听力装置及无线接收和/或发送数据的方法与流程

技术领域

本发明涉及听力装置，听力装置包括适于安排在用户侧并提供信号的第一部分，适于将所述信号转换为声输出的输出变换器，适于安放在所述用户的耳道中并向所述用户提供所述声输出的第二部分。本发明尤其涉及用于与这样的听力装置无线通信的装置。本发明进一步涉及在听力装置中无线接收和/发送数据的方法和使用听力装置。

背景技术：

众所周知助听器用于补偿佩戴者的听力损失。本发明特别涉及这类助听装置。但是，本发明还可以用于其他类型的听音设备、听力仪器或听力装置，例如头戴式耳机、头挂听筒、护耳塞等。以下术语“听力装置”或“听力仪器”是指通常涉及向用户的耳朵提供声信号的装置。

听力仪器，特别是助听器，是非常密集的应用，并且当集成了无线应用时，有时很难找到足够的空间用于所需的天线元件。

得到广泛认同的是在听力仪器中集成无线系统如果要避免笨重的外部天线方案需要集成天线结构。天线和无线系统的效率很重要，因为低电池消耗通常是一个设计参数。已知作为听力装置示例的助听器的多种结构，如耳内式(ITE)、深耳道式(CIC)、耳后式(BTE)或耳内接收器(RITE)式助听器(后者有时称为“耳道接收器”)。

用于电磁场的天线的效率和带宽与其相对于信号或场的波长的大小密切相关。但是，普通的听力装置通常比合适频带中的波长小很多。这对于内置在普通听力装置中的天线的效率和带宽有不利影响。

技术实现要素：

本发明的目标是提供如上所述的听力装置和方法，所述听力装置和方法具有足够的、关于使用所需频率(例如约1GHz)以无线方式发送和/或接收数据能力的特征，不需要额外的外部天线方案或不符合听力装置的小电流要求的尺寸(约0.01m)。

本发明的另一目标是只对现有听力装置的方案做少许修改即实现上述目标，因此改进的助听装置可以很大程度地建立在已知和经过反复考验的助听装置的基础上，不需要复杂的重新设计。

为了实现以上目标，本发明提供一种助听装置，其包括适于安排在用户侧并提供信号的第一部分，用于将所述信号转换为声输出的输出变换器，适于安放在所述用户的耳道中并向所述用户提供所述声输出的第二部分，连接所述第一部分与所述第二部分的连接元件，天线，及用于通过所述天线接收和/或发送数据的无线接口，其中所述连接元件包括连接到所述无线接口的导电元件，其中所述导电元件是所述天线的至少一部分。

此外，本发明提供在听力装置中无线接收和/或发送数据的方法，该听力装置包括连接所述听力装置的第一部分与第二部分的连接元件，所述方法包括：在所述连接元件中提供导电元件的提供步骤，在所述听力装置的用户侧安排所述第一部分的安排步骤，在所述用户的耳道中安放所述第二部分的安放步骤，及通过所述导电元件接收和/或发送数据的接收/发送步骤。

在另一方面，本发明在说明书和权利要求中提供使用如上所述的听力装置。在实施例中，使用根据本发明的助听器(包括听力装置提供的天线和无线通信接口)以与另一通信设备无线通信。在实施例中，这样的通信设备是另一听力装置，例如双耳助听器系统的另一听力装置。在实施例中，其他这样的通信设备是音频网关，例如用于将音频信号无线发送到听力装置的音频选择设备(例如EP1460769或WO2006/117365A1)，在多个音频信号中选出的音频信号可能包括来自电话例如移动电话的耳机的音频信号。在实施例中听力装置与其他通信设备之间的通信由特定的协议控制，该协议适用于低功率应用。

