JP2020113971A - 送信電力の動的変化を伴う近距離磁気誘導無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】近距離磁気誘導に基づく装置間通信リンクを使用してリンクされた複数の装置によって構成される聴覚装置システムを提供する。【解決手段】聴覚装置システム1は、4つの装置2、3、4、5を含む。装置2、4は、補聴器装置であり、装置3、4は補聴器システムにおける補助装置である。通信リンク6、7、8は、装置2、3、4、5の対の間の双方向通信を可能にする。通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロットと少なくとも第2タイムスロットとを備えるフレームを定義する。装置2と装置4との間の双方向通信は、第1送信電力レベルによって第1タイムスロットにおいて通信し、装置2と装置3及び装置4と装置5との間の双方向通信は、第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって第2タイムスロットにおいて通信する。【選択図】図1
Description
本発明は、聴覚装置システムに関する。特に、聴覚装置システムのための近距離磁気誘導リンクおよび対応する通信方法によって通信する空間的に分離された装置を含む聴覚装置システムに関する。
聴覚装置システムは、一般的に周知である。聴覚装置システムは、補聴器システムのユーザの外耳道内に聴力損失補償音声を提供する補聴器システムを含み得る。
聴覚装置システムの他の例はヘッドセットであり、これは、聴力損失補償を実施しないが、音源装置、例えば、携帯電話または無線レシーバなど、からの音声を外耳道内へ提供する。
無線装置システムは、多くの場合、それぞれが別個のハウジングを有する複数の装置を含み、それぞれの装置は、ユーザにおける異なる位置、特に、ユーザの頭部の周りに配置される。
補聴器システムとして機能する聴覚装置システムは、ユーザのそれぞれの耳の耳介の後ろに着装される2つの装置を含み得る。これらの装置は、聴力損失補償を提供するための電気部品、例えば、マイクロホン、増幅器、およびマイクロコントローラ/信号プロセッサなど、を収容する、耳介の後ろに着装するために特別に形状化された、Behind−The−Ear(BTE)型ハウジングを有する。出力トランスデューサ、例えば、小型のラウドスピーカまたはレシーバなど、は、ユーザの各外耳道内へ聴力損失補償音声を提供するReceiver−In−the−Ear(RIE)として外側外耳道に配置され得る。これらの出力トランスデューサは、ユーザの外側外耳道内への挿入のため、特別に形状化されたIn−the−Ear型ハウジング、イヤピースのシェルまたはイアモールドによって囲まれ得る。
例えば、外部装置に対して補聴器システムのためのインタフェースなどを提供する補助装置も、当技術分野において既知である。これらの外部装置は、テレビセット、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤ、ストリーミング装置、プログラミング装置、試験装置、外部マイクロホンアレイなど、を含み得る。いくつかの補助装置は、インタフェース機能を提供し、かつ聴覚装置システムの別の装置のBTEハウジングの端部に接続するために特別に適合された電子回路部品を収容するいわゆる「ピギーバック式」ハウジング内に配置され得る。そのような「ピギーバック式」ハウジングは、しばしば、「ブート」、「オーディオブート」、または「オーディオシュー」と呼ばれる。
そのようなモジュール式システム構成は、ユーザに対する簡便さに関して有利であり、聴覚装置システムのプロバイダに対して、さらなるアップグレード能力を提供する。
複数の装置を含む聴覚装置システムは、複数の装置の間の通信機能を必要とする。装置間のいくつかの通信は、単方向であるが、他のいくつかの装置は、双方向通信も必要とする。
例えば、BTEハウジングとIn−the−Ear型ハウジングとの間などにおいて電気ケーブルを使用する、またはBTEハウジングおよび取り付けられたピギーバック式ハウジングに直接隣接して配置される物理的コネクタを使用する結線通信を介した直接通信は、当技術分野において既知である。
それでも、特に複数の接点を有する物理的コネクタ、および外部配線は、空間を必要とし、それは、製造コストを増加させ、着装および損傷に対して影響を受けやすい。これらの問題は、個々の装置と、聴覚装置システムが備え得る必須の装置間通信リンクと、を合わせたものである。
補聴器装置間の通信を向上させるための既知のアプローチは、無線通信、特に近距離磁気誘導(NFMI)を使用することである。このアプローチは、従来の誘導ループと同様である。既知の補聴器システムにおいて、両耳補聴器システムの2つの補聴器装置は、近距離磁気誘導によって通信し、メモリ容量に対する同時調整の便利さ、および両方の補聴器装置の間でのバイノーラル信号処理の有益性を提供する。
典型的には、NFMI通信を使用する聴覚装置システムのための通信プロトコルは、個々の装置の各対の間において双方向通信を実践するために時間分割技術を使用する。2つの装置の間の各通信リンクは、第1装置から第2装置へまたはその逆への通信方向に対して、タイムスロットを割り当てる。2つの装置の間の各通信リンクに対して、通信プロトコルによって2つのタイムスロットが提供される。必要なタイムスロットの数は、聴覚装置システムの装置の数の増加により、その間の通信リンクの数に伴って増加する。
しかしながら、時間分割多重化の使用は、通信帯域幅としてのモジュールアプローチの利点を減少させ、したがって、2つの装置間の個々の通信チャンネルのためのデータレートが減少する。
したがって、近距離磁気誘導に基づく装置間通信リンクを使用してリンクされた複数の装置によって構成される現状の技術水準の聴覚装置システムは、改良の対象であり得る。
独立請求項1に記載の聴覚装置システムおよび聴覚装置システムのための通信方法は、上記において説明される問題に対する有利な解決策を提供する。
従属請求項は、さらなる有利な実施形態を定義する。
少なくとも3つの装置を備える聴覚装置システムであって、3つの装置は、例えば両耳補聴器システムを形成する2つ以上の補聴器装置を含む。少なくとも3つの装置は、所定の通信プロトコルに基づいて近距離磁気誘導無線リンクよってお互いに無線で通信する。所定の通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロットと少なくとも第2タイムスロットとを備えるフレームを定義する。少なくとも3つの装置における装置の少なくとも第1対は、第1タイムスロットにおいて通信し、少なくとも3つの装置における装置の少なくとも第2対は、第2タイムスロットにおいて通信する。装置の第1対は、第1送信電力レベルによって第1タイムスロットにおいて送信し、装置の第2対は、第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって第2タイムスロットにおいて送信する。
ある特定の実施形態において、少なくとも3つの装置のうちの1つの装置は、装置の第1対と装置の第2対の両方に含まれる。そのような実施形態のいくつかにおいて、聴覚装置システムがユーザによって着装されるとき、装置の第1対における装置の間の第1距離は、装置の第2対における装置の間の第2距離より大きい。
第1対における装置および第2対における装置は、第1距離が第2距離より大きい構成において使用されるように構成され得る。これは、例えば、装置の第1対が、補聴器ユーザのそれぞれの耳または耳内に着装されるように構成された補聴器装置の対である場合、および装置の第2対が、補聴器の1つと、補聴器の1つに関連付けられた補助装置、例えば、オーディオシューなど、とを含む場合である。
さらに、第1送信電力レベルは、好ましくは、第2送信電力レベルより高い。さらに、そのような実施形態のうちのいくつかにおいて、第2送信電力レベルは、好ましくは、非常に弱いため、およそ第1距離またはより遠い距離において、顕著な干渉を生じない。
聴覚装置システムのいくつかの実施形態は、第1補聴器装置と、第2補聴器装置と、第1補聴器装置と無線で通信するように適合された第1補助装置、例えば、第1オーディオシューなど、と、第2補聴器装置と無線で通信するように適合された第2補助装置、例えば、第2オーディオシューなど、とを含む。
