CN112585997A - 具有利用近场无线通信互连的部件的单耳听力设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单耳听力设备(10)，包括：第一壳体(60)，容纳第一近场磁感应通信单元(44)和连接到第一近场磁感应通信单元(44)用于执行近场无线数据通信的第一磁场天线(42)，并且第一壳体(60)适于安装在单耳听力设备(10)的用户的耳后；第二壳体(110)，容纳第二近场磁感应通信单元(116)和连接到第二近场磁感应通信单元(116)用于执行近场无线数据通信的第二磁场天线(118)，其中，第一近场磁感应通信单元(44)和第二近场磁感应通信单元(116)适于执行从第一近场磁感应通信单元(44)和第二近场磁感应通信单元(116)中的一者到第一近场磁感应通信单元(44)和第二近场磁感应通信单元(116)中的另一者的音频信号的近场无线数据通信。

Description

具有利用近场无线通信互连的部件的单耳听力设备
技术领域
本发明提供一种新型单耳听力设备，其配置为在由单耳听力设备的单独壳体所容纳的新型单耳听力设备的部件之间执行近场无线通信。
背景技术
BTE(耳后)助听器在本领域中是众所周知的。BTE助听器具有BTE壳体，该BTE壳体成形为佩戴在用户耳朵的耳廓后面。BTE壳体容纳用于听力损失补偿的部件。声音信号传输构件(即声管或电缆)将表示听力损失补偿声音的信号从BTE壳体发送到用户的耳道中。
输出换能器可以是位于助听器用户的耳道中的接收器，即所谓的耳内接收器。在下文中，将具有耳内接收器的助听器称为RIE助听器。
在RIE助听器中，声音信号传输构件包括：电导体，用于将听力损失补偿音频声音信号从BTE助听器壳体中的助听器电路通过该导体传输到位于用户耳道中的接收器，以向用户的耳膜发射声音。
为了将接收器牢固且舒适地放置在用户的耳道中，可以设置用于插入用户耳道中的耳内壳体(in-the-ear housing)、耳塞(earpiece)、外壳或耳模。
在下文中，术语耳内壳体、耳塞、外壳和耳模可以互换使用。
在本领域中，不执行听力损失补偿但通过具有BTE壳体和耳内壳体而类似于RIE助听器的单耳耳麦(monaural head-set)也是众所周知的。
在本领域中，可以安装至助听器用于将助听器连接到外部设备的辅助装置也是公知的。此类外部设备的示例包括TV、无线电、移动电话、数字音频播放器、流设备、编程设备、测试设备等。显然，用于此类辅助装置的物理连接必须非常小。有些助听器在电池门正上方的BTE壳体底部使用三个小的金色触点；有些助听器具有一组专用触点，用于连接辅助装置。一种已知的连接器使用五个触点，可用于连接助听器。具有所需电路(为助听器提供所需接口)的辅助装置通常具有“背负式”("piggy-back')壳体，并且通常被称为“靴”(boot)、“音频靴”(audio boot)或“音频鞋”(audio shoe)。辅助装置的壳体可以装配在BTE壳体的端部周围，并可以通过例如卡扣配合联接而可拆卸地连接到BTE壳体的连接器。辅助装置(例如音频鞋)提供音频信号，该音频信号被转发到助听器的直接音频接口(DAI)。
用于连接助听器部件和电路的各种连接器增加了助听器的尺寸和成本。有些助听器壳体非常小以致于没有用于连接器的空间，从而不能为这种助听器提供音频靴。
因此，可能受益于进一步聆听选择的用户必须选择支持辅助装置(例如音频靴)的单耳听力设备。
发明内容
本发明提供了一种新型单耳听力设备，其包括：
第一壳体，容纳第一近场磁感应通信单元和连接到第一近场磁感应通信单元用于执行近场无线数据通信的第一天线，并且第一壳体适于安装在单耳听力设备的用户的耳后(例如，耳朵的耳廓后)，
第二壳体，容纳第二近场磁感应通信单元和连接到第二近场磁感应通信单元用于执行近场无线数据通信的第二天线，其中，
第一近场磁感应通信单元和第二近场磁感应通信单元适于执行从第一近场磁感应单元和第二近场磁感应单元中的一者向第一近场磁感应单元和第二近场磁感应单元中另一者的音频信号的近场无线数据通信。单耳听力设备可以是配置为头戴在单耳助听器的用户的耳朵处的任何类型的单耳助听器，例如，耳后型(BTE)、耳内接收型(RIE)等具有听力损失处理器的助听器，听力损失处理器配置为：处理音频信号，并补偿单耳助听器的用户的听力损失，并将基于音频信号的听力损失补偿音频信号提供给单耳助听器的输出换能器。
单耳听力设备可以是不执行听力损失补偿的单耳耳麦(例如，具有BTE壳体的单耳耳麦)。
第一壳体可以是BTE壳体，其成形为佩戴在用户的耳后(例如，单耳听力设备的用户的耳朵的耳廓后)，并且第二壳体(例如，用于音频鞋的壳体)可以适于安装至第一壳体，例如，第二壳体可以机械地例如可拆卸地，例如利用卡扣配合联接，连接到BTE外壳，并可能安装在BTE外壳周围。
