SE526085C2 - Öronsnäcka med kommunikationschip - Google Patents

Description

25 30 526 085 2 soner. Problemet uppstår således även i andra situationer än i samband med användning av hörselanordningar. Ett exempel är personer som använder en handsfreeutrustning kopplad till en kommunikationsanordning, såsom t ex en mobiltelefon, kommuni- kationsradio, fast telefon, etc. Personer som använder dubbla öronsnäckor (t ex där den ena används för att prata i telefon med, och den andra för att lyssna på musik med) kan också upp- leva sig som isolerade från omgivningen. Detta kan dessutom vara mycket farligt, då personen inte uppfattar det som sker omkring honom/henne då dessa båda öronsnäckor används.

En handsfreeutrustning innefattar en öronsnäcka med en högta- lare ansluten till en kommunikationsanordning. Ofta finns det även en separat mikrofon ansluten till kommunikationsanord- ningen.

US 6,02l,207 riktar sig mot problemet att tillhandahålla en anordning för att förbättra handsfree kommunikation med en mo- biltelefon, och visar en öronsnäcka (earpiece), med mikrofon och högtalare, och med vissa möjligheter att förbättra hörbar- heten genom att tillämpa antibrusbehandling på mottagna ljud- signaler. Denna ansökan avser således inte en hörapparat, utan en öronsnäcka med vissa möjligheter att minska brus i en mot- tagen ljudsignal.

Det finns således ett behov av en förbättrad och användarvän- lig öronsnäcka, vilken kan användas i alla situationer, t ex så att hörselskadade utan svårighet kan tala i telefon utan att utsättas för ovan beskrivna obehag.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahål- la en öronsnäcka som löser ovanstående problem. Mer specifikt är det ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahål- la en mycket liten öronsnäcka, där en användare inte upplever 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 526 085 sig bli isolerad från sin omgivning vid användning av öron- snäckan. Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en hörselförstärkande anordning, som av en an- vändare uppfattas som fördelaktig att använda, genom att den innefattar för användaren attraktiva funktioner i form av kom- munikationsmöjligheter, vilket gör att användaren faktiskt väljer att använda den.

Dessa och andra syften uppnås i enlighet med föreliggande upp- finning genom en öronsnäcka definierad i krav l.

Enligt föreliggande uppfinning uppnås ovan nämnda syften genom att en öronsnäcka tillhandahålls, som innefattar åtminstone en mikrofon, en därtill ansluten signalprocessor för behandling av signalen i beroende av uppfångat ljud och en till signal- processorn anslutet ljudåtergivande organ. Öronsnäckans sig- nalprocessor är dessutom inrättad för kommunikation med en ex- tern kommunikationsanordning via en trådlös kommunikationslänk och är för detta ändamål försedd med ett kommunikationschip, vilket möjliggör trådlös kommunikation med ett motsvarande kommunikationschip hos nämnda externa kommunikationsanordning, varigenom öronsnäckan kan kommunicera med nämnda externa an- ordning och vice versa. Öronsnäckan är i sin helhet, det vill säga med sin signalprocessor och tillhörande kommunikations- chip, införbar i en användares öra, varigenom den införbara Öronsnäckan kan tjäna dels som höranordning för återgivning av omgivande ljud, dels som kommunikationsanordning för trådlös kommunikation i form av tal via nämnda externa anordning. An- vändaren kan således höra ljud i sin omgivning trots att denne t ex pratar i telefon, och upplever sig inte vara avskuren från omgivningen vid användning av öronsnäckan.

I enlighet med en föredragen utföringsform innefattar signal- processorn organ för att förstärka ljud som uppfångats via de 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 15 20 25 526 085 en eller flera mikrofonerna, varvid öronsnäckan fungerar som en hörselapparat. Därigenom tillhandahålls en liten hörappa- rat, som är integrerad i öronsnäckan. En mycket liten och an- vändarvänlig hörapparat tillhandahålls därmed, som av en an- vändare uppfattas som fördelaktig och bekväm att använda.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform innefattar signalprocessorn medel för att ställa in ett undre tröskel- värde för uppfångat ljud, varvid högtalarna aktiveras om nämnda tröskelvärde överskrids. En användare kan således ställa in sina en eller flera mikrofoner på så sätt att allt ljud inte automatiskt går till högtalaren, varvid visst omgi- vande brus kan sållas bort. I en alternativ utföringsform finns även ett övre tröskelvärde, varvid ljud som överskrider detta övre tröskelvärde subtraheras bort. Användaren skonas därmed från alltför högljutt omgivningsljud.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform är den åtmin- stone ena mikrofonen anordnad att uppfànga användarens tal för vidarebefordring av detta tal till nämnda externa anordning.