そのような実施形態のいくつかにおいて、補聴器システムがユーザによって着装されたとき、第1補聴器装置と第1補助装置との間および第2補聴器装置と第2補助装置との間のそれぞれの距離は、第1補聴器装置と第2補聴器装置との間の距離より短い。そのような実施形態のいくつかにおいて、装置の第1対は、第1および第2補聴器装置を含み、ならびに装置の第2対は、第1補聴器装置と第1補助装置とを含む。いくつかの実施形態において、装置の第3対は、第2補聴器と第2補助装置とを含む。装置の第3対は、第1送信電力レベルとは異なる第3送信電力レベルによって、第2タイムスロットにおいて送信するように構成される。第2および第3送信電力レベルのそれぞれは、第1送信電力レベルより弱い。後者の聴覚装置システムの利点は、第2および第3送信電力レベルは弱すぎるため2つの通信チャンネルの間において実質的な干渉を生じないので、第2タイムスロットにおいて第1補聴器装置および第1補助装置の2つの通信チャンネルの間のクロストークを避けつつ、第1および第2補聴器装置は、第1送信電力レベルを使用して第1タイムスロットにおいてお互いに通信し得、ならびに第2および第3送信電力レベルを使用して第2タイムスロットにおいてそれらのそれぞれの補助装置と通信し得ることである。
装置の第1対および装置の第2対の間の近距離磁気誘導無線リンクのために異なる電力レベルを使用することにより、ユーザが着装した場合に、装置の第1対における装置同士、および装置の第2対における装置同士による、対象の装置の空間配置に適合された好適な送信電力レベルの使用が可能となる。請求項に記載される聴覚装置システムは、補聴器装置間における既知の近距離磁気誘導無線リンクの静的な送信電力レベルの代わりに、装置の対が近接している場合に、より低い送信電力レベルを使用することを可能にする。したがって、本発明の聴覚装置システムの電力消費は、現状技術水準と比べて抑えられる。
さらに、本聴覚装置システムは、異なる近距離磁気誘導無線リンクにおいて、同じ周波数において並行した無線近距離磁気誘導通信を可能するという、さらなる有益性を有するが、これは、本聴覚装置システムにおいて可能なより低い送信電力レベルが、ユーザの頭部の反対側に配置されたトランスミッタとレシーバとの間の干渉および/またはクロストークを減じるかまたは排除するためである。
利用可能な周波数スペクトルのより効率的な利用につながる周波数分割多重通信方式の多重アクセスシステムのように、異なる通信チャンネルのために異なる周波数を使用する必要はない。したがって、本発明の実施形態において、第1および第2タイムスロットにおける送信は、実質的に同じ周波数において、例えば、同じ周波数チャンネルまたは周波数帯において、実施され得る。この特徴は、聴覚装置システムが、第1および第2タイムスロットの両方において、外部源、すなわち、ユーザの現在の環境およびユーザ自身、から最小限の干渉および反射しか受けない周波数チャンネルにおいて送信することを可能にする。同時に、異なる送信電力レベルに起因する、聴覚装置システムの装置間の干渉を避けることを可能にする。
さらに有利なことに、装置の異なる対の間の異なる通信チャンネルの間において十分な分離を確保するために、通信プロトコルにおいてより多くのタイムスロットを想定する必要はなく、そのため、装置間の通信帯域の増加、したがって、データ転送速度の増加が、本聴覚装置システムによって達成される。
好ましい実施形態により、聴覚装置システムの少なくとも3つの装置の少なくとも1つの第1装置は、制御回路を含む。制御回路は、少なくとも3つの装置の少なくとも2つの第2装置における受信したタイプ識別子に基づいて、第1送信電力レベルおよび/または第2送信電力レベルを選択するように構成される。追加的に、または選択的に、制御回路は、少なくとも3つの装置の各第2装置へのそれぞれの近距離磁気誘導無線リンクの通信リンク品質の動的評価に基づいて、第1送信電力レベルおよび/または第2送信電力レベルを選択するように構成される。
例えば、初期ペアリングセッションの際などに、第1装置と第2装置との間で装置タイプ識別子を交換することにより、聴覚装置システムの装置の空間配置を簡便に決定することができる。その結果、より複雑な送信品質測定を行うことなく、必要とされる近距離磁気誘導無線リンクのための好適な送信電力レベルを決定することができる。したがって、有利なことに、聴覚装置システムの実践コストは低いながら、現状技術水準に勝る有益性が完全に実現される。
有利な実施形態による聴覚装置システムは、制御回路が、少なくとも2つの第2装置のそれぞれから少なくとも1つの第1装置によって受信された通信信号の通信リンク品質を計算することにより、少なくとも3つの装置の各第2装置への近距離磁気誘導無線リンクの通信リンク品質の動的評価に基づいて、第1送信電力レベルおよび/または第2送信電力レベルを選択するように構成されることによって特徴付けられる。
通信リンク品質の監視は、近距離磁気誘導無線リンクにおいて受信された通信信号をモニターすることによって、動的にかつ並行して実施され得る。これは、並行リンクを妨げることなく各リンクにとって許容可能な品質を実現するために、通信の実際の品質をオンラインモニタリングして好適な送信電力を選択するために実際のリンク品質を評価することを可能にする。聴覚装置システムの作動中での送信電力レベルの適応的または動的調整が可能となる。
聴覚装置システムの好ましい実施形態において、制御回路は、評価される通信リンク品質が所定の最低通信リンク品質未満まで下がった場合に、送信電力レベルを増加させるように構成される。
したがって、突然に通信チャンネルにノイズ成分が追加された場合であっても、各近距離磁気誘導通信リンク品質の送信品質の動的適合が可能である。それに対して、最初に選択される送信電力レベルは、遭遇し得るかまたはし得ない、可能性のある全てのさらなるノイズ源を考慮する必要がない。したがって、聴覚装置システムの効率的な電力マネージメントが可能である。このことは、バッテリによって作動される聴覚装置システムの場合に、特に有利である。
聴覚装置システムの周囲の電磁干渉(EMI)レベルは、例えば、さらなる干渉性RFノイズ源およびそれによる通信リンク品質の悪化などに起因して、突然、増加する場合がある。しかしながら、本発明による送信電力レベル選択の適応性は、即座の調整、この場合は送信電力レベルを増加させること、によって対応し得、それにより、許容可能な通信リンク品質が、聴覚装置システムに対して達成される。
聴覚装置システムのさらなる有利な実施形態は、評価される通信リンク品質が所定の最低通信リンク品質を超えた場合に、制御回路が送信電力レベルを減少させるように構成されることによって特徴付けられる。
それにより、第1装置は、最大または高送信電力レベルにおいて通信セッションを開始し得、次いで、最低通信リンク品質閾値に達するまで、送信電力レベルを、徐々に、例えば、段階的に、減少させ得る。したがって、最終的に選択された送信電力レベルは、利用可能な電力の最も効率的な使用を確保するものである。このことは、バッテリ駆動式装置、例えば、聴覚装置システムおよび補聴器システムなどの場合に、最も有利である。
聴覚装置システムの実施形態における有利な制御回路は、少なくとも2つの第2装置のそれぞれから近距離磁気誘導無線リンクを介して少なくとも1つの第1装置によって受信された通信信号のパケット誤り率およびビット誤り率のうちの少なくとも一方を計算することによって通信リンク品質を特定するように構成される。
例えば、受信されたデータパケットの巡回冗長検査(CRC)コードを使用することによって、または、ビット誤り率(BER)計算を実施することによって、パケット誤り率を特定する制御回路により、通信リンク品質の効果的な検査および評価が可能である。
さらなる有利な実施形態において、聴覚装置システムは、制御回路が、第1近距離磁気誘導トランシーバを介してペアリングセッションにおいて少なくとも2つの第2装置のそれぞれの装置タイプ識別子を交換することによって特徴付けられる。
ペアリングセッションにおいて装置タイプ識別子を交換することは、聴覚装置システムの個々の装置の距離に関する情報を取得する非常に効率的な方法である。したがって、近距離磁気誘導無線リンクの通信チャンネルの特性を測定するための、受信された通信信号の複雑な測定または評価あるいは特殊な音声信号の発生なしに、好適な送信電力レベルが選択され得る。
聴覚装置システムの好ましい実施形態の制御回路は、特に第1送信電力レベルにおいて、問合せ信号またはビーコン信号をペアリングセッションの間に送信するように、第1近距離磁気誘導トランシーバを制御するように構成される。第1送信電力レベルは、第2送信電力レベルより高い。
有利なことに、聴覚装置システムは、問合せ信号および/またはビーコン信号を受信したときに、第2装置タイプのための装置タイプ識別子を含む応答信号を送信するように構成された少なくとも3つの装置の少なくとも2つの第2装置を含む。
好ましくは、少なくとも2つの第2装置のうちの1つは、補助装置であり、少なくとも1つの外部マイクロホン配置、例えば、ネックウォーン式(neck−worn)マイクロホンシステム、無線レシーバ、携帯電話インタフェース、バッテリ充電装置、リモートコントロールインタフェース、誘導ループインタフェース(テレコイル)、およびFMレシーバ装置など、を含む。