第二壳体可以容纳能量存储装置(例如，电容等)，用于向由第二壳体容纳并连接到用于无线接收由该能量存储装置存储的能量的第二天线的电路供电。
可选地或附加地，第二壳体可以容纳用于向由第二壳体容纳的电路供电的电池。
第二壳体可以容纳RF收发器和连接到RF收发器的用于执行与另一设备的远场无线数据通信的RF天线。
第二壳体可以例如是音频鞋的壳体，并且容纳FM接收器、移动电话接口、远程控制接口、例如根据蓝牙标准操作的流接口，以及拾音线圈等。
第二壳体可以是耳内壳体(例如，RIE助听器的耳塞(earpiece)的壳体)，容纳：输出换能器(例如，接收器)，适于将音频信号转换成可由用户的听觉系统接收的听觉输出信号从而使用户听到声音；以及可能的其它部件，诸如一个或多个麦克风(例如，用于抑制阻塞效应的麦克风和/或用于记录方向提示的一个或多个麦克风)。
第二壳体可以容纳存储器，用于存储容纳在第二壳体中的电路和部件的配置信息，例如，用于由容纳在第一壳体中的处理器检索以确定容纳在第二壳体中的电路和部件的实际配置，因此，第一近场磁感应通信单元和第二近场磁感应通信单元可适于执行从第二近场磁感应通信单元到第一近场磁感应通信单元的配置信息的近场无线数据通信。
在分别由单耳听力设备的第一壳体和第二壳体容纳的部件和电路之间提供近场无线数据通信，无需用于单耳听力设备的第一壳体和第二壳体的接口组件和电路的连接器，从而可以使单耳听力设备的壳体的尺寸和成本最小化。另外，壳体太小而不能容纳连接器的单耳听力设备可以配备近场无线数据通信，使得单耳听力设备可以以与具有大到足以容纳连接器的壳体的单耳助听力设备相同的方式，来执行与辅助装置(例如，容纳有具有各种附加功能的电路的音频鞋)的数据通信。
第一近场磁感应通信单元和第二近场磁感应通信单元可以是近场磁感应通信单元，并且第一天线和第二天线可以是磁场天线，第一天线和第二天线中的每一者都与第一近场磁感应通信单元和第二近场磁感应通信单元中的相应一者可操作地连接。
近场磁感应通信(NFMI)利用非传播磁场在设备之间通信。一个设备中的磁场天线(例如，线圈)调制通过另一设备中的磁场天线接收和感测的非传播磁场。
NFMI通信系统不同于执行所谓“远场”通信的其它类型的无线通信系统，其中，天线用于产生并且发送向外辐射到自由空间中的电磁波。辐射电磁波的功率密度随距天线的距离而减小，即，与距离的平方的倒数(1/r2)成正比或每十倍-20dB，这有助于长距离通信；而NFMI通信系统执行所谓的“近场”通信，其中，传输能量包含在局部磁场内。磁场能量不会辐射到自由空间。近场传输的功率密度以与距天线的距离的六次方的倒数(1/r6)成正比或每十倍-60dB的速率减小。近场与远场之间的交叉点大约位于波长λ除以2π处，在该点处，来自NFMI通信系统的传播能量符合与任何远场系统相同的传播规则，即，辐射能量的功率密度随距离的平方而减小；然而，在交叉点处，NFMI通信系统的传播能量水平比等效远场通信系统低-40dB到-60dB。
因此，NFMI通信系统具有短距离(通常，小于2米)。
在典型的RF通信中使用的标准调制方案(幅值调制、相位调制和频率调制)可以用于NFMI通信系统。
在目前的近场通信商业实施中，最常用的载波频率是13.56MHz并且具有22.1m的波长λ。
优选地，根据所附权利要求的单耳听力设备使用范围从1MHz到30MHz(例如，10.66MHz或13.56MHz或22.66MHz等)的载波频率，来执行近场通信。
与RF电磁波相反，NFMI场以极低的吸收穿过人体组织传输，使得NFMI通信系统适于位于人的相对的耳朵处的设备之间的通信。
第一磁场天线和第二磁场天线中的每一者都可以嵌入在多层印刷电路板(PCB)中，如在EP3324650A1中更详细地公开的。
优选地，第一磁场天线和第二磁场天线中的每一者都包括线圈，优选具有磁芯(优选地，铁氧体磁芯)的线圈，用于以低损耗和低成本提供强磁场。
优选地，对准第一壳体和第二壳体的第一磁场天线和第二磁场天线，以当第一壳体和第二壳体佩戴于用户耳朵处的预期操作位置以正常使用单耳听力设备时，最佳地接收由第一磁场天线和第二磁场天线中的一者产生并由第一磁场天线和第二磁场天线中的另一者接收的磁场，由此，与第一磁场天线和第二磁场天线在各自的第一壳体和第二壳体中的任意其他方向和位置的相应输出信号相比，接收磁场天线响应于接收的调制磁场，输出最大幅度的信号。
例如，第一磁场天线和第二磁场天线可以分别位于单耳听力设备的第一壳体和第二壳体中，使得当第一壳体和第二壳体佩戴在用户耳朵处的预期操作位置以正常使用单耳听力设备时，由第一场天线和第二场天线中的一者产生的磁场的中心轴平行于由第一场天线和第二场天线中的另一者产生的磁场的相应的中心轴，并且为了最佳的接收效果，优选与其重合。
例如，第一磁场天线和第二磁场天线可以分别包括第一线圈和第二线圈，并且，第一线圈和第二线圈可以分别位于单耳听力设备的第一壳体和第二壳体中，使得当第一壳体和第二壳体佩戴在用户耳朵处的预期操作位置以正常使用单耳听力设备时，第一线圈的中心轴平行于第二线圈的相应的中心轴，并且为了最佳的接收效果，优选与其重合。
