CN111406413A - 双向通信系统及使用方法 - Google Patents

双向通信系统及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111406413A
CN111406413A CN201880070211.9A CN201880070211A CN111406413A CN 111406413 A CN111406413 A CN 111406413A CN 201880070211 A CN201880070211 A CN 201880070211A CN 111406413 A CN111406413 A CN 111406413A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
microphone
teeth
microphone component
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880070211.9A
Other languages
English (en)
Inventor
迈克尔·帕雷
蒂莫西·L·普罗克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Integrated Tactical Technologies LLC
Original Assignee
Sonitus Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonitus Technologies Inc filed Critical Sonitus Technologies Inc
Publication of CN111406413A publication Critical patent/CN111406413A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/46—Special adaptations for use as contact microphones, e.g. on musical instrument, on stethoscope
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083—Reduction of ambient noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/385—Transceivers carried on the body, e.g. in helmets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H04B5/263—Multiple coils at either side
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H04B5/266—One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • H04M1/6033—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers for providing handsfree use or a loudspeaker mode in telephone sets
    • H04M1/6041—Portable telephones adapted for handsfree use
    • H04M1/6058—Portable telephones adapted for handsfree use involving the use of a headset accessory device connected to the portable telephone
    • H04M1/6066—Portable telephones adapted for handsfree use involving the use of a headset accessory device connected to the portable telephone including a wireless connection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/556—External connectors, e.g. plugs or modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/107—Monophonic and stereophonic headphones with microphone for two-way hands free communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

双向通信系统包括非侵入式和非植入式系统，该非侵入式和非植入式系统允许清晰的双向通信。该系统通常包括话筒部件、中继部件、基础设施通信设备、可选的耳机部件以及可以与中继部件接口连接的可选的系统控件。

Description

双向通信系统及使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年9月12日提交的第62/557,402号美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用以其整体并入本文，以用于全部的目的。
发明领域
公开了用于双向通信的系统、设备和方法。更具体地，公开了用于双向通信的系统、设备和方法，其具有话筒(mouthpiece)部件和可选的耳机部件。话筒部件和/或耳机部件可以各自提供单向或双向通信。
发明背景
隐蔽操作需要具有非常具体且严格的要求的通信系统。这种操作通常需要清晰的双向通信系统，这些系统对于外部观察者来说是不可见的或最低限度可见的，这些系统考虑到环境的完整音频感知，并且这些系统可以以不太明显的方式使用。
目前的技术还不能完全满足这些要求，因为现有的系统总是包括一些小的可见部件，这些部件可被有洞察力的旁观者观察到。目前的通信系统还由于低信噪比而缺乏在非常喧闹的环境中有效地传达用户的语音的能力。
因此，需要一种通信系统，该通信系统完全满足隐蔽操作的严格要求，并且即使在高噪声情况下也允许清晰的音频传输。
发明的简要概述
本公开总体上涉及与话筒部件和/或耳机部件的双向通信。更具体地，本公开涉及与话筒部件和可选的耳机部件的双向通信。
所公开的通信系统允许操作者或用户通过保持他们的听力不受阻碍来听取他们的环境，从而实现操作者的完全音频环境感知。
通常，双向通信系统的一种变型可以包括具有外壳的话筒部件，该话筒部件被配置用于临时固定在用户的一颗或更多颗牙齿上，该外壳具有集成天线，该集成天线具有布置(例如对称地或不对称地)在外壳内的一个或更多个环形线圈。还可以包括基础设施通信设备以及中继部件，该基础设施通信设备被配置成传输或接收来自话筒部件的信号并与远程通信设备通信，该中继部件与话筒部件通信并被配置成接口连接在话筒部件和基础设施通信设备之间。
在另一个变型中，双向通信系统还可以包括系统控件，该系统控件与中继部件通信，并且该系统控件还被配置成向中继部件无线地提供输入。
附图简述
所显示和描述的附图是示例性实施例，并且是非限制性的。全文中类似的附图标记指示相同或功能上等同的特征。
图1显示双向通信系统的变型的示意图，该双向通信系统具有话筒部件、中继部件、基础设施通信设备和/或系统控件。
图2显示具有集成NFMI天线/线圈的话筒部件的变型。
图3A显示可固定在用户的口腔内的MEMS型麦克风组件的变型的局部剖视图。
图3B显示图1的话筒部件的变型的立体装配图，该话筒部件可固定在用户的口腔内并且在一颗或更多颗牙齿上。
图4A和图4B显示图1的双向通信系统的变型的示意图，其中，话筒部件经由中继部件与基础设施通信设备通信。
图5显示图1的双向通信系统的具有耳机部件的变型的示意图。
图6A显示图5的双向通信系统的变型的示意图，其中，耳机部件与中继部件进行有线通信，并且其中中继部件与基础设施通信设备进行有线通信。
图6B显示图5的双向通信系统的变型的示意图，其中，耳机部件与中继部件进行无线通信，并且其中中继部件与基础设施通信设备进行无线通信。
图7显示图5的耳机部件的变型的示意图。
图8A-8C显示图5的双向通信系统的、具有和不具有耳机部件的变型的示意图，并且还表示了各种用户选项和耳机部件连接配置。
图9显示耳机部件的各种音频模式的变化的示意图。
图10显示图5的双向通信系统的用于传入通信的各种通信模式的变化的示意图。
图11A-11C示出佩戴和移除左耳机部件和右耳机部件的过程的变化。
详细描述
公开了用于双向通信的系统、设备和方法，其可以提供可靠和/或清晰的传入和/或传出通信。所公开的系统、设备和方法可以在任何环境(例如，低噪声环境、中等噪声环境、高噪声环境或其任意组合)中提供可靠和/或清晰的通信。所公开的系统、设备和方法可以被实时地、手动地或自动地调整，以有利地在具有例如动态噪声条件的一个或多个环境中起作用。
在由操作者或用户使用时，所公开的系统、设备和方法对于外部观察者可以是部分或完全可见或不可见的。例如，所公开的系统、设备和方法的一个或多个部件——包括整个系统——例如，对于另一个人、图像捕获系统(例如，基于摄像机或视频的监视系统)或其任意组合是部分或完全可见或不可见的。
所公开的通信系统可以是非侵入式系统、侵入式系统、非植入式系统、植入式系统或其任意组合。例如，所公开的通信系统可以是非侵入式且非植入式系统。
所公开的通信系统可以允许清晰的双向半双工和/或全双工通信。
所公开的系统可以允许操作者或用户通过保持他们的听力不受阻碍来听取他们的环境，从而实现操作者的完全音频环境感知。由于增加了听力保护，同一系统即时转换成完整的战术性和通用通信系统，在高噪声环境中起作用。
所公开的系统的一个方面是使用口内通信设备(也称为话筒部件)，其利用被驱动到牙齿中的骨传导来用于接收的音频，并且利用集成麦克风作为话筒部件的一部分。例如，话筒部件可以具有一个或多个话筒麦克风。话筒麦克风(多个话筒麦克风)可以附接到话筒部件或与话筒部件集成在一起。使用口内通信设备，操作者可以使耳朵完全开放且不受阻碍，以使用户能够感知环境。在消除所有电缆和耳机的时候，清晰的通信是可能的。
所公开的通信系统特别适合于低可见性的应用，因为系统的所有部分或者隐藏在衣服下面，或者对于外部观察者不可见。对于要确保或以其他方式期望耳内或耳上听力保护的喧闹环境，同一通信系统可以通过结合听力保护，用作通用和/或战术性通信系统。这不仅为用户提供了安全性，还允许减少外部噪声对用户注意力的竞争，使得传入的音频通信可以被更清楚地听取和理解。此外，将麦克风嵌入到话筒部件中实现极好的噪声屏蔽能力，使得即使在喧闹的环境中(例如，震耳欲聋的喧闹环境)，也可以进行清晰的传出音频传输。在听力保护是可接受的情况下，该系统也可以用作通用通信系统。
该系统可以具有(a)话筒部件10、(b)中继部件12、(c)基础设施通信设备14、(d)系统控件16、(e)耳机部件100，或其任意组合(例如，耳机部件100可以是可选的)。例如，图1示出了该系统可以具有(a)话筒部件10、(b)中继部件12和(c)基础设施通信设备14。作为另一个示例，图1示出了该系统可以具有(a)话筒部件10、(b)中继部件12、(c)基础设施通信设备14和(d)系统控件16。如图1的示意图所示，系统控件16可以与中继部件12接口连接。
下面详细描述各个系统部件的变型，包括实施例的不同选项和特定的设计属性。
话筒部件
话筒部件10可移除地附接或夹紧在操作者或用户U的臼齿(例如上后臼齿)上或臼齿周围，并允许正常的说话、进食和饮水而没有障碍感。另外，话筒部件10可以临时固定到用户的一颗或多颗牙齿上，而不必以任何方式改变用户的齿列，使得用户可以在完成时简单地从一颗或多颗牙齿上移除部件10，而保持齿列不变。当要再次使用话筒部件10时，它可以简单地重新插入口腔内并再次固定到一颗或多颗牙齿上。话筒部件10还通过致动一个或更多个换能器18来利用骨传导技术，一个或更多个换能器18被纳入话筒部件10并且振动地耦合到牙齿T，以将传入的音频传送给用户，如振动传导所指示。话筒部件10还集成了麦克风组件20，以捕获用户的语音V用于传出音频传输。话筒部件10还可以包括发射机和/或接收机，诸如收发信机22，其使得与中继部件12的无线通信24能够接收和传输音频数据。
话筒部件10可以包括小型(low-profile)外壳，该外壳被配置成暂时固定在操作者的口腔内并且在一颗或多颗牙齿上。所利用的话筒部件10可以在以下任何一个专利参考文献中进一步详细描述：第7,664,277号；第7,682,303号；第7,724,911号；第7,796,769号；第7,801,319号；第7,844,064号；第7,844,070号；第7,854,698号；第7,876,906号；第7,945,068号；第7,974,845号；第8,023,676号；第8,150,075号；第8,160,279号；第8,170,242号；第8,177,705号第8,224,013号；第8,233,654号；第8,254,611号；第8,270,637号；第8,270,638号；第8,291,912号；第8,295,506号；第8,333,203号；第8,358,792号；第8,433,080号；第8,433,082号；第8,433,083号；第8,503,930号；第8,577,066号；第8,585,575号；第8,588,447号；第8,649,535号；第8,649,536号第8,649,543号；第8,660,278号；第8,712,077号；第8,712,078号；第8,795,172号；第8,867,994号；第9,113,262号；第9,143,873号；第9,185,485号；第9,247,332号美国专利。这些专利参考文献通过引用以其整体并入本文，并用于本文的任何目的。
利用在话筒10和中继部件12之间的无线链路24，以便使音频数据进入口腔区域以及从口腔区域离开，可以利用任何数量的无线数据传输协议，例如，近场磁感应(NFMI)、射频(RF)链路(诸如
Figure BDA0002469582450000061
)、身体传导或处于人类听力或高于人类听力的声信号。由于减少的通过身体组织的衰减，并且还由于减小的电磁远场分布，利用NFMI通常优于射频。无论无线链路如何实现，都可以使用例如AES-256或其他加密标准来加密数据以确保安全性。
话筒部件10可以具有天线(也称为感测机构)来(例如，从中继部件12)接收信号/数据。感测机构可以附接到话筒部件10或者与话筒部件10集成在一起。感测机构可以理想地允许话筒部件10在无线的情况下接收数据，并且可以是例如换能器、电极或可以用作天线的其他感测机构。例如，话筒部件10可以经由身体传导的信号(使得身体是感测机构，例如，身体可以是电极)、经由在人类听力或以上发送到压电换能器的声信号、利用RF天线电磁地、经由利用环形/线圈天线的磁场来接收数据。例如，将NFMI用于无线链路意味着话筒10利用集成的NFMI天线/线圈32，如图2所示。这可以通过线绕铁氧体磁心天线、宽环形选项(诸如较大环形线圈30)、线绕线圈(例如铁氧体背衬感应充电线圈)或PCB线圈来完成。不管如何实现，一个设计考虑是：话筒部件10无论是放置在右上臼齿还是左上臼齿上(其中设备的一个面保持抵靠上腭，因为不同的用户根据牙齿解剖结构可能需要不同的侧)都能够类似地工作的能力。这意味着NFMI线圈/天线32的放置偏好在某处对称，诸如沿着话筒10的底部或顶部边缘。可以根据取向替代地利用天线的非对称放置(诸如对角线或垂直放置)以改善与成对天线的耦合。
