DK1874088T3 - Bluetooth-overføringsindretning til høreapparater og tilsvarende overføringsfremgangsmåde - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en overføringsindretning til overføring af audiodata til et høreapparat med en sendeindretning til sending af audiodata i et Bluetooth-signal, en koder, som er integreret i sendeindretningen til komprimeringen af audiodataene før sendingen, og en relæstation til omformning af Bluetooth-signalerne fra sendeindretningen til et signal til induktiv overføring til høreapparatet. Derudover angår den foreliggende opfindelse en tilsvarende fremgangsmåde til overføring af audiodata til et høreapparat.

Der foreligger et voksende behov for at overføre audiodata til tale eller musik fra fjernsynsapparater eller Hi-fi-apparater på trådløs og bredbåndagtig måde til høreapparater. Især skal overføringen også være mulig til et høreapparatsystem med to høreapparater til bineural forsyning.

Med henblik på kabelfri audiooverføring til høreapparater anvendes i overvejende grad FM-apparater eller infrarøde apparater. Herved drejer det sig om apparater som påsættes i stedet for et høreapparat, og som tilbydes som påhæftningsmo-dul til høreapparater eller er integreret i et høreapparat under tydelig ekstra pladsbehov.

Til audiooverføringen kommer der i princippet flere elektromagnetiske overføringsmåder i betragtning. Således kan der f.eks. anvendes højfrekvens-fjernfelt-overføringssystemer og induktive nærfeltoverføringssystemer. Ved hjælp af et digitalt, induktivt overføringssystem kan der under plads- og strømbesparende korte afstande (mindre end 1 til 2 m) slås bro over til høreapparatet. Til audiooverføringen fra fjernsynsapparater eller Hi-fi-anlæg benyttes der dog et fjernfeltover-føingssystem til større afstande (rækkevidde ca. 10 m) med henblik på en meningsfuld drift.

Fra efterfølgende tilgængeliggjort patentansøgning DE 10 2005 005 603.2 kendes en dataoverføringsindretning til trådfri dataoverføring til et høreapparat, og som indebærer en højfrekvens-modtageindretning til modtagelsen af et højfrekvent moduleret signal fra en ekstern sendeenhed. En blandeindretning tjener til at blande det højfrekvente modulerede signal med et referencesignal med lignende høj frekvens, således at der kan fremstilles et moduleret udgangssignal, hvis bærefrekvens er mindst en størrelsesorden mindre, og som egner sig til den induktive overføring. Endelig overføres udgangssignalet induktivt til høreapparatet ved hjælp af en sendeindretning. Denne omsætningsfremgangsmåde resulterer i en minimal forsinkelsestid over hele radiostrækningen, da der fuldstændigt gives afkald på en demodulation og en dekodning samt en fornyet modulation og kodning. Ulempen ved denne overføring er dog, at den totale radiostrækning skal opbygges individuelt, da dataraten i højfrekvensoverføringsafsnittet skal tilpasses dataraten i afsnittet med induktiv overføring.

Fra US 2006/0039577 A1 kendes en fremgangsmåde og et apparat til trådløs kommunikation i forbindelse med et høreapparat ved hjælp af et induktivt interface. Kommunikationen sker fra et eksternt apparat ved hjælp af Bluetooth til en relæstation og derfra ved hjælp af induktiv overføring til høreapparatet.

Derudover beskriver artiklen Bluetooth Audio Video Working Group: ’’Advanced Audio Distribution Profile Specification - Adopted version 1.0”, 22. maj 2003 (2005-05-22), side 1-75, XP002632596 fundet på Internettet: URL:http://www7.informatik.uni-erlangen.de/~dulz/fkom/06/Material/6/Blue-tooth/ A2DPspecv10.pdf (fundet den 4. november 2011) en audiocodec ifølge A2DP-version 1.0 af Bluetooth. Ud over codec-typen SBC nævnes der også her MPeg-1 og MPeg-2. Derudover nævntes for SBC aftastningsraten fra 16 til 48 kHz.

Formålet med opfindelsen består i at foreslå en overføringsindretning og en tilsvarende overføringsfremgangsmåde, som indebærer lavere udviklingsomkostninger.