補助装置は、聴覚装置システムの他の装置に対するそれぞれの相対距離および方向性において所定の位置に配置され得る。例えば、補助装置は、例えば、第1装置を伴うピギーバック式構成において、第1装置に対して直接隣接して配置され得、この場合、第1装置は、好ましくは補聴器装置であり得る。したがって、それぞれユーザの左耳および右耳に配置された2つのモノラル聴覚装置(補聴器)の間の近距離磁気誘導無線リンクに必要な送信電力レベルと比べてかなり低い送信電力レベルで十分であろう。したがって、補助装置を含む聴覚装置システムの場合、適応的に選択可能な送信電力レベルは、特に有利である。
聴覚装置システムは、好ましくは、モノラル補聴器およびモノラルヘッドセットのうちの少なくとも一方である少なくとも1つの第1装置を含む。本発明の第2態様により、第1態様による聴覚装置システムのための補聴器装置は、目的の技術的問題を取り扱う。
補聴器装置は、制御回路と近距離磁気誘導トランシーバとを含む。補聴器装置は、所定の通信プロトコルに従って近距離磁気誘導トランシーバを介して通信するように構成される。所定の通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロットと少なくとも第2タイムスロットとを含むフレームを定義する。制御回路は、第1送信電力レベルにより第1タイムスロットにおいて第2デバイスに第1送信信号を送信し、第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルにより第2タイムスロットにおいて第3デバイスに第2送信信号を送信するように近距離磁気誘導トランシーバを制御するように構成される。
本発明の第3態様による聴覚装置システムのための通信方法は、少なくとも3つの装置を含む聴覚装置システムを示しており、この場合、少なくとも3つの装置は、所定の通信プロトコルに基づいて近距離磁気誘導無線リンクを介して相互に無線で通信するように構成される。所定の通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロットと第2タイムスロットとを含むフレームシステムを定義する。通信方法は、少なくとも3つの装置における装置の第1対が第1送信電力レベルによって第1タイムスロットにおいて通信するステップと、少なくとも3つの装置における装置の第2対が、第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって第2タイムスロットにおいて通信するステップとを含む。
第3態様による聴覚システムのための通信方法は、第1態様の聴覚装置システムまたは第2態様の補聴器装置のために使用され得る。さらに、第1態様の聴覚装置システムは、本発明の第2態様による補聴器装置を含み得る。
本発明によるシステムおよび方法について、図を参照しながらより詳細に説明する。
図面の詳細な説明
聴覚装置システムおよび対応する通信方法の様々な実施例および実施形態の図面の詳細な説明において、同じ参照番号は、同じまたは対応する要素を表している。図の以下の説明は、簡潔さのために、可能であると考えられる場合、異なる図における同じ要素または対応する要素の説明を省略している。
聴覚装置システムおよび対応する通信方法の様々な実施例および実施形態の図面の詳細な説明において、同じ参照番号は、同じまたは対応する要素を表している。図の以下の説明は、簡潔さのために、可能であると考えられる場合、異なる図における同じ要素または対応する要素の説明を省略している。
図1は、聴覚装置システム1の概要を提供している。図示されている聴覚装置システム1は、単なる実施形態であり、4つの別々の装置2、3、4、5を含む。装置2、3、4、5のそれぞれは、自身のハウジングを有しており、他の装置2、3、4、5のそれぞれに対して異なる空間位置に配置される。
聴覚装置システム1は、好ましくは、補聴器システムである。第1装置2は、聴覚装置システム1における、ユーザの左耳に配置された左補聴器(LHI)である。第2装置4は、聴覚装置システム1における、ユーザの右耳に配置された右補聴器(RHI)である。
したがって、第1装置2と第2装置4との間の距離d1は、聴覚装置システム1の典型的な用途シナリオにおいて、約0.17mであってもよい。
第3装置3および第4装置5はそれぞれ、補聴器システムにおける補助装置であってもよい。例えば、第3装置3は、無線オーディオシューであってもよく、場合により、無線ダイレクトオーディオシュー(DAI)とも呼ばれ、好ましくは、第1装置2のハウジングに隣接するピギーバック式ハウジング内に配置される。したがって、第3装置3は、第2装置4よりも第1装置2の非常に近くに位置される。
したがって、第1装置2と第3装置3との間の距離d2は、聴覚装置システム1の典型的な用途シナリオにおいて、約0.01mであってもよい。
第4装置5は、補聴器システムのさらなる補助装置であり得る。例えば、第4装置5も、無線オーディオシューであってもよく、場合により、無線ダイレクトオーディオシュー(DAI)とも呼ばれ、第2装置4のハウジングに隣接するピギーバック式ハウジング内に配置され得る。したがって、第4装置5は、第1装置2よりも第2装置4の非常に近くに位置される。
したがって、第2装置4と第4装置5との間の距離d3は、聴覚装置システム1の典型的な用途シナリオにおいて、約0.01mであってもよい。
したがって、頭部に着装された聴覚装置システム1の用途において、一方の距離d1と他方の距離d2、d3との間には、大きな差が存在する。d1とd2、d3との間のこの差は、1桁以上でさえあり得る。
図1は、装置2、3、4、5の間における必要な通信リンク6、7、8も示している。示されている通信リンク6、7、8のそれぞれは、装置2、3、4、5の対の間の双方向通信を可能にする双方向通信リンクである。
第1通信リンク6は、第1装置2と第2装置4との間の双方向通信のために2つの通信チャンネルを提供する。さらに、第2通信リンク7は、第1装置2と第3装置3との間の双方向通信のために2つの通信チャンネルを提供する。さらに、第3通信リンク7は、第2装置4と第4装置5との間の双方向通信のために2つの通信チャンネルを提供する。
装置2、3、4、5の間の各通信リンク6、7、8は、図1には示されていない、装置2、3、4、5の第1および第2近距離磁気誘導通信ユニットによって提供される。各第1および第2近距離磁気誘導通信ユニットは、第1および第2近距離磁気誘導通信ユニットの間において通信信号を介してデータを送信/受信するために使用される近距離磁場を発生/感知するための、対応する近距離磁気誘導アンテナ(図1には示されない)に接続される。
第1および第2アンテナは、第1および第2近距離磁気誘導通信ユニットのそれぞれに作動的に接続された磁場アンテナであってもよい。
近距離磁気誘導通信(NFMI)は、装置間の通信のために、伝搬しない磁場を利用する。1つの装置における磁場アンテナ、例えば、コイルなど、は、非伝搬磁場を変調し、これは、別の装置の磁場アンテナによって受信および感知される。
NFMI通信システムは、自由空間中へと外に向かって放射する電磁波を発生させて伝送するためにアンテナが使用される、いわゆる「遠距離」通信を実施する他のタイプの無線通信システムとは異なる。放射された電磁波の電力密度は、アンテナとの距離に伴って、すなわち、距離の2乗に逆比例(1/r2)または−20dB/decadeにおいて減少し、これは、長距離通信を容易にするが、その一方で、NFMI通信システムは、送信エネルギーが局所的磁場内に含まれる、いわゆる「近距離」通信を実施する。磁場エネルギーは、自由空間中に放射されない。近距離伝送(near field transmission)の電力密度は、アンテナまでの距離の6乗に逆比例する割合(1/r6)または−60dB/decadeの割合で減少する。近距離と長距離との間のクロスオーバー点が、およそ、波長λを2πで割ったところに存在し、その点において、fMRI通信システムからの伝搬エネルギーは、全ての長距離システムと同じ伝搬則に一致し、例えば、放射されたエネルギーの電力密度は、距離の2乗に従って減少するが、しかしながら、クロスオーバー点では、伝搬されたNFMI通信システムのエネルギーレベルは、同等な長距離通信システムより−40dBから−60dB低い。
したがって、NFMI通信システムは、典型的には2m未満のショートレンジを有する。
典型的なRF通信において使用される標準的な変調スキーム、特に振幅変調、位相変調、および周波数変調は、NFMI通信システムにおいても使用することができる。
近距離通信の現在の商業的実践は、最も一般的には、キャリア周波数として約13.56MHzの周波数を使用し、約22.1mの波長λを有する。
本発明のある実施形態における好ましいモノラル聴覚装置は、1MHzから30MHzの範囲のキャリア周波数を使用して近距離通信を実施する。
特に好ましいのは、10.66MHz、または13.56MHz、または22.66MHzなどのキャリア周波数である。
NFMIフィールドは、RF電磁波とは対照的に、非常に少ない吸収においてヒトの組織を通って伝送され、これは、NFMI通信システムを、ヒトユーザの耳に配置された装置、したがってユーザの頭部の反対側に配置された装置間の通信にとって特に好適にしている。