Därigenom kan en liten, behändig öronsnäcka tillhandahållas, som användaren enkelt kan utnyttja även för tal i t ex en mo- biltelefon.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform är signalpro- cessorn anordnad att subtrahera användarens tal, som uppfångas av den åtminstone ena mikrofonen. Därigenom slipper användaren höra sin egen röst i öronsnäckan.

Ytterligare fördelar uppnås genom olika aspekter av uppfin- ningen och kommer att framgå av följande detaljerade beskriv- ning. 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 Kort beskrivning av ritningarna Fig. l visar schematiskt en öronsnäcka enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2 visar ett blockschema över de olika delarna i ett sys- tem enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar ett blockschema över en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Öronsnäckan enligt föreliggande uppfinning kommer nu att be- skrivas med hänvisning till de bifogade figurerna.

Med hänvisning först till figur l, kommer nu öronsnäckan en- ligt föreliggande uppfinning att beskrivas. Öronsnäckan 1 in- nefattar en signalprocessor 2, företrädesvis en digital sig- nalprocessor, som finns kommersiellt tillgängliga på markna- den. Till signalprocessorn 2 är en mikrokontroller 3 kopplad, vilken mikrokontroller innefattar en antenn för kommunikation med en extern anordning, såsom t ex en mobiltelefon. Även mik- rokontrollern 3 kan vara en på marknaden kommersiellt till- gänglig mikroprocessor. Signalprocessorn 2 och mikrokontrol- lern 3 kan naturligtvis även vara anordnade på ett gemensamt chip. Öronsnäckan 1 innefattar vidare ett ljudàtergivande or- gan, såsom en högtalare 7, för överföring av ljud till en an- vändares öra. Enligt uppfinningen innefattas i öronsnäckan 1 även en eller flera små mikrofoner 5. Dessa mikrofoner kan till exempel vara silikonmikrofoner, som är kommersiellt till- gängliga pá marknaden. Analog-till-digital (A/D) respektive digital-till-analog (D/A) omvandlare krävs även för omvandling av analoga signaler till digitala signaler och tvärtom, såsom är känt inom området. 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 526 085 De en eller flera mikrofonerna 5 är anordnade att uppfånga ljud i omgivningen och skicka dessa ljudsignaler till signal- processorn 2. Genom att mikrofonerna 5 tillhandahålls i öron- snäckan kan en användare uppfatta ljud från omgivningen och känner sig därför inte isolerad. Användaren kan höra omgivande ljud, såsom t ex högtalarutrop på en flygplats, billjud, var- ningar etc. och farliga situationer där användaren inte hör vad som pågàr i omgivningen kan undvikas.

Signalprocessorn 2 kan ställas in på olika frekvenser, och di- verse tröskelvärden kan även utnyttjas. Till exempel kan en användare ställa in signalprocessorn 2 så att endast vissa ljud uppfångade av mikrofonerna 5 skickas vidare till högtala- ren. Användarens eget tal kan fångas upp och antingen subtra- heras bort från ljudsignalerna innan den överförs till högta- laren 7 och användarens öra, eller också överföras till en kommunikationsanordning. Om användarens tal tas bort från ljudsignalen som överförs till högtalaren 7, slipper han/hon höra sin egen röst. Nämnda tröskelvärden kan innefatta att inte överföra vissa frekvenser som uppfångats av mikrofonerna 5, att inte överföra ljud som överskrider vissa ljudnivåer till högtalaren 7 etc.

Signalprocessorn 2 kan även innefatta en hörselförstärkande funktion, som kan utnyttjas av människor med nedsatt hörsel.

Både de en eller flera mikrofonerna 5 och högtalaren 7 är alltså innefattade i öronsnäckan 1, som är mycket liten. En praktisk och användarvänlig öronsnäcka tillhandahålls därmed, genom att öronsnäckan 1 enligt föreliggande uppfinning kan an- vändas både för att höra i och för att tala i. Öronsnäckan l kan användas tillsammans med en kommunikations- anordning, såsom till exempel en mobiltelefon. Kommunikations- länken mellan öronsnäckan 1 och kommunikationsanordningen är 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-O4-l1 10 15 20 25 30 526 085 en trådlös förbindelse, t ex Bluetooth, IR, radiolänk etc.

