不同音频信号可经第一感应通信链路1在助听装置之间交换。从而两个装置均有权使用两个音频信号，因此，组合后的信号(可能加权组合)可呈现给用户的两只耳朵(可能在两只耳朵处进行不同地加权)。
在备选实施例中，(单一)辅助装置AD包含两个RF，例如蓝牙BT、发射器Rx/Tx。一个发射器使用第一BT通道2将信号发送给第一助听装置如HAD1；第二发射器通过不同的BT通道2’将同一信号发送给另一助听装置如HAD2。在该实施例中，助听装置配置成经第一(感应)通信链路1互换两个接收的信号(和/或相应BT链路/通道2,2’的链路质量测度)。因此，具有最好质量的信号可呈现在两只耳朵处(a)按每一助听装置中单独确定的，基于从辅助装置传输的信号的接收版；或b)通过比较两个BT通道在特定时间点的链路质量测度；及随后将具有最好质量的信号传给相应的另一装置)。优点在于，两个传输通道2,2’(在特定时间)不必然被同样量的噪声干扰，藉此增加在两个助听装置处接收足够质量的信号的概率。
在实施例中，双耳助听系统安排成使两个助听装置HAD1,HAD2可同时经相应RF和/或感应通信链路将不同的信号传给辅助装置AD。这需要辅助装置AD包括两个不同的RF(如BT)接收器，或者一个RF及一个感应接收器(或两个感应接收器)。
在包括两个辅助装置的系统的另一实施例中，每一辅助装置包括传声器。在该情形下，这些传声器可用于从两个独立的音频源(如两个不同的扬声器，例如以有助于听力受损人员在嘈杂环境如餐厅中与两个不同的人会话)拾取声音。在实施例中，两个辅助装置中的至少一个(如两个均)包括配置成用作助听装置的外部传声器的智能电话。
图5d示出了结合图5a所述的情形，但另外或作为备选，可建立第一和第二助听装置HAD1,HAD2之间的RF链路。耳间RF链路可用于交换控制信号，或者如果在特定情形下方便的话，在第一和第二助听装置之间交换音频信号。在图5d所示的实施例中，第一和第二助听装置HAD1,HAD2之间的耳间链路的音频通道被使得不活动，而(双向)控制通道活动。在实施例中，同样的(复制)数据可在两个链路上进行交换以增加可靠性。作为备选，不同的数据可在两个链路上交换，例如一个链路上交换链路质量数据，另一链路上交换其它数据。在实施例中，数据根据当前带宽要求在两个链路上进行传输和分布。在实施例中，控制数据在感应链路1上在第一和第二助听装置HAD1,HAD2之间交换，而音频数据在RF链路2上在第一和第二助听装置之间交换。
图5e示出了从辅助装置AD到第二助听装置HAD2的RF链路2的链路质量劣等的情形，在此因在辅助装置和第二助听装置之间的传输通路中存在衍射媒质(在此为用户的头，在图5e中由记为“衍射”的阴影区域指明)而引起RF信号衰减导致。双耳助听系统配置成(如自动基于RF链路的链路质量测度LQ2)重新配置通信链路，使得在第一助听装置HAD1处经RF链路2从辅助装置AD接收的音频信号经耳间感应链路1转播给第二助听装置HAD2。从而即使来自辅助装置的RF链路之一为劣等，音频信号仍能在两只耳朵处呈现给用户。
图5f示出了与图5e中所示类似的情形，但从辅助装置AD到第二助听装置HAD2的RF链路2的劣等链路质量因到第二助听装置HAD2的RF信号的干扰引起，例如来自便携式通信装置，例如来自移动电话。双耳助听系统的反应与图5e中的情形一样。
图5g示出了与图5f中所示类似的情形，但辅助装置AD本身(在此为移动电话)干扰第二助听装置HAD2中的第二收发器电路(太靠近移动电话的发射器)，从而阻止装置从移动电话接收音频信号。在图5g的情形中，从移动电话AD到第一助听装置HAD1的RF链路2起作用，双耳助听系统配置成经耳间感应链路1将第一助听装置中接收的音频信号转播给第二助听装置。
图5h示出了来自助听装置HAD1,HAD2的音频信号(如由助听装置的传声器拾取)传给辅助装置AD(在此示为移动电话)的情形。该情形可反映电话会话，其中用户的话音由助听装置的传声器拾取并经第二通信链路2传“回”到移动电话。在该情形下，第二(RF)通信链路配置成双向(双工)链路。在所示例子中，结合图5e所述的情形占优。在此，从移动电话到第二助听装置HAD2的第二RF链路为劣等链路(如由用户头部的阴影效应引起，参见图5h中的“衍射”)。因此，双耳助听系统配置成将第一助听装置HAD1接收的音频信号在第一(感应)通信链路1上从移动电话AD传(转播)给第二助听装置HAD2。此外，该系统配置成将第二助听装置HAD2拾取的传声器信号经第一感应链路1传给第一助听装置HAD1，在那里其与第一助听装置HAD1的传声器拾取的传声器信号混合。所得的混合的传声器信号经第二RF链路从第一助听装置HAD1传(回)给移动电话AD。