在实施例中，听力装置的第一部分包括用作无线接口和电连接到天线的收发器。在实施例中，无线接口适于传送和/或接收音频和/或控制数据和/或编程来自和/或发往远程控制单元的数据，远程控制单元用于远程控制助听装置的设置(例如音量、程序等)，编程单元用于改变听力装置、音频网关、无线传声器、移动电话、娱乐装置(如音乐播放器、电视或类似设备)的基本设置(例如滤波系数、增益特性等)。通过无线接口发送或接收的数据通常在例如模拟载波(例如AM或FM信号)中进行调制，或根据数字调制原理(例如根据蓝牙标准的频移键控)进行调制。因此，无线接口通常包括适于所用调制类型的调制/解调器。

如上所述，本发明特别涉及通常包括由连接元件(如导线或管道)连接的耳后部分(通常包括传声器和信号处理器，以及一个或多个通信接口，如无线通信接口)和耳内部分的BTE式、RITE式的听力仪器。在RITE式听力仪器(包括接收器)中，连接元件包括从听力装置的耳后部分向接收器传送已处理信号的电导体。在接收器位于耳后部分的助听器中，连接元件(例如管道)用作从接收器到耳道(例如通过耳膜)的声信号的引导。在这样的情况下，连接到用于天线的收发器的电导体包含在连接元件中。

已知的在耳内具有收发器的听力仪器具有在耳朵上或围绕耳朵的导线，以连接耳道中的接收器与听力仪器中的其他部分。本发明基于这些导线可以用作内置无线电收发器的天线的启发。本发明利用这些已经存在的导线以及听力仪器的结构作为用于集成无线电收发器的辐射元件。根据本发明提供的类似技术用于BTE式听力仪器，其中例如电导线集成在连接耳模与听力仪器(的其余部分)的管道中。

在RITE电线(或标准BTE式听力仪器的互连管道)中的一个或多个电导体可以用作或用于听力仪器中的无线应用的天线。这样可以节省装置中的空间并降低成本。此外，由于连接元件的大小允许更好地适于传输数据的电磁信号的波长，相对于已知的在听力装置内部的天线方案，天线的效率和带宽得到了提高。

不需要额外的机械流程制造外部或附加的天线结构。仅需要少数额外的标准无源器件实现例如将RF信号耦合到导线即导电元件的天线共用器。

与面积最大为100mm²的内部回路天线相比，已发现使用RITE导线在1GHz可以实现约为6dB的效率提高，这相对于内部回路天线在预计的最好情况下的效率-16dB是显著的提高。

根据本发明的优选实施例，所述第二部分包括所述输出变换器，其中所述连接元件适于将所述信号传输到所述输出变换器。输出变换器(也称为“接收器”)提供在远离听力装置的输入变换器或传声器的用户耳道中，这样降低了声反馈的风险。此外，将信号传输到输出变换器可以通过小尺寸的连接元件实现，因为只有(电)信号必须传输到输出变换器。因此，作为一个整体的连接元件和听力装置可以设计为具有不显眼的外观。应当注意输出变换器不是必须连接到连接元件中的导电元件。在实施例中，仅连接到收发器的单独导体可在连接元件中实现(即到接收器的电连接有其自己的专用导体)。

根据另一实施例，所述导电元件适于在传输信号到所述输出变换器时携载所述信号。在此，相同的元件或导线用作天线的一部分，同时用作输出信号的传输装置，这样使执行设计方案简便易行。

在进一步的实施例中，所述连接元件包括用于将所述信号传输到所述输出变换器的两根平衡导线，其中所述导电元件包括所述导线。信号传输线(至少部分)用作(至少部分)从天线到无线接口的导电元件。

根据本发明的又一方面，所述无线接口通过高通滤波器连接到所述导线，其中所述无线接口通过平衡-非平衡转换器连接到所述高通滤波器，其中所述高通滤波器通过各自的电容连接到所述导线，其中所述第一部分包括在所述信号的通路上的低通滤波器。可知通过这样的实施方式对现有的听力装置设计方案做很少的修改即可得到良好的结果。通过上下文足以发现所述平衡-非平衡转换器包括变压器，所述高通滤波器包括电容和电感。平衡-非平衡转换器通常是在平衡与非平衡电信号之间进行转换的无源电子器件。本领域的技术人员可以知晓大量平衡-非平衡转换器的实例。

