音频设备网络以及音频设备配对方法与流程

本发明关于一种建立包括第一听力辅助设备和第二听力辅助设备和外部设备的无线网络的方法。

背景技术：

一般来说，建立通信网络需要两个步骤：首先，设备必须被配对，以及然后设备必须被连接。配对过程通常涉及与安全相关的信息(例如，用于导出共享加密密钥的信息)和设备标识的交换；连接过程涉及与网络协议和定时(即，为了同步到网络时钟)、跳频序列等有关的信息的交换。从网络协议的角度来看，两个设备(例如，听力辅助设备)被认为是分离的设备，以使得为了使两个设备与第三设备通信，这两个设备需要与第三设备单独配对，从而需要两个单独的配对交互。

从用户的角度来看，配对交互是麻烦的，因此应该尽可能地避免。

EP 1 701 567 A1涉及一种通信方法，其中，与第二蓝牙设备配对的第一蓝牙设备使用第二设备到网络的连接来访问网络。

WO 03/056746 A1涉及一种包括多个设备的通信系统，其中，建立了一组加密密钥并且分布于设备中以便简化设备的配对。

US 7,813,762 B1涉及一种无线通信适配器，其连接到BTE助听器的直接音频输入端，以便将助听器与远程设备连接。适配器使用蓝牙标准并且被提供有多配对能力。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种建立包括第一听力辅助设备和第二听力辅助设备和外部设备的无线网络的方法，其中，配对可以以特别简单的方式实现。另一个目的是提供一种相对应的听力辅助系统。

根据本发明，这些目的分别通过权利要求1、3和7中所限定的方法以及权利要求22、23和24中所限定的系统来实现。

本发明的有益之处在于，使用两个听力辅助设备中的一个来辅助另一个听力辅助设备与外部设备的配对，通过减少为实现两个听力辅助设备与外部设备的配对所需要的用户的交互，可以从用户的角度简化配对过程。优选地，网络使用蓝牙协议。

本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。

附图说明

下文中，将通过参考附图来说明本发明的示例，在附图中：

图1是根据本发明的听力辅助系统的示例的示意性框图；

图2是类似于图1中所示的听力辅助系统的配对过程的示例的顺序图；

图3是对图1的过程的示意性说明；

图4和图5分别是类似于图1和图2的表示，其中例示了配对过程的另一示例；以及

图6和图7是类似于图1和图2的表示，其中例示了配对过程的又一示例。

具体实施方式

图1是包括佩戴在用户的一只耳朵处的第一听力辅助设备10、佩戴在用户的另一只耳朵处的第二听力辅助设备11和外部设备40的系统的示例的框图。

在图1的示例中，听力辅助设备10、11是助听器，其包括用于从环境声音捕获音频信号的麦克风装置12、用于处理捕获的音频信号的音频信号处理单元14以及用于根据经处理的音频信号来刺激用户的听力的电声输出换能器(扬声器)16(这些元件仅针对助听器10在图1中示出)。

助听器10、11包括无线接口20，无线接口20包括天线26和收发器28。

接口20被提供用于实现经由无线链路30在第一助听器10与第二助听器11之间进行无线数据交换，无线链路30用于实现双耳式听力辅助系统，允许助听器10、11交换音频信号和/或控制数据和状态数据，例如助听器10、11的当前设置。

接口20还被提供用于从包括无线接口20的外部设备40经由无线链路30的数据交换，例如用于从作为音频源的外部设备40接收音频数据流。

例如，接口20可以适于在ISM频带中的0.38GHz至5.825GHz的频率范围内操作，优选地在2.4GHz附近的频率下操作。通常，接口20是蓝牙接口；可替换地，它可以使用另一标准协议或专用协议。

优选地，外部数据流是音频数据流，其可以是单声道流或立体声流；可替换地或另外地，外部数据流可以包括文本数据。

助听器10、11还包括控制器38，其用于控制助听器10、11的操作，其中，控制器38作用于信号处理单元14和收发器28，以及存储器36，其用于存储助听器10、11的操作需要的数据和诸如配对/网络数据之类的接口20的操作需要的数据。