Kommunikationsdelen av föreliggande uppfinning beskrivs mer i detalj nedan, i samband med en utföringsform där öronsnäckan används som en hörapparat. Det inses att kommunikationsmodulen som beskrivs där även kan användas utan att öronsnäckan 1 in- nefattar ljudförstärkande funktioner. Öronsnäckan innefattar slutligen även en energikälla, t ex i form av ett batteri (ej visat i figuren). Batteriet är före- trädesvis uppladdningsbart, men vilket som helst lämpligt bat- teri kan naturligtvis användas.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller i en alternativ utfö- ringsform en mycket behändig hörapparat, med en ytterligare funktion i det att den även kan användas för kommunikation t ex med en mobiltelefon. Hörapparaten, som är en öronsnäcka be- skriven ovan med en hörselförstärkande funktion, innefattar då ett kommunikationschip, som möjliggör kommunikation med en ex- tern kommunikationsanordning, t ex en mobiltelefon, som har tillgång till ett motsvarande kommunikationschip. Kommunika- tionschipet kan vara ett standardiserat chip, och innefattar en mikrokontroller.

Hela systemet utgörs av fyra olika delar, vilka är sammankopp- lade med varandra så att ovan nämnda kommunikationsmöjligheter kan tillhandahållas, såsom nu kommer att beskrivas i det föl- jande.

Den första delen är naturligtvis själva hörapparaten 8 (dvs öronsnäckan 1 med en hörselförstärkningsfunktion), som är för- sedd med ett kommunikationschip enligt ovan.

Den andra delen utgörs av en mycket kompakt apparat, som fun- gerar som ett styrverktyg för hörapparaten 8 och har de egen- skaper som behövs för att styra information kopplad till hör- 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 526 085 apparaten 8. Denna kompakta apparat kallas här för en styren- het 9, eller styrdosa. Styrenheten 9 har ett motsvarande kom- munikationschip, som finns i hörapparaten 8. Detta gör att styrenheten 9 kan kommunicera med hörapparaten 8 och vice- versa. Från styrenheten 9 finns sedan en koppling till en kom- munikationsmodul 10, vilken kommer att beskrivas nedan. I styrenheten 9 finns bl.a. ett DSP-chip (Digital Signal Proces- sor) för att styra olika funktioner i hörapparaten 8 så att hörande och även talande kan effektiviseras. Placeringen av detta chip i styrenheten 9 är sådan att bl.a. batterikonsum- tionen i hörapparaten 8 kan minskas, såsom kommer att beskri- vas senare. Styrenheten 9 kommunicerar direkt med hörapparaten 8 och kan göra olika förändringar avseende all slags relevant information och alla relevanta signaler in i hörapparaten, t ex ändra volym, göra anpassningar med anledning av olika situ- ationer med olika förutsättningar för en hörselskadad att upp- fatta ljuden (olika hörsituationer), programbyte, ändra fre- kvenser på hörapparaten 8, ta bort störande ljud, t ex bak- grundsljud.

Den tredje delen är en kommunikationsmodul 10, som är kopplad till en extern anordning, t ex en mobiltelefon. Nedan används mobiltelefon som ett belysande exempel på denna externa anord- ning, i syfte att klargöra uppfinningen. Det inses dock att det finns andra externa anordningar som hörapparaten skulle kunna kommunicera med, t ex en bärbar dator, en PDA (Personal Digital Assistant), bärbara telefoner etc. Kommunikationsmodu- len 10 innehåller ett kommunikationschip, som motsvarar ett som finns i hörapparaten 8, och dessa båda kommunikationschip tillsammans möjliggör kommunikation mellan hörapparaten 8 och mobiltelefonen 11. Kommunikationsmodulen 10 kopplas samman med mobiltelefonen ll i dess gränssnitt så att hörapparaten kan kommunicera med mobiltelefonen. 72297anp.beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 ' 526 085 Om kommunikationsenheten 10 utgörs av en separat enhet kan den göras mycket liten. Kommunikationsmodulen 10 kan i en alterna- tiv utföringsform vara integrerad med mobiltelefonen 11, t ex kan den innefattas i mobiltelefonen 11 redan vid tillverk- ningen av mobiltelefonen 11. I en ytterligare alternativ utfö- ringsform är kommunikationsmodulen 10 integrerad med ovan be- skrivna styrenhet 9 i en enda enhet. I denna utföringsform förses den integrerade enheten med ett gränssnitt som är kom- patibelt med en mobiltelefons 11 gränssnitt. Den integrerade enheten ansluts då till mobiltelefonen genom att il en är utfor- mad som en plug-in enhet. Därigenom kan den integrerade enhe- ten utnyttja mobiltelefonens 11 batteri, varigenom styrenheten 9 inte behöver förses med ett eget batteri. Vidare kan den in- tegrerade enheten utnyttja mobiltelefonens 11 gränssnitt i form av för användaren välbekanta tangenter och välbekant dis- play. Den integrerade enheten kan göras mycket liten, t ex med en bredd på 40 mm, en längd på 20 mm och en tjocklek på 15 mm, och den är enkel att koppla ihop med mobiltelefonens 11 gräns- snitt. Den integrerade enheten kan därmed även göras mycket lätt, och den är då enkel att ta med vid behov, men kan även lämnas hemma då den inte behövs.

