无线立体声听力辅助系统的制作方法
【专利摘要】提供了一种听力辅助系统，其包括：包括左耳通道(20L)和右耳通道(20R)的用于对立体声音频信号进行无线传输的音频信号传输单元(10)；以及将佩戴在用户的一只耳朵处并且包括第一听力仪(16，16L)和第一无线音频信号接收器单元(14，14L)的第一耳部单元(12，12L，112L)，所述听力仪适应于为所述第一接收器单元提供与所述第一听力仪被装配至用户(18，118)的左耳还是右耳有关的信息、以及与是否存在佩戴在用户的另一只耳朵上的第二耳部单元(12，12R)有关的信息，所述第二耳部单元包括第二听力仪(16，16R)和第二无线音频信号接收器单元(14，14R)，并且其中，第一接收器单元适应于根据所接收到的与所述第一听力仪被装配至哪只耳朵有关的信息、以及与在另一只耳朵处是否佩戴了第二耳部单元有关的信息来决定接收音频信号的左耳通道、右耳通道以及在没有立体声通道时的相应的单声道通道中的一个通道，并将所述通道供应到所述第一听力仪。
【专利说明】
无线立体声听力辅助系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种听力辅助系统，其包括用于立体声音频信号的无线传输的音频信号传输单元和至少一个耳部佩戴单元，所述耳部佩戴单元包括诸如听力辅助器的听力仪和用于将接收自所述传输单元的音频信号施加到所述听力仪的无线音频信号接收器单元。
【背景技术】
[0002]无线音频信号传输系统可以包括无线传声器，其用于将从扬声器的语音采集的音频信号传输至耳级听力仪。例如，老师可以使用无线传声器来在教室中教导听力受损的人(其中，将老师的无线传声器所采集的音频信号传输至听老师讲课的听力受损的人所佩戴的多个接收器单元)，或者可以在几个人对听力受损的人说话的情况下使用无线传声器(例如，在专业会议上，其中，每一扬声器设有无线传声器，并且听力受损的人的接收器单元接收来自所有无线传声器的音频信号)。另一个示例是音频导游，其中，导游使用无线传声器。
[0003]无线音频传输系统的另一种应用是将传输单元设计为辅助性收听装置的情况。在这种情况下，传输单元可以包括用于采集环境声音(尤其是来自接近用户的扬声器的声音)的无线传声器、和/或至诸如移动电话、电视机或HiFi系统等外部音频装置的网关;在这种情况下，传输单元用来将外部音频信号施加到用户所佩戴的接收器单元。
[0004]例如，可以将无线音频链路实施为在200MHz频带内工作的FM(频率调制)无线电链路。在EP 1864320A1和WO 2008/138365A1中描述了尤其适于学校应用的模拟无线FM系统的示例。
[0005]在近来的系统中，通过采用数字调制技术进行音频信号传输来代替模拟FM传输技术，所述数字调制技术中的大多数是在除了前述200MHz频带以外的其它频带上工作的，例如在2.4GHz I SM带。
[0006]—般而言，可以将音频信号接收器单元集成到听力仪内，或者可以将它们提供为经由标准化的电和机械接口( “音频靴”)而连接至听力仪的单独的装置。
[0007]EP 1531650A2涉及一种无线听力辅助系统，其中，将传输单元设计为辅助性收听装置，其可以经由第一频率通道来传输立体声音频信号，第一频率通道将立体声信号的第一部分传输至第一听力仪，并且可以经由第二频率通道将立体声信号的第二部分传输至第二听力仪。
[0008]US 2006/0233385A1涉及一种双耳听力辅助系统，其中，两个听力辅助器中的每者的增益设置根据另一听力辅助器是否处于活动状态而受到改变，其中，经由双耳链路来检查对于另一听力辅助器而言的活动性。
[0009]US 2012/0148054A1涉及一种双耳听力辅助系统，其中，将两个听力辅助器的参数设置存储到两个听力辅助器中的每者中，并且其中，为听力辅助器提供用于相互交换参数设置的通信链路。