第1および第2磁場アンテナのそれぞれは、欧州特許出願公開第3324650(A1)号においてより詳細に開示されるように、多層プリント回路基板(PCB)に組み込んでもよい。
好ましくは、第1および第2磁場アンテナのそれぞれは、低損失および低コストにおいて強磁場を提供するために、コイル、好ましくは磁気コアを有するコイル、好ましくはフェライトコアを有するコイルを含む。
好ましくは、第1および第2ハウジングの第1および第2磁場アンテナは、第1および第2ハウジングがモノラル聴覚装置の通常の使用のためにユーザの耳において意図された操作上の位置に着装されたときに、第1および第2磁場アンテナの一方によって発生されて第1および第2磁場アンテナの他方によって受信される磁場の最適な受信のために配置される。
受信磁場アンテナとして作動する各磁場アンテナのそれぞれは、それぞれ第1および第2ハウジングにおける第1および第2磁場アンテナの全ての他の方向および位置に対して、対応する出力信号と比べて、受信した変調磁場に対応して最大の信号を出力する。
例えば、第1および第2磁場アンテナは、それぞれ、モノラル聴覚装置の第1および第2ハウジングに位置決めされていてもよい。第1および第2ハウジングが、モノラル聴覚装置の通常の使用のためにユーザの耳の、意図された操作上の位置に着装される場合、第1および第2磁場アンテナのうちの一方によって発生される磁場の中心軸は、第1および第2磁場アンテナの他方によって発生される磁場における対応する中心軸に平行である。
好ましくは、最適な受信特性を実現するために、第1および第2磁場アンテナのうちの一方によって発生される磁場の中心軸は、第1および第2磁場アンテナの他方によって発生される磁場における対応する中心軸に一致する。
例えば、第1および第2磁場アンテナは、強磁場を提供するために、それぞれ、第1および第2コイルと第1および第2磁気コアとを含み得る。
第1および第2磁気コアを有する第1および第2コイルは、それぞれ、第1および第2ハウジングに位置決めされ得、それにより、第1および第2ハウジングが、モノラル聴覚装置の通常の使用のためにユーザの耳または耳内においてそれらの意図される操作上の位置に存在する場合、第1磁気コアの中心軸は、第2磁気コイルにおける対応する中心軸に平行であり、好ましくは、最適な受信のためには、対応する中心軸に一致する。
第1および第2磁気コアは、フェライトコアであってもよい。
第1磁場アンテナに接続される第1近距離磁気誘導通信ユニットも、別の装置とのフィールド無線通信、例えば、イヤ・ツー・イヤ通信、例えば、ユーザの頭部の反対側に着装される2つのモノラル聴覚装置の間の近距離無線通信、のために使用されてもよい。
近距離無線通信は、近距離無線通信ネットワークにおいて実施されてもよい。
モノラル聴覚装置は、有利には、バイノーラル聴覚システムに組み入れられてもよく、その場合、2つのモノラル聴覚装置は、データ、例えば、デジタル的にコード化されたオーディオ信号、信号処理パラメータ、制御データ、例えば、信号処理プログラムの識別など、のデジタル交換のために、NFMI通信を利用して相互接続され、任意選択により、他の装置、例えば、リモートコントロールなど、と相互接続される。
したがって、バイノーラル聴覚システムは、第1モノラル聴覚装置と第2モノラル聴覚装置とによって提供され、この場合、第1および第2モノラル聴覚装置のそれぞれは、第1磁場アンテナに接続された第1近距離磁気誘導通信ユニットを有し、第1近距離磁気誘導通信ユニットのそれぞれがそれぞれの第1磁場アンテナに接続される間、イヤ・ツー・イヤ通信、例えば、バイノーラル聴覚システムにおける第1および第2モノラル聴覚装置の間の近距離無線データ通信、を実施するために適合される。
選択的に、第1および第2モノラル聴覚装置の一方または両方は、第2ハウジングを有する。
図2は、既知の聴覚システム1のための通信スキームのタイムチャートを示している。
図2は、所定の通信プロトコルにおける1つのタイムフレーム(期間、フレーム)を表している。図1に示されるような聴覚システム1の個々の装置2、3、4、5の間の通信のために、所定の通信プロトコルが使用される。
フレームは、時間分割多重アクセスシステムのためのエンティティであり、この場合、装置の1つは、1つまたは複数のタイムスロットの間に送信し得るか、少なくとも1つの他のタイムスロットの間に受信し得るか、または1つまたは複数のタイムスロットの間に送信も受信もし得ない。
図2に示されるタイムチャートは、通信プロトコルの単一のフレームを表しており、これは、図1の聴覚システムの装置の間の通信を可能にする。フレームは、タイムスロットT1からT6として連続して付番された6つのタイムスロット9を含む。聴覚システム1の装置2、3、4、5の間の双方向通信リンク6、7、8を実践するために、フレームは、6つのタイムスロット9を含む。図2は、装置2、3、4、5がデータを送信し得か、装置2、3、4、5がデータを受信し得るか、またはデータを送信も受信もし得ない場合の各装置2、3、4、5について示している。
時間t0から時間t1の範囲であるタイムスロットT1の間、図2は、送信状態10の第1装置2を示している。送信状態10において、第1装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2装置4にデータを送信してもよい。したがって、第2装置4、特にその近距離磁気誘導通信ユニットは、第1タイムスロットT1の間、受信状態にある。聴覚システム1の他の装置3、5の近距離磁気誘導通信ユニットは、タイムスロットT1の間、非アクティブ状態12にある。
時間t1から時間t2の範囲であるタイムスロットT2の間、図2は、受信状態11の第1装置2を示している。受信状態11において、第1装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2装置4の近距離磁気誘導通信ユニットによって送信されたデータを受信し得る。したがって、第2装置4の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2タイムスロットT2の間、送信状態10にある。聴覚システム1の他の装置3、5の近距離磁気誘導通信ユニットは、タイムスロットT2の間、非アクティブ状態12にある。
したがって、タイムスロットT1、T2は、第1装置2と第2装置3との間の双方向通信を可能にする。
完全に対応する方式において、図2に表されたフレームのタイムスロットT3およびT4は、聴覚システム1の第1装置2と第3装置3との間の双方向通信リンク7のために確保される
完全に対応する方式において、図2に示されたフレームのタイムスロットT5およびT6は、聴覚システム1の第2装置4と第4装置5との間の双方向通信リンク8のために確保される。
所定の通信プロトコルのフレームの6つのタイムスロット9は、聴覚システム1の装置2、3、4、5の対(ピア・ツー・ピア通信)の間にタイムデュプレックス(TD)において双方向通信リンク6、7、8による時間分割多重アクセス(TDMA)通信システムを実践する。
図3は、ある実施形態による聴覚システム1の時間分割多重アクセススキームに対するタイムチャートを表している。
本発明の聴覚システム1のある実施形態による装置2、3、4、5の近距離磁気誘導通信ユニットは、少なくとも第1送信電力レベルまたは第2送信電力レベルによって送信信号においてデータを送信することができる。
好ましくは、近距離磁気誘導通信ユニットは、複数の別個の送信電力レベルによって送信信号においてデータを送信し得るか、または幅広い範囲の送信電力において連続して変化する送信電力レベルによって送信信号を発し得る。
図3は、本発明のある実施形態による所定の通信プロトコルの単一のフレーム(期間)を表しており、これは、図1の聴覚システムの装置2、3、4、5の間の通信を可能にする。フレームは、タイムスロットT1からT4として連続して付番された4つのタイムスロット9のみを含む。本発明の聴覚システム1の装置2、3、4、5の間の双方向通信リンク6、7、8を実践するために、フレームは、4つのタイムスロット9を含む。図3は、装置2、3、4、5が第1送信電力レベルによってデータを送信し得る場合、装置2、3、4、5が第2送信電力レベルによってデータを送信し得る場合、装置2、3、4、5がデータを受信し得る場合、または装置2、3、4、5がデータを送信も受信もし得る場合の各装置2、3、4、5について示している。
時間t0から時間t1の範囲であるタイムスロットT1の間、図3は、第1装置2が第1送信状態13にあることを示している。第1送信状態13において、第1装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第1送信電力レベルによって送信信号においてデータを第2装置4に送信し得る。したがって、第2装置4、特にその近距離磁気誘導通信ユニットは、第1タイムスロットT1の間、受信状態11にある。聴覚システム1の他の装置3、5の近距離磁気誘導通信ユニットは、タイムスロットT1の間、非アクティブ状態12にある。