Den fjärde delen utgörs av själva mobiltelefonen 11, och det kan vara en vanlig mobiltelefon försedd med en integrerad kom- munikationsmodul 10, eller alternativt försedd med medel för att ta emot en plug-in enhet innefattande en kommunikationsmo- dul 10, såsom beskrevs ovan.

Det finns ett flertal alternativ för att tillhandahålla kommu- nikation mellan hörapparaten 8 och mobiltelefonen 11. Det för- sta alternativet, indikerat i figur 2 med romersk etta, är att kommunikationen sker via styrenheten 9 till kommunikationsmo- dulen 10 och sedan till mobiltelefonen 11. Denna kommunika- tionsmodul 10 är sammankopplad med mobiltelefonen 11 (integre- 72297anp.beskrivn..doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 526 085 10 rat eller som en plug-in enhet, enligt ovan), som skickar tillbaka information till hörapparaten 8 samma väg. Ett andra alternativ, indikerat i figur 2 med romersk tvåa, är att kom- munikationen går direkt mellan hörapparaten 8 och kommunika- tionsmodulen 10, som är sammankopplad med mobiltelefonen 11.

Ett tredje alternativ, indikerat i figur 3 med romersk trea, är att kommunikationen mellan hörapparaten 8 och mobiltelefo- nen 11 går direkt från hörapparaten 8 till mobiltelefonen 11, som då har ett integrerat kommunikationschip, såsom beskrevs ovan. Ett fjärde alternativ, indikerat i figur 3 med en ro- mersk fyra, är att kommunikationen går till en integrerad en- het som utgörs av styrenheten 9 och kommunikationsmodulen 10, som är kopplad till en mobiltelefon 11.

I figurerna 1 och 2 visas dessa fyra olika alternativ schema- tiskt. De streckade fyrkanterna i figurerna anger möjliga va- rianter av integrerade enheter, d v s mobiltelefonen 11 och kommunikationsmodulen 10 kan utgöra en integrerad enhet, se figur 2, eller styrenheten 9 och kommunikationsmodulen 10 kan utgöra en integrerad enhet, se figur 3. De fyra visade alter- nativen för kommunikation mellan hörapparaten 8 och en mobil- telefon ll visas med de heldragna pilarna.

Hörapparaten 8 är utformad så att den förstärker vissa ljud och eventuellt försvagar andra. Den innefattar således en hög- talare och hörapparaten enligt föreliggande uppfinning inne- fattar även, i en utföringsform en mikrofon, för uppfàngning av tal och överföring till en mobiltelefon. Utföringsformen med en mikrofon ger således ett earset. När det gäller att tysta ner bakgrundsljud kan detta göras genom att hörapparaten skickar ut ljud i motfas till det buller, som omger personen i fråga. På detta sätt blir det tyst vid trumhinnan. För detta ändamål använder man den högtalare som finns i hörapparaten. 72297anp . beskrivn. .doc; 2005-04-11 10 15 20 25 30 526 085 11 Önskad information skickas sedan via högtalaren inne i hörap- paraten så att det uppfattas av personen med hörapparaten.

När det gäller att förstärka olika typer av källor i omgiv- ningen och undertrycka andra, kan detta göras med en uppsätt- ning förstärkare respektive filter. Filter som filtrerar bort vissa frekvenser alternativt släpper igenom andra, kan place- ras i hörapparaten 8. Det som behövs för att åstadkomma detta, är innefattandet av ett DSP-chip integrerat i hörapparaten 8, eller alternativt i styrenheten 9.

