CN110620981A - 控制听力设备与外设之间数据传输的方法和听力设备系统 - Google Patents

控制听力设备与外设之间数据传输的方法和听力设备系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控制听力设备与外围设备之间数据传输的方法和听力设备系统。本发明涉及一种用于控制听力设备系统(1)的至少一个听力设备(3)与外围设备(5)之间的数据传输的方法，其中，针对至少一个存储在听力设备(3)中的键序列，自动对由听力设备(3)采集的麦克风信号进行检查，并且其中，在麦克风信号中识别出至少一个存储的键序列时，将该键序列之后的麦克风信号的音频序列，从听力设备(3)传输至听力设备系统(1)的外围设备(5)。在此，传输单元(19)以键序列开始传输麦克风信号。此外，本发明涉及具有至少一个听力设备(3)的听力设备系统(1)，其被配置为用于执行前面描述的方法。

Description

控制听力设备与外设之间数据传输的方法和听力设备系统
技术领域
本发明涉及一种用于控制听力设备系统的外围设备与至少一个听力设备之间的数据传输的方法。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的听力设备系统。
背景技术
听力设备用于向听力受损的人员提供环境声音信号，为了补偿相应的听力受损，对环境声音信号进行相应的处理、尤其是放大。为此，听力设备通常包括例如麦克风形式的输入转换器、具有放大器的信号处理单元以及输出转换器。输出转换器通常作为微型扬声器来实现，并且也称为听筒或者接收器。输出转换器尤其是产生输出声音信号，输出声音信号被传导至患者的听觉器官，并且在听觉器官中产生期望的听觉感知。
为了满足大量个体化的需求，提供不同结构形式的听力设备。在所谓的BTE听力设备(Behind-The-Ear，也称为耳后式或者HdO)中，具有诸如电池和信号处理单元的部件的壳体佩戴在耳后。根据设计方案，接收器可以直接布置在佩戴者的耳道中(即所谓的外部听筒听力设备或者耳道中接收器(Receiver-in-the-Canal，RIC)听力设备)。替换地，将接收器布置在壳体本身内部，并且柔软的、也称为管的音管将接收器的输出声音信号从壳体传导至耳道(管式听力设备)。在ITE听力设备(In-the-Ear，也称为IdO或者耳内式)中，包含所有功能部件(包括麦克风和接收器)的壳体至少部分佩戴在耳道中。然而，CIC听力设备(Completely-in-Canal，完全耳道内)与ITE听力设备类似，完全佩戴在耳道中。
为了能够实现听力设备与外部的外围设备、例如智能电话的无线通信，经常同时使用无线电技术(简称为：RF，例如蓝牙、蓝牙LE或者类似的技术)来进行传输。在此，无线通信不需要外部的附加设备。
这些无线电技术例如提供将音频流(即音频信号)从听力设备发送到外围设备的可能性。这例如可以为了使用由外围设备管理的语音控制的目的而进行。在此，外围设备接收音频流，并且将其转发至应用，应用对音频流进行分析，并且根据音频流的语音内容产生控制活动(例如语音控制的选择、应用的开始和结束等)。这种应用可以在外围设备本地实现，或者可以在外部、例如在通过因特网与外围设备连接的云中运行。
为了使外围设备可以对声音信号可靠地做出反应，必须持续(连续)地将听力设备接收到的麦克风声音通过无线RF连接发送至外围设备。然而，持续的数据传输使无线RF连接上的数据量增大，因此同样使听力设备的电力消耗明显增大。这例如对听力设备的电池使用寿命(或者在可再充电电池的情况下，对利用电池充电的听力设备的运行寿命)产生不利影响。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于将接收到的声音信号从听力设备传输至外围设备的高效并且节能的可能性。
根据本发明，上述技术问题通过本发明的特征来解决。在下面的描述中说明本发明的有利的设计方案。
根据本发明的方法用于控制听力设备系统的外围设备与至少一个听力设备之间的数据传输。在所述方法的范围内，由听力设备采集的麦克风信号自动被检查至少一个存储在听力设备中的键序列(Schlüsselsequenz)。在麦克风信号中至少识别出所存储的键序列(或者必要时所存储的多个键序列中的一个)的情况下，将该键序列之后的麦克风信号的音频序列，从听力设备传输至听力设备系统的外围设备。