時間t1から時間t2の範囲であるタイムスロットT2の間、図2は、第1装置2が受信状態11にあることを示している。受信状態11において、第1装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2装置4の近距離磁気誘導通信ユニットによって送信されたデータを受信し得る。したがって、第2装置4の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2タイムスロットT2の間、第1送信状態13にある。
聴覚システム1の他の装置3、5の近距離磁気誘導通信ユニットは、タイムスロットT2の間、非アクティブ状態12にある。
したがって、タイムスロットT1、T2は、第1装置2と第2装置3との間の双方向通信を可能にする。
第1装置2および第2装置4の近距離磁気誘導通信ユニットは、それぞれ、第1送信電力レベルによって送信信号を発する。
時間t2から時間t3の範囲であるタイムスロットT3の間、図3は、第1装置2が第2送信状態14にあることを示している。第2送信状態14において、第1装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2送信電力レベルによって送信信号においてデータを第3装置3に送信し得る。したがって、第3装置3、特にその近距離磁気誘導通信ユニットは、第3タイムスロットT3の間、受信状態11にある。
図1および図3の実施例は、第2送信電力レベルが第1送信電力レベルより低くあるべきことを示している。一方の第1装置2と第2装置4との間の空間距離d1は、他方の第1装置2と第3装置3との間の空間距離d2よりも長く、特に著しく長い。
したがって、第1装置2と第3装置3との間の近距離通信は、第2装置4および第4装置5に干渉しない。
タイムスロットT3の間、第2装置4は、第2送信状態14にある。第2装置2の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2送信電力レベルによって送信信号においてデータを第4装置5に送信し得る。したがって、第4装置5、特にその近距離磁気誘導通信ユニットは、第3タイムスロットT3の間、受信状態11または受信モードにある。
したがって、第2装置4と第4装置5との間の近距離通信は、第1装置2および第3装置3に干渉しない。
したがって、第1装置2と第3装置3との間の近距離通信は、第2装置4および第4装置5に干渉しない。
タイムスロットT4の間、第2装置4は、受信状態11にある。第4装置5の近距離磁気誘導通信ユニットは、第2送信電力レベルによって送信信号においてデータを第2装置4に送信し得る。したがって、第4装置5、特にその近距離磁気誘導通信ユニットは、第4タイムスロットT4の間、第2送信状態14にある。
第2送信状態14は、第1送信電力レベルより低い第2送信電力レベルによって送信するステップのみを伴い、ならびに一方の第1装置2と第2装置4との間の距離d1は、他方の第2装置4と第4装置5との間の距離d3より長いため、第2装置4と第4装置5との間の近距離通信は、第1装置2および第3装置3に干渉しない。
図4は、聴覚システム1のある実施形態による補聴器装置2、3、4、5の、簡素化されたブロックダイヤグラムを示している。
図4に示されたブロックダイヤグラムは、特に、図1に示された補聴器装置の電子回路部品21を表している。
図示された聴覚装置回路21は、前部マイクロホン22と後部マイクロホン23とを含む。前部マイクロホン22および後部マイクロホン23は、聴覚装置システム1の周囲からのアコースティックサウンド信号を、前部および後部マイクロホン22、23によって出力される対応するマイクロホンオーディオ信号24、25へと変換する。マイクロホンオーディオ信号24、25は、2つのそれぞれのデジタルマイクロホンオーディオ信号28、29へのマイクロホンオーディオ信号24,25の変換のために、それぞれのA/Dコンバータ26、27に供給される。デジタルマイクロホンオーディオ信号28、29は、任意選択により、事前にフィルタリングされてもよく、その場合、プレフィルタは、図4には表されておらず、ならびに連続信号コンバイナ30において結合される。信号コンバイナ30は、例えば、補聴器システムの分野において周知の、指向性を有するデジタルマイクロホンオーディオ信号31を形成および出力し得る。デジタルマイクロホンオーディオ信号31は、信号ルータ32に入力される。信号ルータ32は、信号ルータ32への信号入力の加重和に基づいて加重和信号33を出力するように構成される。信号ルータ32によって出力される加重和信号33は、次いで、信号ルータ出力信号33に基づいて聴力損失補償出力信号35を発生させるように構成された聴力損失プロセッサ34に適用される。聴力損失補償出力信号35は、ユーザの外耳道内へおよび鼓膜への伝送のためのアコースティックサウンドへの変換のために、出力トランスデューサ36、例えば、小型のラウドスピーカスピーカまたはレシーバ、に適用される。
図示された聴覚装置回路21はさらに、様々なトランスミッタ、例えば、携帯電話、スマートフォン、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ラジオ、メディアプレーヤ、コンパニオン用マイクロホン、ブロードキャストシステム、例えば、教会、講堂、シアタ、映画館などの公共の場に設置されたものなど、場内アナウンス設備、例えば、駅、空港、ショッピングモールなど、からの制御信号およびデジタルオーディオ信号などのデータを受信するように構成される。
図4に示された実施形態において、別の装置が、第1ハウジング38に取り外し可能に取り付けられた第2ハウジング37によって、デジタルオーディオ信号を含むデータを聴覚装置21に無線で送信することが可能である。後者のハウジング38は、特に、聴覚装置回路21の構成要素、例えば、前部マイクロホン22、後部マイクロホン23、A/Dコンバータ26、27、信号コンバイナ30、信号ルータ32、聴力損失プロセッサ34、および出力トランスデューサ36など、を含む。
第2ハウジング37は、特に、RFアンテナ39とRFアンテナ39に接続された無線トランシーバ40とを収容し得る。無線トランシーバ40は、例えば、ステレオオーディオ信号またはモノラルオーディオ信号を表すデジタルオーディオなどの、RFアンテナ39から受信した信号から受信したデジタルデータを抽出しデコードする。第2ハウジング37は、RFアンテナ39によって受信した信号を、第1ハウジング38によって収容され、かつ、フェライトコアの周りに巻かれたコイルを含む対応する第1磁場アンテナ44による受信のために局所的な非伝搬磁場を第2磁場アンテナ43が放つような方式において、第2磁場アンテナ43による送信にとって好適な、変調された信号へと変調するように構成された第2近距離磁気誘導通信ユニット42も収容する。送信磁場アンテナ43および受信磁場アンテナ44の中心軸は、第2ハウジング37が意図された操作上の位置において第1ハウジング38に取り付けられた場合に最適な、または実質的に最適な受信のために、平行に揃えられる。第1ハウジング38は、第1近距離磁気誘導通信ユニット45も収容し、第1近距離磁気誘導通信ユニット45は、第1磁場アンテナ44に接続され、ステレオオーディオ信号またはモノラルオーディオ信号を表すデジタルオーディオなどの、第1磁場アンテナ44から受信した信号からデジタルデータを取得し、それを信号ルータ32に送ることによって、ステレオチャンネルまたはモノラルオーディオ信号のデジタルオーディオを、聴力損失補償のために聴力損失プロセッサ34に入力されるオーディオ信号33に含ませる。
信号ルータ32は、図4に示されていないさらなる補聴器装置から意図されるステレオチャンネルまたはモノラルオーディオ信号をルーティングするように構成される。ユーザの他の耳に着装された第1近距離磁気誘導通信ユニット45は、関心対象のステレオチャンネルまたはモノラルオーディオ信号のデジタルオーディオを、送信にとって好適な変調された信号へと変調し、その一方で、第1磁場アンテナ44は、例えば、両方の補聴器装置が、通常の操作使用の際にユーザのそれぞれの耳における操作上の位置に着装される場合に最適なまたは実質的に最適な受信のために、磁場線が他の補聴器装置の第1ハウジング37における第2磁場アンテナ43のフェライトコアに揃えられるように、図示されていない他の補聴器装置の方向に局所的な非伝搬磁場を放つ。これは、両方のモノラル補聴器装置が、通常の操作使用の際にユーザのそれぞれの耳においてそれらの意図される操作上の位置に着装される場合に、縦軸が平行に、好ましくは一致するように磁場アンテナのフェライトコアを位置決めすることによって得られる。