话筒部件10中的集成麦克风20的能力可以用例如MEMS型空气麦克风或PVDF薄膜型振动传感器来实现，如下面进一步详细描述的。
对于MEMS型麦克风组件40(如图3A的部分截面图所示)，口中的声压水平高(例如，高达～150dBSPL)，这需要音频衰减作为麦克风组件的一部分，以防止削波和失真。MEMS型麦克风通常还利用小空气腔42的存在，因此该实现可以包括防水阻挡件44(诸如胶带或薄膜)以及衰减元件46(诸如硅树脂盘)，作为通往为麦克风48创建的空气腔42的音频路径的一部分。空气腔42可以部分地由第一基板50(例如，限定通往MEMS麦克风48的开口或通道52的PCB)和第二基板54(例如，由诸如环氧树脂的材料形成的外壳结构，其可以形成空气腔42的侧壁)形成。安装在第一基板50的相对侧上的前端口MEMS麦克风可以利用第二基板54来生成空气腔的壁。如图所示，衰减元件46可以与位于衰减元件46和第二基板54上的阻挡件44一起安装在第二基板54上。阻挡件44位于其上的组件40的一部分可以定位成邻近话筒部件10的外表面，例如面向用户的上腭。包含集成的防水阻挡件的MEMS麦克风可以排除对单独的阻挡件44的使用，从而减小整体尺寸。
为了处理典型的常规MEMS麦克风的有限动态范围，作为组件40的一部分而添加的衰减46通常可以被选择为仍然允许正常以及低声语音水平，而且允许足够的衰减，使得大声说话或叫喊不会失真，例如-30dB数量级的衰减足以防止音频削波。好的系统级折衷方案将允许与用户尖叫相对应的声压水平的一些失真和削波。这确保了动态范围的低端将接受低至耳语水平音频的轻声说话。
理想地，用于MEMS麦克风48的音频端口64的放置是放置在话筒10面向上颚的表面上，因为这个位置是稳定的，暴露于最高的语音声音水平，并且在语音期间不会受到舌头和脸颊运动的影响，该运动会产生不期望的音频伪影。面向牙齿的位置也是可以接受的选择。应当注意的是，由于MEMS麦克风放在口中，用户的语音很大声，因此信噪比(SNR)很大。外部噪声源不仅受到用户自己的脸颊和牙齿解剖结构的抑制，还受到麦克风组件40的衰减的抑制。这允许即使在非常喧闹的外部噪声环境中，也能清晰地录下低到耳语水平的声音音频。
也可以使用例如聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)或聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride)(PVDF)薄膜振动传感器来实现话筒的麦克风能力。这种技术利用放大电路来处理压电薄膜材料输出的小信号，并利用电屏蔽技术来帮助减少噪声。只要PVDF薄膜由空气或柔性材料支撑，PVDF薄膜材料可以放置在话筒壳体的内部，以拾取壳体本身的振动。PVDF薄膜实现的益处可以包括：减小的实现体积，以及对外部环境固有的良好噪声屏蔽，因为撞击在用户上的基于空气的传入声音不会在用户口腔内产生大的物理振动。因此，即使在用户由于环境噪声条件而无法听到自己说话的情况下，两种麦克风实现方法也提供以良好的SNR发出清晰的音频传输的能力。
麦克风可以利用一种手段来检测语音的开始并启用更高功率的传输模式，从而减少语音事件之间的能量使用。这种能力可以集成到麦克风IC内，或者在话筒的接收电路中实现。可以使用基于时间的峰值检测、信号积分/阈值或基于频率的能量检测来完成语音检测。
理想地，话筒10向牙齿提供物理振动驱动，以实现前述的骨传导音频路径。这可以通过使用压电材料(例如，具有活塞型接口)将小振动转换到一颗或多颗牙齿的表面上来实现。前面的公开已经详细描述了这种接口和潜在的架构选项，如以上所并入本文的，包括简支梁以及悬臂型构造，简支梁具有降低机械谐振频率的重量，悬臂型构造再次帮助降低谐振频率并且还降低设备的机械源阻抗以更好地将功率转换给牙齿。附加地或可替代地，话筒10可以具有两个致动器，致动器位于口腔的任一侧(例如，两个致动器都位于口腔的左侧或右侧，或者一个致动器位于左侧，并且一个致动器位于右侧)，并且通过两个致动器之间的微小定时差异/相位来提供“3D”或“定向”音频。这可以有助于在中继部件12同时连接到多个基础设施通信设备14的情况下辨别来自不同无线电源的传入音频之间的差异。附加地或可替代地，话筒部件可以被设计成使得一个致动器(例如，第一致动器)可以在口腔的左侧，并且使得一个致动器(例如，第二致动器)可以在口腔的右侧。附加地或可替代地，话筒部件10可以具有位于口腔的一侧或两侧的多个致动器(例如，一个致动器在左侧，并且两个致动器在右侧)。
话筒部件10可以在没有电池源的情况下被供电。例如，可以通过作为实况电力传输的手段的磁场的振荡来为话筒部件10供电。例如，话筒部件10可以由无线电力传输系统供电。通过这种方式，话筒部件10可以是没有电池源的“无源”部件。可替代地或附加地，话筒部件10可以具有内部电源。这可以包括可更换电池或集成式充电电池。使用充电电池可以使系统保持密封和防水，而不必包含单独的防水隔室来允许电池更换。为内部电池充电的方法可以是通过话筒外表面上暴露的金属接触引脚接触充电，或者通过无线感应或谐振充电技术充电。无线方法可以允许完全的话筒部件密封和更小的泄漏和流体进入风险。为了使感应充电工作用于小到足以戴在口腔中的设备，某些设计方面可以包括在充电器发射线圈和话筒接收线圈之间产生非常紧密的耦合。通过设计，理想地使这些线圈之间的距离最小化，并且铁氧体片背衬材料用于帮助减少热量并再次增加耦合系数。该设备相对来说足够小，使得定制的发射线圈制成与话筒充电线圈匹配与对准是有利的。无论是用于实况电力传输还是用于感应充电，话筒充电线圈可以在设备运行期间单独用于无线数据传输，从而减少话筒设备中的线圈数量。
理想地，话筒部件10壳体本身在物理上很小，但也非常坚固，以确保即使在用户潜在的咬合力下内部部件和电池也受到保护并且安全。为此，作为设计的一部分，电路和电池可以被封装(例如用环氧树脂54封装)，使得所有潜在危险的材料被完全包围在生物相容材料(诸如在起搏器头部(pacemaker headers)中使用的材料)中。典型的实现包括具有生物相容塑料壳体的环氧树脂填充物54，但是为了进一步减小尺寸，可以完全省略塑料外壳，并且环氧树脂54可以以期望的部件形状被模制在电子器件周围。例如，这允许到充电线圈的间隙的小尺寸及对该间隙的严格控制。它还允许能够在环氧树脂模制过程期间通过使用芯销来创建小的MEMS麦克风空气腔42。该空气腔42随后可以与前述声衰减部件集成在一起。顶部端口MEMS麦克风或底部端口MEMS麦克风可与此方法一起使用。
最后，如在图3B中所示的话筒部件60的立体图中所示，可以使用一些夹紧和配合机构将话筒部件10夹紧到用户的一颗或多颗牙齿(例如上后臼齿)上。这最好是通过以下方式完成：使话筒的某些部分是用户特定的，并根据他们的牙齿解剖结构定制，以确保最佳的夹紧/保持力，并优化舒适性。话筒的定制部分可以作为单个定制件集成到话筒组件10内，或者可以是可分离的，使得个体的牙齿适配器可以与话筒电子器件封装分开构造，并且这两个部分配合在一起以产生整个话筒系统部件。
如图所示，话筒部件60可以包括麦克风组件外壳62，该外壳62的尺寸被配置用于在延长的时间段内不引人注目地定位在用户的口腔内，例如，沿着一颗或更多颗牙齿的舌面或颊面(多个表面)，抵靠着上腭放置。外壳62可以具有例如25mm的长度和例如15mm的高度，其中沿着外壳62的侧面限定用于MEMS麦克风(其被包含在外壳62内)的音频端口64。当部件60固定在口腔内时，可以沿着外壳62的面向上腭的一侧限定音频端口64，但是在其他变型中，可以在其他位置限定音频端口64，使得音频端口64面向牙齿(舌面或颊面)或用户脸颊的内表面。
在任一种情况下，外壳62可以使适合的固定构件66(例如牙科丙烯酸树脂)的第一部分沿着外壳的侧面附接，同时适合的固定构件66的第二部分可以限定适合于患者下方齿列的接口68。可替代地，适合的固定构件66的第二部分可以替代地形成为简单的构造，该构造是无创伤的并且可抵靠各种齿列定位。致动器外壳70具有接触部分72，用于抵靠一颗或更多颗牙齿的表面(多个表面)放置(例如，在牙齿之间的邻间空间内)，该致动器外壳70可定位成与接口68并置，使得在致动器外壳70与接口68之间形成接收区域78，一颗或更多颗牙齿可定位在该接收区域78内。
致动器外壳70可以包含至少一些电子器件和一个或更多个致动器(例如，致动器18)，它们被配置成根据接收到的信号振动，用于经由振动传导将听觉信号传输到与接触部分72接触的一颗或更多颗牙齿的下表面内。经由连接构件74(例如海波管(hypotube))，致动器外壳70和接触部分72可以保持在其相对于外壳62的位置，连接构件74具有嵌入部分76，嵌入部分76固定或以其他方式附接在适合的固定构件66内或固定或以其他方式附接到适合的固定构件66。当一颗或多于一颗牙齿位于接收区域78内时，连接构件74可以足够柔性，以允许在致动器外壳70和组件外壳62在组件60固定于用户齿列期间暂时远离彼此地弯曲。
然而，当适当定位时，致动器外壳70和接触部分72可以夹紧或以其他方式(例如，经由在组件60和用户的一颗或多于一颗牙齿的表面之间的过盈配合)变得抵靠一颗或多于一颗牙齿固定。连接构件74可以定位成例如围绕最后定位的臼齿(即，第三臼齿)的远侧表面(即，与近中面(mesial surface)相对)向近侧延伸，使得一颗或多于一颗牙齿的咬合面保持自由并且不受组件60的阻碍。
麦克风可以被配置成捕获用户的语音以供传出音频传输，可以被配置成捕获用户的语音以供传入音频传输(例如，这在例如高噪声环境中可能是有用的，以使用户在与另一个人或与计算机通信时能够更清晰地听到他们的语音)，或者两者都有。一个或多个致动器(例如，1至10个或更多个致动器，包括在该范围内的每1个致动器增量(例如，1个致动器、2个致动器、10个致动器))可被配置成抵靠一颗或多于一颗牙齿振动，以经由骨传导向用户提供传入音频传输(其也称为经由骨传导的传入声音传输)。例如，一个或更多个致动器可以被配置成抵靠一颗或多于一颗牙齿振动，以向用户提供语音音频、非语音音频(例如，一个或多个音调、一个或多个通知音调)、或者这两种类型的音频都有。话筒部件可以提供半双工通信、全双工通信或这两种类型的通信。
话筒部件可以具有一个或多个话筒部件部分，例如，话筒部件第一部分和话筒部件第二部分。例如，话筒部件可以具有话筒部件第一部分(例如，外壳62、外壳70)和话筒部件第二部分(例如，外壳62、外壳70)。话筒部件第一部分可以具有一个或多个麦克风、一个或多个致动器、或两者都有。话筒部件第二部分可以具有一个或多个麦克风、一个或多个致动器、或两者都有。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，话筒部件第一部分和话筒部件第二部分可以被配置成在一颗或多于一颗牙齿的相对侧。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，话筒部件第一部分和/或话筒部件第二部分可以被配置成接触一颗或多于一颗牙齿。例如，具有致动器的话筒部件部分可以被配置成当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时接触一颗或多于一颗牙齿。作为另一个示例，当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有麦克风的话筒部件部分可以被配置成接触用户的上腭，并且具有致动器的话筒部件部分可以被配置成接触用户脸颊的内表面，反之亦然。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有致动器的话筒部件部分可以在一颗或多于一颗牙齿的颊侧，而具有麦克风的话筒部件部分可以在一颗或多于一颗牙齿的舌侧。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有致动器的话筒部件部分可以在一颗或多于一颗牙齿的舌侧，而具有麦克风的话筒部件部分可以在一颗或多于一颗牙齿的颊侧。话筒部件第一部分可以具有牙齿接触部分，该牙齿接触部分被配置成安装在两个相邻牙齿之间的邻间空间中。话筒部件第二部分可以具有牙齿接触部分，该牙齿接触部分被配置成安装在两个相邻牙齿之间的邻间空间中。话筒部件第一部分可以经由连接器耦合到话筒部件第二部分。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，连接器可以部分或全部围绕一颗或多于一颗牙齿中的最后面的牙齿延伸。
话筒部件可以具有话筒部件第一配置和话筒部件第二配置。话筒部件可以附接到的用户的一颗或多于一颗牙齿可以在用户齿列的左侧、用户齿列的右侧、或两侧。当话筒部件处于话筒部件第一配置时，话筒部件可固定于用户齿列的左侧、用户齿列的右侧或用户齿列两侧的一颗或多于一颗牙齿。当话筒部件处于话筒部件第二配置时，话筒部件可固定于用户齿列的右侧、用户齿列的左侧或用户齿列两侧的一颗或多于一颗牙齿。话筒部件可利用过盈配合固定到用户的一颗或多于一颗牙齿。当话筒部件固定到一颗或多于一颗牙齿时，一颗或多于一颗牙齿的咬合面可以保持不受话筒部件的阻碍。
话筒部件可以具有外壳。外壳可以具有外壳第一部分和外壳第二部分。外壳第一部分可以具有一个或多个麦克风、一个或多个致动器、或两者都有。外壳第二部分可以具有一个或多个麦克风、一个或多个致动器、或两者都有。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，外壳第一部分和外壳第二部分可以被配置成位于一颗或多于一颗牙齿的相对侧。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，外壳第一部分和/或外壳第二部分可以被配置成接触一颗或多于一颗牙齿。例如，具有致动器的外壳部分可以被配置成当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时接触一颗或多于一颗牙齿。作为另一个示例，当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有麦克风的外壳部分可以被配置成接触用户的上腭，并且具有致动器的外壳部分可以被配置成接触用户脸颊的内表面，反之亦然。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有致动器的外壳部分可以在一颗或多于一颗牙齿的颊侧，而具有麦克风的外壳部分可以在一颗或多于一颗牙齿的舌侧。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，具有致动器的外壳部分可以在一颗或多于一颗牙齿的舌侧，而具有麦克风的外壳部分可以在一颗或多于一颗牙齿的颊侧。外壳第一部分可以具有牙齿接触部分，该牙齿接触部分被配置成安装在两个相邻牙齿之间的邻间空间中。外壳第二部分可以具有牙齿接触部分，该牙齿接触部分被配置成安装在两颗相邻牙齿之间的邻间空间中。外壳第一部分可以经由连接器耦合到外壳第二部分。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，连接器可以部分或全部围绕一颗或多于一颗牙齿中的最后面的牙齿延伸。
外壳可以具有外壳第一配置和外壳第二配置。外壳可以附接到的用户的一颗或多于一颗牙齿可以在用户齿列的左侧、用户齿列的右侧、或两侧。当外壳处于外壳第一配置时，外壳可固定于用户齿列的左侧、用户齿列的右侧或用户齿列两侧的一颗或多于一颗牙齿。当外壳处于外壳第二配置时，外壳可固定于用户齿列的右侧、用户齿列的左侧或用户齿列两侧的一颗或多于一颗牙齿。外壳可利用过盈配合固定到用户的一颗或多于一颗牙齿。当外壳固定到一颗或多于一颗牙齿时，一颗或多于一颗牙齿的咬合面可以保持不受外壳的阻碍。