图6a-6b示意性地示出了包括与辅助装置AD通信的第一和第二助听装置HAD1,HAD2的双耳助听系统实施特定节能运行模式的实施例。在该节能运行模式下，双耳助听系统适于交替使用到第一和第二助听装置的第二通信链路2(一次一个)将音频信号从辅助装置AD传给第一和第二助听装置HAD1,HAD2及连续使用第一通信链路1将音频信号转播给“另一”助听装置。在特定节能运行模式下，辅助装置AD和助听装置HAD1或HAD2之间的第二通信链路2中在特定时间只有一个活动地接收音频(或处于活动状态)。图6a和6b示出了在特定节能模式下的系统的两种可能结构。图6a对应于第一时间点t1(在图6a中记为“@时间＝t1”)，其中到第一助听装置HAD1的第二通信链路为活动链路。图6b对应于第一时间点t2(在图6b中记为“@时间＝t2”)，其中到第二助听装置HAD2的第二通信链路为活动链路。双耳助听系统例如可配置成以预定切换频率如每小时、和/或经用户接口受用户控制地和/或在断电后加电时在第一和第二助听装置之间切换经第二通信链路的音频信号唯一接受者。
图7a-7c示出了根据本发明的用作用于双耳助听系统的用户接口的辅助装置的实施例，图7a-7c示出了辅助装置和助听装置之间的三个不同音频选路情况，前述选路可经辅助装置的图形用户界面选择(如基于显示器中图示的链路质量测度)。
用户接口实施在辅助装置中，如实施为遥控装置，如实施为APP例如智能电话的APP，用户从其可选择音频信号从辅助装置到第一和第二助听装置中的每一个的适当路由。辅助装置包括使用户能通过启用或禁用当前装置布局中的链路(如通过点击显示器上表示第一和第二通信链路的带箭头的线的不同部分)而控制第一和第二通信链路的图形界面(如触敏显示器)。优选地，音频链路的估计的当前音频链路质量LQ经图形用户界面示出，参见指示H、M、L，其分别指明高、中等和低链路质量(与结合图4所述一样)。该指示可用于人工忽略助听系统中实施的自动选路策略。在实施例中，指明了从辅助装置到助听装置的至少第二通信链路的估计的当前音频链路质量。优选地，还包括助听装置之间的第一通信链路的两个方向的估计的当前音频链路质量。应当理解，第一通信链路的启用或禁用仅涉及所传输信号的音频信号部分。总的来说，第一通信链路的控制信号部分，包括在两个助听装置HADl,HADr之间交换的链路质量测度LQ2(非必须地，及LQ1(HADl->HADr)和LQ1(HADr->HADl))总是活动(至少在音频信号将要从辅助装置进行接收的音频接收模式下)。
特定音频链路可通过点击表示所涉及链路的粗线的中央部分而启用(或禁用)。传输方向可通过点击表示所涉及链路的线的端部而进行选择(或取消选定)。图7a-7c示出了可能的选路情况的例子。图7a示出了到左助听装置HADl的音频链路被禁用的情形(具有低的估计链路质量L)，这样，到左助听装置HADl的音频信号通过RF链路提供给右助听装置HADr(具有高的估计链路质量H)，并通过感应链路进一步转播给左助听装置HADl。图7b示出了到右助听装置HADr的音频链路被禁用(具有高的估计链路质量H)的情形(如测试场合)，从而到右助听装置HADr的音频信号通过RF链路提供给左助听装置HADl(具有低的估计链路质量L)并通过感应链路进一步提供给右助听装置HADr。图7c示出了到左和右助听装置HADl,HADr(均具有高的估计链路质量H)的RF链路均活动的情形(如正常情形)，而左和右助听装置之间的感应链路被禁用(除控制信号之外)。从而辅助装置和一对助听装置之间的音频信号的选路可根据用户的意愿经用户接口进行控制。
在图7a-7c的实施例中，用户接口假定形成同样提供音频信号的辅助装置的一部分(例如集成在智能电话或平板电脑或音乐传输装置中)。作为备选，用户接口和音频信号传输装置可实施在两个不同装置中，例如分别为遥控器(用户接口)和电视机(音频源)。
本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求限定优选实施方式。权利要求中的任何附图标记不意于限定其范围。
一些优选实施方式已经在前面进行了说明，但是应当强调的是，本发明不受这些实施方式的限制，而是可以权利要求限定的主题内的其它方式实现。
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Claims (19)

1.一种双耳助听系统，包括适于位于用户左耳和右耳之处或之中或者完全或部分植入在用户头部中的第一和第二助听装置，其中
第一和第二助听装置中的每一个包括：
a)第一无线接口，包括适于基于近场通信建立到相应的另一助听装置的第一通信链路的第一天线和收发器电路；
b)第二无线接口，包括适于基于远场通信建立到辅助装置的第二通信链路的第二天线和收发器电路；