换言之，仅当在麦克风信号中识别出至少一个与传输相关的键序列时，才激活从听力设备到外围设备的音频流(即麦克风信号的传输)。然后，才将键序列之后的麦克风信号的音频序列传输至外围设备。这限制了听力设备的活动，并且减小了听力设备部件的电力消耗，因为仅当这实际需要或者听力设备佩戴者期望时，才进行信号传输。尤其是各个方法步骤自动进行。优选所述方法用于控制双耳听力设备系统的两个听力设备与外围设备之间的数据传输。
听力设备的麦克风(或者每个麦克风)记录的麦克风信号关于其物理特性是音频信号、即传输声音信息的电信号。如果在麦克风信号中识别出存储的键序列(或者存储的多个键序列中的一个)，那么开始将麦克风信号传输至外围设备。识别出的键序列因此是开始序列，开始序列确定从听力设备向外围设备的信号传输的开始时间点。所传输的音频序列在此可以包含麦克风信号的完全信息深度，即在传输时间段中包含在麦克风信号中的所有声音信息(例如与情况相关的环境噪声、音乐、语音)。也就是说，在这种情况下，麦克风信号被未过滤或者未处理地从听力设备传输至外围设备。作为其替换，传输的音频序列也可以包含过滤后或者预处理后的形式的麦克风信号。例如，相对于原始的麦克风信号，传输的音频序列包含更小的噪声成分或者减小的谱宽度。
从听力设备传输到外围设备的麦克风信号的音频序列尤其是语音流，即包含可分离的说出的语音的音频信号(或者其一部分)。应当将仅包含非语音的噪声(例如音乐、交通噪音、呼啸声)和/或不可分离的语音成分(例如鸡尾酒聚会中的人群中的嘈杂的声音)的音频信号或者音频信号的部分，与这种语音流区分开。换言之，术语“语音流”表征在麦克风信号中传输的声音信息的子类型。
本发明的意义上的键序列是声音信息传输特定(尤其是触发或者请求动作的)含义的麦克风信号的一部分。键序列可以包含“一般的”语音信号、例如单词或者单词序列或者各个音调或者音调序列、例如信号音调或者旋律。原则上，也可以想到语音和非语音信息的组合(例如以特定音高或者音调序列歌唱的单词)作为键序列。
根据本发明，除了键序列之后的麦克风信号的音频序列之外，也将键序列本身(更准确地说，与键序列对应的未过滤或者过滤后的麦克风信号的部分)传输至外围设备。换言之，以键序列开始，将麦克风信号从听力设备传输至外围设备。在此，尤其是在时间上延迟地在键序列之后传输键序列之后的音频序列。
作为外围设备，原则上可以使用为了进行数据传输而可与听力设备耦合的所有设备。尤其是使用支持蓝牙的外围设备。作为外围设备，特别优选使用智能电话作为听力设备系统的一部分。
有利地，当识别出的至少一个键序列，与外围设备的音频信号处理功能使用的键序列一致时，促使从听力设备到听力设备系统的外围设备的音频流。换言之，仅当在至少一个在麦克风信号中识别出的键序列和存储在外围设备上的键序列之间确定一致时，才激活听力设备与外围设备之间的数据传输。尤其是优选当存储在听力设备中的至少一个键序列，与也由外围设备的语音处理功能使用的键序列一致时，将麦克风信号从听力设备传输至外围设备。
这示例性地借助如下听力设备系统来说明，该听力设备系统包括听力设备和与其耦合的具有安卓操作系统的智能电话。在这种情况下，听力设备的信号处理单元例如可以搜索麦克风信号中的关键词(键序列)“OK Google(开始谷歌)”。因为智能电话例如为了启动安装在其上的APP或者为了调取网页需要相同的键序列，即同样需要单词序列“OKGoogle”，因此优选通过听力设备记录在麦克风信号中识别出的音频信号的足够长的部分(例如多达3秒)。在所记录的音频信号中识别出键序列“OK Google”时，听力设备激活与智能电话的连接，并且将麦克风信号(其可以是语音流，或者例如也可以是音乐作品)传输至智能电话。在此，将接收到的键序列、即包含在麦克风信号中的单词“OK Google”，与之后的麦克风信号的音频序列一起传送至智能电话，从而也通过该键序列激活在智能电话上运行的语音识别程序。