例如，第一磁场天线和第二磁场天线可以分别包括用于提供强磁场的第一线圈和第二线圈以及第一磁芯和第二磁芯，并且具有第一磁芯和第二磁芯的第一线圈和第二线圈可以分别位于单耳听力设备的第一壳体和第二壳体中，使得当第一壳体和第二壳体佩戴在用户耳朵处的预期操作位置以正常使用单耳听力设备时，第一磁芯的中心轴平行于第二磁芯的相应的中心轴，并且为了最佳的接收效果，优选与其重合。
第一磁芯和第二磁芯可以是铁氧体磁芯。
连接到第一磁场天线的第一近场磁感应通信单元还可用于与另一设备的近场无线通信，例如用于耳到耳通信，即，佩戴在用户头部的相对侧上的两个单耳听力设备之间的近场无线通信。
近场无线通信可以在近场无线通信网络中执行。
可以将单耳听力设备有利地并入双耳听力系统，其中，两个单耳听力设备利用NFMI通信互连以进行数据(例如音频信号、信号处理参数、控制数据例如信号处理程序的标识等)的数字交换，并且可选地与其它设备(例如，遥控器等)互连。
因此，双耳听力系统设置有第一单耳听力设备和第二单耳听力设备，其中，第一单耳听力设备和第二单耳听力设备中的每一者具有：连接到第一磁场天线的第一近场磁感应通信单元，其中，连接到各自的第一磁场天线的第一近场磁感应通信单元的每一者适于执行耳到耳通信，即，双耳听力系统中的第一单耳听力设备与第二单耳听力设备之间的近场无线数据通信。
第一单耳听力设备和第二单耳听力设备中的一者或两者具有第二壳体。
优选地，对于耳到耳通信，第一单耳听力设备和第二单耳听力设备的第一磁感应天线分别定位成使得当第一单耳听力设备和第二单耳听力设备佩戴在双耳听力系统的用户的耳朵处的预期操作位置以正常使用双耳听力系统时，由第一磁场天线中的一者产生的磁场的中心轴平行于并且优选地重合于由第一磁场天线中的另一者产生的磁场的相应的中心轴，并且优选地，第二磁场天线定位成使得当第二壳体安装至第一单耳听力设备和第二单耳听力设备中的一者的第一壳体的预期操作位置以正常使用时，由第一磁场天线中的一者产生的磁场的中心轴平行于由第二磁场天线产生的磁场的相应的中心轴，并且相对于由第二磁场天线产生的磁场的相应的中心轴移位(displace)。
例如，在第一磁场天线和第二磁场天线中的每一者包括绕铁氧体磁芯缠绕的线圈的情况下，当第一单耳听力设备和第二单耳听力设备佩戴在双耳听力系统的用户的耳朵处的预期操作位置以正常使用时，第一磁场天线的铁氧体磁芯优选地具有公共中心轴，并且第二磁场天线的铁氧体磁芯的中心轴与第一磁场天线的公共中心轴平行并且相对于第一磁场天线的公共中心轴移位。
典型地，通过在模数转换器中将模拟音频信号(例如，由麦克风提供)转换成相应的数字音频信号，使模拟音频信号适合于数字信号处理，由此通过二进制数表示模拟音频信号的幅值。这样，数字值序列形式的离散时间和离散幅值数字音频信号表示连续时间和连续幅值模拟音频信号。在下文中，数字值序列形式的离散时间和离散幅值数字音频信号被简称为“数字音频”。
在本发明中，术语“音频信号”用于识别沿连接到输出换能器的信号路径出现的任何模拟或数字信号，输出换能器将音频信号转换成用于向用户耳朵发射的声学声音。如在音频信号处理领域中所公知的，音频信号可以沿信号路径受各种类型的信号处理(包括滤波、放大、频率变换、动态范围压缩、用于数据减少的数据压缩等)。
在本发明中，术语“音频信号”可以用于识别沿从例如一个或多个麦克风、拾音线圈或近场磁感应通信单元的输出到单耳听力设备的信号处理器(例如，单耳助听器的听力损失处理器)的输入的信号路径所找到的任何模拟或数字信号。
在本发明中，在听力设备中，属于“处理的音频信号”，或者，具体地，在助听器中，术语“听力损失补偿音频信号”可以用于识别沿从信号处理器(例如，助听器的听力损失处理器)的输出到输出换能器的输入的信号路径所找到的任何模拟或数字信号。
输出换能器可以是单耳助听器的接收器、单耳头戴式耳机的扬声器等，配置为基于输入到输出换能器并向用户的耳朵发射的音频信号来输出声学输出信号，由此用户听到声音。
各近场磁感应通信单元可以是包括近场无线发射器和近场无线接收器这两者的电路。发射器和接收器可以共享公共电路和/或单个模具或壳体。
或者，发射器和接收器可以不共享电路，并且各近场磁感应通信单元可以包括分别具有发射器和接收器单独的模具或壳体。
可以由专用硬件执行，或者可以在一个或多个信号处理器中执行，或者在专用硬件和一个或多个信号处理器的组合中执行新型单耳听力设备中的信号处理。
如本文所用，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等旨在指与CPU相关的实体，硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。