一个或更多个致动器可以被配置成传递振动、接收振动或两者都有。
中继部件
通信系统80的第二部件可以包括中继部件，其中通信系统的中继部件12用作基础设施通信设备14(例如，蜂窝电话、步话机无线电、对讲设备等)和话筒部件10之间的接口，如图4A的示意图所示。中继部件12可以将基础设施通信设备处可用的音频转换成话筒部件10期望的无线信号，反之亦然。
根据在话筒部件10和中继部件12之间选择的无线链路类型，话筒部件10和中继部件12之间可能的无线链路84可以包括例如近场磁感应(NFMI)、身体传导/身体网络、这些的组合或者RF(诸如
Figure BDA0002469582450000131
)。一种链路类型是NFMI，其享有通过身体组织的相对小的衰减，并且对于低RF分布还具有低电磁传播。对于这种实现，中继部件12结合感应线圈部件，该感应线圈部件可以被纳入通信系统中。一种变型可以结合天线82，天线82配置成例如颈环(neck-loop)或贴片(patch)天线。如上图2所示，当确定中继部件NFMI天线82的位置时，可以考虑磁场线相对于话筒天线/线圈的方向。例如，颈环配置可以使用bolo类型的收紧(cinching)机构来紧缩(tighten)围绕颈部的环，并且还具有改变磁场线的方向的益处，例如，从向前倾斜改变为更直地朝向头部，这可以提供与话筒部件10的更紧密的耦合和更稳键的无线链路。环也可以围绕着用户U的头部佩戴，并且从这个角度来看可能是有益的。这种环可以集成到任何数量的头戴式配件中，例如头盔、帽子等。出于安全目的，颈环还可以包括例如分离式连接器特征。
不管位置如何，确保天线电线82和人体之间有一定量的间隔(即使间隔几毫米)是有利的，以便维持天线82的更高的Q(品质因数)。在一些变型中，贴片线圈可以被佩戴在不同的位置，但是为了确保最佳的场线位置，颈部的后部或头部的后部可能工作得最好。如果以固定频率使用NFMI，则可以减小磁场强度，以便在多个通信系统被极为接近地佩戴时避免用户对用户干扰。否则，可以分时运用带宽或利用专用频率信道。例如，一个中继部件可以用作网络管理器，并使用时域多址接入(TDMA)协议来在由极为接近的多个用户佩戴的不同设备之间传输数据。作为另一个示例，当感测到来自相邻系统的干扰时，一个中继部件可以与其话筒协调转换到另一个开放频率。
到话筒部件10的无线链路84可以例如使用AES-256或另一选择的加密算法被加密，以确保安全通信。如果需要唯一的加密密钥交换，这可以在使用之前通过在话筒部件10和期望的中继部件12之间通过NFC、NFMI或其他基于近距离的方法进行交换来实现。
虽然中继部件12的物理实现可以是单独的电子器件壳体，其具有附接的无线链路天线以与话筒部件10通信，但是其他变型可以使中继部件12与基础设施通信设备14(其在下面将进一步详细描述)物理匹配和/或集成。如果中继部件12是与基础设施通信设备14物理分离的设备，则可以在中继部件12和基础设施通信设备14之间建立链路86(有线的或无线的)。由于两个设备都在用户身体之外，因此对这种链路实现的限制较少，并且可以使用诸如
Figure BDA0002469582450000151
或其他RF通信的协议。
在图4B所示的通信系统90的变型中，中继部件94可以集成到基础设施部件96中，例如，直接集成、集成到壳(case)或外壳(housing)(诸如蜂窝电话壳等)内，使得单个集成基础设施通信设备92可用于与话筒部件10进行无线通信98。
不管中继部件12的具体选择放置和实现如何，从系统级来说，中继部件12可以包含一个或更多个处理器来实现数字信号处理(DSP)，以便使话筒部件10的功耗最小化。对于半双工系统，DSP不如没有反馈问题那么重要，但此时甚至可以进行基本滤波，以节省功率。
此外，中继部件12可以结合一个或更多个用户接口特征，该用户接口特征允许用户U与系统设置和模式进行接口连接，例如用于半双工音频通信和/或全双工通信(或在半双工和全双工通信之间切换)的按键通话(PTT)按钮、接收音量控件等。这些控件可以被集成到中继部件12的物理实现中，或者它们可以被分离成为采用新数据链路(诸如
Figure BDA0002469582450000152
(例如，
Figure BDA0002469582450000153
低能量(BLE))、其他RF链路、NFMI链路或仅仅是有线连接)的单独的远程控件(remote control)。理想地，将中继部件12与远程控件连接的NFMI链路可以允许更好的水下性能。在NFMI链路与话筒部件10和中继部件12一起使用的情况下，话筒和中继部件NFMI链路可以各自以彼此不同的频率工作，或者每个部件的NFMI链路可以彼此分时/协调，使得不需要不同的频率。对于无线远程控件，该实现可以是物理上类似于例如钥匙链的东西，被佩戴在口袋中以便易于隐藏。更先进的设备还可以提供系统状态信息。向智能手表发送的信息将是实现这个功能的一种方式。
中继部件12可以直接从基础设施通信设备(如果可用的话)获得电力，或者由电池供电并需要电池更换或充电。出于尺寸减小的原因，可以实现集成的充电电池。为了给设备充电，一种变型可以利用NFMI颈环的分离型特征来接入充电接触引脚，这些引脚在运行期间通常是不可接入的。为了省电，当通过全双工基础设施(诸如蜂窝电话)实现半双工系统时，可以使用音频级传感器来通知系统何时能够转换到空闲模式(不是主动地发送或接收音频)。
基础设施通信设备
如上所述，所描述的通信系统可以用于与另一基础设施通信设备(诸如蜂窝电话、无线电、对讲设备等)接口连接。对于到中继部件12的有线连接，音频输入/输出信号可能是可用的，而无线链路(诸如
Figure BDA0002469582450000161
(例如，
Figure BDA0002469582450000162
低能量(BLE))、其他RF链路或NFMI链路)也是使用双向音频数据在中继部件12和基础设施通信设备14之间穿梭的选项。NFMI链路可以有利地允许在水下使用。在NFMI链路与中继部件12和基础设施通信设备14一起使用的情况下，中继部件和基础设施通信设备NFMI链路可以各自以彼此不同的频率工作，或者每个部件的NFMI链路可以彼此分时/协调，使得不需要不同的频率。如果设备支持语音激活命令，则可以通过所描述的通信系统部件使用音频来使用这些命令。
附加地和/或可替代地，中继部件12也可以被实现为使得存在到由同一用户同时佩戴的两个或更多个单独的基础设施通信设备的链路(诸如在战术性操作中使用的、到两个不同团队的两个无线电收发报机)。在目前的双通信系统中，通常是通过将音频驱动到耳机中的左耳或右耳来指定传入音频。对于具有话筒(例如，单个话筒)的系统，可以使用预先的音频通知来提醒用户哪个设备是传入音频的源。如果话筒包括在口腔的右侧和左侧的牙齿驱动接触点，则音频可以被定相到这些驱动点，使得感知到的音频来自右侧或左侧。
耳机部件
该系统可以可选地包括耳机100。例如，图5示出了双向通信系统可以具有一个或多个耳机部件100(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个耳机100)。当使用两个以上的耳机100时，这些耳机可以被设计和用作针对一个或两个主耳机100的备用或替换耳机100。耳机100在全文中也被称为耳机部件100。该系统可以具有左耳机部件100a和/或右耳机部件100b。作为另一个示例，该系统可以具有一个或多个左耳机部件100a(例如，1、2、3、4或5个或更多个左耳机部件100a)，和/或可以具有一个或多个右耳机部件100b(例如，1、2、3、4或5个或更多个右耳机部件100b)，其中每一侧上除了第一耳机100a或100b之外的左耳机部件和/或右耳机部件100的数目(即第二、第三、第四和第五左和/或右耳机100)可以是第一和/或第二耳机部件100a、100b的备用或者替换耳机100。每个耳机部件100可以被配置成通信设备。每个耳机部件100能够单向或双向通信。该系统可以提供半双工和/或全双工通信。每个耳机部件100可以是具有多个子元件的组件，这些子元件在组装时组成耳机部件100。
具有多个耳机部件100(例如，2个或更多个)可以有利地提供通信冗余。如果一个耳机100在使用过程中出现故障或被损坏，用户可以以最小的延迟快速佩戴全功能耳机100和/或依靠另一只耳朵中的其他功能耳机部件100。每个耳机部件100可以具有一个或多个通信信道，该通信信道被配置成以一个或多个频率发送和/或接收声音，例如，该一个或多于一个频率表现为用于模拟变化或者调制更高的频率的基带音频并且每个耳机部件100也以数字方式工作。左耳机100a和右耳机100b可以相对于彼此具有相同或不同的频道。
每个耳机部件100可以可移除地与用户的耳朵接合/可移除地接合到用户的耳朵。例如，耳机部件100可以被配置成临时固定在用户的耳朵上/临时固定到用户的耳朵。一个或更多个耳机部件100可以被配置成部分或完全装配在耳朵中，例如，装配在耳道的至少一部分中。例如，耳机部件100可以延伸到耳道长度的约1％至约100％(例如，耳道全长或半长度的约25％、约33％、约50％、约67％、约75％或约100％)内。一个或更多个耳机部件100可以被配置成部分或完全装配在耳朵上方或后面，例如装配在外耳的至少一部分上方。例如，耳机部件100可以延伸到外耳表面的约1％至约100％，例如，外耳表面的约25％、约33％、约50％、约67％、约75％或约100％。以这种方式，每个耳机部件100可以是耳内耳机部件和/或耳上和/或耳后耳机部件。耳机部件100可以具有彼此相同或不同的配置。例如，左耳机部件100a和右耳机部件100b都可以是耳内耳机部件和/或耳上耳机部件和/或耳后耳机部件。作为另一个示例，左耳机部件100a可以是耳内耳机部件，而右耳机部件100b可以是耳上或耳后耳机部件，反之亦然。
每个耳机部件100可以被配置成装配在左耳、右耳和/或双耳中和/或在左耳、右耳和/或双耳上(单独地或一起)。耳机部件100可以是泡沫材料(foamies)，可以具有分层形状，可以具有锥形形状，可以是定制的入耳式插件，可以是耳罩，或者是它们的任意组合。耳机部件100可以、适于和/或配置成接收声音。例如，泡沫材料(和耳机部件仅有的其他材料)可以、适于和/或配置成接收声音。耳机部件100可以由泡沫、硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯树脂、橡胶、塑料或其任意组合制成。耳机部件100的一个或更多个部分可以是可压缩的和/或耳机部件100的一个或更多个部分可以是不可压缩的。例如，耳机100中的电子部件可以是不可压缩的，而包围电子部件的材料(多种材料)可以是可压缩的和/或不可压缩的。耳机部件100可以具有一个或多个降噪凸缘，例如，1-10个降噪凸缘(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个或更多个降噪凸缘)。耳机部件100可以是通风的或不通风的。通风耳机部件100中的一个或更多个通风孔可以具有通风孔开口和/或通道，其具有可调或固定几何形状(例如，通风孔开口和/或通道的尺寸可以增加和减少)。耳机部件100可以是一次性的或可重复使用的。耳机部件100可以由电池供电和/或无线供电。耳机部件100可以具有可充电电源。可充电电源可以无线充电或者经由与充电电源直接接触来充电。连接器可以将两个或更多个耳机100连接在一起。连接器可以是电连接器(例如，绝缘线)或非电连接器(例如，弦、线等)。
耳机部件100可以可选地被配置成与环境、用户(例如，一只或两只耳朵)、系统的一个或更多个部件或其任意组合进行通信。耳机部件100可以被配置成接收和/或发送声音和/或代表声音的电子信号(也称为电子声音信号、声音信号、音频信号或其变体)。例如，耳机部件100可以被配置成从环境、话筒部件10、中继部件12或其任意组合接收/向环境、话筒部件10、中继部件12或其任意组合发送通信(例如，声波和/或音频信号)。例如，耳机部件100可以从环境和中继部件12接收音频信号，然后将这些接收到的信号传输到耳道。这样，耳机部件100可以是单向通信部件，使得耳机部件100可以提供传入音频而不是传出通信。例如，图5示出了耳机部件100可以被配置成接收来自环境的外部声音102(也称为环境声音或环境噪声)、接收来自话筒部件10的音频信号、接收来自中继部件12的音频信号或者它们的任意组合。耳机部件100接收的声音和/或电子声音信号统称为传入声音。耳机部件100可以向用户提供语音音频、非语音音频(例如，一个或多个音调、一个或多个通知音调)，或者两种类型的音频。
图5还示出每个耳机部件100可以具有一个或更多个耳机麦克风104和/或一个或更多个耳机扬声器106。一个或更多个麦克风104可以各自被配置成拾取环境声音102。拾取的环境声音102可以在被处理或未被处理和/或首先(或根本不)被转换成电子信号的情况下被传送给用户。一个或更多个扬声器106中的每一个扬声器可以被配置成发射从耳机麦克风104接收的声音、发射对应于从话筒部件10接收的音频信号的声音、发射对应于从中继部件12接收的音频信号的声音、消除环境声音102、或其任意组合。
图5还示出每个耳机部件100可以具有发射器和/或接收器，诸如耳机收发器108。耳机收发器108可以使耳机部件100能够与话筒部件10和/或中继部件12进行无线通信。耳机收发器108可以使耳机部件100能够从话筒部件10和/或中继部件12接收音频数据和/或向话筒部件10和/或中继部件12发送音频数据。可替代地或附加地，耳机部件100可以与中继部件12进行有线通信。
图5还示出系统可以在耳机部件100和中继部件12之间具有数据链路28(有线的或无线的)(数据链路28也被称为中继部件数据链路28、通信链路28或其变体)。例如，可以在耳机部件100和中继部件12的天线/线圈之间建立数据链路28(有线的或无线的)。数据链路28可以将耳机部件100电连接到中继部件12。数据链路28(有线的或无线的)可用于获得去往和/或来自中继部件12的音频数据。可以通过数据链路28传输音频信号。可以通过数据链路28传输控制信号16。例如，系统可以生成控制信号16，当传入音频存在时，控制信号16可以降低环境音频水平。控制信号16可以与一个或更多个控件相关联。当这些控件被触发或以其他方式受到控制时，可以生成一个或更多个控制信号16。该系统可以具有一个或更多个数据链路28，例如1、2或更多个数据链路28。例如，该系统可以具有在第一耳机部件100a和中继部件12之间的第一数据链路28a(有线的或无线的)，以及在第二耳机部件100b和中继部件12之间的第二数据链路28b(有线的或无线的)。第一耳机部件100a和第二耳机部件100b可以分别是左耳机部件和右耳机部件，并且第一数据链路28a和第二数据链路28b可以分别是左数据链路和右数据链路。作为另一个示例，该系统可以在左和右耳机部件100a、100b和中继部件12之间具有单个数据链路28(有线的或无线的)。