[0010]WO 2004/110099A2涉及蓝牙类型的无线网络，其中，将两个双耳听力辅助器相互连接并且经由网络将两个双耳听力辅助器连接至外部装置，例如，移动电话。
[0011]US 2009/0175456A1涉及一种智能电话，其感测头戴式耳机中的一个或两个扬场器以及传声器的存在，以便根据连接至音频输出的头戴式耳机的立体声或单声道能力来调整智能电话的音频输出信号。
[0012]WO 2011/146659A2涉及一种被分成两个子系统的立体声头戴式耳机，每个子系统包括耳塞;耳塞的其中之一充当具有蓝牙型通信装置的网络配置中的主设备，并且另一耳塞充当从设备，其中，主设备接收到的诸如有关立体声或单声道信号选择的信息等信息被传输至从设备。
[0013]ffO 2008/122665A1涉及一种用于利用头戴式收听装置进行通信的身体佩戴通信装置的用户接口；可以使用该用户接口进行人工信号选择以及听力辅助设置的人工改变。
[0014]W0 2007/110807涉及一种用于便携式媒体播放机的耳机，其能够检测耳机配置，
以便从单声道信号切换至立体声信号。
[0015]本发明的目的在于提供一种无线听力辅助系统，其包括能够对立体声音频信号进行无线传输的音频信号传输单元和至少一个耳部单元，所述耳部单元包括听力仪和无线音频信号接收器单元，其中，所述系统应当是尤其便于使用的。本发明的目的还在于提供一种对应的听力辅助方法。
【发明内容】
[0016]根据本发明，这些目的分别是通过权利要求1中定义的听力辅助系统和权利要求15中定义的方法来实现的。
[0017]本发明的有利之处在于，通过为接收器单元提供与相应的听力仪是被装配至左耳还是右耳有关的信息以及与在另一只耳朵处是否佩戴有第二耳部单元有关的信息，并且通过将接收器单元设计为根据所述信息来决定接收音频信号的左耳通道、右耳通道以及相应的单声道通道(如果可得的话)的其中之一并决定将其供应给所述听力仪，实现了对立体声信号的自动(并且因而非常容易的)操纵，即，在无需用户交互的情况下识别出适合的立体声通道并将其供应到听力仪，而不管用户是仅佩戴了一个听力仪还是佩戴了两个听力仪。
[0018]在从属权利要求中定义了优选实施例。
【附图说明】
[0019]在下文中，将参考附图来图示出本发明的示例，在附图中:
[0020]图1是根据本发明的双耳听力辅助系统的示例的示意性表示；
[0021 ]图2是图1的系统的耳部单元的其中之一的示意性方框图；
[0022]图3是听力辅助系统的替代的示例的示意性表示；以及
[0023]图4是与图3类似的视图，其中示出了经修改的示例。
【具体实施方式】
[0024]在图1中示出了一种听力辅助系统的示意性的示例，其包括音频信号传输单元10、包括音频信号接收器单元14R和听力辅助器16R的右耳单元12R、以及包括音频信号接收器单元14L和听力辅助器16L的左耳单元12L。右耳单元12R佩戴在用户18的右耳上，并且左耳单元12L佩戴在用户18的左耳上。
[0025]提供用于经由传输右耳立体声通道20R和左耳立体声通道20L的无线音频链路20将立体声音频信号传输至耳部单元12R和12L的传输单元10。可以经由无线链路26(例如，蓝牙链路)将立体声音频信号从诸如电视机22或移动电话24等外部音频装置供应到传输单元10，或者经由有线连接30将立体声音频信号诸如音乐播放器28等从外部音频装置供应到传输单元10。在从外部音频装置(例如从移动电话24)供应到传输单元10的音频信号是单声道信号的情况下，将经由通道20R和20L两者来通过传输单元10传输相同的单声道信号。在从外部装置供应到传输单元10的音频信号是立体声信号的情况下，那么传输单元10通常将所述信号作为立体声信号传输至耳部单元12R、12L。