例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等可以是但不限于是处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程和/或程序。
作为说明，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等指明处理器上运行的应用和硬件处理器这两者。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任意组合，可以驻留在执行的进程和/或线程内，并且一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任意组合，可以位于一个硬件处理器上，可能与其它硬件电路组合，和/或分布在两个或多个硬件处理器之间，可能与其它硬件电路组合。
而且，处理器(或类似术语)可以是能够执行信号处理的任何部件或部件的任何组合。例如，信号处理器可以是ASIC处理器、FPGA处理器、通用处理器、微处理器、电路元件或集成电路。
附图说明
在下文中，将参照附图更详细地说明新型单耳听力设备和新型双耳听力系统，其中：
图1立体地示出具有传统音频鞋的传统单耳听力设备；
图2立体地示出根据所附权利要求1的新型单耳听力设备；
图3是图2中所示的单耳听力设备的电路的框图；
图4是根据所附权利要求1的另一单耳听力设备的电路的框图。
具体实施方式
下面说明新型单耳听力设备的各种示例。然而，根据所附权利要求的新型单耳听力设备可以以不同形式体现，并且不应被解释为限定于本文所描述的示例。
应当注意的是，为了清楚起见，附图是示意性的并且是简化的，并且附图仅示出了对于理解新型单耳听力设备而言重要的细节，而其它细节被省略。
在全文中，类似的附图标记指代类似的元件。因此，对于每个附图，不详细描述类似的部分。
图1是US6155748的图1的再现，US6155748公开了具有传统音频鞋的传统单耳助听器的示例。
图1立体地示出了BTE助听器10和传统音频鞋100形式的传统单耳听力设备10以及将BTE助听器10与音频靴100连接的常规方式。
图1a是传统BTE助听器10的立体图，该传统BTE助听器10具有BTE壳体60形式的第一壳体和耳钩62，BTE壳体60适于佩戴在BTE助听器10的用户的耳朵的耳廓后；图1b是音频鞋100的立体图；图1c是具有连接到BTE助听器10的壳体110的音频鞋100的立体图；图1d是图1a所示的BTE助听器10的一部分的放大图，其更详细地示出由BTE壳体60容纳的传统连接器70，该连接器利用五个触点与音频鞋100连接。
根据所附权利要求1的新型单耳听力设备可以具有第一壳体，除新型单耳听力设备的第一壳体不具有连接器70这一事实之外，第一壳体类似于图1中所示的BTE壳体60。同样地，除新型单耳听力设备的第二壳体不具有由第二壳体容纳并且与由第一壳体容纳的相应连接器匹配的连接器这一事实之外，新型单耳听力设备可以具有类似于图1中所示的音频鞋100的壳体110的第二壳体。
图2立体地示出了根据所附权利要求1的单耳听力设备10，其可以形成根据所附权利要求11的双耳听力系统的一部分，并且除了图1的单耳听力设备的由第一壳体60容纳的电路与由第二壳体110容纳的电路之间的有线接口被去除并由图2的单耳听力设备中的近场无线接口所代替之外，单耳听力设备10在机械结构上类似于图1所示的单耳听力设备。
在图2中，为了便于说明，第一壳体60和第二壳体110的一半被切除，使得由壳体60、110容纳的内部部件可见。
图2中所示的新型单耳听力设备10具有图3中所示的电路11，电路11由容纳于第一壳体60的电池80供电，在下文详细描述电路11。
图2所示的新型单耳听力设备10是包括适于佩戴在单耳助听器10的用户(未示出)的耳廓(未示出)后的BTE壳体60形式的第一壳体60的单耳助听器10。BTE壳体60容纳第一近场磁感应通信单元(未示出)和连接到第一近场磁感应通信单元(未示出)以执行近场无线数据通信的第一磁场天线42。
单耳助听器10还包括第二壳体110，其形式是音频鞋100的壳体110。音频鞋100的壳体110容纳第二近场磁感应通信单元(未示出)以及连接到第二近场磁感应通信单元(未示出)用于执行与第一磁场天线42和第一近场磁感应通信单元(未示出)的近场无线数据通信的第二磁场天线118。
第一近场磁感应通信单元和第二近场磁感应通信单元(未示出)适于执行近场无线数据通信，包括从近场磁感应通信单元(未示出)中的一者到近场磁感应通信单元(未示出)中的另一者的数字音频的数据通信。数字音频可以是来自流设备的、例如根据蓝牙标准无线发送到音频鞋的数字音频。
在图2所示的单耳助听器10中，第一磁场天线42和第二磁场天线118被对准，以最佳地接收由第一磁场天线42和第二磁场天线118中的一者产生并由第一磁场天线42和第二磁场天线118中的另一者接收的磁场。