他のモノラル補聴器装置は、図4に示されるように、それらのそれぞれの第1ハウジング37に収容された同じ回路配置を有し得、この場合、第1磁場アンテナ44は、変調された磁場を受信し、それを、第1近距離磁気誘導通信ユニット45への入力に適用される、対応する電圧または電流に変換する。第1近距離磁気誘導通信ユニット45は、ステレオチャンネルまたはモノラルオーディオ信号のデジタルオーディオを変調して、それを信号ルータ32に送るように構成される。信号ルータ32は、聴力損失補償処理のために聴力損失プロセッサ34に送信される信号ルータ出力信号33に、ステレオチャンネルまたはモノラルオーディオ信号のデジタルオーディオを含ませ得る。
このように、他方の耳のためのステレオチャンネルモノラルオーディオ信号のデジタルオーディオは、その送信経路におけるわずかな減衰のみで他方の耳のモノラル補聴器装置に送信される。デジタルオーディオは、様々な音源からのオーディオ信号を含み得、したがって、デジタルオーディオは、信号ルータ32に対して複数の入力信号、特に、オーディオの各音源に対して1つの入力信号、を形成し得る。
RFアンテナ39によるデジタルオーディオの受信イベントにおいて、デジタルオーディオは、ユーザへと送信され得、その一方で、デジタルマイクロホンオーディオ信号31は、デジタルオーディオの送信の間に弱められ得る。デジタルマイクロホンオーディオ信号31は、ミュートもされ得る。ユーザは、術分野において周知のタイプの、モノラル補聴器装置のユーザインタフェースによって入力し、デジタルマイクロホンオーディオ信号31をミュートするか否か、弱めるか否か、または変わらないままにするか否かを制御する。
図に示された補助装置の第2ハウジング37は、第2ハウジング37によって収容される電子回路21の無線トランシーバ40および第2近距離磁気誘導通信ユニット42などの電気部品に電力を供給するために、例えば、コンデンサ46の形態において、再充電可能なエネルギー貯蔵装置も収容する。コンデンサ46は、第2磁場アンテナ43によって受け取られかつダイオード47を介してコンデンサ46に供給されるエネルギーによって再充電される。
第1近距離磁気誘導通信ユニット45は、コンデンサ46または任意の他の再充電可能な貯蔵装置を再充電するため、第2磁場アンテナ43への送信のために高周波信号、好ましくはキャリア信号を、例えば、10.66MHzまたは22.66MHzの周波数において、第1磁場アンテナ44に送る。
追加的に、または選択的に、第2ハウジング37によって収容される電気回路部品は、図4には示されていないバッテリによって電力供給される。
第1ハウジング38によって収容される電気回路部品は、例えば、やはり図4には示されていないバッテリによって電力供給される。
図5は、補聴器システムのある実施形態における別の聴覚装置48の、簡素化されたブロックダイヤグラムを示している。ブロックダイヤグラムは、特に、その第2ハウジング37がイヤピースのハウジングであるRIE補聴器の形態において、別のモノラル補聴器の電子回路部品を示している。
図に示されたモノラル補聴器装置のイヤピースは、新規のモノラル補聴器装置において、イヤピースをBTEハウジングの電子回路部品と相互接続するための、欧州特許出願公開第3101917(A1)号において開示されるコネクタ、導体、およびワイヤードインタフェースのケーブルが、図4に示される電子部品回路部品の無線インタフェースと同様の方式において第1磁場アンテナ44によって近距離無線データ通信を実施するために、第1近距離磁気誘導通信ユニット45と、第1ハウジング60によって収容される第1磁場アンテナ44と、第2近距離磁気誘導通信ユニット42と、イヤピースのハウジング37によって収容される第2磁場アンテナ43とを含む近距離無線インタフェースによって置き換えられていることを除いて、欧州特許出願公開第3101917(A1)号において開示されるRIE補聴器装置のイヤピースと同様である。
図5に示される新規のモノラル補聴器48は、図5には示されていない補聴器48のユーザの耳介の後ろに着装するのに適合されたBTEハウジング38の形態において第1ハウジング38を含む。第1ハウジング38は、出力トランスデューサ36が、第1ハウジング38からイヤピースの第2ハウジング37へと移動させられていることを除いて図4に表されるハウジング38の電子回路部品と同様の電子回路部品を収容する。
第1ハウジング38の図4に示された電子回路部品のように、第1ハウジング38は、近距離無線データ通信を実施するために、第1近距離磁気誘導通信ユニット45と第1近距離磁気誘導通信ユニット45に接続された第1磁場アンテナ44とを収容する。しかしながら、図5に示された電子回路部品において、聴力損失補償出力信号は、第1近距離磁気誘導通信ユニット45に入力され、イヤピースのそれぞれの第2ハウジング37に収容される第2近距離磁場アンテナ43および第1近距離磁気誘導通信ユニット42によって、出力装置36への送信のために無線によってイヤピースに送信される。
電子部品回路は、図5において破線で描かれた任意選択の構成要素、例えば、無線トランシーバ40と接続されたRFアンテナ39、によって示されるように、図4に示されるのと同じ方式において、図5の第1ハウジング38の電子回路部品にも含まれ得る。
したがって、モノラル補聴器装置はさらに、イヤピースのハウジング37の形態において第2ハウジング37を含む。イヤピースのハウジング37は、第1磁場アンテナ44および第1近距離磁気誘導通信ユニット45によって近距離無線データ通信を実施するために、第2近距離磁気誘導通信ユニット42と、第2近距離磁気誘導通信ユニット42に接続された第2磁場アンテナ43とを収容する。
イヤピースの第2ハウジング37は、マイクロホン49、50と、欧州特許出願公開第3101917(A1)号において開示されるようなイヤピースの構成に関連するデータを保存するための不揮発性メモリを有するマイクロコントローラ51も収容する。
図5に示される出力装置36、マイクロホン49、50、およびマイクロコントローラ51は、それぞれ、欧州特許出願公開第3101917(A1)号の図4に示される出力装置36、マイクロホン26、66、およびマイクロコントローラ40に対応しており、ならびに出力装置36、マイクロホン49、50、およびマイクロコントローラ51は、欧州特許出願公開第3101917(A1)号において開示されるのと同じように作動する。
信号ルータ50は、第2近距離磁気誘導通信ユニット42から出力装置36へ、およびマイクロホン49、52から第2近距離磁気誘導通信ユニット42へ、ならびに必要に応じてマイクロコントローラ51と第2近距離磁気誘導通信ユニット42との間において、信号をルーティングする。
第2ハウジング37は、電子部品、例えば、第2ハウジング37に収容された電子回路のマイクロコントローラ51および第2近距離磁気誘導通信ユニット42など、に電力を供給するために、コンデンサ46の形態において再充電可能なエネルギー貯蔵装置も収容する。コンデンサ46は、第2磁場アンテナ43によって受け取られかつダイオード47を通じてコンデンサ46に供給されるエネルギーによって再充電される。
第1近距離磁気誘導通信ユニット45は、コンデンサ46を再充電するため、第2磁場アンテナ43への送信のために高周波信号、好ましくはキャリア信号を、例えば、10.66MHzまたは22.66MHzの周波数において、第1磁場アンテナ44に送る。
選択的に、または追加的に、図5に示されていないバッテリが、第2ハウジング37によって収容される電子回路部品に電力を供給する。
第1ハウジング38、例えば、BTEハウジング38、によって収容される電気回路部品は、図5には示されていないバッテリによって電力供給される。
図6は、ある実施形態による聴覚システム1のための通信方法のフローチャートを提供している。特に、図6の通信方法は、初期ペアリング手順の実施例を提供している。ペアリング手順は、例えば、聴覚装置システム1の第1装置2の電力をオンに切り替えるときに実施されてもよい。
選択的に、または追加的に、ペアリング手順は、聴覚装置システム1のユーザインタフェースを介して、対応するユーザ入力に対応して実行され得る。
好ましくは、通信方法の方法ステップは、第1装置2、例えば、補聴器装置の、制御回路、特に、マイクロコントローラ回路によって、またはデジタル信号プロセッサ(DSP)において実行される。
第1装置2を始動した後、制御回路は、ステップS1において第1送信電力レベルを選択する。第1電力レベルは、近距離磁気誘導システムによって放たれる送信信号のために高送信電力レベルである。
高電力は、好ましくは、複数の利用可能な送信電力レベルにおける最も高い送信電力レベルである。
ステップS2において、第1装置2は、第1電力レベルによって問合せ信号を送信する。問合せ信号は、例えば、第1装置タイプ識別子を含み得る。第1装置タイプ識別子は、第1装置2の装置タイプを明確に識別する。
例えば、第1装置タイプ識別子は、特定の構成、特に、特定の電気回路構成、を有するBTEハウジングの補聴器装置として第1装置2を示す。