尽管听力设备10、11之间的双耳链路可以通过同样用于与外部设备40连接的无线接口20来实现，但双耳链路可替换地可以通过使用不同技术(例如，感应链路或专用协议)的单独接口来实现。在图1中以虚线示出了一个示例，根据它，除了接口20之外，助听器10、11还包括第二接口18，第二接口18包括天线22和收发器24，第二接口18用于经由无线链路30来实现第一助听器10与第二助听器11之间的无线数据交换，而不是为此而使用接口20。例如，可以将第二接口18设计为使用感应链路来形成听力仪器体域网(HIBAN)的一部分，该感应链路可以在例如6.765MHz至13.567MHz的频率范围内操作，例如在10.6MHz下进行操作。然而，双耳无线链路30可以是需要例如在2.4GHz ISM频带中操作的专用或标准数字调制链路的远场链路，而不是被实施为感应链路。

第一听力辅助设备和第二听力辅助设备通常是耳级设备，并且优选地形成双耳听力系统。例如，听力辅助设备可以是助听器，例如BTE(耳背式)、ITE(耳内式)或CIC(完全耳道式)助听器。可替换地，听力辅助设备可以是无线耳机。

一般来说，听力辅助设备不限于耳级或穿戴式设备。例如，根据一个实施例，听力辅助设备可以是两个或更多个无线(房间)扬声器设备。

外部设备通常是用于向听力辅助设备提供音频流的音频源(尽管它也可以是音频接收器(audio sink))。例如，外部设备可以是音频通信设备(例如，移动电话、固定电话或互联网电话设备)、或者电视机、个人计算机、平板电脑、无线电设备或者媒体播放器。可替换地，外部设备可以是听力辅助设备的附件设备，例如无线麦克风、听力辅助设备远程控制或音频流化器(streamer)设备。

图2和图3中例示了用于如图1的听力辅助系统的配对过程的第一实施例的示例，其中图2示出了顺序图，并且图3示意性地例示了图2的顺序步骤。根据图2的示例，在听力设备10、11的用户的交互时，左耳听力设备10和右耳听力设备11被配对(配对两个听力辅助设备用于向彼此引入设备，以使得它们知晓彼此的身份并且使得设备能够安全地交换消息，如果需要的话)。例如，用户可以与左耳听力设备10交互，以便使左耳听力设备10经由接口20将配对请求消息发送到右耳听力设备11，右耳听力设备11进而经由接口20将配对确认消息发送回左耳听力设备10。将在两个听力设备10、11之间交换的相应配对信息存储在各自听力设备10、11的存储器36中。

此后，用户可以与外部设备40交互，以便发起外部设备40与左耳听力设备10之间的配对，于是外部设备40将相对应的配对请求消息发送到左耳听力设备10，左耳听力设备10进而将配对确认消息发送回外部设备40(通常，出于安全原因，在确认配对请求之前，设备10可以需要与设备10的额外用户交互，以便防止不希望的配对)。在成功配对之后，将设备40与设备10之间交换的相应配对信息存储在各自的设备40、10中。

于是，左耳听力设备10将远程配对请求消息发送到右耳听力设备11，这使得右耳听力设备11将配对请求发送到外部设备40，外部设备40进而将配对确认消息发送回右耳听力设备11。在成功配对之后，将右耳听力设备11与外部设备40之间交换的配对信息存储在设备11和40中，从而完成配对过程。

在配对过程结束后，左耳听力设备10和右耳听力设备11两者与外部设备40配对，从而完成通信网络的设置。

在图2和图3中“A1”处指示了与外部设备40的用户交互步骤，在“B1”处指示了左耳听力设备10与外部设备40之间的配对动作，在“C1”处指示了远程配对请求的发送，在“D1”处指示了右耳听力设备11与外部设备40的配对动作；此外，在图2中的“A0”处指示了用户与左耳设备10的交互以及设备10与设备11之间的后续配对。

应当注意，在步骤“C1”中从左耳设备10到右耳设备的远程配对请求消息的发送还用于将右耳设备11用于发起与外部设备40的配对需要的信息发送到右耳设备11，该信息例如是外部设备40的身份。