在图2所示的单耳助听器10中，第一磁场天线42和第二磁场天线118中的每一者包括绕铁氧体磁芯缠绕的线圈，用于以低损耗和低成本提供强磁场，这在铁氧体天线领域是众所周知的。因此，第一磁场天线42包括绕第一铁氧体磁芯缠绕的第一线圈，第二磁场天线118包括绕第二铁氧体磁芯缠绕的第二线圈。第一线圈和第二线圈分别位于第一壳体60和第二壳体110中，使得当第一壳体60和第二壳体110可操作地彼此附接并且准备由用户佩戴以进行正常操作时，第一线圈的中心轴平行于第二线圈的相应的中心轴，以最佳地接收由第一磁场天线42和第二磁场天线118中的一者产生并由第一磁场天线42和第二磁场天线118中的另一者接收的磁场。
单耳助听器10可以有利地并入双耳助听器系统(未示出)，其中，单耳助听器10与类似于图2所示的单耳助听器的另一单耳助听器连接，只是该另一单耳助听器不需要具有附接到其第一壳体60的音频鞋110。双耳助听器系统的两个单耳助听器利用其各自的第一近场磁感应通信单元(未示出)和第一磁场天线42互连，用于数据的数字交换，例如，音频信号、信号处理参数、控制数据(例如信号处理程序的标识等)等。
第一线圈42分别位于第一单耳助听器的第一壳体和第二单耳助听器的第一壳体中，使得当第一单耳助听器和第二单耳助听器佩戴于用户耳朵处的预期操作位置以正常使用双耳助听器系统时，第一单耳助听器10的第一线圈的中心轴平行于，并且优先重合于第二单耳助听器的第一线圈的中心轴。这样，当第一助听器和第二助听器佩戴于用户耳朵处的预期操作位置以正常使用双耳助听器系统时，与第一磁场天线42在各自的第一单耳助听器和第二单耳助听器的第一壳体60中的任意其他方向和位置的第二单耳助听器的第一磁场天线42的相应输出信号相比，第二单耳助听器的第一磁场天线10响应于由第一单耳助听器10的第一磁场天线42产生的磁场而输出最大幅度的信号。
因此，在图2所示的单耳助听器10中，第一磁场天线42被定位在BTE壳体60中，以在用户佩戴在其对侧耳朵处的另一个类似的单耳助听器(未示出)的方向上最佳地传输局部的、非传播磁场，这两个单耳助听器构成双耳助听器系统(未示出)。
这样，可以将用于另一耳朵的立体声声道数字音频或相同的单声道音频信号以很小的衰减发送到另一耳朵处的单耳助听器。
图2所示的单耳助听器10具有耳钩62，耳钩62配置为连接至用于将由接收器40输出的声学信号传输到用户的耳道中的声管，，这在单耳助听器领域是公知的。
还提供了根据所附权利要求1的另一单耳助听器(未示出)，其类似于图2所示的单耳助听器10，只是该另一单耳助听器(未示出)是RIE助听器(未示出)，其中，接收器40从BTE壳体60移至耳塞(earpiece)(未示出)，该耳塞配置为插入并且保持在用户的耳道(未示出)中，并且通过带有导体的电缆连接到BTE壳体，该导体用于电缆具有将耳塞(未示出)中的接收器与由BTE壳体60容纳的电路连接。
在分别由第一壳体60和第二壳体110容纳的部件与电路之间提供近场无线数据通信，从而无需用于单耳助听器10的第一壳体60和第二壳体110的接口组件和电路的连接器，使得可以使单耳助听器10的壳体60、110的尺寸和成本最小化。另外，壳体太小而不能容纳连接器的单耳助听器现在可以配备近场无线数据通信，使得单耳助听器可以以与具有大到足以容纳连接器的壳体的单耳助听器相同的方式，来执行与辅助装置(例如，容纳有具有各种附加功能的电路的音频鞋)的数据通信。
第二壳体110容纳电容(未示出)形式的能量存储装置(未示出)，用于向由第二壳体110容纳的电路(图2中未示出)供电。通过二极管(未示出)向电容(未示出)提供由第二磁场天线118接收的能量。
可选地或附加地，第二壳体110可以容纳用于向由第二壳体110容纳的电路(未示出)供电的电池。
图3示出图2中所示的新型单耳助听器的电路11的框图；
图示的单耳助听器电路11包括前麦克风12和后麦克风14，用于将来自周围环境的声学声音信号转换成由麦克风12、14输出的相应的麦克风音频信号16、18。麦克风音频信号16、18在相应的A/D转换器20、22中数字化，用于将相应的麦克风音频信号16、18转换成相应的数字麦克风音频信号24、26，数字麦克风音频信号24、26被可选的预滤波(预滤波器未示出)，并在信号组合器28中组合，例如用于形成具有方向性的数字麦克风音频信号30，这在助听器领域中是公知的。数字麦克风音频信号30被输入到信号路由器32，信号路由器32配置为输出输入到信号路由器32的信号的加权和34。信号路由器输出34被输入到听力损失处理器36，听力损失处理器36配置为基于信号路由器输出34生成听力损失补偿输出信号38。听力损失补偿输出信号38被输入到接收器40，用于转换成用于向单耳助听器用户的耳膜(未示出)传输的声学声音。