Dette opnås ved hjælp af en overføringsindretning ifølge krav 1. I overensstemmelse hermed foreslås der ifølge opfindelsen en fremgangsmåde ifølge krav 5. På fordelagtig måde kan der gås tilbage til standardiserede komponenter, såsom Bluetooth-sender og Bluetooth-modtager, samt den tilsvarende Bluetoothoverfø-ringsprotokol. BT-overføringssystemets standardiserede komponenter tilpasses audioanvendelser (f.eks. fejlbeskyttelse.

Den opfindelsesmæssige overføring af data kan eventuelt foregå bidirektionelt. Således kan der også overføres data fra høreapparatet via den delvis standardiserede overføringsstrækning til et eksternt apparat.

Fortrinsvis er relæstationen integreret i høreapparatets eller høreapparaternes fjernbetjening eller også f.eks. i fjernsynsfjernbetjeningen. Derved skal brugeren ikke benytte et ekstraapparat til den trådløse dataoverføring. Audiobåndbredden efter komprimeringen ved hjælp af koderen er mindre end 15 kHz og ligger på mere gunstig måde imellem 8 og 12 kHz. Derved bliver audiodatastrømmen allerede på sendesiden således komprimeret, at der ikke ankommer nogen ikke-for-arbejdbare informationer i høreapparatet.

Derudover ligger dataraten i Bluetooth-signalet under 150 kBit/s. Herved skal der ikke foregå nogen speciel komprimering til den induktive overføring i basisbåndet.

Opfindelsen beskrives nu nærmere under henvisning til tegningen, hvor figur 1 viser et overføringssystem med en relæstation til dekodning og fornyet kodning, og figur 2 et overføringssystem ifølge opfindelsen med en relæstation uden nykodning.

Det i det følgende nærmere beskrevne udførelseseksempel udgør en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse. Til bedre forståelse af opfindelsen beskrives først et overføringssystem ifølge den kendte teknik, som i figur 1 er gengivet skematisk. I overensstemmelse med det i figur 1 viste system skal et stereo-audiosignal 1 overføres fra et fjernsynsapparat eller et Hi-fi-anlæg til et høreapparat eller et høreapparatsystem til bineural forsyning. Audiosignalerne aftastes og kodes i en Bluetooth-sender 3. Ved denne kodning bliver dataene komprimeret og blokvis sammenfattet. Bluetooth-senderen 3 understøtter flere standard-koder, hvoraf en koder 4 valgfrit kan anvendes til overføringen. På Bluetooth-A2DP-typisk måde aftastes audiosignalet 1 med 44,1 eller 48 kHz, således at der fås en audiobånd-bredde på 20 til 24 kHz til det sendte signal. Dataraten r_bt udgør typisk 230 til 350 kBit/s. Standard-Bluetooth-overføringsstrækningen 5 muliggør en trådløs kommunikation med en rækkevidde på op til ca. 10 m. I en fjernbetjening 6 er der anbragt en standard-Bluetooth-modtager med en passende Bluetooth-dekoder 7 til at dekode de audiodata, som er kodet på Blue-tooth-overføringsstrækningen 5. Til den efterfølgende induktive overføring til høreapparatsystemet 2 skal dataraten reduceres til værdien r_hg. Derfor er der i fjernbetjeningen 6 tilvejebragt en høreapparatkoder 8, som reducerer dataraten tilsvarende og leverer en audiobåndbredde på fra 8 til 10 kHz. Således kodet sendes dataene via den induktive overføringsstrækning 9 til høreapparatsystemet 2. Hvert høreapparat i høreapparatsystemet 2 har en passende høreapparatdekoder 10, 11.

Den større afstand fra et fjernsynsapparat eller et Hi-fi-anlæg til høreapparat kan der således dannes bro over ved anvendelsen af en standard-overføringsfremgangsmåde til en høreapparatfjernbetjening med minimalt besvær og minimale omkostninger. Som standardoverføringsfremgangsmåde anvendes Bluetooth-fremgangsmåden, som udgør den mest udbredte standard til trådløs stereo-audio-overføring i et hus. Den ’’sidste meter” fra fjernbetjeningen til høreapparatet dannes der til sidst bro over på induktiv måde.