图5示出系统可以在耳机部件100和话筒部件10之间具有数据链路110(数据链路110也被称为话筒数据链路110、通信链路110或其变体)。数据链路110可以是无线数据链路。例如，数据链路110可以建立在耳机部件100和话筒部件10的一个或更多个线圈32之间。数据链路110可以将耳机部件100电连接到话筒部件10。数据链路110可用于获得去往和/或来自话筒部件10的音频数据。可以通过数据链路110传输音频信号。可以通过数据链路110和/或通过数据链路111传输控制信号16。例如，如图5所示，控制信号16可以经由数据链路110直接与耳机部件100接口连接和/或经由与数据链路110通信的单独的数据链路111与耳机部件100接口连接。该系统可以具有一个或更多个数据链路110，例如，1、2或更多个数据链路110。例如，该系统可以具有在第一耳机部件100a和话筒部件10之间的第一数据链路110a以及在第二耳机部件100b和话筒部件10之间的第二数据链路110b。第一耳机部件100a和第二耳机部件100b可以分别是左耳机部件和右耳机部件，并且第一数据链路110a和第二数据链路110b可以分别是左数据链路和右数据链路。作为另一个示例，该系统可以在左和右耳机部件100a、100b和话筒部件10之间具有单个数据链路110。
图5示出系统可以具有一个或更多个中继部件数据链路28(例如，第一中继部件数据链路28a和第二中继部件数据链路28b；左中继部件数据链路28a和右中继部件数据链路28b)和/或一个或更多个话筒部件数据链路110(例如，第一话筒部件数据链路110a和第二话筒部件数据链路110b；左话筒部件数据链路110a和右话筒部件数据链路110b)。
图5示出系统控件16可以经由数据链路28(有线的或无线的)与中继部件12接口连接。例如，如图5所示，系统控件16可以与数据链路28直接接口连接和/或经由与数据链路28通信的单独的数据链路29与数据链路28接口连接。附加地或可替代地，系统控件16可以经由数据链路110与话筒部件10接口连接。系统控件16可以电链接到耳机部件100、话筒部件10、中继部件12或其任意组合。例如，图5示出系统控件16可以与中继部件12和耳机部件100通信。
在耳机部件100和中继部件12之间的通信链路28可以利用任意数量的无线数据传输协议，例如NFMI(数字的和/或模拟的，其中，模拟例如是调制的或基带音频(例如，远程线圈))、RF(诸如
Figure BDA0002469582450000211
)、身体传导、其他无线平台(例如，BT、BLE、定制ISM频带)或其任意组合。例如，耳机部件100可以被配置成使用模拟NFMI从中继部件12和/或中继部件12的天线/线圈无线接收音频通信/向中继部件12和/或中继部件12的天线/线圈无线发送音频通信。模拟NFMI协议可以利用基本音频频带和感应耦合信号。作为另一个示例，耳机部件100可以被配置成使用数字NFMI从话筒部件10无线接收音频通信/向话筒部件10无线发送音频通信。相对于模拟NFMI，数字NFMI可以实现更好的音频控制和加密可能性。对于通信链路28的数字实现，在耳机部件100和中继部件12之间传送的数据(例如，音频数据)可以使用例如AES-256或其他加密标准来加密，以确保安全性。
在耳机部件100和话筒部件10之间的通信链路110可以利用任意数量的无线数据传输协议，例如NFMI(数字的和/或模拟的)、RF(诸如
Figure BDA0002469582450000212
)、身体传导、其他无线平台(例如，BT、BLE、定制ISM频带)或其任意组合。例如，耳机部件100可以被配置成使用模拟NFMI(例如，利用灵敏且无噪声的电路)从话筒部件10无线接收音频通信/向话筒部件10无线发送音频通信。模拟NFMI协议可以利用基本音频频带和感应耦合信号。作为另一个示例，耳机部件100可以被配置成使用数字NFMI从话筒部件10无线接收音频通信/向话筒部件10无线发送音频通信。相对于模拟NFMI，数字NFMI可以实现更好的音频控制和加密可能性。对于通信链路110的数字实现，在耳机部件100和话筒部件10之间传送的数据(例如，音频数据)可以使用例如AES-256或其他加密标准来加密，以确保安全性。
一个或多个耳机部件100可以配置有模拟和数字NFMI，用于与中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合进行无线通信。这可以在设备故障的情况下有利地提供通信冗余。数字NFMI可以是默认的无线通信协议，而模拟NFMI可以是备用的无线通信协议，反之亦然。模拟NFMI和数字NFMI通信链路可以同时或分别激活和/或去激活。例如，模拟NFMI链路可以被配置成仅当数字NFMI链路关闭、不起作用或者错误率大于阈值错误率时才被激活，反之亦然。附加地或可替代地，当模拟NFMI通信链路和数字NFMI通信链路被同时激活时，耳机部件100可以被配置成使用数字NFMI(而非模拟NFMI)与中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合进行无线通信，除非数字NFMI链路被关闭、不起作用或者错误率大于阈值错误率，反之亦然。用户可以在模拟NFMI协议和数字NFMI协议之间手动切换，和/或系统可以在模拟NFMI协议和数字NFMI协议之间自动切换，例如，在检测到通信已经退化时。
左耳机部件100a可被配置成使用模拟NFMI与中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合进行无线通信，而右耳机部件100b可被配置成使用数字NFMI与中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合进行无线通信，反之亦然。
左耳机部件100a可被配置成与中继部件12和/或中继部件12的天线/线圈进行有线通信，而右耳机部件100b可被配置成使用NFMI(数字的和/或模拟的)与中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合进行无线通信，反之亦然。左耳机部件100a和右耳机部件100b可以被配置成与中继部件12和/或中继部件12的天线/线圈进行有线通信。
耳机部件100可以提供无源和/或有源噪声保护(也称为听力保护)。无源噪声保护是不使用电源的声音降低。有源噪声保护是使用电源的声音降低。耳机部件100可以由一种或更多种无源听力保护(例如，噪声控制)材料制成，例如，隔音材料、吸音材料、声音反射材料、声音扩散材料或其任意组合。耳机部件100可以具有一个或多个无源和/或有源滤波器。无源滤波器可以具有一个或更多个无源电路部件(例如，电阻器、电容器、电感器)，或者可以没有电路部件。有源滤波器可以具有一个或更多个有源电路部件(例如，运算放大器)。例如，耳机部件100可以具有一个或多个机械滤波器、电子滤波器、数字滤波器或其任意组合。这些滤波器可以提供无源和/或有源噪声保护。例如，机械滤波器可以提供无源听力保护，数字滤波器可以提供有源听力保护，而电子滤波器可以提供无源和/或有源听力保护。
耳机部件100可以有源地和/或无源地抑制(也称为衰减)声音，例如环境噪声102。耳机部件100可以有源地和/或无源地抑制电子声音信号，例如，从话筒部件10和/或中继部件12接收的音频信号。耳机部件100可以被配置成抑制一个或多个声波频率。耳机部件100可以被配置成抑制一个或多个声波频带(也称为范围)。耳机部件100可以被配置成抑制人类听力界限内和/或界限外的任何声波频率和/或频率范围，因为不同的用户可能对声音具有不同的敏感度，不同的环境可能具有广泛变化的噪声条件和/或脉冲事件，并且用户感知之外的声音可能仍然处于有害压力下，该有害压力应被衰减。例如，耳机部件100可以被配置成抑制在以下频谱内或由以下频谱界定的任何声波频率和/或频率范围：从大约0Hz到大约40,000Hz，更窄地从大约0Hz到大约35,000Hz，又更窄地从大约0Hz到大约20,000Hz，包括例如在这些频谱范围内的每1Hz频率增量，以及在这些频谱范围内的大约10Hz、大约100Hz、大约1,000Hz、大约5,000Hz、大约10,000Hz、大约15,000Hz或其任意组合的每个频带。
耳机部件100可以被配置成独立于频率来抑制声波和/或可以被配置成依赖于频率来抑制声波。耳机部件100可以被配置成在声音的频谱成分(也称为其频域)上均匀或非均匀地抑制声波。
耳机部件100可以具有一个或更多个低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、陷波滤波器、梳状滤波器、全通滤波器、脉冲噪声滤波器、均衡器、压缩器或其任意组合，以实现期望的抑制曲线(damping profile)和/或抑制效果。例如，耳机部件100可以被配置成抑制柔和的噪声和/或喧闹的噪声。与喧闹的噪声相比，柔和的噪声可以被抑制相同或不同的量。例如，与喧闹的噪声相比，柔和的噪声可被抑制得更少、相同或更多。类似地，与柔和的噪声相比，喧闹的噪声可被抑制得更少、相同或更多。耳机部件100可以例如利用一个或更多个脉冲噪声滤波器来提供脉冲噪声保护。用于抑制的一个或更多个滤波器可以是无源和/或有源滤波器。
该系统可以使用高于人类听力的频率向耳机100发送数据(诸如控制数据)。这种信号可以使用模拟NFMI(例如，从中继部件12)发送，并且是模拟基带NFMI耳机100从中继部件12接收控制信号的一种方式。耳机100内的滤波器可以隔离高音频(即，高于人类听力水平的一个频率或多于一个频率)的信号。该系统可以使用这样的隔离信号作为控制信号。例如，25kHz的音调可以与音频一起发送，当25kHz的音调存在时，可以告诉耳机100降低外部声音的音量，以允许用户集中精力于传入的音频通信。中继部件12可以发送25kHz的音调和音频。
耳机部件100可以分析传入的频谱音频带，以确定使哪些频率衰减。耳机部件100可以使幅度或平均幅度大于或等于幅度阈值的频率衰减。耳机部件100可以确定哪些频率是喧闹的，而哪些频率是柔和的。柔和的噪声可以具有小于第一幅度阈值的第一幅度或第一平均幅度，而喧闹的噪声可以具有大于或等于第二幅度阈值的第二幅度或第二平均幅度。第一幅度阈值和第二幅度阈值可以彼此相同或不同。
耳机部件100可以被配置成通过放大一个或更多个声音频率和/或频率范围来放大一个或更多个声音和/或电子声音信号。例如，耳机部件100可以被配置成放大柔和的噪声和/或喧闹的噪声。与喧闹的噪声相比，柔和的噪声可以被放大相同或不同的量。例如，与喧闹的噪声相比，柔和的噪声可以被放大得更少、相同或更多。类似地，与柔和的噪声相比，喧闹的噪声可被放大得更少、相同或更多。
耳机部件100可以例如利用一个或更多个压缩器来提供动态范围压缩。一个或更多个压缩器可以被配置成降低具有超过向下压缩阈值的幅度的声音或音频信号的水平(也称为音量)，和/或可以被配置成增加具有低于向上压缩阈值的幅度的声音或音频信号的水平(也称为音量)。向下压缩阈值可以是大约-100dB到大约200dB，例如大约-50dB。向上压缩阈值可以是大约-100dB到大约200dB，例如110dB。向下压缩阈值可以与向上压缩阈值相同或不同。例如，向下压缩阈值和向上压缩阈值可以分别为大约-50dB和大约50dB。作为另一个示例，向下压缩阈值和向上压缩阈值可以分别为大约-110dB和大约110dB。
耳机部件100可以具有一个或多个衰减水平设置。衰减水平设置可以包括一个或多个离散水平，或者包括在衰减水平谱上的连续可调水平。例如，耳机部件100可以具有1-5个衰减水平(例如，1、2、3、4或5个衰减水平)，或者可以在衰减水平谱上从最小水平到最大水平连续变动。衰减水平谱和/或衰减水平可以是静态的，或者可以至少部分地基于由耳机部件100接收的声音和/或声音信号来自动调整。一个或多个衰减水平设置可以对应于一个或多个脉冲保护水平。脉冲保护水平或多于一个脉冲保护水平可以保持处于安全听力水平，而不管系统的任何部件的任何音量和/或衰减设置。
耳机部件100可以具有一个或更多个控件(例如，一个或更多个多状态控件)，该控件可以被手动或自动操纵，以调整衰减水平，例如，从第一衰减水平设置调整到第二衰减水平设置。控件可以是一个或更多个可操纵的机构，例如按钮、开关、旋钮或其任意组合。可操纵的机构可以是可平移和/或可旋转的。控件可以是一个或更多个触摸屏或触摸表面。控件可以是一个或更多个语音控件(例如，语音控件接口)，其可以接收用户命令(例如，“增加衰减”、“减少衰减”、“放大频率”、“抑制频率”、“打开”、“关闭”)。耳机部件100可以例如从话筒部件10接收语音命令、从中继部件12接收语音命令和/或从耳机部件100接收语音命令(例如，作为环境声音)。用户可以例如通过手动调整/使用控件、触摸屏/表面控件、语音控件或其任意组合中的一个或更多个，在不同水平之间调整衰减设置和/或在衰减水平谱上连续调整衰减设置。附加地或可替代地，可以通过到中继部件12的无线链路来指示一个或更多个控件(例如，所有控件)。
耳机部件100可以被配置成至少部分地基于接收到的环境噪声和/或声音信号，在不同水平之间自动调整衰减设置和/或在衰减水平谱上连续地自动调整衰减设置。耳机部件100可以被配置成当被提供一个或更多个状态信号时动态地调整环境声音的衰减(例如，以当耳机部件100或话筒部件10中的任一个发生传入通信时增加衰减)。耳机部件100可以被配置成感测状态信号，并随后动态调整正在接收的环境声音的衰减。状态信号可以是无线或有线状态信号。状态信号可以是例如来自耳机部件100的功率信号(例如，从无线链路解码的数字信号)和/或对应于有线或无线耳机部件何时连接到系统的信号。
耳机部件100可以具有一个或多个增益水平设置。增益水平设置可以包括一个或多个离散水平，或者在增益水平谱上的连续可调水平。例如，耳机部件100可以具有1-5个增益水平(例如，1、2、3、4或5个增益水平)，或者可以在增益水平谱上从最小水平到最大水平连续变动。增益水平谱和/或增益水平可以是静态的，或者可以至少部分地基于由耳机部件100接收的声音和/或声音信号来自动调整。
耳机部件100可以具有一个或更多个控件(例如，一个或更多个多状态控件)，该控件可以被手动或自动操纵，以调整增益水平，例如，从第一增益水平设置调整到第二增益水平设置。控件可以是一个或更多个可操纵的机构，例如按钮、开关、旋钮或其任意组合。可操纵的机构可以是可平移和/或可旋转的。控件可以是一个或更多个触摸屏或触摸表面。控件可以是一个或更多个语音控件(例如，语音控件接口)，其可以接收用户命令(例如，“增加增益”、“减少增益”、“放大频率”、“抑制频率”、“打开”、“关闭”)。耳机部件100可以例如从中继部件12接收语音命令和/或从耳机部件100接收语音命令(例如，作为环境声音)。用户可以例如通过手动调整/使用控件、触摸屏/表面控件、语音控件或其任意组合中的一个或更多个，在不同水平之间和/或在增益水平谱上连续调整增益设置。
用户可以手动调整不同水平之间的增益设置和/或在增益水平谱上进行连续调整。耳机部件100可以至少部分地基于接收到的环境噪声，在不同水平之间自动调整增益设置和/或在增益水平谱上连续地自动调整增益设置。
耳机部件100可以被配置成至少部分地基于接收到的环境噪声和/或声音信号，在不同水平之间自动调整增益设置和/或在增益水平谱上连续地自动调整增益设置。耳机部件100可以被配置成当被提供一个或更多个状态信号时动态调整环境声音的增益(例如，以当检测到噪声脉冲事件或高外部噪声水平时降低增益)。耳机部件100可以被配置成感测状态信号，并随后动态调整正在接收的环境声音的增益。状态信号可以是无线或有线状态信号。
耳机部件100可以具有用于传入通信的一个或多个音量水平选项。耳机部件100可以具有连续可调的音量水平，该音量水平的范围可以从用于传入通信的最小音量(例如，没有声音)到最大音量。传入通信可以是从话筒部件10和/或中继部件12接收的环境噪声和/或声音信号。图5示出耳机可以具有一个或更多个音量控件112。例如，耳机部件100可以具有第一音量控件112a和第二音量控件112b，第一音量控件112a用于调整外部声音102的音量，第二音量控件112b用于调整从中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒线圈32(多个话筒线圈32)或其任意组合接收的声音的音量。