在配对步骤“B1”或“D1”中的一个步骤失败的情况下，重试配对动作直到配对成功，或者如果仍然没有实现成功的配对，则终止配对过程，并清除左耳听力设备10上可能存在的部分配对信息，以确保听力设备10、11中的二者或者没有一者与外部设备40配对。

根据一个变型，用户可以通过与左耳听力设备10的交互而不是与外部设备40的交互来发起左耳听力设备10与外部设备40之间的配对，如图3中的“A’1”处所示的。

根据另一变型，左耳设备10与外部设备40之间的配对动作“B1”可以在右耳设备11和外部设备40的配对动作“D1”之后被执行。

根据又一变型，听力辅助设备10、11可以在制造商处已经配对，以使得可以省略步骤A0的手动配对动作。

应当理解，在图2和图3的示例中以及在其它示例中，左耳设备10和右耳设备11的任务当然可以互换。在功能上，听力辅助设备中的一个听力辅助设备可以被认为是“第一设备”，而另一个听力辅助设备可以被认为是“第二设备”。

在图4和图5中例示了本发明的第二实施例的示例，其中，与图2和图3中所示的实施例对比，左耳听力设备10将远程配对请求消息发送到外部设备40而不是右耳听力设备11，以便使外部设备40发起与右耳听力设备11的配对。

在图4的顺序图中，省略了在图2的顺序图的开始处(以“A0”指示)示出的左耳设备10与右耳设备11的配对动作，以使得在图4的顺序图的开始处，右耳设备11和左耳设备10可以已经配对。然而，由于图2的实施例不需要双耳数据交换，所以可以省略左耳设备10与右耳设备11之间的配对。

另一方面，如果两个听力设备配对，则左听力设备可以将信息提供给外部设备，以便于向右听力设备的配对请求的认证。也就是说，外部设备可以利用由左听力设备提供给外部设备的信息来证明它被左设备授权来执行与右设备的配对。类似于第一实施例，终端用户可能必须确认左听力设备上的配对，由此左听力设备提供该授权信息。

如在图2的示例中，用户与外部设备40交互以便将外部设备40与左耳设备10配对(同样如图4和图5中通过步骤“A2”和“B2”所指示的)。然而，与图2的示例相比，左耳听力设备10在与外部设备40成功配对后将远程配对请求消息发送到外部设备40而不是右耳设备11。远程配对请求消息使外部设备40通过将配对请求消息发送到右耳听力设备11来发起与右耳设备11的配对，右耳听力设备11在接收到配对请求消息后将配对确认消息发送回外部设备40。配对成功后，将外部设备40与右耳设备11之间交换的配对信息分别存储在外部设备40和右耳设备11中，从而完成左耳设备10和右耳设备11二者与外部设备40的配对。

在图4和图5中的“C2”处指示了远程配对请求消息到外部设备40的发送，并且在“D2”处指示了右耳设备11与外部设备40之间的配对动作。

优选地，在右耳设备11与外部设备40成功配对之后，右耳设备11或者可替换地外部设备40将配对成功通知消息发送到左耳设备10，以便向左耳设备10通知右耳设备11已经与外部设备40成功配对。

优选地，如果配对步骤B2和D2中的一个步骤失败，则重试它直到实现成功的配对为止，或者中止配对过程，其中清除左耳设备11或右耳设备10上的任何现有部分配对信息，以确保听力设备10、11中的二者或者没有一者与外部设备40配对。

在图6和图7中例示了本发明的第三实施例的示例，其中，听力辅助设备中的一个听力辅助设备通过以下方式来促进另一个听力辅助设备与外部设备的配对：在与外部设备的配对过程中，将自身呈现为另一个听力辅助设备，而不是将配对发起命令发送到另一个听力辅助设备(如在图2和图3的实施例中)或者发送到外部设备(如在图4和图5的实施例中)。