键序列特别地是听力设备外部的键序列(即对于听力设备的功能本身没有意义的键序列)。键序列特别地是特定的音调或者特定的音调序列(例如叮当声)或者用于激活相应的外围设备上的服务或者应用的特定的口令(关键词)(例如“OK Google”)。
在有利的实施方案中，将麦克风信号临时存储在听力设备中，尤其是以便使得能够在时间上延迟地传输至外围设备。在此，优选在听力设备运行时，持续地临时存储接收到的麦克风信号的滑动(gleitender)部分，例如麦克风信号的最后3、5或者10秒。在此，在当前的麦克风信号中识别出键序列时，优选代替当前的麦克风信号，将临时存储的麦克风信号以固定或者可调节的时间延迟传送至外围设备。
优选将识别出的至少一个键序列和之后的麦克风信号的音频序列，以无线方式从听力设备传输至外围设备。尤其是借助电力效率高(strom-effiziente)的RF传输系统，来传输识别出的至少一个键序列和之后的麦克风信号的音频序列。尤其优选借助与“一般的”蓝牙相比具有更小的电力消耗的蓝牙LE(BLE)来进行传输。
优选使麦克风信号从听力设备到外围设备的传输，与自己的声音识别(“OwnVoice Detection”)有关。因此，在识别出键序列时，仅当将键序列验证为以听力设备的佩戴者自己的声音说出的序列时，才传输麦克风信号。键序列在此优选是语音指令(但是原则上，在这些实施变形方案的范围内，一个或者多个由听力设备佩戴者歌唱或者哼唱的音调也可以被验证为键序列)。相反，在该实施方式中，由听力设备的麦克风记录的、来自对话者或者来自在背景中运行的收音机的其它音频信号、例如语音信号，不启动到外围设备的音频传输。
进一步优选当在麦克风信号中识别出存储的中断序列时，结束麦克风信号从听力设备到外围设备的传输。在此，与识别触发传输的键序列或者每个键序列类似地(并且优选利用相同的部件)进行麦克风信号中的中断序列的识别。在听力设备内部的中断序列中，例如单词序列“Stop,SIGNIA(停止传输)”可以使得数据传输中断。在听力设备外部的中断序列中，这例如可以通过语音指令“Stop,Google(停止谷歌)”来实现。同样优选当麦克风信号中的至少一个存储在听力设备中的中断序列，被验证为以听力设备的佩戴者自己的声音说出时，结束麦克风信号从听力设备到外围设备的传输。在这种情况下，仅听力设备佩戴者自己才可以停止数据传输。作为其替换，设置为，当听力设备佩戴者在特定的时间段内在语音上不活动，即没有说话时，通过听力设备自动停止数据传输。
根据本发明的听力设备系统包括至少一个听力设备，其又具有如下部件：
-用于接收麦克风信号的至少一个麦克风，
-(尤其是数字信号处理器、简称为DSP形式的)信号处理单元，用于针对至少一个存储在听力设备或者每个听力设备中的键序列，对麦克风信号进行检查，以及
-传输单元，其被配置为用于，在麦克风信号中识别出存储的键序列时，将键序列之后的麦克风信号的音频序列从听力设备传输至外围设备。
在此，传输单元还附加地传输在麦克风信号中识别出的键序列。也就是说，传输单元被配置为用于，以键序列开始，将麦克风信号从听力设备传输至外围设备。
因此，根据本发明的听力设备系统一般地被配置为用于执行前面描述的方法。在此，仅当借助信号处理单元在麦克风信号中识别出键序列(或者存储的多个键序列中的一个)时，才进行前面描述的麦克风信号从听力设备或者每个听力设备到外围设备的传输。前面描述的根据本发明的方法的实施方式分别与根据本发明的听力设备系统的相应的实施方式相对应。
尤其是听力设备系统包括两个听力设备，其被配置为用于供应听力设备佩戴者的两个耳朵。在这种情况下，其是双耳听力设备系统。听力设备系统的两个听力设备在此适宜地通过磁链耦合，其中，基于自己的声音识别的算法(OVD算法)在两个听力设备上通过该磁链交换数据。
听力设备的信号处理单元优选包括音频信号识别模块，其对麦克风信号进行持续分析，并且由此识别存储在听力设备中的至少一个键序列。音频信号识别模块优选包括至少一个用于识别音调和/或音调序列的算法。作为其附加或者替换，音频信号识别模块优选包括至少一个用于进行语音识别的算法。
优选至少一个听力设备被配置为用于，将识别出的至少一个键序列和之后的麦克风信号的音频序列，以无线方式从相应的听力设备传输至外围设备。至少一个听力设备适宜地包括RF传输电子设备和RF天线。
附图说明
下面，根据附图详细说明本发明的实施例。在此：