[0026]根据替代的实施例，在音频源(即诸如电视机22、移动电话24或音乐播放器28等相应的外部音频装置)能够将音频信号直接流传输(stream)到相应的耳部单元12R、12L的情况下，可以省略传输单元10。
[0027]可以将听力辅助器16R、16L设计为经由无线(优选为感应的)链路32来交换音频信号和/或控制信号，以便实现双耳系统。
[0028]传输单元10通常可以被佩戴在听力辅助器16的用户18的身上，例如，环颈部佩戴。如果将传输单元10设计为仅仅是音频流装置，那么其不包括传声器。
[0029]例如，可以将立体声音频链路20实施为模拟FM链路，或者，可以将其实现为模拟或数字感应链路，或者实现为使用例如2.4GHz ISM频带的数字HF链路。
[0030]在将音频链路20实施为无线电链路(S卩，未将其实施为感应链路)的情况下，传输单元10不局限于身体佩戴设计。
[0031]在图2中示出了耳部单元12的其中之一的示意性的示例，其中，经由机械和电气接口( “音频靴”)15将接收器单元14连接至听力辅助器16。
[0032]接收器单元14包括天线34、用于接收经由链路20传输的音频信号的接收器(或收发器)36。将接收到的音频信号供应到音频信号处理单元38，音频信号处理单元38将经处理的信号供应到听力辅助器16的音频输入，以便将接收到的音频信号供应到听力辅助器16的音频信号处理单元40。接收器单元14还包括用于控制接收器36和信号处理单元38的控制器42 ο
[0033]听力辅助器16包括用于从环境声中采集音频信号并将其供应到信号处理单元40的传声器布置44。将信号处理单元40的输出供应到电声输出换能器(扬声器)46。听力辅助器16还包括用于控制信号处理单元40和存储器56的控制器48。在将听力辅助器16设计为双耳系统的部分的情况下，听力辅助器16还包括用于建立双耳链路32的天线52和收发器54。存储器56含有听力辅助器16的装配信息，例如，诸如增益设置和频率响应曲线等装配参数的个体值，并且含有与将听力辅助器16装配至用户18的左耳还是右耳有关的信息。存储器56还可以含有与是否存在包括位于另一只耳朵处的另一听力辅助器16的第二耳部单元12有关的信息，即，与听力辅助器16是否是双耳配件的部分有关的信息。
[0034]在听力辅助器16被提供有用于建立双耳链路32的天线52和收发器54的情况下，听力辅助器16能够容易地判断是否存在佩戴在另一只耳朵处的听力辅助器16，S卩，根据与另一听力仪的双耳通信是否可能的事实(由于通常为感应链路的这种双耳无线链路32的有限范围，听力辅助器16通常只能与同一用户18所佩戴的听力辅助器通信)。
[0035]听力辅助器16适于经由接口15为接收器单元14提供与听力辅助器16被装配到哪只耳朵的信息以及与在另一只耳朵处是否存在第二耳部单元12有关的信息。控制器42使用该信息来决定是立体声信号的左耳通道20L还是右耳通道20R或是音频信号的相应单声道通道(如果可得的话)要被接收/解码，并且要被供应到听力辅助器16。
[0036]典型地，将接收器单元14设计为决定对与连接至接收器单元14的听力辅助器16所装配至的耳朵相对应的立体声信号的通道进行接收/解码，以便:如果听力辅助器16被装配至右耳，那么接收器单元14将接收并供应右耳通道20R，并且如果听力辅助器16被装配至左耳，那么接收器单元14将接收并供应左耳通道20L，而不管在另一只耳朵处是否存在另一耳部单元12。
[0037]然而，在一些情况下，在另一只耳朵处不存在耳部单元12的情况下，可能优选的是接收器单元14接收并供应音频信号的单声道通道。这在接收器单元14中是自动设置的。
[0038]在听力辅助器16未被设计为用于建立双耳链路32的情况下，可以将与是否存在另一耳部单元12有关的信息存储在接收器单元14的存储器58中。替代地，在接收器单元14能够与另一接收器单元14建立通信的情况下，那么接收器单元14可以根据是否可能与另一接收器单元14建立通信来判断在另一只耳朵处是否佩戴了另一耳部单元12。