音量控件112可以是一个或更多个可操纵机构，例如按钮、开关、旋钮或其任意组合。可操纵机构可以是可平移和/或可旋转的。音量控件112可以是一个或更多个触摸屏或触摸表面。音量控件112可以是一个或更多个语音控件(例如，语音控件接口)，其可以接收用户命令(例如，“增加音量”、“减少音量”、“放大频率”、“抑制频率”、“打开”、“关闭”)。例如，用户可以通过手动调整/使用控件、触摸屏/表面控件、语音控件或其任意组合中的一个或更多个，在不同音量水平之间调整音量和/或从最小音量(例如，没有声音)连续调整到最大音量。
一个或更多个控件112可以控制衰减水平、增益水平、音量水平或其任意组合。一个或更多个控件112也被称为控件接口112，因为控件112可以采取无数形式。控件/控件接口112可以接收系统控制信号16。系统控件16可以包括系统的任何可控参数，例如衰减水平、增益水平、音量水平或其任意组合。
耳机部件100可以通过物理干扰(也称为阻挡)环境噪声(例如通过吸收和/或反射环境噪声)来提供无源噪声隔离。
耳机部件100可以通过以电子方式消除环境噪声来提供有源噪声消除。例如，耳机部件100可以被配置成分析传入的声音并发出反相音频，该反相音频经由相消干涉消除传入的声音。
假设耳机部件100可以保护用户的听力、抑制声音、传递声音、放大声音或上述的任何组合，那么耳机部件100可以提高用户在例如高噪声环境中的通信能力。
图5示出除了话筒部件10以外或代替话筒部件10，用户可以佩戴耳机部件100。通信系统的更简单的配置要么不包括耳机部件100(开放的耳朵)，要么包括没有集成通信的各种形式的无源或有源听力保护(例如，本文描述的无源耳机部件100)。开放的耳朵选项如图1所示，其具有不被外部观察者看到的优点。
所有听力保护选项都增加系统的可见性，但具有减少竞争性音频输入对大脑的干扰的优点。通过抑制环境噪声，用户能够更容易地专注于通过牙齿(经由话筒10)传入的音频，而同时保护他们自己的听力免受喧闹环境的影响。因此，即使在非常喧闹的环境中，也可以在两个方向上进行清晰的交流，并且头上的重量最小(例如，与耳罩相比)。
如图5所示，一旦传入的通信被结合到耳戴式部件100中，该系统的益处甚至更大(例如，与具有没有集成通信的耳机部件100的系统相比)。如上所概述的，听力保护的益处仍然存在，但是另外，由耳朵部件提供的音量能够超过通过以舒适的水平向多颗牙齿施加振动所获得的最大感知音频水平。这使得在极其喧闹的环境中接收到的音频通信的SNR得以提高。对于到耳朵的有线连接，音频可以在检测到电缆连接时通过电线自动路由，否则路由到话筒，以简化使用。
具有集成通信的耳戴式部件100的系统的另一个期望特征是它们能够进行全双工操作(例如，除了半双工操作之外)，其中用户可以在发送的同时收听传入的音频。事实上，音频会进入耳朵，而语音从口腔中发出，这意味着基本上没有反馈问题要解决，这是仅使用基于话筒的音频接口来实现全双工操作必须克服的技术障碍。
额外的益处来自于从有线耳戴式部件100到具有主动接收音频能力的无线耳戴式部件100的切换。减少电线和电缆管理需求也是一个益处。为实现该益处，耳戴式部件100可以实现音频通信的无线方法，并且系统的中继部件12可以支持它。这可以使用各种无线协议(诸如BT、BLE或定制的ISM频带)来完成，但最简单的是通过使用模拟NFMI和如上描述的通过磁场从颈环发送的基带音频信号来实现。
如果模拟NFMI耳戴式部件100与到话筒10的数字NFMI连接一起实现，则通过使单独的环线或者相同的线在两个不同频率下使用，模拟和数字NFMI可以被集成到相同的物理颈环中。如果话筒和耳朵部件100都使用数字NFMI，则只要数字无线信号在中继部件12、话筒部件10和耳戴式部件100之间协调，系统就也可以使用单个颈环天线。数字NFMI信号也可以用于从系统的中继部件12传送耳戴式部件中的设置/模式变化。
如果使用不具有额外集成能力的模拟NFMI耳戴式部件100，则该系统可以通过例如在中继部件12上的开关或其他接口(例如，盒子或天线部分)提供在接收的音频的位置(耳朵或口腔)之间切换的手段。
使用集成通信的耳戴式部件100提供了各种系统益处。例如，使用具有集成通信的耳戴式部件100给予用户和/或系统动态优化情境感知和通信之间的平衡的能力。外界的声音可以被传递甚至被增强，然后在通信传入时被衰减。无论传入音频是通过耳朵还是牙齿，这都是有益的，从而减少环境干扰。作为另一个示例，耳机部件100可以通过简单地穿戴上系统的耳机部件100，给予用户从低可见度通信设置快速过渡到动态/战术操作的能力。该动作同时提供在动态操作期间所需的听力保护，并使额外的传入音频路径能够在接收音频时具有更高的音量能力，以帮助克服伴随动态操作而来的喧闹的环境噪声。作为又一示例，耳机部件100实现全双工音频通信(例如，除了半双工通信之外)，允许在用户同时发送时接收音频。
图6A示出有线系统。如图所示，耳机部件100可以与中继部件12(例如中继部件12的天线/线圈)进行有线通信28。例如，图6A示出左耳机100a和右耳机100b可以分别采用左有线通信链路28a和右有线通信链路28b连接到中继部件12的天线/线圈。
图6A示出中继部件12可以与一个或更多个基础设施通信设备14(例如，无线电、蜂窝电话)进行有线通信114。例如，图6A示出第一有线通信链路114a可以将中继部件12连接到第一基础设施通信设备14a，而第二有线通信链路114b可以将中继部件12连接到第二基础设施通信设备14b。
图6B示出无线系统。如图所示，耳机部件经由一个或更多个无线链路28无线连接到中继部件12，例如中继部件12的天线/线圈。例如，图6B示出左耳机100a和右耳机100b可以分别采用左无线通信链路28a和右无线通信链路28b连接到中继部件12的天线/线圈。
图6B示出中继部件12可以与一个或更多个基础设施通信设备14(例如，无线电、蜂窝电话)进行无线通信114。例如，图6B示出第一无线通信链路114a可以将中继部件12连接到第一基础设施通信设备14a，而第二无线通信链路114b可以将中继部件12连接到第二基础设施通信设备14b。
图6A和6B各自示出耳机部件100可以经由一个或更多个无线链路110例如使用NFMI(数字的和/或模拟的)无线连接到话筒部件10。
图7示出能够进行系统内通信的耳机部件100的示意性变型。耳机部件100还能够双向通信。图7示出例如在所示布置中，每个耳机部件100可以具有一个或更多个耳机麦克风104、一个或更多个耳机扬声器106、一个或更多个耳机无线部件116或其任意组合。耳机麦克风104可以接收外部声音102。耳机扬声器106可以将声音105发射到例如耳道内。耳机无线部件116可以从中继部件12、中继部件12的天线/线圈、话筒部件10、话筒部件10的线圈32或其任意组合接收信号115。信号115可以是磁场的形式，并且例如经由中继部件12的天线/线圈和/或话筒部件10的线圈32(多个线圈32)被传送到耳机无线部件116。耳机麦克风104、耳机扬声器106和/或耳机无线部件116中的每一个都可以附接到耳机部件110或与耳机部件110集成在一起，例如附接到耳机外壳(未示出)、定位于耳机外壳或集成在耳机外壳内。
每个耳机无线部件116都可以是一个或更多个天线和/或线圈。耳机天线/线圈116可以是磁拾取天线/线圈。例如，耳机天线/线圈116可以是NFMI天线/线圈116(例如，线绕铁氧体磁芯天线和/或宽环形选项(诸如环形线圈))。耳机天线/线圈116可以启用上述数据链路28、110。耳机天线/线圈116可以附接到耳机部件100和/或与耳机部件100集成在一起。
图7还示出耳机部件100可以物理附接118到一只或两只耳朵。图7还示出耳机部件100可以提供如上所述的听力保护120，例如物理听力保护(诸如脉冲保护)。如上所述，所提供的听力保护120可以是无源的和/或有源的。
图7还示出由一个或更多个麦克风104接收的声音可以在被传送/发送到控制器140之前被采样和/或滤波122。
图7还示出由一个或更多个无线部件116接收的信号115可以在被发送到控制器140之前被处理124。例如，音频信号115可以经历模拟处理124a和/或数字处理124b。图7还示出音频信号115可以在被处理124并被发送到控制器140之前被放大123。
模拟处理124a可以包括一个或更多个采样和/或滤波部件126。数字处理124b可以包括一个或更多个耳机收发器108、一个或更多个线圈驱动器128、一个或更多个解调器130、一个或更多个调制器132或其任意组合。从处理124输出的信号可以被发送到控制器140。控制器140可以对接收的各种音频信号执行数字信号处理(DSP)、压缩、加密、数字接口、模拟信号路由或其任意组合。图7还示出控制器140可以被配置成从耳机麦克风104、从无线部件116、从控件/控件接口112、从有线通信链路(例如，有线数据链路28和/或有线数据链路110)或其任意组合接收音频信号。
控制器140可以将输出信号发送到耳机扬声器106。一个或更多个可变增益和/或扬声器驱动器134可以处理控制器输出信号。耳机扬声器106可以将控制器输出信号转换成声音105。
图8A-8C示出具有耳机部件100的和不具有耳机部件100的系统的不同物理配置。不同的物理配置可以有利地实现进入人的感知的不同数量的音频路径。
图8A还示出没有耳机部件100(并且没有听力保护)的双向通信系统的部分示意性变型。图8A中的系统为人们提供例如从话筒部件10到他们的感知的一条独立的可接收音频路径。
图8B还示出了双向通信系统的部分示意性变型，其中左耳机部件100a和右耳机部件100b与中继部件12进行有线通信。图8B中的系统为人们提供进入他们的感知的三条独立的可接收音频路径，例如：(1)从话筒部件10，(2)从左耳机部件100a，(3)从右耳机部件100b，或其任意组合。
图8C还示出双向通信系统的部分示意性变型，其中左耳机部件100a和右耳机部件100b与中继部件12进行无线通信。图8C中的系统为人们提供进入他们的感知的五条独立的可接收音频路径，例如：(1)来自话筒部件10，(2)来自具有与中继部件12的模拟NFMI链路的左耳机部件100a，(3)来自具有与中继部件12的数字NFMI链路的左耳机部件100a，(4)来自具有与中继部件12的模拟NFMI链路的右耳机部件100b，(5)来自具有与中继部件12的数字NFMI链路的右耳机部件100b，或其任意组合。
尽管未示出，但是如上所述，双向通信系统可以具有与中继部件12进行有线和无线通信的左耳机部件100a和右耳机部件100b。这种双重有线/无线系统为人们提供进入他们的感知的七条独立的可接收音频路径，例如：(1)来自话筒部件10，(2)来自具有与中继部件12的有线链路的左耳机部件100a，(3)来自具有与中继部件12的模拟NFMI链路的左耳机部件100a，(4)来自具有与中继部件12的数字NFMI链路的左耳机部件100a，(5)来自具有与中继部件12的有线链路的右耳机部件100b，(6)来自具有与中继部件12的模拟NFMI链路的右耳机部件100b，(7)来自具有与中继部件12的数字NFMI链路的右耳机部件100b，或其任意组合。
用户可以选择在一个或多个独立的可接收音频路径中的哪一个路径来接收(和收听)。例如，控件/控件接口(例如，一个或更多个控件/控件接口112)可以使用户能够在话筒部件10和一个或两个耳机部件100之间进行选择。
例如，基于上述状态信号之中的一个或更多个状态信号，系统可以自动选择用户接收(并且可以收听)一个或多个独立的可接收音频路径中的哪一个路径。
该系统可以使用户能够单独或者与另一个音频路径分离地接收音频路径。例如，当系统有多个音频路径时，系统可以一次激活一个音频路径。被激活的音频路径可以被路由到适当的声音或振动发射源，例如，左耳机部件100a的一个或更多个扬声器106、右耳机部件100b的一个或更多个扬声器106、或者话筒部件的一个或更多个换能器18。一个或更多个换能器18可以被配置成传递振动、接收振动或两者兼有。
该系统可以使用户能够同时接收多个音频路径。例如，当系统具有多个音频路径时，系统可以一次激活多个音频路径(例如，2、3、4、5、6、7或更多音频路径)。被激活的音频路径可以被路由到适当的声音或振动发射源，例如，左耳机部件100a的一个或更多个扬声器106、右耳机部件100b的一个或更多个扬声器106、话筒部件的一个或更多个换能器18、或其任意组合。
例如，凭借图8B所示的无线接收音频的3个独立音频路径(右耳、左耳和牙齿)，该系统具有提供同时多无线电通信和在涉及多个无线电时提供区分音频源的清晰机制的能力。如果多个音频源仅通过一个可用的音频路径(耳朵或牙齿)路由，则可以实现前导音调、背景音调或其他音频底纹(audio shading)来表示音频源。另外，单个耳朵部件(左/右)可用于进一步区分耳朵音频与牙齿音频(其有效地传播到两个内耳)。如果佩戴了两个耳朵部件，则中继部件12可以使用数据接口选择性地选择它们，以帮助区分音频源。音频源的组合也可以与相位时间/协调一起使用，以提供3D或定向音频，以使不同的源听起来像来自不同的方向。
不管所选择的传入音频路径如何，话筒部件10都可以用作麦克风，由于物理放置、有意的衰减和身体噪声屏蔽，麦克风享有极好的语音SNR。
图9是用于传入通信的耳机部件100的各种音频处理模式150的变化的示意图。各种音频模式150中的每个可以彼此不同地处理由耳机部件100接收的外部声音102。例如，该系统可以具有能够增加外部声音102的增强模式152、能够执行或具有外部声音102的单位增益的直通模式154、能够抑制外部声音102的衰减模式156或其任意组合。当传入的通信到达时，不同模式152、154和/或156之间的转换可以自动发生。根据接收到的传入通信，系统可以根据需要自动应用不同的模式152、154和/或156。例如，当中继部件12从话筒部件10接收通信和/或当耳机部件100从中继部件12接收通信时，系统可以根据需要自动应用模式152、模式154或模式156，而无需来自用户的任何输入。
附加地或可替代地，各种模式150(例如，模式152、模式154和/或模式156)是可以由用户实时选择的。例如，不同的模式150各自可以是使用一个或更多个音频控件来选择的。每个音频模式150都可以与单独的音频控件相关联，例如，第一音频模式(例如，增强模式152)可以与第一音频控件相关联，第二音频模式(例如，直通模式154)可以与第二音频控件相关联，并且第三音频模式(例如，衰减模式156)可以与第三音频控件相关联。第一、第二和/或第三控件可由用户选择(例如，单独、顺序和/或同时选择)，以打开、关闭和/或调整(例如，增加或降低音频模式的效果)与每个控件相关联的音频模式150。每个音频模式150可以与单个音频控件的单独设置相关联，例如，第一音频模式(例如，增强模式152)可以与音频控件的第一设置相关联，第二音频模式(例如，直通模式154)可以与音频控件的第二设置相关联，并且第三音频模式(例如，衰减模式156)可以与音频控件的第三设置相关联。第一、第二和/或第三设置可由用户选择(例如，单独、顺序和/或同时选择)，以打开、关闭和/或调整(例如，增加或降低音频模式的效果)与每个控件设置相关联的音频模式150。多个音频模式150可以与一个或更多个单个音频控件相关联。例如，第一、第二和/或第三音频模式(例如，模式152、154和/或156)可以与第一控件和/或控件设置相关联。附加地或组合地，第一、第二和/或第三音频模式(例如，模式152、154、156)可以与第二控件和/或控件设置相关联。例如，第一控件/控件设置可以与低频声音相关联，而第二控件/控件设置可以与高频声音相关联。例如，两个或三个不同的模式150可以用单个控制器控制。一个或更多个音频控件/控件设置可以取决于一个或更多个其他音频控件/控件设置。例如，在一种变型中，一次只能激活一种模式150。例如，这可以在不同的模式150各自对相同的频率或频带进行滤波的情况下使用。在另一种变型中，可以同时激活两种或更多种模式。例如，可以同时激活不同的模式，其中不同的模式对不同的频率或不同的频带进行滤波。