Mere konkret bliver audiosignalet digitaliseret i Bluetooth-sendestationen 3 og overført ved hjælp af den standardiserede audiooverføringsprotokol A2DP til relæstationen, nemlig fjernbetjeningen 6. Denne standardprotokol foreskriver understøtningen af en licensfri codec, nemlig SBC. Derudover kan der også anvendes andre bestemte codecs, f.eks. MP3, som dog ikke egner sig til TV-brugen (på grund af den høje algoritmiske forsinkelse). Derudover åbner standarden mulighed for defineringen/anvendelsen af en producentafhængig codec.

Som allerede nævnt ovenfor overføres der på Bluetooth-strækningen 5 standardmæssigt sammenlignelige høje datamængder. Ved SBC udgør dataraten r_bt = 230 til 350 kBit/s. Overføringen til høreapparaterne skal dog foregå med så vidt muligt små komponenter og så vidt muligt strømbesparende. Derfor er der her valgt den induktive overføringsstrækning 9, ved hvilken dog dataoverføringsraten skal reduceres for at øge effektiviteten og muliggøre tilsvarende strømbesparelse. Datareduktionen sker ved omkodning af Bluetooth-A2DP-datastrømmen i relæstationen eller fjernbetjeningen 6 til en høreapparatdatastrøm.

Den i figur 1 afbillede løsning til den trådløse radiooverføringsstrækning har dog nogle ulemper. For det første er den standardmæssige Bluetooth-dataoverføring med høj båndbredde ineffektiv til brugen med et høreapparat. Grunden hertil ligger i, at høreapparatet på grund af forskellige kvalitetskrav normalt anvendes med lavere audiobåndbredde (ca. 8 til 10 kHz) end audioanvendelser til normalt hørende (større end 20 kHz). Derudover fører omkodningen i relæstationen til en reduceret audiokvalitet og frembringer et forøget strømforbrug, hvorved relæstationens brugstid reduceres. En yderligere ulempe består i, at talens og musikkens forsinkelsestid fra fjernsynsapparatet til høreapparatet på grund af den dobbelte kodningsforsinkelse (lange audioblokke på Bluetooth-strækningen) og fjernbetjeningens forarbejdningsforsinkelser øges. Dette vurderes for så vidt kritisk, da der til audiooverføringen fra fjernsynet til høreapparatet skal sikres en synkronitet til billederne, og der ved hjælp af overlejringen af direkte lyd fra fjernsynet med overført audiosignal kommer til en uønsket farvning eller gråning i forbindelse med musik eller talesignal.