[0039]就双耳系统而言，耳部单元12R、12L两者典型地是等同的，S卩，上文针对图2的耳部单元12所描述的特征将适用于两个耳部单元。
[0040]图3和图4涉及本发明的示例，其中，传输单元10和接收器单元14形成了用于使用编码的音频数据包进行音频信号传输的音频信号传输网络的部分。例如，在WO 2011/098142A1中描述了这种网络系统。
[0041]这种网络可以按照广播模式利用TDMA方案，其中，随后将每一音频数据包传输三次，即，使每一数据包的传输重复两次。这样的协议典型地受到限制，因为可用带宽不足以并行传输三个音频通道，因而只可能(例如)传输立体声音频信号的右耳立体声通道20R(在图3中由“R”表示数据包)和左耳通道20L(在图3中由“L”表示数据包)，而不是除此之外还传输所接收的单声道信号(在图3中由“M”表示单声道数据包)。
[0042]在图3的示例中，存在单个收听者18和多个音频源，例如电视机22、HiFi系统28或无线电接收器29，其中，装置22和28提供立体声输出信号，并且无线电29提供单声道输出信号。收听者18可以在传输单元10(充当音频流)上选择其想要收听的音频源。传输单元10相应地调整TDMA调度，并传输数字单声道信号或者数字立体声信号。
[0043]先前已经在传输单元10的网络内对耳部单元12的接收器单元进行了配对，并且因而所述接收器单元能够收听每4ms周期性地发送的信标B，并且能够读取所有所传输的音频包。在传输立体声信号的情况下，右耳单元12R将对右耳包R解码，并且左耳单元12L将对左耳包L解码。在只传输单声道信号的情况下，耳部单元12R和12L两者将对相同的单声道包M解码。
[0044]网络通信可以包括初步阶段，其中，耳部单元12的所有能力都将与传输单元10交换，由此也为耳部单元12选择了最佳音频带宽。
[0045]在图4中示出了一个示例，其中，存在与图3中一样的双耳装配的收听者18，但是此外还存在仅佩戴左耳单元112L的单耳装配的第二收听者118。由于传输单元10与所有的耳部单元配对，因而其了解每一耳部单元的配置，以使其能够自动选择最佳类型的音频流。
[0046]在图4的示例中，传输单元10可以决定即使所选择的音频源提供立体声信号也总是传输单声道音频流，因为由此能够确保使单耳装配的收听者118也接收到所有音频信息(在由音频源提供的信号是立体声信号的情况下，传输单元10将通过混合立体声信号的左耳通道和右耳通道来建立单声道信号)。传输单元10选择传输单声道信号还是立体声信号的规则可以如下所述:如果有至少一个收听者具有单耳装配，即，只佩戴单个听力辅助器，那么传输单元将对单声道信号进行流传输(并在必要的情况下通过混合由音频源提供的立体声通道来建立单声道信号)；如果在网络范围内不存在具有单个听力辅助器的人，那么传输单元将在选择立体声音频源的情况下输送立体声流，并且在选择单声道音频源的情况下输送单声道流。
[0047]这样的控制策略不仅需要对网络中的听力辅助器配置的初始了解，还额外需要对配置信息的定期更新。例如，可以通过每一耳部单元定期地向传输单元10传输指示网络内存在相应的耳部单元的自发消息S而实施这样的更新。例如，如果在图4的示例中单耳装配的收听者118要离开网络范围，那么即使在立体声音频源的情况下，也将为双耳装配的收听者18提供单声道音频流，除非传输单元10知道在网络中不再存在单耳装配的用户的事实。在注意到缺少来自单耳装配的用户118的耳部单元112L的响应消息S之后，传输单元10将调整其传输策略以适应这一事实，并在所选择的音频源是立体声源时为双耳装配的用户18提供立体声流。
[0048]由传输单元10选择的音频带宽可以按照相同的方式适应于网络配置的变化(例如，如果具有最低带宽能力的听力辅助器离开了网络，那么可以再次提高由传输单元10选择的音频带宽)。