音频控件可以是开关、按钮、旋钮、触摸屏、触摸表面、它们的任意组合或任何其他可选择的接口。例如，不同的模式150可以用图5所示的一个或多个控件/控件接口112来控制。每个音频控件(例如，控件112)可以具有如上所述的一个或更多个控件设置，例如，完全关闭、完全打开或部分打开/关闭，其中“关闭”对应于未激活状态，“打开”对应于激活状态。部分打开设置可以对应于0％和100％之间的任何百分比激活，例如，25％激活、50％激活、75％激活或0％和100％之间的任何其他百分比。模式150可以对应于控件/控件接口112的三种设置(例如，开关、按钮、旋钮、触摸屏、触摸表面等中的三种设置/位置)。模式150可以对应于三个不同的控件/控件接口112的设置(例如，开/关设置)。
图9还示出用户可以经由用户输入153从增强模式152改变到直通模式154(反之亦然)，并且用户可以经由用户输入155从直通模式154改变到衰减模式156(反之亦然)。可替代地或附加地，图9还示出系统可以在没有用户输入153的情况下自动从增强模式152改变到直通模式154(反之亦然)，并且系统可以在没有用户输入155的情况下自动从直通模式154改变到衰减模式156(反之亦然)。当选择增强模式152或衰减模式154时(例如，由系统或用户选择)，外部声音102的增益或衰减可以如上所述进行调整，例如，自动地或者利用用于在不同模式150之间进行选择的相同或不同的控件/控件接口112进行调整。图9还提供可以被路由到耳机部件100和/或话筒部件10的传入通信，以及可以返回到先前的模式的已完成的通信。例如，传入的通信可以被路由到耳机部件100，而与(例如，由用户)选择的或(例如，由系统)激活的外部声音衰减模式无关，并且可以可选地帮助自动选择衰减模式，如图9中的箭头所示。通信进入(例如，到口腔和/或耳朵)，并且在此期间可以增加外部声音衰减，并且之后返回到先前的设置。
图10是用于传入通信的系统的音频接收模式160的变型的示意图，例如，该系统可以具有话筒部件接收模式162和/或耳机部件接收模式164。图10还示出可以根据需要利用一个或更多个音频接收模式160(例如，模式162和164)，将传入音频通信路由到耳朵和/或口腔。该系统可以具有例如两种传入音频接收模式162、164，使得耳机部件100(例如，经由模式164)和/或话筒部件10(例如，经由模式162)可以被手动或自动选择，以将声音(例如，来自耳机麦克风106的声波)或声音信号(例如，来自话筒换能器18的振动)传送给用户。当例如通过手动或自动选择来激活话筒部件接收模式162时，用户可以从话筒部件10接收通信。当例如通过手动或自动选择来激活耳机部件接收模式164时，用户可以从耳机部件100接收通信。模式160(例如，模式162和/或模式164)可以由用户手动选择或者由系统自动选择。例如，当左有线/无线耳机部件100a和/或右有线/无线耳机部件100b没有连接到系统和/或与系统断开时，系统可以自动选择话筒部件接收模式162，如箭头165所示。作为另一个示例，当检测到一个或更多个耳机部件100或者以其他方式将一个或更多个耳机部件100连接到系统时，系统可以自动选择耳机部件接收模式164，如箭头163所示。该系统可以被配置成：如果在有或没有来自用户的额外输入和/或有或没有另一个检测到的事件(例如，话筒部件的失灵、至少两个单独的传入声源被检测到等)的情况下检测到耳机部件100，则从话筒部件接收模式162切换到耳机部件接收模式164。当耳机部件100与系统的另一部件(例如，话筒部件10、中继部件12和/或基础设施通信设备14)进行有线或无线通信时，可以认为耳机部件100连接到系统。当与用户的耳朵接合时，耳机部件100可以被认为是连接的。例如，可以利用附接到耳机部件100或与耳机部件100集成在一起的压力传感器来检测与用户耳朵的接合。
系统可以具有用户可以手动选择的一个或更多个模式控件，例如，一个或更多个开关、按钮、旋钮、触摸屏、触摸表面、它们的任意组合或任何其他可选接口。用户可以使用这种模式控件在一个或更多个传入通信源之间进行选择，例如，在来自话筒部件10的通信和/或来自耳机部件100的通信之间进行选择。在系统具有两个或更多耳机部件100的情况下，每个耳机部件100可以具有其自身的模式控件。例如，左耳机部件100a可以具有第一模式控件，而右耳机部件100b可以具有不同于第一模式控件的第二模式控件。附加地或组合地，在系统具有两个或更多个耳机部件100的情况下，耳机部件100、中继部件12和/或基础设施通信设备14中的一个可以具有模式控件，用户可以选择性地激活该模式控件以控制两个或更多个耳机部件100中的音频接收。可替代地或附加地，该系统可以具有在个人计算机(PC)上运行的应用程序，该应用程序可以为不同的音频路由选项配置该系统。PC可以有图形用户界面(GUI)，并且可以通过有线或无线通信链路向系统发送选择。例如，GUI可以显示各种音频路由选项，用户可以通过与GUI交互(例如，触摸屏幕)来选择各种音频路由选项。PC可以向系统发送选择(多个选择)。PC可以是任何计算机，例如智能手表、智能手机、平板电脑或任何其他个人计算设备。
图11A-11C示出耳机部件100可以可移除地定位在用户的左耳170a和/或右耳170b中和/或左耳170a和/或右耳170b上。图11A示出没有耳机部件100的左耳170a和右耳170b。图11B-1示出左耳机部件100a可以可移除地定位在用户的左耳170a中和/或在左耳170a上。图11B-2示出右耳机部件100b可以可移除地定位在用户的右耳170b中和/或在右耳170b上。图11C示出左耳机部件100a和右耳机部件100b可以分别可移除地定位在用户的左耳170a和右耳170b中和/或左耳170a和右耳170b上。耳机部件可以如双箭头172a、172b、174、176所示可移除地定位。双箭头172a示出左耳机部件100a可以被重复地定位在左耳170a中以及从左耳170a移除。双箭头172b示出右耳机部件100b可以被重复地放置在右耳170b中以及从右耳170b移除。双箭头174示出另一个耳机100(例如，左耳机100a或右耳机100b中的任一个)可以被重复地放置在不具有图11B-1和11B-2所示耳机100的耳朵中或从该耳朵中移除。双箭头176示出左耳机100a和右耳机100b可以分别重复定位在左耳朵170a和右耳朵170b中以及从左耳朵170a和右耳朵170b中移除。
如图11B-1、11B-2和11C所示，一旦耳机100被放置在耳朵170中和/或在耳朵170上，用户可以在移除耳机之前短时间或长时间佩戴耳机100，例如，大约1秒至大约60秒、大约1分钟至大约5分钟、大约1分钟至大约60分钟、大约1分钟至大约4小时、大约1分钟至大约8小时、1分钟至大约12小时、小于24小时、超过24小时、大约1天或多天(例如，2天、3天或更多天)。佩戴的持续时间取决于环境和特定于操作的因素。例如，耳机100可以在被移除之前佩戴大约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时或12小时。
每个耳机部件100相对于一个或更多个其他耳机部件100，可以具有相同或不同的噪声处理和/或修改特性、相同或不同的部件、和/或本文描述的相同或不同的通信协议，例如，相同或不同的处理特性和/或部件、相同或不同的抑制特性和/或部件、相同或不同的放大特性和/或部件、相同或不同的噪声消除特性和/或部件、相同或不同的通信协议和/或部件、或其任意组合。本文描述的噪声处理和/或修改特性、部件和通信协议可以在任何一个或更多个耳机部件100中以任何组合进行组合，因为这里明确公开了所公开的特征(例如，系统特性和部件)和过程(例如，通信协议)的每个排列。
包括专利申请以及本文引用的出版物的所有参考文件以其整体通过引用并入本文并且用于所有目的，其程度如同每个单独的公开物或专利或专利申请被明确地并且单独地示为以其整体通过引用并入，以用于所有目的。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行许多修改和变化。
本文描述的特定实施例仅通过示例的方式提供。此外，这种设备和方法可以应用于身体内的其他部位。对于本领域技术人员来说显而易见的用于实施本发明的上述组件和方法的修改、不同变型之间可实践的组合以及本发明各方面的变型都意在权利要求的范围内。

Claims (81)

1.一种通信系统，包括：
耳机部件，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或接近用户的耳朵，所述耳机部件能够接收环境声音，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择的音频处理模式；
话筒部件，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，所述话筒部件具有集成天线，并且其中，所述话筒部件具有被配置成向所述用户的一颗或更多颗牙齿内提供骨传导声音传输的致动器；
中继部件，所述中继部件与所述话筒部件和/或所述耳机部件通信；以及
基础设施通信设备，其中，所述中继部件被配置成接口连接在所述话筒部件和/或所述耳机部件与所述基础设施通信设备之间。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个可选择的音频处理模式包括增强模式、直通模式和衰减模式中的至少一个，所述增强模式被配置成将增益应用于环境声音，所述直通模式被配置成将单位增益应用于环境声音，所述衰减模式被配置成减少环境声音。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述耳机部件具有用于选择一个或更多个可选择的音频处理模式的可选择的控件接口。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述可选择的控件接口包括一个或更多个开关、按钮、旋钮、触摸屏和/或触摸表面。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成提供有源和/或无源噪声保护。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有源地和/或无源地抑制声音。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有源地消除声音。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有线或无线地传输或接收通信。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件包括耳机天线、耳机麦克风和耳机扬声器。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述耳机天线被配置用于近场磁感应。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述耳机部件经由近场磁感应与所述话筒部件进行无线通信和/或经由近场磁感应与所述中继部件进行无线通信。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述耳机部件与所述中继部件进行有线通信。
13.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述耳机部件通信的系统控件。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被配置用于半双工和/或全双工通信。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线被配置成对位于齿列的左侧或右侧不敏感。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线被配置用于近场磁感应。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线包括布置在所述话筒部件内的一个或更多个环形线圈。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线包括线绕铁氧体磁芯或宽环天线。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述话筒部件还包括话筒麦克风。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述话筒麦克风包括MEMS型空气麦克风。
21.根据权利要求19所述的系统，还包括与所述话筒麦克风振动通信的衰减元件。
22.根据权利要求19所述的系统，其中，所述话筒部件限定与所述话筒麦克风连通的空气腔。
23.根据权利要求19所述的系统，其中，所述话筒麦克风被配置成捕获所述用户的语音以用于传出音频传输，并且其中，所述致动器被配置成抵靠所述一颗或更多颗牙齿振动，以经由骨传导向所述用户提供传入音频传输。
24.根据权利要求19所述的系统，其中，所述话筒部件具有话筒部件第一部分和话筒部件第二部分，其中，所述话筒部件第一部分具有所述话筒麦克风，并且所述话筒部件第二部分具有所述致动器，其中，所述话筒部件第一部分和所述话筒部件第二部分被配置成当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时位于所述一颗或更多颗牙齿的相对侧，并且其中所述话筒部件第二部分被配置成当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时接触所述一颗或更多颗牙齿。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件第一部分被配置成接触所述用户的腭，并且所述话筒部件第二部分被配置成接触所述用户的脸颊的内表面。
26.根据权利要求24所述的系统，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件第一部分在所述一颗或更多颗牙齿的颊侧，而所述话筒部件第二部分在所述一颗或更多颗牙齿的舌侧。
27.根据权利要求24所述的系统，其中，当所述话筒部件固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件第一部分在所述一颗或更多颗牙齿的舌侧，而所述话筒部件第二部分在所述一颗或更多颗牙齿的颊侧。
28.根据权利要求24所述的器具，其中，所述话筒部件第二部分具有牙齿接触部分，所述牙齿接触部分被配置成安装在两颗相邻牙齿之间的邻间空间中。
29.根据权利要求24所述的系统，其中，所述话筒部件第一部分经由连接器耦合到所述话筒部件第二部分，并且其中当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述连接器部分地围绕所述一颗或更多颗牙齿的最后面的牙齿延伸。
30.根据权利要求24所述的系统，其中，所述话筒部件具有话筒部件第一配置和话筒部件第二配置，其中，所述用户的一颗或更多颗牙齿在所述用户的齿列的左侧上或所述用户的齿列的右侧上，其中，当所述话筒部件处于所述话筒部件第一配置时，所述话筒部件能够固定到所述用户的齿列左侧的一颗或更多颗牙齿，并且其中当所述话筒部件处于所述话筒部件第二配置时，所述话筒部件能够固定到所述用户的齿列右侧的一颗或更多颗牙齿。