c)链路控制单元，连到第二天线和收发器电路并配置成反复提供指明第二通信链路的链路质量的第二链路质量测度；
其中第一和第二助听装置配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换相应的第二链路质量测度；
其中所述双耳助听系统配置成在第一和第二助听装置中确定的链路质量测度满足预定条件的情形下，经第二通信链路在第一和第二助听装置(HAD1,HAD2)之一中从辅助装置接收音频信号并经第一通信链路将其转播给另一助听装置。
2.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中所述链路控制单元配置成依据相应的第二链路质量测度控制第一通信链路。
3.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中所述链路控制单元连到所述第一天线和收发器电路并配置成反复提供指明所述第一通信链路的链路质量的第一链路质量测度。
4.根据权利要求3所述的双耳助听系统，其中第一和第二助听装置配置成经第一和/或第二通信链路在其间交换相应的第一链路质量测度。
5.根据权利要求3所述的双耳助听系统，其中第一和第二助听装置配置成经第二通信链路在其和辅助装置之间交换相应的第一和/或第二链路质量测度。
6.根据权利要求3所述的双耳助听系统，其中每一助听装置配置成基于从另一助听装置接收的第一链路质量测度控制到另一助听装置的传输。
7.根据权利要求3所述的双耳助听系统，其中第一和/或第二链路质量测度包括经第一和第二链路的信号的强度或误比特率。
8.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中第一通信链路为感应链路。
9.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中第二通信链路基于蓝牙技术。
10.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中第一和第二助听装置适于根据不同的标准化或专有无线通信技术建立到辅助装置的第二通信链路。
11.根据权利要求3所述的双耳助听系统，其中第一和第二链路质量测度LQ1和LQ2的阈值LQ1th和LQ2th定义成分别将第一和第二通信链路的好链路质量与差链路质量分开。
12.根据权利要求1所述的双耳助听系统，其中每一助听装置包括能源状态监视电路，其配置成监视本机能源的当前状态并提供对应的能量状态指示信号，及经第一通信链路与双耳助听系统的另一助听装置交换所述能量状态指示信号。
13.根据权利要求12所述的双耳助听系统，其中至少一助听装置配置成依据所述能量状态指示信号控制第一和/或第二通信链路。
14.根据权利要求13所述的双耳助听系统，配置成在第一助听装置中的能量状态指示信号满足预定低状态条件的特定节能运行模式下，经第一通信链路将第二助听装置从辅助装置接收的音频信号转播给第一助听装置。
15.根据权利要求1所述的双耳助听系统，配置成确定第一助听装置的第一天线和收发器电路和第二助听装置的第一天线和收发器电路之间的第一传递函数H1和第一助听装置的第二天线和收发器电路和第二助听装置的第二天线和收发器电路之间的第二传递函数H2。
16.根据权利要求15所述的双耳助听系统，其中配置成将第一助听装置的第一和/或第二天线和收发器电路的传输功率传给第二助听装置，提取第一和/或第二通信链路的对应接收功率，及从相应传送的传输功率和接收功率估计第一和/或第二传递函数H1和/或H2。
17.根据权利要求15所述的双耳助听系统，配置成基于第一和第二传递函数决定第一和第二助听装置是否被安装在用户头上。
18.根据权利要求1所述的双耳助听系统，包括双耳助听器系统，其中所述第一和第二助听装置中的每一个包括助听器。
19.双耳助听系统的运行方法，所述双耳助听系统包括适于位于用户左和右耳朵区域之处或之中或者完全或部分植入在头部中的第一和第二助听装置，所述方法在第一和第二助听装置的每一个中包括：
a)提供第一无线接口，其适于基于近场通信建立到相应的另一助听装置的第一通信链路；
b)提供第二无线接口，其适于基于远场通信建立到辅助装置的第二通信链路；
c)反复提供指明所述第二通信链路的链路质量的第二链路质量测度；
经第一和/或第二通信链路在第一和第二助听装置之间交换相应的第二链路质量测度；及
在第一和第二助听装置中确定的链路质量测度满足预定条件的情形下，经第二通信链路在第一和第二助听装置之一中从辅助装置接收音频信号并经第一通信链路将其转播给另一助听装置。
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