[0049]由于耳部单元的反向链路范围可能存在限制，并且响应消息S有可能未被接收到，那么在传输单元10内部应当存在延迟设置，以排除耳部单元已经离开了网络范围的情况。
[0050]在图3和图4的系统中，传输单元10能够检测音频输入是立体声信号还是单声道信号，这可以通过检测音频插孔上的电信号以及检验所述信号是在两侧上相同的(就单声道源而言)还是仅单侧的(就单声道源而言)、或是在两侧上不同的(就立体声源而言)来实施。如果经由数字无线音频流(例如，蓝牙或DLNA)将来自音频源的音频信号传输至传输单元10，那么立体声或单声道特征可能已经是音频轮廓(profile)的部分了。在耳部单元侧(包括以可拆卸方式连接至听力辅助器或者集成到听力辅助器内的接收器单元)，下述信息总是可得的:耳部单元是处于右耳处还是处于左耳处的耳部单元；以及音频解码能力，例如，音频带宽限制(正常音频质量或者高音频质量)。
[0051 ]当在传输单元10维持的网络中对耳部单元和传输单元10进行配对之后，在耳部单元与传输单元10之间分别交换在传输单元10处和耳部单元侧处可得的这种信息。
[0052]在与网络中存在的耳部单元的配置有关的信息的基础上以及在与所选择的音频源有关的信息的基础上，传输单元10关于立体声或单声道、音频带宽等对音频流进行自动调整。在单耳装配的用户的耳部单元在某些尝试之后未做响应的情况下，传输单元10将推断相应的收听者已经离开网络范围。然而，如果没有从由双耳装配的用户所佩戴的耳部单元的其中之一获得响应，那么只要耳部单元中的另一个耳部单元发送了响应消息，传输单元就不会推断该收听者已经离开了网络范围。
【主权项】
1.一种听力辅助系统，包括: 音频信号传输单元(10)，其用于对立体声音频信号进行无线传输，所述音频信号传输单元(10)包括左耳通道(20L)和右耳通道(20R)， 第一耳部单元(12，12L，112L)，其被佩戴在用户的一只耳朵上并且包括第一听力仪(16，16L)和第一无线音频信号接收器单元(14，14L)，所述听力仪适应于为所述第一接收器单元提供与所述第一听力仪被装配至所述用户(18，118)的左耳还是右耳有关的信息以及与是否存在佩戴在所述用户的另一只耳朵处的第二耳部单元(12，12R)有关的信息，所述第二耳部单元包括第二听力仪(16，16R)和第二无线音频信号接收器单元(14，14R)，并且 其中，所述第一接收器单元适应于根据所接收到的与所述第一听力仪被装配至哪只耳朵有关的信息以及与在所述另一只耳朵处是否佩戴了第二耳部单元有关的信息来决定接收所述音频信号的所述左耳通道、所述右耳通道以及在没有立体声通道时的相应的单声道通道中的一个通道，并且决定将所述一个通道供应到所述第一听力仪。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一音频接收器单元(14，14L)被可拆卸地连接至所述第一听力仪(16，16L)。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一接收器单元(14，14L)适应于在其接收到所述另一只耳朵处没有佩戴第二耳部单元(12，12R)的信息的情况下，决定接收并供应所述音频信号的仅通往被装配了所述第一听力仪(16，16L)的耳朵的那个耳通道(20L)。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一接收器单元(14，14L)适应于在其接收到所述另一只耳朵处没有佩戴第二耳部单元(12，12R)的信息的情况下，决定接收并供应仅所述音频信号的所述单声道通道。5.