31.根据权利要求24所述的系统，其中，所述话筒部件能够以过盈配合固定到所述用户的一颗或更多颗牙齿。
32.根据权利要求24所述的系统，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述一颗或更多颗牙齿的咬合面保持不受所述话筒部件的阻碍。
33.根据权利要求32所述的系统，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件允许正常的讲话、进食和饮水而没有障碍感。
34.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中继部件被配置成佩戴在所述用户的颈部周围或所述用户的头部周围。
35.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述话筒部件集成的PVDF膜振动传感器。
36.根据权利要求1所述的系统，其中，所述致动器被纳入所述话筒部件。
37.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述话筒部件集成的电源。
38.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基础设施通信设备被配置成无线传输或接收通信。
39.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中继部件经由近场磁感应与所述话筒部件进行无线通信。
40.根据权利要求1所述的系统，还包括靠近所述中继部件并被配置成环形配置的天线。
41.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中继部件与所述基础设施部件集成。
42.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述中继部件通信的系统控件。
43.一种通信系统，包括：
耳机部件，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或接近用户的耳朵，所述耳机部件能够接收环境声音，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择的音频通信接收模式；
话筒部件，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，所述话筒部件具有集成天线，并且其中所述话筒部件具有致动器，所述致动器被配置成抵靠所述一颗或更多颗牙齿振动，以经由骨传导向所述用户提供传入音频传输；
中继部件，所述中继部件与所述话筒部件和/或所述耳机部件通信；以及
基础设施通信设备，其中，所述中继部件被配置成接口连接在所述话筒部件和/或所述耳机部件与所述基础设施通信设备之间。
44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述一个或更多个可选择的音频接收模式包括话筒部件接收模式和耳机部件接收模式中的至少一个。
45.根据权利要求44所述的系统，其中，当所述话筒部件接收模式被选择时，所述系统被配置成经由所述话筒部件向所述用户传递通信，并且其中，当所述耳机部件接收模式被选择时，所述系统被配置成经由所述耳机部件向所述用户传递通信。
46.根据权利要求44所述的系统，其中，所述一个或更多个可选择的音频接收模式被配置成由所述系统自动选择和/或由所述用户手动选择。
47.根据权利要求46所述的系统，其中，当所述耳机部件没有连接到所述系统时和/或当所述耳机部件与所述系统断开时，所述系统自动选择所述话筒部件接收模式。
48.根据权利要求46所述的系统，其中，当所述耳机部件连接到所述系统时，所述系统自动选择所述耳机部件接收模式。
49.根据权利要求46所述的系统，其中，所述耳机部件具有用于选择一个或更多个可选择的音频接收模式的可选择的控件接口。
50.根据权利要求49所述的系统，其中，所述可选择的控件接口包括一个或更多个开关、按钮、旋钮、触摸屏和/或触摸表面。
51.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成提供有源和/或无源噪声保护。
52.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有源地和/或无源地抑制外部环境声音。
53.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有源地消除声音。
54.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件被配置成有线或无线地传输或接收通信。
55.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件包括耳机天线、耳机麦克风和耳机扬声器。
56.根据权利要求55所述的系统，其中，所述耳机天线被配置用于近场磁感应。
57.根据权利要求56所述的系统，其中，所述耳机部件经由近场磁感应与所述话筒部件进行无线通信和/或经由近场磁感应与所述中继部件进行无线通信。
58.根据权利要求43所述的系统，其中，所述耳机部件与所述中继部件进行有线通信。
59.根据权利要求43所述的系统，还包括与所述耳机部件通信的系统控件。
60.根据权利要求43所述的系统，其中，所述系统被配置用于半双工和/或全双工通信。
61.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线被配置成对位于齿列的左侧或右侧不敏感。
62.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线被配置用于近场磁感应。
63.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线包括布置在所述话筒部件内的一个或更多个环形线圈。
64.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件的集成天线包括线绕铁氧体磁芯或宽环天线。
65.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件还包括话筒麦克风。
66.根据权利要求65所述的系统，其中，所述话筒麦克风包括MEMS型空气麦克风。
67.根据权利要求65所述的系统，还包括与所述话筒麦克风振动通信的衰减元件。
68.根据权利要求65所述的系统，其中，所述话筒部件限定与所述话筒麦克风连通的空气腔。
69.根据权利要求43所述的系统，还包括与所述话筒部件集成的PVDF膜振动传感器。
70.根据权利要求43所述的系统，其中，所述致动器被纳入所述话筒部件。
71.根据权利要求43所述的系统，还包括与所述话筒部件集成的电源。
72.根据权利要求43所述的系统，其中，所述基础设施通信设备被配置成无线传输或接收通信。
73.根据权利要求43所述的系统，其中，所述中继部件经由近场磁感应与所述话筒部件进行无线通信。
74.根据权利要求43所述的系统，还包括靠近所述中继部件并被配置成环形配置的天线。
75.根据权利要求43所述的系统，其中，所述中继部件与所述基础设施部件集成。
76.根据权利要求43所述的系统，还包括与所述中继部件通信的系统控件。
77.根据权利要求43所述的系统，其中，所述话筒部件具有话筒部件第一部分和话筒部件第二部分，其中，所述话筒部件第一部分具有麦克风，而所述话筒部件第二部分具有所述致动器，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件第二部分被配置成接触所述一颗或更多颗牙齿，其中，当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述话筒部件第一部分被配置成在所述一颗或更多颗牙齿的舌侧，所述话筒部件第二部分被配置成在所述一颗或更多颗牙齿的颊侧，其中，所述话筒部件第二部分具有被配置成安装在两颗相邻牙齿之间的邻间空间中的牙齿接触部分，其中，所述牙齿接触部分被配置成振动以将音频信号传输到所述一颗或更多颗牙齿中，其中，所述话筒部件第一部分经由连接器耦合到所述话筒部件第二部分，并且其中当所述话筒部件被固定到所述一颗或更多颗牙齿时，所述连接器部分地围绕所述一颗或更多颗牙齿的最后面的牙齿延伸。
78.一种提供双向通信的方法，包括：
提供双向通信系统，所述双向通信系统包括：
耳机部件，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或接近用户的耳朵，所述耳机部件能够接收环境声音，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择的音频处理模式；
话筒部件，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，其中，所述话筒部件具有被配置成向所述用户的一颗或更多颗牙齿中提供骨传导声音传输的致动器；
中继部件，所述中继部件与所述话筒部件和/或所述耳机部件通信；以及
基础设施通信设备，其中，所述中继部件被配置成接口连接在所述话筒部件和/或所述耳机部件与所述基础设施通信设备之间。
79.一种提供双向通信的方法，包括：
提供双向通信系统，所述双向通信系统包括：
耳机部件，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或接近用户的耳朵，所述耳机部件能够接收环境声音，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择的音频通信接收模式；
话筒部件，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，其中，所述话筒部件具有致动器，所述致动器被配置成抵靠所述一颗或更多颗牙齿振动，以经由骨传导向所述用户提供传入音频传输；
中继部件，所述中继部件与所述话筒部件和/或所述耳机部件通信；以及
基础设施通信设备，其中，所述中继部件被配置成接口连接在所述话筒部件和/或所述耳机部件与所述基础设施通信设备之间。
80.一种提供双向通信的方法，包括：
经由耳机部件接收环境声音，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或靠近用户的耳朵，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择择的音频处理模式；
经由中继部件将所述环境声音中继到话筒部件，其中，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，并且还具有集成天线；
经由所述话筒部件，使所述环境声音振动地传导通过所述用户的一颗或更多颗牙齿；以及
如果所述环境声音超过阈值水平，则经由基础设施通信设备衰减由所述耳机部件接收的所述环境声音，其中，所述基础设施通信设备与所述中继部件和/或所述耳机部件通信。
81.一种提供双向通信的方法，包括：
经由耳机部件接收环境声音，所述耳机部件与用户的耳朵能够可移除地接合或靠近用户的耳朵，其中，所述耳机部件具有零个或更多个可选择择的音频处理模式；
经由中继部件将所述环境声音中继到话筒部件，其中，所述话筒部件能够可移除地接合到所述用户的一颗或更多颗牙齿，并且还具有集成天线；
如果所述环境声音超过阈值水平，则经由基础设施通信设备将所述环境声音的接收切换到所述话筒部件，其中，所述基础设施通信设备与所述中继部件和/或所述耳机部件通信；以及
经由所述话筒部件，使所述环境声音振动地传导通过所述用户的一颗或更多颗牙齿。
CN201880070211.9A 2017-09-12 2018-09-12 双向通信系统及使用方法 Pending CN111406413A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762557402P 2017-09-12 2017-09-12
US62/557,402 2017-09-12
PCT/US2018/050721 WO2019055544A1 (en) 2017-09-12 2018-09-12 BIDIRECTIONAL COMMUNICATION SYSTEM, AND METHOD OF USE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111406413A true CN111406413A (zh) 2020-07-10

Family

ID=65721625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880070211.9A Pending CN111406413A (zh) 2017-09-12 2018-09-12 双向通信系统及使用方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10764677B2 (zh)
EP (1) EP3669553A4 (zh)
JP (1) JP2020533881A (zh)
CN (1) CN111406413A (zh)
WO (1) WO2019055544A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020533881A (ja) 2017-09-12 2020-11-19 ソニタス・テクノロジーズ，インコーポレイテッド 双方向通信システムおよびその利用方法
EP4079011B1 (en) 2019-12-20 2024-08-07 FalCom A/S Communication apparatus for mission performing user and related method
CA3163456A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 Joseph Ryan Smolarz Wireless audio transmitter and receiver bone device using bone conduction
EP4111606A1 (en) * 2020-03-05 2023-01-04 Integrated Tactical Technologies, LLC Body-worn wireless two-way communication system and method of use
US11627417B2 (en) 2020-03-26 2023-04-11 Expensify, Inc. Voice interactive system
US11870511B2 (en) * 2021-03-18 2024-01-09 Nxp B.V. Near-field interface device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447489A (en) * 1989-08-17 1995-09-05 Issalene; Robert Bone conduction hearing aid device