所示的单耳助听器电路11还配置为接收数据，包括来自各种发射器(例如，移动电话、智能电话、台式计算机、平板电脑、膝上型计算机、无线电、媒体播放器、伴随麦克风、诸如在公共场所(例如，教堂、礼堂、剧院、电影院等)中的广播系统、诸如在火车站、机场、购物中心等内的公共广播系统等)的控制信号和数字音频。
在所示的示例中，另一设备可以通过音频鞋(具有如图1所示的、可拆卸附接至BTE壳体60的第二壳体110)，将包括数字音频的数据无线发送到单耳助听器。第二壳体110容纳RF天线112和连接到RF天线112的RF收发器114。RF收发器114从由RF天线112接收的信号中检索数字数据46(例如，包括表示立体声音频信号或单声道音频信号的数字音频)。第二壳体110还容纳第二近场磁感应通信单元116和第二磁场天线118，第二磁场天线118包括绕铁氧体磁芯(未示出)缠绕的线圈，并且连接到第二近场磁感应通信单元116，第二近场磁感应通信单元116配置为：以使得第二磁场天线118发射局部的非传播磁场以供相应的第一磁场天线42(由BTE壳体60容纳并且也包括绕铁氧体磁芯缠绕的线圈)接收的方式，将从RF天线112接收的信号调制为适于通过第二磁场天线118发送的调制信号。平行对准发送磁场天线118和接收磁场天线42的中心轴，以使得当音频鞋壳体110在预期操作位置附接至BTE壳体60时具有最佳或基本最佳的接收效果。BTE壳体60还容纳第一近场磁感应通信单元44，第一近场磁感应通信单元44连接到第一磁场天线42并且从由第一磁场天线42接收的信号中检索数字数据(包括表示立体声音频信号或单声道音频信号的数字音频46)，并将其转发到信号路由器32，以将立体声声道(或单声道音频信号)的数字音频46包括在输入到用于听力损失补偿的听力损失处理器36的音频信号34中。
信号路由器32还配置为：在正常使用期间，当两个单耳助听器佩戴在用户的相应耳朵处的预期操作位置时，将用于佩戴在用户的另一只耳朵处的单耳助听器(未示出)的立体声声道(或单声道音频信号)路由到第一近场磁感应通信单元44，该第一近场磁感应通信单元44将所述立体声声道(或单声道音频信号)的数字音频46调制成适于通过第一磁场天线42传输的调制信号，第一磁场天线42沿另一单耳助听器(未示出)的方向，即，在场线与另一单耳助听器的第一壳体中的第二磁场天线的铁氧体磁芯对准的情况下，发射局部的、非传播磁场，以用于最佳的或者基本最佳的接收。在正常操作期间当两个单耳助听器均佩戴在用户的相应耳朵处的预期操作位置时，通过将磁场天线的铁氧体磁芯定位成与纵轴平行对准并且优选重合来实现。
另一单耳助听器可以具有与如图3所示的、容纳在第一壳体60中的电路相同的电路，其中，第一磁场天线42接收调制的磁场并将其转换成输出到第一近场磁感应通信单元44的电压，第一近场磁感应通信单元44配置为解调立体声声道(或单声道音频信号)的数字音频46并将其转发到信号路由器32，以将立体声声道(或单声道音频信号)的数字音频46包括在输入到用于听力损失补偿的听力损失处理器36音频信号34中。
这样，可以将用于另一耳朵的立体声声道(或单声道音频信号)的数字音频46以很小的衰减发送到另一耳朵处的单耳助听器。
数字音频46可以包括来自多个源的音频，因此，数字音频46可以形成用于信号路由器32的多个输入信号，每个音频源一个输入信号。
在通过RF天线112接收数字音频的情况下，可以将数字音频46发送至用户，同时在发送数字音频期间衰减另一信号30。也可以将另一信号30静音。用户可以通过本领域公知类型的单耳助听器的用户界面输入命令，从而控制是否将另一信号30静音、衰减或保持不变。
图示的音频鞋的第二壳体110还容纳电容120形式的可再充电能量存储装置120，用于向由第二壳体110容纳的电路的电子部件114、116供电。电容120由第二磁场天线118接收并通过二极管122供给至电容120的能量再充电。
第一近场磁感应通信单元44将高频信号(优选例如具有10.66MHz或22.66MHz的频率的载波信号)转发至第一磁场天线42，以传输到第二磁场天线118用于对电容120再充电。
可选地或附加地，由第二壳体110容纳的电路由电池(未示出)供电。
由第一壳体60(即BTE壳体60)容纳的电路由图2所示的电池80供电。
图4是根据所附权利要求1的RIE助听器形式的另一单耳助听器的电路的框图，其中，第二壳体110是耳塞(ear piece)壳体。除了在该新型单耳助听器中，用近场无线接口代替EP3101917A1中公开的、用于将耳塞与BTE壳体的电路互连的有线接口的连接器、导体和电缆之外，所示的单耳助听器的耳塞类似于EP3101917A1中公开的RIE助听器的耳塞，该近场无线接口包括由BTE壳体60容纳的第一近场磁感应通信单元44和第一磁场天线42以及由耳塞壳体110容纳的、用于以类似于图3的电路的无线接口的方式执行与第一磁场天线42和第一近场磁感应通讯单元44的近场无线数据通信的第二近场磁感应通信单元116和第二磁场天线118。