根据前述权利要求的其中之一所述的系统，其中，所述系统还包括第二耳部单元(12，12R)，所述第二耳部单元(12，12R)包括第二听力仪(16，16R)和第二无线音频信号接收器单元(14，14R)，所述第二耳部单元适应于为所述第二接收器单元提供与所述第二听力仪被装配至哪只耳朵有关的信息，其中，所述第二耳部单元适应于为所述第二接收器单元提供与在所述用户的另一只耳朵处是否佩戴了第一耳部单元(12，12L)有关的信息，所述第一耳部单元包括第一听力仪(16，16L)和第一无线音频信号接收器单元(14，14L)，并且其中，所述第二接收器单元适应于在其接收到在所述另一只耳朵处佩戴了第一耳部单元的信息的情况下，决定接收所述音频信号的仅通往被装配了所述第二听力仪的耳朵的那个耳通道。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一听力仪和所述第二听力仪(16，16R，16L)包括用于与所述第一听力仪和所述第二听力仪中的另一个听力仪进行双耳通信的模块(52，54)，其中，根据是否有可能与第二听力仪进行双耳通信而导出与是否存在第二耳部单元(12，12R)有关的信息，并且其中，这种信息从所述第一听力仪被供应到所述第一接收单元(14，14L)07.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第一听力仪和所述第二听力仪(16，16R，16L)适应于建立用于实现双耳通信的无线链路(32)。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述双耳无线链路(32)是感应链路。9.根据权利要求1到5的其中之一所述的系统，其中，所述第一接收器单元和所述第二接收器单元(14，14R，14L)适应于经由无线链路而与彼此通信，并且其中，根据是否有可能与第二接收器单元通信而导出与是否存在第二耳部单元(12，12R)有关的信息。10.根据权利要求1到5的其中之一所述的系统，其中，与是否存在第二耳部单元(12，12R)有关的信息被存储在所述第一听力仪(16，16L)的存储器(56)中，并且其中，这种信息从所述第一听力仪被供应到所述第一接收器单元(14，14L)。11.根据前述权利要求的其中之一所述的系统，其中，所述音频信号传输单元(10)适应于所述立体声音频信号的模拟传输。12.根据权利要求1到11的其中之一所述的系统，其中，所述音频信号传输单元(10)适应于所述立体声音频信号的数字传输。13.根据前述权利要求的其中之一所述的系统，其中，所述音频信号传输单元(10)适应于经由感应链路或FM链路来传输所述音频信号。14.一种为用户(18，118)提供听力辅助的方法， 向音频信号传输单元(10)提供立体声音频信号，并且对所述音频信号的左耳通道(20L)和右耳通道(20R)进行无线传输， 向佩戴在所述用户的一只耳朵处并且还包括第一听力仪(16，16L)的第一耳部单元(12，12L，112L)的第一无线音频信号接收器单元(14，14L)提供与所述第一听力仪被装配至用户(18，118)的左耳还是右耳有关的信息，以及与在所述用户的另一只耳朵处是否佩戴了第二耳部单元(12，12R)有关的信息，所述第二耳部单元包括第二听力仪(16，16R)和第二无线音频信号接收器单元(14，14R)，并且 其中，所述第一接收器单元根据所接收到的与所述第一听力仪被装配至哪只耳朵有关的信息、以及与在所述另一只耳朵处是否佩戴了第二耳部单元有关的信息来决定接收所述音频信号的所述左耳通道、所述右耳通道以及在没有立体声通道时的相应的单声道通道中的一个通道，并且决定将所述一个通道供应到所述第一听力仪。
【文档编号】H04B5/00GK105917670SQ201380081498
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2013年12月10日
【发明人】M·比尔
【申请人】索诺瓦公司