ステップS2に続くステップS3において、第1装置は、リッスン状態に入る。リッスン状態において、第1装置、特にその近距離磁気誘導トランシーバは、第1装置の近距離磁気誘導アンテナに磁気的に接続された他の装置から放たれる近距離磁気誘導信号を受信するように適合される。
ステップS4において、近距離磁気誘導トランシーバが、応答信号が受信されたことを判断する場合、ペアリング手順は、ステップS5において継続され、受信した応答信号を評価する。
応答信号を評価するステップは、特に、問合せ信号の受信に対応して応答信号を送信する第3装置3の装置タイプ識別子を抽出するステップを含み得る。受信した装置タイプ識別子は、第3装置3の装置タイプを明確に識別する。
例えば、第3装置3の装置タイプ識別子は、特定の電気回路部品、例えば、おそらくBluetooth(登録商標)インタフェースを提供する無線インタフェース、を含むピギーバック式ハウジングにおける補助装置を示す。
ステップS6において、第1装置2、特にその制御回路は、少なくとも1つの受信された応答信号に装置タイプ識別子が含まれるか否かを特定する。例えば、受信された応答信号における装置タイプ識別子が、第2タイプ(ステップS6の「はい」)の場合、ペアリング手順は、ステップS7によって継続され、第2送信電力レベルを選択する。特に、第1装置2は、第1装置2の近距離磁気誘導トランシーバによって第3装置3に信号を送信するために、第2送信電力レベルを選択するであろう。
第1装置2が、BTEハウジングにおける補聴器装置であり、第3装置3が、ピギーバック式ハウジングにおける補助装置であるような実施形態の場合、第1装置2は、第1装置2から第3装置3へと送信信号においてデータを送信するために割り当てられた、所定の送信プロトコルのフレームのタイムスロットの間に、近距離磁気誘導トランシーバの送信電力レベル第2送信電力レベルを、第1電力レベルからより低い第2電力レベルへと調節する。
後続のステップS8において、ペアリング手順は終了し、第1装置2は、ステップS9へと続く。ステップS9において、第1装置2と第3装置3とを含む聴覚装置システム1は、従来の方式において作動するが、ただし、第1装置2は、調整された送信電力レベル、説明した実施例では、第1送信電力レベルより低い第2送信電力レベル、によって第3装置3へと送信する。
ステップS4において、第1装置2が、ステップS3の間に応答信号を受信していないことを特定した場合、ペアリング手順は、直接、ステップS8へと進み、ペアリング手順を終了する。
ステップS6において、第1装置2が、ステップS3の間に応答信号を受信していないことを特定した場合、ペアリング手順は、ステップS8へと進み、ペアリング手順を終了する。次いで、第1送信電力レベルとしてステップS1において選択された第1送信電力レベルは、選択された送信電力レベルのままである。
ステップS6において、受信された装置タイプ識別子は、複数の異なる装置タイプ識別子への準拠のために試験され得ることは、明らかである。次いで、それぞれの送信電力レベルは、ステップS8における決定の結果に基づいて、2つ以上の異なる電力レベルからステップS7に対応して選択され得る。
ステップS9における通信操作は、参考ステップS1からS8において説明したペアリング手順から選択された送信電力レベルを使用し得る。追加的に、または選択的に、ステップS9における通信操作は、通信操作の間に、選択された送信電力レベルを連続的に適合させることを可能にするさらなる手順を含んでもよい。
図7は、好ましい実施形態による聴覚装置システム1のために通信操作の間に選択された送信電力レベルを連続的に適合させる通信方法における簡素化されたフローチャートを提供する。
図7における選択された送信電力レベルを適合させる手順は、聴覚装置システム1の通信操作の間に、一定の間隔において実施され得る。特に、選択された送信電力レベルを適合させる手順は、聴覚装置システム1の装置2、3、4、5の間の近距離磁気誘導通信のために使用される所定の通信プロトコルの各タイムスロットの間隔において実施され得る。
ステップS9において、装置2、3、4,5を含む聴覚装置システム1は、参考ステップS1からS8によって説明したペアリング手順から選択された送信電力レベルを使用して通信操作を実施する。追加的に、または選択的に、聴覚装置システム1は、装置2、3、4、5での近距離磁気誘導トランシーバの送信操作のために、最大送信電力レベルによって、全ての装置の間において操作を開始する。
ステップS10において、第1装置2は、それぞれのタイムスロット9において第2装置4から近距離磁気誘導トランシーバにおいて受信した受信信号を評価する。
特に、第1装置2の制御回路は、受信した信号の受信したデータパケットのCRCチェックサムに基づいて、パケット誤り率PERを計算し得る。追加的に、または選択的に、制御回路は、受信した信号において受信したデータビットから、ビット誤り率BERを計算し得る。次いで、制御回路は、ステップS10の計算したPERおよび/またはBERに基づいて、第2装置4から第1装置2への近距離磁気誘導リンクに対するリンク品質測定として受信品質を特定し得る。
ステップS10から特定されたリンク品質測定は、次いで、ステップS11において品質閾値と比較される。品質閾値は、事前設定された閾値または選択可能な閾値であり得、これは、第1装置2と第2装置4との間の近距離磁気誘導通信リンクのために必要な最小限のデータレートを確保するための最低限の送信リンク品質を定義する。特定されたリンク品質測定が、ステップS11において品質閾値を超える場合、方法は、ステップS12へと進み、送信電力レベルを減少させる。特に、第1装置2の近距離磁気誘導トランシーバが、1つまたは複数の別々の電力値だけ異なる複数の異なる送信電力レベルにおいて作動するように構成される場合、第2装置2の制御回路は、第2装置2の近距離磁気誘導トランシーバの送信電力レベルを1段階電力レベルだけ減少させ得る。
第2装置2は、減少された送信電力レベルも通信し得るか、あるいは、第2装置4への送信信号において、別々の電力値、例えば、所定の電力値段階だけ送信電力レベルを減少させるコマンドを提供し得る。
ステップS12における電力レベルの減少は、選択された送信電力レベルより低い送信電力レベルが第1装置2に対して利用可能であるという仮定の下において実施される。
ステップS12において送信電力レベルを適合(調整)した後、方法は、ステップS15へと進み、調整された送信電力レベルによって近距離磁気誘導無線リンクの通信操作を実施する。
次いで、方法は、方法の次のサイクルのためにステップS10へと戻り得る。
特定されたリンク品質測定が、ステップS11において品質閾値を超えない場合(ステップS11で「NO」)、方法は、ステップS13へと進む。
ステップS13において、特定されたリンク品質測定が、品質閾値より低い場合、方法は、ステップS14へと進み、送信電力レベルを増加させる。特に、第1装置2の近距離磁気誘導トランシーバが、1つまたは複数の別々の電力値だけ異なる複数の異なる送信電力レベルにおいて作動するように構成される場合、第2装置2の制御回路は、第2装置2の近距離磁気誘導トランシーバの送信電力レベルを1段階電力レベルだけ増加させる。
ステップS14において送信電力レベルを適合(調整)した後、方法は、ステップS15へと進んで、調整された送信電力レベルによって近距離磁気誘導無線リンクの通信操作を実施する。
次いで、方法は、方法の次のサイクルのためにステップS10へと戻り得る。
第2装置2は、増加された送信電力レベルも通信し得るか、または第2装置4への送信信号において、別々の電力値、例えば、所定の電力値段階だけ送信電力レベルを増加させるコマンドを提供し得る。
ステップS12における電力レベルの増加は、選択された送信電力レベルより小さい送信電力レベルが第1装置2に対して利用可能であるという仮定の下において実施される。これは、例えば、ステップS10、S11、S13、およびS14が、聴覚装置システム1の電源を入れた後の最初の初期起動において実施される場合ではないであろう。
特定されたリンク品質測定が、ステップS11においても(ステップS11で「NO」)、ステップS13においても品質閾値を超えない場合、特定されたリンク品質測定は、品質閾値より小さいと特定され、方法は、直接、ステップS15へと進み、第2装置2がステップS10からS14の手順に入ったときの選択された送信電力レベルに対応する調整された電力レベルによって通信操作を続ける。この場合、調整された送信電力レベルは、有利には、許容可能な近距離通信リンク品質を確保する最も低い可能な送信電力値に送信電力レベルを動的に適合させることにより低い電力消費において、最低限の近距離通信リンク品質を確保する電力レベルに対応する。
有利な聴覚装置システム1、その補聴器装置、および対応する通信方法における様々な実施形態を、本発明の例示的実施例として上記において説明したが、それらは、添付の特許請求の範囲において定義される。
