用于建立无线音频网络的配对方法_2

文档序号:9264938阅读:来源:国知局
经由数字链路中继到包括所述刺激单元的另一个设备。
[0039]该系统可以包括发送侧的多个设备和接收器侧的多个设备,以用于实现通常是以主从配置(但是,分布式(分散式)网络控制也是选项)的网络拓扑。
[0040]发送单元可以包括或可以连接到用于捕获音频信号的话筒,其通常由用户佩戴,其中,所述用户的声音经由所述无线音频链路发送到接收器单元。可替代地或额外地,所述发送可以包括用于经由无线(例如蓝牙)或插入式连接(这种系统的示意性例子被示出为图5)从外部音频设备接收音频信号的接口,所述接口例如电话、移动电话、音乐播放器、电视机或高保真设备。
[0041]接收器单元通常经由音频极靴(shoe)连接到助听器,或集成到助听器内。
[0042]发送单元和接收器单元之间的无线链路是电磁(远场)链路。
[0043]除了所述的音频信号,控制数据可以在发送单元和接收器单元之间传输。这种控制数据可以包括例如音量控制或关于对接收器单元或连接到接收器单元的设备的状态的查询(例如,电池状态和参数设置)。可替代地,这种控制数据传输可以由第三设备采取,所述第三设备例如远程控制或状态读出设备。
[0044]在图2中,示意性地示出了典型的用例,其中,包括话筒17的、身体佩戴的发送单元10由教师11在教室中用于经由数字链路12向多个接收器单元14发送对应于该教师的声音的音频信号,所述多个接收器单元14集成到或连接到由听力受损的小学生/学生13佩戴的助听器16。数字链路12还用于在发送单元10和接收器单元14之间交换控制数据。通常,发送单元10用于广播模式中,即,向所有接收器单元14发送相同的信号。
[0045]另一典型的用例在图3中示出,其中,具有集成的话筒的发送单元10由佩戴连接到助听器16或集成在助听器16内的接收器单元14的听觉障碍的人13用于捕获对所述人13讲话的话音。所捕获的音频信号经由数字链路12发送到接收器单元14。
[0046]在图4中示出对图3的用例的修改,其中,所述发送单元10被用作中继,用于将从远程发送单元110接收到的音频信号中继到听力受损的人13的接收器单元14。所述远程发送单元110由讲话者11佩戴,并且包括用于捕获讲话者11的声音的话筒,从而充当伴随话筒。
[0047]根据图2到4中所示的实施例的变型,接收器单元14可以被设计为颈戴式设备,其包括发射器,所述发射器用于经由感应链路将接收到的音频信号发送至耳戴式设备,例如助听器。
[0048]发送单元10、110可以包括针对到音频设备的连接的音频输入,所述音频设备例如作为外部音频信号源的移动电话、FM收音机、音乐播放器、电话或电视设备。在一些情况下,则可以省略话筒。
[0049]在每一个这种用例中,发送单元10通常包括音频信号处理单元(未在图2至4中示出),以在发送之前,处理由话筒从外部音频信号源捕获或接收到的音频信号。
[0050]在图2至4的实施例中,链路12是电磁(远场)链路。
[0051]发送单元10的例子的框图是在图5中示出的,其包括用于从相应的说话者11的声音捕获音频信号的话筒装置17、用于处理所捕获的音频信号的音频信号处理单元20、用于将所处理的音频信号作为由音频数据分组构成的音频流进行发送的数字收发器28和天线30。音频信号处理单元20的一个功能是使用适当的音频编解码器来压缩音频数据,这在本领域是已知的。压缩的音频流经由发送单元10和接收器单元14之间建立的数字音频链路12发送,该链路还用于在发送单元10和接收器单元14之间交换控制数据分组。
[0052]发送单元10可以包括额外的组件,例如话音活动检测器(VAD)24。音频信号处理单元20和该额外的组件可以由22处指示的数字信号处理器(DSP)实现。另外,发送单元10还可以包括在DSP 22上操作的微控制器26和收发器28。在DSP 22能够接管微控制器26的功能的情况下,可以省略微控制器26。优选地,话筒装置17包括至少两个间隔开的话筒17A、17B,其音频信号可以在音频信号处理单元20中用于声学波束成形,以便将话筒装置17提供具有方向特性。
[0053]VAD 24使用来自话筒装置17的音频信号作为输入,以便确定当使用各自的发送单元10的人11正在讲话的时间。VAD 24可以提供相应的控制输出信号给微控制器26,以便例如当处于没有检测到语音的时间期间时使收发器28睡眠以及当检测到语音活动时的时间期间唤醒所述收发器28。另外,可以生成并经由无线链路112来发送对应于VAD 24的输出信号的控制命令,以便将接收器单元减弱声音(mute)或者当发送单元的用户不讲话时节省功率。为此目的,提供了单元32,其用于生成包括来自所述处理单元20的音频信号和由VAD 24生成的控制数据的数字信号,该数字信号被提供给收发器28。
[0054]除了 VAD 24,发送单元10可以包括环境噪声估计单元(图5未示出),其可以用来估计环境噪声电平并产生可以提供给单元32的相应输出信号,以经由无线链路12发送。
[0055]发送单元10还可以包括针对由外部音频源33和35提供的音频信号的输入,例如插入式接口 41和/或无线接口 36(例如蓝牙接口)。这种外部音频源33、35可以是例如电话、移动电话、音乐播放器、计算机或电视机。特别是,通过提供这种接口 36、41,实现了到发送单元10的多个音频信号输入信道。