首先，例如通过如图2中所示的对设备10、11进行配对(图2中的步骤“A0”)来在左听力设备10与右听力设备11之间建立双耳链路(该步骤在图6的顺序图中未示出)，其中，接口20用于这种双耳通信链路。作为下一步骤，用户可以与外部设备40交互，以便发起外部设备40与左耳设备10的配对，其中，外部设备40将配对请求消息发送到左耳设备10，左耳设备10将配对确认消息发送回外部设备40(如图6和图7中的“B3”处所指示的)。这些配对步骤对应于图2的配对步骤A1和B1。

作为下一步骤，左耳设备10经由双耳链路将“忽略配对”请求发送到右耳设备11，这种配对禁止命令使得右耳设备11忽略经由接口20接收的任何后续配对数据和配对命令(该步骤在“C3”处指示)。左耳设备10对这种配对禁止命令的发送可以通过左耳设备10与外部设备40的成功配对来触发。

此后，左耳设备10与外部设备40第二次配对，然而这次不是如步骤B3中的将其本身呈现为左耳设备10，而是通过使用配对右耳设备11需要的数据来呈现为右耳设备11；左耳设备10可以已经经由双耳链路接收到右耳设备11的这种配对数据。通常，在发起双耳配对A0期间交换该信息。可替换地，可以在通过使用双耳链路与外部设备40配对时交换信息。

并非使用网络接口20进行这种配对数据交换，而可以使用如图1所示的单独的双耳无线接口18(如果存在的话)。根据另一可替换选项，可以例如在制造听力辅助设备10、11期间的配对配置步骤中经由有线接口来交换配对信息。

为了发起左耳设备10将其自身呈现为右耳设备11的这种配对，左耳设备10使用右耳设备数据将配对请求消息发送到外部设备40，外部设备40将配对确认消息发送回到左耳设备10(参见步骤“D3”)。

为了完成右耳设备11与外部设备40的配对，左耳设备10将因与外部设备40配对所产生的数据发送到右耳设备11(参见步骤“E4”)，该数据即在左耳设备10将其自身作为右耳设备11呈现给外部设备40时左耳设备10的配对过程期间建立的配对数据。

在完成步骤E3之后，听力辅助设备10、11两者都与外部设备40配对。

外部设备40的配对信息从左耳设备10到右耳设备11的发送(步骤E3)可以使用同样用于与外部设备40的数据交换的协议来执行；可替换地，可以使用专用链路。可以保护配对数据的传输免于窃听。

优选地，右耳设备11在与外部设备40成功配对之后将配对成功通知消息发送到左耳设备10，以便向左耳设备10通知右耳设备11已经与外部设备40成功配对。

优选地，如果配对步骤B3和D3中的一个步骤失败，则重试它直到实现成功的配对为止，或者中止配对过程，清除左耳设备11上的任何现有部分配对信息，以便确保听力设备10、11中的二者或者没有一者与外部设备40配对。

应当理解，作为替代方案，可以在步骤D3之后执行左耳设备10与外部设备40之间的配对(参见步骤B3)，其中，将其自身呈现为右耳设备11的左耳设备10与外部设备40配对。

如上所述，右耳设备11通过从左耳设备10接收忽略配对请求而进入“忽略配对”模式。其可以以不同的方式退出这种“忽略配对”模式。

例如，将因在左耳设备10将其自身呈现为右耳设备11时左耳设备10与外部设备40的配对所产生的配对数据传送到右耳设备11的消息可以触发从“忽略配对”模式退出。

可替换地，从左耳设备10接收的上述明确的配对成功通知消息交换可以引起右耳设备11退出“忽略配对”模式。

根据另一替代方案，右耳设备11可在经过某一时间之后(即，以基于定时器的方式)退出“忽略配对”模式。

通常，所述的配对原理不仅适用于具有两个听力辅助设备的双耳系统，还适用于包括多于两个听力辅助设备的系统。在此情况下，所述的配对原理可以重复地应用于待配对的多个听力辅助设备中的不同听力辅助设备，即多个听力辅助设备中的不同听力辅助设备随后可以起到第二听力辅助设备的作用(例如，可以总是由同一设备起到第一听力辅助设备的作用)，该第二听力辅助设备在第一听力辅助设备的帮助下与外部设备进行配对。将两个以上听力辅助设备与外部设备配对的这种选择在听力辅助设备是无线扬声器的情况下特别令人关注。