Claims (15)
- 少なくとも3つの装置(2、3、4、5)を備える聴覚装置システムであって、
前記3つの装置(2、3、4、5)は、2つ以上の補聴器装置を含み、この場合、前記少なくとも3つの装置は、所定の通信プロトコルに基づいて近距離磁気誘導無線リンク(6、7、8)によってお互いに無線で通信し、
所定の通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロット(9;T1、T2)と少なくとも第2タイムスロット(9;T3、T4)とを備えるフレームを定義し、
少なくとも3つの装置(2、3、4、5)における装置の少なくとも第1対(2、4)は、前記第1タイムスロット(9、T1、T2)において通信し、前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)における装置の少なくとも第2対(2、3、4、5)は、前記第2タイムスロット(9、T3、T4)において通信し、
装置の前記第1対(2、4)は、第1送信電力レベルによって前記第1タイムスロット(T1、T2)において送信し、装置の前記第2対(2、3、4、5)は、前記第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって前記第2タイムスロット(T3、T4)において送信する、聴覚装置システム。 - 前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の少なくとも1つの第1装置(2)は、制御回路を含み、
前記制御回路は、
前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の少なくとも2つの第2装置(3、4)の、受信されたタイプ識別子と、
前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の前記第1装置(2)から前記少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれへの前記近距離磁気誘導無線リンク(6、7、8)の通信リンク品質の動的評価と、
のうちの少なくとも一方に基づいて、前記第1送信電力レベルおよび/または前記第2送信電力レベルを選択することを特徴とする、請求項1に記載の聴覚装置システム。 - 前記制御回路は、
前記近距離磁気誘導無線リンク(6、7、8)により前記少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれから前記少なくとも1つの第1装置(2)によって受信される通信信号の前記通信リンク品質を計算することによって、前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の前記少なくとも1つの第1装置(2)から前記少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれへの前記距離磁気誘導無線リンク(6、7、8)の前記通信リンク品質の前記動的評価に基づいて、前記第1送信電力レベルおよび/または前記第2送信電力レベルを選択することを特徴とする、請求項2に記載の聴覚装置システム。 - 前記制御回路は、前記評価された通信リンク品質が所定の最低通信リンク品質未満である場合に、前記送信電力レベルを増加させることを特徴とする、請求項3に記載の聴覚装置システム。
- 前記制御回路は、前記評価された通信リンク品質が所定の最低通信リンク品質を超える場合に、前記送信電力レベルを減少させることを特徴とする、請求項3または4に記載の聴覚装置システム。
- 前記制御回路は、前記少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれから前記少なくとも1つの第1装置によって受信された前記通信信号のパケット誤り率およびビット誤り率のうちの少なくとも一方を計算することによって前記通信リンク品質を特定することを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載の聴覚装置システム。
- 前記制御回路は、第1近距離磁気誘導トランシーバを介してペアリングセッションにおいて、少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれの装置タイプ識別子を交換することを特徴とする、請求項2から6のいずれか一項に記載の聴覚装置システム。
- 前記制御回路は、特に前記第1送信電力レベルによってペアリングセッションの間に問合せ信号またはビーコン信号を送信するように前記第1近距離磁気誘導トランシーバを制御し、
前記第1送信電力レベルは、前記第2送信電力レベルより高いことを特徴とする、請求項7に記載の聴覚装置システム。 - 前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の前記少なくとも2つの第2装置(3、4)のそれぞれは、前記問合せ信号および/または前記ビーコン信号を受信したときに第2装置タイプのための装置タイプ識別子を含む応答信号を送信することを特徴とする、請求項2から8のいずれか一項に記載の聴覚装置システム。
- 前記少なくとも2つの第2装置(4、5)のうちの少なくとも1つは、補助装置であり、少なくとも1つの外部マイクロホン配置、例えば、ネックウォーン式(neck−worn)マイクロホンシステム、無線レシーバ、携帯電話インタフェース、バッテリ充電装置、リモートコントロールインタフェース、誘導ループインタフェース、およびFMレシーバ装置を含むことを特徴とする、請求項9に記載の聴覚装置システム。
- 前記少なくとも1つの第1装置(2)は、モノラル補聴器装置およびモノラルヘッドセットのうちの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項2から10のいずれか一項に記載の聴覚装置システム。
- 装置の前記第1対は、第1および第2補聴器装置(2、4)を含み、装置の前記第2対は、前記第1補聴器装置(2)と第1補助装置(3)とを備える、聴覚装置システム(1)であって、
前記補聴器システム(1)がユーザによって着装されたとき、装置の前記第1対(2、4)の前記装置の間の距離d1が、装置の前記第2対(2、3)の前記装置の間の距離d2より大きく、前記第1送信電力レベルが、前記第2送信電力レベルより大きい、請求項1から10のいずれか一項に記載の聴覚装置システム(1)。 - さらに、第2補助装置(5)を備え、前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の装置の第3対(4、5)は、前記第2補聴器(4)と前記第2補助装置(5)とを備え、前記第1送信電力レベルとは異なる第3送信電力レベルによって前記第2タイムスロット(T3、T4)において送信し、前記第2および第3送信電力レベルは、前記第1送信電力レベルより低い、請求項12に記載の聴覚装置システム(1)。
- 制御回路と近距離磁気誘導トランシーバとを含む補聴器装置であって、
所定の通信プロトコルに従って前記近距離磁気誘導トランシーバを介して通信し、
前記所定の通信プロトコルが、少なくとも第1タイムスロット(9;T1、T2)と少なくとも第2タイムスロット(9;T3、T4)とを備えるフレームを定義し、
前記制御回路が、第1送信電力レベルによって第1タイムスロット(9;T1、T2)において第2デバイス(4)に第1送信信号を送信しかつ前記第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって第2タイムスロット(9;T3、T4)において第3デバイス(3)に第2送信信号を送信するように前記近距離磁気誘導トランシーバを制御する、補聴器装置。 - 少なくとも3つの装置(2、3、4、5)を備え、前記3つの装置は、少なくとも2つの補聴器装置を備え、前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)は、所定の通信プロトコルに基づいて近距離磁気誘導無線リンク(6、7、8)によってお互いに無線で通信し、前記所定の通信プロトコルは、少なくとも第1タイムスロット(9;T1、T2)と第2タイムスロット(9;T3、T4)とを含むフレームを定義する、聴覚システム(1)のための通信方法であって、
前記少なくとも3つの装置(2、3、4、5)の装置の第1対(2、4)が第1送信電力レベルによって前記第1タイムスロット(9、T1、T2)において通信するステップと、
前記少なくとも3つの装置の装置の第2対(2、3、4、5)は、前記第1送信電力レベルとは異なる第2送信電力レベルによって第2タイムスロット(9;T3、T4)において通信するように構成されるステップと、を備える、通信方法。
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