Föreliggande uppfinning möjliggörs delvis av att den digitala signalbehandlingen går in i en andra generation nu, när det gäller att utveckla så kallade DSP (Digital Signal Processor) chips. Detta gör att hörapparater kan utrustas med helt nya egenskaper. Ett annat viktigt led i utvecklingen är att dessa chip nu börjar få en storlek som gör det möjligt att integrera dem i hörapparater. Detta innebär att hörapparaten kan använ- das både för att höra i och för att tala i. Hörapparaten, el- ler hörsnäckan, kan därmed kommunicera med andra apparater, som har ett motsvarande chip, t ex en mobiltelefon, såsom be- skrivits ovan.

Såsom nämndes ovan är det inte bara hörselskadade som kan dra nytta av en apparat för att höra i. Vem som helst som vill kunna kommunicera med någon annan via en kommunikationsanord- ning skulle dra fördel av en anordning enligt föreliggande uppfinning. Till exempel skulle en person som vill har ett headset/earset kunna utnyttja föreliggande uppfinning. Således kan anställda på ett call center utnyttja en hörapparat enligt föreliggande uppfinning för att hantera inkommande och utgå- ende telefonsamtal. Eftersom den t ex inte har någon störande sladd, och eftersom den kan anpassas med skräddarsydda lös- ningar till de enskilda individernas öron, är det ett mycket 72297anp .beskrivxm .doc; 2005-04-11 526 085 12 effektivt arbetsverktyg, i synnerhet som hörselskadade även kan utnyttja anordningen. 72297anp .beskrivn. .doc; 2005-04-11

Claims (8)

10 15 20 25 526 085 13 Patantkrav

1. Öronsnäcka innefattande åtminstone en mikrofon (5), en därtill ansluten signalprocessor (2) för behandling av signalen i beroende av ljud uppfångat av nämnda minst en mikrofon, och ett till signalprocessorn anslutet ljudåtergivande organ (7), kännetecknad av att signalprocessorn (2) dessutom är inrättad för kommunikation med en extern kommunikationsanordning via en trådlös kommunikationslänk och för detta ändamål är försedd med ett kommunikationschip, vilket möjliggör trådlös kommunikation med ett motsvarande kommunikationschip hos nämnda externa kommunikationsanordning, varigenom öronsnäckan kan kommunicera med nämnda externa anordning och vice versa, och Q att öronsnäckan i sin helhet, det vill säga med sin signalprocessor (2) och tillhörande kommunikationschip är införbar i en användares öra, varigenom den införbara öronsnäckan kan tjäna dels som höranordning för återgivning av omgivande ljud, dels som kommunikationsanordning för trådlös kommunikation i form av tal via nämnda externa anordning.

2. Öronsnäcka enligt krav l, varvid signalprocessorn (2) innefattar medel för att ställa in ett tröskelvärde för uppfàngat ljud, varvid öronsnäckan (1) aktiveras om nämnda tröskelvärde överskrids.

3. Öronsnäcka enligt något av de föregående kraven, varvid den åtminstone ena mikrofonen (5) är anordnad att uppfånga användarens tal för vidarebefordring av detta tal till nämnda externa anordning. 72297 nya patentkrav nr2.doc; 2004-11-24 10 15 20 526 085 lll

4. Öronsnäcka enligt något av kraven 1-2, varvid signalprocessorn (2) är anordnad att subtrahera användarens tal uppfångat av den åtminstone ena mikrofonen (5), innan överföring till nämnda ljudàtergivande organ (7), varigenom användaren inte hör sin egen röst i öronsnäckan (1).

5. Öronsnäcka enligt något av de föregående kraven, varvid en styrenhet (9) är anordnad att kommunicera dels med nämnda öronsnäcka (1) och dels med en extern anordning.

6. Öronsnäcka enligt krav 5, varvid nämnda styrenhet (9) är anordnad att styra nämnda öronsnäcka (1) med avseende på olika funktioner i nämnda öronsnäcka (1).

7. Öronsnäcka enligt krav 6, varvid nämnda funktioner innefattar ett eller flera av: att ändra volym för en ljudförstärkande funktion, att göra anpassningar med avseende på olika hörsituationer, att ändra frekvenser som överförs till nämnda högtalare och att filtrera bort störande ljud.

8. Öronsnäcka enligt något av de föregående kraven, varvid signalprocessorn (2) innefattar organ för att förstärka ljud som uppfângats via den åtminstone ena mikrofonen (5), varvid öronsnäckan (1) fungerar som en hörselapparat. 72297 nya patentkrav nr2.doc; 2004-11-24