Ifølge opfindelsen anvendes derfor det i figur 2 principielt viste system. I en sendestation 13 overføres TV- eller Hi-fi-signalet 1 ved hjælp af en høreapparatkoder 14 til et ønsket høreapparatformat. Dette udmærker sig ved audiobåndbredder på fra 8 til 10 kHz. Derudover bliver signalet ved hjælp af høreapparatkoderen 18 således kodet, at der fremkommer en til den tilsluttende induktive overføringsstrækning egnet datarate r_hg. Denne realiseres ved hjælp af en passende bloklængde i forbindelse med datablokkene. Høreapparatkoderen 14 med hvilken stereosignalet efter en digitalisering kom-primeres med høreapparataftastningsrate fungerer som standardkonform alternativ i A2DP-anvendelsen af Bluetooth til SBC-koderen. SBC’en kan ligeledes understøttes i senderen, men anvendes dog ikke til høreapparatanvendelsen. Den resterende del af den fysiske overføring per A2DP-protokol af Bluetooth kan indsættes uændret til Bluetooth-overføringsstrækningen 15. I fjernbetjeningen 16 modtages Bluetooth-datastrømmen i høreapparatformatet med en standard-Bluetooth-modtager og kan uden omkodning eller digital aftast-ningsrateomformning videreføres til en induktiv sender i fjernbetjeningen 16. Bluetooth-modtageren og den induktive sender er derfor symboliseret i figur 2 som en bypass 17. Den resterende dataoverføringsstrækning, nemlig den induktive overføringsstrækning 9 samt høreapparatsystemet 2 med høreapparatkoderen 10 og 11 svarer til dem, der er anvendt i figur 1. Ved den totale overføring ifølge figur 2 svarer således nyttedataraten og taktraten på Bluetooth-stræknin-gen 15 til den på den induktive overføringsstrækning 9, dvs. r_bt = r_hg. På grund af anvendelsen af Bluetooth-standarden kan størstedelen af overføringsstrækningen til høreapparatbæreren realiseres på enkel og udviklingsmæssigt let måde og med lave omkostninger. Den ’’sidste meter” til høreapparatet sker ved hjælp af den induktive strækning 9 særligt energibesparende. Flytningen af høreapparatkoderen og aftastningen af høreapparattakten til Bluetooth-sende-stationen 13 indebærer følgende fordele: a) Effektiviteten i standardstationen og i fjernbetjeningen kan øges. Blue-tooth-overføringen per A2DP-protokol kan nemlig gennemføres med tydeligt lavere datarate end i standardanvendelsen med SBC. Derved sinkes strømforbruget i sende- og relæstationen. Derudover bortfalder den dyre omkodning i fjernbetjeningen, hvilket fører til yderligere strømbesparelse. Derfor kan der især ved relæstationen opnås en længere batteribrugstid eller en sjældnere udskiftning af batterier. b) Da både Bluetooth-codec (kodning/dekodning) og også høreapparat-co-dec udgør tabsbehæftede transformationer, stiger audiokvaliteten af det totale signal, da der i systemet ifølge opfindelsen og ifølge figur 2 kun skal kodes/dekodes en gang. c) Et vigtigt kvalitetstræk ved det totale system er audiosignalets forsinkelse som følge af overføringen. For det første overlejres i TV-anvendelsen den direkte lyd fra fjernsynsapparatet med det per radio overførte signal i høreapparatbærerens øre og fører til generende farvning eller rungning. For det andet skal billedets synkronitet med tonen være sikret. Med fremgangsmåden ifølge opfindelsen minimeres forsinkelsestiden ved eliminering af en kodningsforsinkelse og en forarbejdningsforsinkelse i fjernbetjeningen.

Claims (6)

1. Overføringsindretning til overføring af audiodata til et høreapparat (2) med - en sendeindretning (13) til sending af audiodata i et Bluetooth-signal, - en koder (14), som er integreret i sendeindretningen (13) til komprimeringen af audiodataene før sendingen, og - en relæstation (16) til omformning af Bluetooth-signalerne fra sendeindretningen (16) til et signal til induktiv overføring til høreapparatet (2), kendetegnet ved, at - koderen adskiller sig fra en SBC-koder, og audiobåndbredden efter komprimeringen ved hjælp af koderen (14) er mindre end 15 kHz, - der i relæstationen (16) ved omformningen ikke gennemføres nogen omkodning, således at Bluetooth-signalets datarate og taktrate svarer til den induktive overføring, - sendeindretningen (13) sender i overensstemmelse med Bluetoothens A2DP-protokol, og - dataene i Bluetooth-signalet ligger under 150 kBit/s.

2. Overføringsindretning ifølge krav 1, hvorved overføringen af data er bidirek-tionelt gennemførlig.

3. Overføringsindretning ifølge krav 1 eller 2, hvorved relæstationen (16) er integreret i en fjernbetjening.

4. Overføringsapparat ifølge et af de foregående krav, hvorved audiobåndbredden efter komprimeringen ved hjælp af koderen (14) ligger imellem 8 og 12 kHz.

5. Fremgangsmåde til overføring af audiodata til et høreapparat (2) med - kodning af audiodata ved hjælp af en koder (14) til komprimeringen af audiodataene, - sending af audiodataene til en relæstation (16) i et Bluetooth-signal, - omformning af Bluetooth-signalet til et signal til induktiv overføring til høreapparatet (2), kendetegnet ved, at - koderen (14) adskiller sig fra en SBC-koder, hvorved audiobåndbredden efter komprimeringen ved hjælp af koderen er mindre end 15 kHz, - der ved omformningen ikke gennemføres nogen omkodning, således at Bluetooth-signalets datarate og taktrate svarer til signalets til den induktive overføring, - sendingen foregår i overensstemmelse med Bluetooth A2DP-protokol, og - dataraten i Bluetooth-signalet ligger under 150 kBit/s.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvorved overføringen af data er bidirektionelt gennemførlig.