图4所示的新型单耳助听器10包括适于佩戴在单耳助听器10的用户(未示出)的耳廓(未示出)后的BTE壳体60形式的第一壳体60。除了接收器40从BTE壳体移至耳塞的壳体110之外，BTE壳体60容纳类似于图3所示的BTE壳体60的电路的电路。
如在图3中所示的BTE壳体60的电路中，BTE壳体60容纳第一近场磁感应通信单元44和连接到第一近场磁感应通信单元44的第一磁场天线42，用于执行近场无线数据通信；而在图4中的电路中，听力损失补偿输出信号38被输入到第一近场磁感应通信单元44并且被无线发送到耳塞，以发送到容纳在耳塞中的接收器40。
以与图2和图3中所示相同的方式，音频鞋100也可以形成图4的单耳助听器10的一部分，使得由图4的BTE壳体60容纳的第一近场磁感应通信单元44和第一磁场天线42也以如上述结合图2和图3所述的相同的方式，用于与音频鞋100进行数据通信。
可选地或附加地，音频鞋100的电路的部件可以包括在图4的BTE壳体60的电路中，如图4中虚线所示的可选部件(例如，RF天线112和RF收发器114以及线48)。
由此，单耳助听器10还包括耳塞壳体110形式的第二壳体110。耳塞壳体110容纳第二近场磁感应通信单元116以及连接到第二近场磁感应通信单元116以执行与第一磁场天线42和第一近场磁感应通信单元44的近场无线数据通信的第二磁场天线118。
如EP 3101917A1中所公开的，耳塞外壳110还容纳麦克风124、126和具有用于存储与耳塞配置有关的数据的、非易失性存储器的微控制器134。
图4中所示的接收器40、麦克风124、126和微控制器134分别对应于EP3101917A1的图4中所示的接收器22、麦克风26、66和微控制器40，并且图4中所示的接收器40、麦克风124、126和微控制器134以与EP3101917A1中所公开的相同方式操作。
信号路由器132将信号从第二近场磁感应通信单元116路由到接收器40，并且将信号从麦克风124、126路由到第二近场磁感应通信单元116，并且根据需要在微控制器134与第二近场磁感应通信单元116之间路由信号。
第二壳体110还容纳电容120形式的可再充电能量存储装置120，用于向由第二壳体110容纳的电路的电子部件114、116供电。通过由第二磁场天线118接收并通过二极管122供给至电容120的能量对电容120再充电。
第一近场磁感应通信单元44将高频信号(优选例如具有10.66MHz或22.66MHz的频率的载波信号)转发至第一磁场天线42，以传输到第二磁场天线118，用于对电容120再充电。
可选地或附加地，由第二壳体110容纳的电路由电池(未示出)供电。
由第一壳体60(即，BTE壳体60)容纳的电路由类似于图2中所示的电池80的电池(未示出)供电。

Claims (14)

1.一种单耳听力设备(10)，包括
第一壳体(60)，容纳第一近场磁感应通信单元(44)和连接到所述第一近场磁感应通信单元(44)、用于执行近场无线数据通信的第一磁场天线(42)，其中，所述第一壳体(60)适于安装在所述单耳听力设备(10)的用户的耳后，
第二壳体(110)，容纳第二近场磁感应通信单元(116)和连接到所述第二近场磁感应通信单元(116)、用于执行近场无线数据通信的第二磁场天线(118)，其中
分别连接到所述第一磁场天线(42)和所述第二磁场天线(118)的第一近场磁感应通信单元(44)和第二近场磁感应通信单元(116)适于执行从所述第一近场磁感应单元(44)和所述第二近场磁感应单元(116)中的一者向所述第一近场磁感应单元(44)和所述第二近场磁感应单元(116)中的另一者的音频信号的近场无线数据通信。
2.根据权利要求1所述的单耳听力设备(10)，其中，所述第二壳体(110)容纳用于向由所述第二壳体(110)容纳的电路供电的能量存储装置(120)，所述电路连接到用于无线接收由所述能量存储装置(120)存储的能量的所述第二磁场天线(118)。
3.根据权利要求1或2所述的单耳听力设备(10)，其中，
所述第二壳体(110)容纳适于将音频信号(38')转换成能够由用户的听觉系统接收的听觉输出信号从而使得用户听到声音的输出换能器(40)，并且其中，所述第二壳体(110)适于安装在所述用户的外耳处。
4.根据权利要求1或2所述的单耳听力设备(10)，其中，
所述第二壳体(110)适于安装至所述第一壳体(60)。
5.根据权利要求4所述的单耳听力设备(10)，其中，