US5455842A (en) * 1994-01-12 1995-10-03 Mersky; Barry Method and apparatus for underwater communication
US5460593A (en) * 1993-08-25 1995-10-24 Audiodontics, Inc. Method and apparatus for imparting low amplitude vibrations to bone and similar hard tissue
US20110207990A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Mersky Barry L Methods and Apparatus for Aligning Antennas of Low-Powered Intra - and Extra - Oral Electronic Wireless Devices
US20110319021A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-29 Sonitus Medical, Inc. Intra-oral tissue conduction microphone
US20130324043A1 (en) * 2008-04-25 2013-12-05 Reza Kassayan Signal transmission via body conduction
US20140321674A1 (en) * 2008-02-15 2014-10-30 Sonitus Medical, Inc. Headset systems and methods
CN104469589A (zh) * 2014-12-19 2015-03-25 上海博科集团博研科技有限公司 骨传导游泳耳机
US20160037251A1 (en) * 2012-07-19 2016-02-04 Shavar Daniels Communication system and method
US20170230752A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-10 Bragi GmbH Ambient Volume Modification Through Environmental Microphone Feedback Loop System and Method

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985977A (en) * 1975-04-21 1976-10-12 Motorola, Inc. Receiver system for receiving audio electrical signals
US4887299A (en) * 1987-11-12 1989-12-12 Nicolet Instrument Corporation Adaptive, programmable signal processing hearing aid
US5680028A (en) 1994-06-30 1997-10-21 Mceachern; Alexander Charger for hand-held rechargeable electric apparatus with reduced magnetic field
US5477489A (en) * 1995-03-20 1995-12-19 Exponential Technology, Inc. High-stability CMOS multi-port register file memory cell with column isolation and current-mirror row line driver
JP2983017B1 (ja) * 1998-08-25 1999-11-29 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 耳栓型電気音響変換装置
DE29816725U1 (de) 1998-09-17 1999-01-14 Chao, Wen-Chung, Yungho, Taipeh Ladungsvorrichtung für mobile Telefone
US7486798B2 (en) * 2003-04-08 2009-02-03 Mayur Technologies, Inc. Method and apparatus for tooth bone conduction microphone
WO2006055723A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Cabot Safety Intermediate Corporation Hearing protection and earphone device
US7352567B2 (en) 2005-08-09 2008-04-01 Apple Inc. Methods and apparatuses for docking a portable electronic device that has a planar like configuration and that operates in multiple orientations
US7844070B2 (en) * 2006-05-30 2010-11-30 Sonitus Medical, Inc. Methods and apparatus for processing audio signals
US8291912B2 (en) 2006-08-22 2012-10-23 Sonitus Medical, Inc. Systems for manufacturing oral-based hearing aid appliances
DE102007009176A1 (de) 2007-02-26 2008-09-04 Siemens Audiologische Technik Gmbh Hörvorrichtung mit einem speziellen Energieaufnahmesystem und entsprechendes Verfahren
US20120235632A9 (en) 2007-08-20 2012-09-20 Sonitus Medical, Inc. Intra-oral charging systems and methods
US8433080B2 (en) * 2007-08-22 2013-04-30 Sonitus Medical, Inc. Bone conduction hearing device with open-ear microphone
US8795172B2 (en) * 2007-12-07 2014-08-05 Sonitus Medical, Inc. Systems and methods to provide two-way communications
US9585792B2 (en) 2008-01-11 2017-03-07 Jacob Frederick Fairclough Sound muffling headwear
US20090226020A1 (en) 2008-03-04 2009-09-10 Sonitus Medical, Inc. Dental bone conduction hearing appliance
US20130211270A1 (en) 2009-07-20 2013-08-15 Bryan St. Laurent Mouth Guard for Monitoring Body Dynamics and Methods Therefor
US9219955B2 (en) * 2011-01-14 2015-12-22 Incube Labs, Llc Apparatus, system and method for underwater voice communication by a diver
US10117010B2 (en) * 2015-09-08 2018-10-30 Cole Garrett Spector Wirelessly capable sports mouthguard for communication
FR3044197A1 (fr) 2015-11-19 2017-05-26 Parrot Casque audio a controle actif de bruit, controle anti-occlusion et annulation de l'attenuation passive, en fonction de la presence ou de l'absence d'une activite vocale de l'utilisateur de casque.
CA3038071A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Sonitus Technologies, Inc. Two-way communication system and method of use
JP2020533881A (ja) 2017-09-12 2020-11-19 ソニタス・テクノロジーズ，インコーポレイテッド 双方向通信システムおよびその利用方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447489A (en) * 1989-08-17 1995-09-05 Issalene; Robert Bone conduction hearing aid device
US5460593A (en) * 1993-08-25 1995-10-24 Audiodontics, Inc. Method and apparatus for imparting low amplitude vibrations to bone and similar hard tissue
US5455842A (en) * 1994-01-12 1995-10-03 Mersky; Barry Method and apparatus for underwater communication
US20140321674A1 (en) * 2008-02-15 2014-10-30 Sonitus Medical, Inc. Headset systems and methods
US20130324043A1 (en) * 2008-04-25 2013-12-05 Reza Kassayan Signal transmission via body conduction
US20110207990A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Mersky Barry L Methods and Apparatus for Aligning Antennas of Low-Powered Intra - and Extra - Oral Electronic Wireless Devices
US20110319021A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-29 Sonitus Medical, Inc. Intra-oral tissue conduction microphone
US20160037251A1 (en) * 2012-07-19 2016-02-04 Shavar Daniels Communication system and method
CN104469589A (zh) * 2014-12-19 2015-03-25 上海博科集团博研科技有限公司 骨传导游泳耳机
US20170230752A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-10 Bragi GmbH Ambient Volume Modification Through Environmental Microphone Feedback Loop System and Method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019055544A1 (en) 2019-03-21
JP2020533881A (ja) 2020-11-19
US10764677B2 (en) 2020-09-01
EP3669553A1 (en) 2020-06-24
US11683641B2 (en) 2023-06-20
US20190090053A1 (en) 2019-03-21
US20200351583A1 (en) 2020-11-05
EP3669553A4 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11683641B2 (en) Two-way communication system and method of use
US10743094B2 (en) Helmet having dual mode headphone and method therefor
JP5586467B2 (ja) オープンイヤー骨伝導聴取デバイス
US11658693B2 (en) Two-way communication system and method of use
US8712078B2 (en) Headset systems and methods
EP2391321B1 (en) System and method for providing active hearing protection to a user
US10142735B2 (en) Dual mode headphone and method therefor
CN106888414A (zh) 具有闭塞耳朵的说话者的自身语音体验的控制
US20230082580A1 (en) Body-worn wireless two-way communication system and method of use
KR20180090227A (ko) 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기
JP2004120496A (ja) 医師と患者との会話方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210331

Address after: North Carolina

Applicant after: Integrated tactical Technology Co.,Ltd.

Address before: California, USA

Applicant before: Sonitus Technologies, Inc.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200710

RJ01 Rejection of invention patent application after publication