图1以示意图示出了具有听力设备和作为外围设备的智能电话的听力设备系统，以及
图2以示意图示出了用于听力设备与外围设备之间的数据传输的方法流程。
具体实施方式
在图1中以示意图示出了具有听力设备3和构造为智能电话5的外围设备7的听力设备系统1。听力设备3包括两个麦克风9、听筒或者接收器11和电池13。此外，听力设备3包括具有音频识别单元17和传输单元19的数字信号处理器(DSP)形式的信号处理单元15。优选信号处理单元15是具有不可编程的集成电路的硬件部件(尤其是ASIC)。在这种情况下，音频识别单元17和/或传输单元19优选以不可编程的电路的形式来实现。作为其替换，信号处理单元15通过可编程处理器形成，或者包括至少一个可编程处理器。在这种情况下，音频识别单元17和/或传输单元19也可以构造为软件模块。听力设备3通过低功耗RF传输技术与智能电话5耦合，从而可以在听力设备系统1的这两个部件之间进行数据传输。从听力设备3向智能电话5传输的数据在此包括音频信号、即由听力设备3接收到的麦克风信号的序列。
当在听力设备3接收到的麦克风信号中识别出存储在听力设备3中的多个键序列中的一个时，才启动听力设备3与智能电话5之间的这种数据传输。在此，在本发明的范围内，一方面音调或者音调序列、另一方面关键词或者关键词序列属于术语“键序列”。
在图2中示出了前面描述的听力设备3与智能电话5之间的数据传输的详细的方法流程。在此，参考前面描述的根据图1的听力设备系统1。然而，当然也可以使用不同地构造的听力设备和/或外围设备，来根据下面描述的方法进行数据传输。
在所述方法的过程中，听力设备3的麦克风9检测麦克风信号(步骤23)。在此，相应地将麦克风信号的最后三秒持续地临时存储在听力设备3的存储器中。借助音频识别单元17连续地对检测到的麦克风信号进行分析，并且针对存储在听力设备3中的键序列进行检查(步骤24)。在此，作为键序列，例如搜索存储在听力设备3中的单词序列“OK Google”(作为听力设备外部的关键词)。为此，音频识别单元17包括语音识别模块21。
如果识别出单词序列“OK Google”是麦克风信号的组成部分，那么借助听力设备3的传输单元19，将该单词序列(即键序列)之后的麦克风信号的音频序列，从听力设备3传输至智能电话5(步骤25)。在此，代替当前的麦克风信号，以例如3秒的时间延迟，传输临时存储的麦克风信号。通过时间延迟地进行传输，以简单的方式实现，当在识别出键序列的时间点开始进行传输时，一起发送识别出的键序列(更准确地说，与键序列对应的麦克风信号的部分)。也就是说，在上面的示例中，向智能电话5传输的音频信号包括包含在麦克风信号中的触发传输的说出的单词“OK Google”。
在听力设备3的一个优选的实施变形方案中，仅当在麦克风信号中识别出的单词序列(键序列)被验证为以听力设备3的佩戴者自己的声音说出时(“Own Voice Detection(自己的语音检测)”)，才将麦克风信号从听力设备3传输至智能电话5。也可以仅当在智能电话5上，外围设备5的音频信号处理功能同样使用单词序列“OK Google”，并且因此与键序列一致时，才传输语音流。
当通过听力设备3识别出麦克风信号中的中断序列时，结束传输的音频序列(即麦克风信号从听力设备3到外围设备3的传输)(步骤26)。例如存储单词序列“Stop Google”，作为中断序列。在此，也可以附加地使用自己的声音识别和/或对智能电话5和听力设备3上的一致的单词序列之间的检查。
在另一个未详细示出的实施方式中，听力设备系统1包括两个听力设备3。在此，听力设备系统是双耳听力设备系统1，其中，两个听力设备3用于供应听力设备佩戴者的右耳和左耳，并且通过磁链相互耦合。两个听力设备3使用基于自己的声音识别的算法(OVD算法)。在此，两个听力设备3的OVD算法通过磁链交换与识别相关的数据，并且通过对这些数据进行适当的处理，来改善自己的声音识别的可靠性。在此，关于具有一个听力设备3的听力设备系统1进行的描述，同样可以转用于双耳听力设备系统1。
尽管如此，根据前面描述的实施例特别明显，本发明不局限于这些实施例。相反，可以从权利要求和前面的描述中得到本发明的其它实施方式。
附图标记列表
1 听力设备系统