所述第二壳体(110)容纳RF收发器(114)和连接到所述RF收发器(114)用于执行与另一设备的远场无线数据通信的RF天线(112)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的单耳听力设备(10)，其中，所述单耳助听器(10)是包括听力损失处理器(36)的单耳助听器(10)，所述听力损失处理器(36)配置为处理音频信号(34)并补偿所述单耳助听器(10)的用户的听力损失，并基于所述音频信号(34)向所述输出换能器(40)提供听力损失补偿音频信号(38)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的单耳听力设备(10)，其中，分别对准所述第一壳体(60)和第二壳体(110)的所述第一磁场天线(42)和所述第二磁场天线(118)，由此，当所述第一壳体(60)和所述第二壳体(110)佩戴在所述用户耳朵处的预期操作位置以正常使用所述单耳听力设备(10)时，与所述第一磁场天线(42)和所述第二磁场天线(118)在各自的所述第一壳体(60)和所述第二壳体(110)中的任意其他方向和位置时的相应输出信号相比，接收磁场天线(42，118)响应于由发送磁场天线(118，42)调制的接收磁场，输出最大幅度的信号。
8.根据权利要求7所述的单耳听力设备(10)，其中，所述第一磁场天线(42)包括第一线圈，并且所述第二磁场天线包括第二线圈，其中，所述第一线圈和所述第二线圈分别位于所述单耳听力设备(10)的第一壳体60和第二壳体(110)中，使得当所述第一壳体(60)和所述第二壳体(110)佩戴在所述用户耳朵处的预期操作位置以正常使用所述单耳听力设备(10)时，所述第一线圈的中心轴平行于所述第二线圈的相应的中心轴。
9.根据权利要求8所述的单耳听力设备(10)，其中，当所述第一壳体(60)和所述第二壳体(110)佩戴在所述用户耳朵处的预期操作位置以正常使用所述单耳听力设备(10)时，所述第一线圈的中心轴与所述第二线圈的相应的中心轴重合。
10.根据权利要求8或9所述的单耳听力设备(10)，其中，所述第一线圈和所述第二线圈中的每一者分别缠绕在第一磁芯和第二磁芯周围。
11.一种双耳听力系统，包括：
根据前述权利要求中任一项所述的第一单耳听力设备(10)和第二单耳听力设备，所述第二单耳听力设备包括：另一第一壳体(60)，容纳另一第一近场磁感应通信单元(44)和连接到所述另一第一近场磁感应通信单元(44)的另一第一磁场天线(42)，并且其中，
所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备的第一近场磁感应通信单元(44)和第一磁场天线(42)适于执行所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备之间的近场无线数据通信。
12.根据权利要求11所述的双耳听力系统，其中，所述第一单耳听力设备(10)的第一磁场天线(42)位于所述第一单耳听力设备(10)的第一壳体(60)中，并且所述第二单耳听力设备的第一磁场天线(42)位于所述第二单耳听力设备的第一壳体(60)中，使得当所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备佩戴在所述双耳听力系统的用户的耳朵处的预期操作位置以正常使用所述双耳听力系统时，将由所述第一单耳听力设备(10)的第一磁场天线(42)产生的磁场与所述第二单耳听力设备的第一磁场天线对准，由此，当所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备佩戴在所述双耳听力系统的用户的耳朵处的预期操作位置以正常使用所述双耳听力系统时，与各第一磁场天线在各自的第一单耳听力设备的第一壳体和第二单耳听力设备的第一壳体中的任何其他方向和位置时的所述第二单耳听力设备的第一磁场天线的相应的输出信号相比，所述第二单耳听力设备的第一磁场天线响应于所产生的磁场，输出最大幅度的信号。
13.根据权利要求12所述的双耳听力系统，其中，所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备的第一磁场天线(42)中的每一者均包括第一线圈，其中，所述第一线圈分别位于所述第一单耳听力设备的第一壳体和所述第二单耳听力设备的第一壳体中，使得当所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备佩戴在所述用户耳朵处的预期操作位置以正常使用所述双耳听力系统时，所述第一单耳听力设备(10)的第一线圈的中心轴平行于所述第二单耳听力设备的第一线圈的中心轴。
14.根据权利要求13所述的双耳听力系统(10)，其中，当所述第一单耳听力设备和所述第二单耳听力设备佩戴在所述用户耳朵处的预期操作位置以正常使用所述双耳听力系统时，所述第一单耳听力设备(10)的第一线圈的中心轴与所述第二单耳听力设备的第一线圈的相应的中心轴重合。
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