[0056]根据一个实施例,发送单元10可以适于由各个讲话者11在所述讲话者的颈部以下佩戴,例如作为翻领话筒或作为衬衫衣领话筒。
[0057]数字耳级接收器单元14的例子在图6中示出,根据所述例子,天线装置38连接到包括解调器58和缓存器59的数字收发器61。经由数字链路12发送的信号由天线38接收到并在数字无线接收器61中解调。解调的信号经由缓存器59提供给充当处理单元的DSP74,DSP 74将所述信号分离成音频信号和控制数据,所述控制数据被提供用于根据由所述控制数据提供的信息来对所述音频信号的先进处理,例如均衡。经处理的音频信号,在数字-模拟转换之后被提供给可变增益放大器62,其用于通过施加由通过数字链路12接收到的控制数据所控制的增益来放大所述音频信号。放大的音频信号被提供给助听器64。可替代地,音频信号可以作为数字信号被提供给助听器。接收器单元14还包括用于DSP 74的存储器76。
[0058]取代于向助听器64的音频输入提供由可变增益放大器62放大的音频信号,接收器单元14可以包括功率放大器78,所述功率放大器78可以由手动音量控制80来控制并且向扩音器82提供功率放大的音频信号,所述扩音器82可以是集成在接收器单元14内或连接到接收器单元14的耳戴式元件。音量控制还可以通过向接收器单元14发送相应的控制命令远程地从发送单元10来完成。
[0059]接收器单元的另一个可替代实施可以是具有发送器84的颈戴式设备,以用于经由磁感链路86 (模拟的或数字的)向助听器64(由图6中虚线所指示)发送所接收的信号。
[0060]为了建立音频设备(例如发送单元10和接收器单元14)的网络,首先必须将设备配对,由此配对信息(如网络ID和关于配对策略的信息)被提供给要成为网络的一部分的各设备。在目前的情况下,在两个设备之间的配对过程可以开始之前,这两个设备中的一个被提供具有必要的配对信息。例如,发送单元10可以被提供具有关于配对策略的信息以及具有在制造商处或之后经由固件更新来创建网络ID的能力。
[0061]发送单元10和接收器单元14之间的配对过程的例子在图7和8中示出。一般,发送单元10(以下还称为“寻呼设备”),当其与接收器单元14的配对将被发起时,可能已经在网络中与其他音频设备同步,或者接收器单元14可以首先成为网络的一部分。为了能够发起配对,各音频设备被提供具有可由用户操作的开关,以在开关被操作时的任意时间发起配对。在本例子中,图5的发送单元10被提供具有开关40,当其由用户操作时,提供给微控制器26 (或在微控制器26不存在的情况下,提供给DSP22)相应的信号。开关40优选地被设计为使得其由用户的单次触摸来操作。例如,开关40可以被实现为要由用户按下的按钮。
[0062]当操作了开关40时,微控制器26(或DSP 22)使得所述收发器28发送包含必要的配对信息的寻呼消息“PM”。典型地,利用例如160微秒的持续时间来发送作为单个数据块/分组的寻呼消息。寻呼消息的发送在随后的寻呼时段PP(PP1、PP2等)中定期地重复,其中,在每个寻呼时段中在所述至少一个公共频率信道处发送所述寻呼消息至少一次。在图7的例子中,每个寻呼时段PP的持续时间为1.44毫秒。优选地,存在不超过三个公共频率信道。在图7-9的例子中,存在被表示为“0”、“24”和“39”的三个公共频率信道。
[0063]典型地,寻呼消息的发送是按照公共频率信道的序列来重复的,对于每个寻呼时段,该序列可能是相同的。优选地,寻呼消息的发送在每个寻呼时段内至少重复一次,其中,在每个寻呼时段内对寻呼消息的每次发送是在公共频率信道中的一个不同的公共频率信道处。通常情况下,在每个寻呼时段内,寻呼消息在公共频率信道中的每一个公共频率信道处发送一次。
[0064]这种例子在图7中示出,其中,在每个寻呼时段内,寻呼消息在公共频率信道0、24,39中的每一个处发送一次,并且其中,该序列对于每个寻呼时段是相同的。每个寻呼时段通常在末端还包含答复收听时隙RLS,其间,收发器28在公共频率信道中的一个公共频率信道处收听来自要配对的设备的答复。通常情况下,答复收听时隙使用根据固定的重复序列的公共频率信道中的每一个公共频率信道,该序列包含公共频率信道中的每个公共频率信道一次。在图7的例子中,收发器28在第一寻呼时段PPl中在信道39处进行收听,在第二寻呼时段PP2中在信道O处进行收听以及在第三寻呼时段PP3中在信道24处进行收听,随后以该序列来重复。
[0065]在答复收听时隙RLS中接收到配对答复消息之后,或已经达到了对自从开关40以来已经过去的时间的超时限制(这种超时限制可能是例如2秒)之后,收发器28可以停止对寻呼消息的发送。
[0066]如果寻呼设备是TDMA网络的一部分,则其作为网络的主设备或从设备来发送或接收音频,随后该设备将在寻呼持续时间期间停止TDMA活动。如果该设备是网络的从设备,则其将在寻呼之后再次同步到网络。如果设备是网络的主设备,则网络将在寻呼的持续时间期间关闭,并且一旦主设备开始再次发送信标,所有的从设备将同步回主设备。
[0067]要配对的设备(以下还称为“扫描设备”),即图7-9的例子中的接收器14,经由其收发器61在寻呼收听时隙PLS期间在至
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