3 听力设备
5 外围设备
7 智能电话
9 麦克风
11 接收器
13 电池
15 信号处理单元
17 音频信号识别单元
19 传输单元
21 声音识别模块
23 方法步骤1
24 方法步骤2
25 方法步骤3
26 方法步骤4

Claims (12)

1.一种用于控制听力设备系统(1)的至少一个听力设备(3)与外围设备(5)之间的数据传输的方法，
-其中，针对存储在听力设备(3)中的键序列，自动检查听力设备(3)采集的麦克风信号，并且
-其中，在麦克风信号中识别出至少一个存储的键序列时，将该键序列之后的麦克风信号的音频序列，从听力设备(3)传输至听力设备系统(1)的外围设备(5)，其中，以键序列开始，将麦克风信号从至少一个听力设备(3)传输至外围设备(5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，仅当识别出的至少一个键序列，与外围设备(5)的音频信号处理功能使用的键序列一致时，才将麦克风信号从听力设备(3)传输至外围设备(5)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将麦克风信号临时存储在听力设备系统(1)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将麦克风信号以无线方式从听力设备(3)传输至外围设备(5)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，仅当识别出的至少一个键序列，被验证为是以听力设备(3)的佩戴者自己的声音说出的序列时，才将麦克风信号从听力设备(3)传输至外围设备(5)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当在麦克风信号中识别出中断序列时，结束麦克风信号从听力设备(3)到外围设备(5)的传输。
7.一种具有至少一个听力设备(3)的听力设备系统(1)，所述至少一个听力设备(3)包括：
-用于接收麦克风信号的至少一个麦克风(9)，
-信号处理单元(15)，用于针对至少一个存储在听力设备(3)中的键序列，对麦克风信号进行检查，以及
-传输单元(19)，其被配置为用于，在麦克风信号中识别出至少一个存储的键序列时，将键序列之后的麦克风信号的音频序列，从听力设备(3)传输至外围设备(7)，
其中，传输单元(19)被配置为用于，以键序列开始，将麦克风信号从至少一个听力设备(3)传输至外围设备(5)。
8.根据权利要求7所述的听力设备系统(1)，其中，传输单元(19)被配置为用于，仅当识别出的至少一个键序列，与外围设备(5)的音频信号处理功能使用的键序列一致时，才将麦克风信号从听力设备(3)传输至外围设备(5)。
9.根据权利要求7或8所述的听力设备系统(1)，其中，至少一个听力设备(3)被配置为用于临时存储音频信号。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的听力设备系统(1)，其中，至少一个听力设备(3)被配置为用于，将麦克风信号从相应的听力设备(3)以无线方式传输至外围设备(5)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的听力设备系统(1)，其中，传输单元(19)被配置为用于，仅当识别出的至少一个键序列，被验证为是以听力设备(3)的佩戴者自己的声音说出的序列时，才将麦克风信号从听力设备(3)传输至外围设备(5)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的听力设备系统(1)，其中，传输单元(19)被配置为用于，在识别出包含在麦克风信号中的至少一个中断序列时，结束麦克风信号从听力设备(3)到外围设备(5)的传输。
CN201910525902.XA 2018-06-18 2019-06-18 控制听力设备与外设之间数据传输的方法和听力设备系统 Active CN110620981B (zh)

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