在本发明的另一实施例中，所述连接元件包括用于将所述信号传输到所述输出变换器的两根导线和用于屏蔽所述导线的屏蔽元件，其中所述导电元件包括所述屏蔽元件。作为上述选择的替代或补充，用于发往输出变换器的信号的传输导线的屏蔽可用作天线(至少部分)。

根据进一步的实施例，其中所述无线接口通过高通滤波器连接到所述屏蔽元件，其中所述无线接口通过平衡-非平衡转换器连接到所述高通滤波器，其中所述第一部分包括在所述信号的通路上的低通滤波器。再次可知通过这样的实施方式对现有的听力装置设计方案做很少的修改即可得到良好的结果。通过上下文足以发现所述平衡-非平衡转换器包括变压器，所述高通滤波器包括电容和电感。

根据本发明的另一优选实施例，所述第一部分包括所述输出变换器，其中提供所述连接元件以将所述声输出传送给所述第二部分。这样安排的示例是BTE式助听器，在多种助听器类型中这是最常用的类型。例如通过集成在助听器的耳后部分中的输出变换器在第一部分产生声输出，其中声输出(信号)通过连接元件传输或引导到第二部分，例如耳模，并在耳道中提供给用户。根据本发明进一步的实施例，所述无线接口通过平衡-非平衡转换器连接到所述导电元件(构成连接元件的一部分)。根据进一步的实施例，所述连接元件包括用于将所述声输出传送到所述第二部分的管道，特别是柔性管道。

在本发明的另一实施例中，所述无线接口适于通过射频信号接收和/或发送数据，特别是通过频率范围在1MHz-1000GHz的电磁辐射，优选1MHz-3GHz，其中无线接口最优选适于根据通信标准接收和/或发送数据，特别是根据蓝牙标准。

在实施例中，构成连接元件一部分和天线的电导体是具有纵向形状的元件，例如导线。在实施例中，所述电导体的空间延伸小于5cm，如小于4cm，又如小于3cm。

在实施例中，听力装置包括具有输入变换器和输出变换器的听力仪器、电正向通路和无线接口，输入变换器用于将输入声音转换为电输入信号，输出变换器用于将电输出信号转换为用于提供给听力仪器的佩戴者的输出声音，电正向通路被限定在输入与输出变换器之间并包括根据用户的需要向电输入信号提供取决于频率的增益和提供耦合到输出变换器的已处理输出信号的信号处理单元，无线接口包括用于建立到另一装置的无线链路的天线和收发器。在实施例中，输入变换器、信号处理单元、输出变换器和收发器构成听力装置第一部分的一部分(例如适于固定在用户的耳后)。在实施例中，输入变换器、信号处理单元和收发器构成听力装置第一部分的一部分(例如适于固定在用户的耳后)，输出变换器构成听力装置的适于固定在用户耳道中的第二部分的一部分。

根据本发明进一步的实施例，所述第一部分适于安排在所述用户的耳后。如果听力装置的第一部分可安排在用户的耳后，则听力装置可以以不引人注意的方式使用，其中第一部分某些程度上可由耳朵隐藏。

除非明确地指出，在此所用的单数形式的含义包括复数形式。应当进一步理解在说明书中使用的“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作和/或部件，但不排除存在或增加其他的特征、整数、步骤、操作、部件和/或上述组合。应当理解当元件被称为“连接到”另一元件时，可以是间接连接或耦合到其他元件，或者可以存在中间插入元件。此外，“连接”或“耦合”包括无线连接或耦合。在此所用术语“和/或”包括一个或多个列举的相关术语的任何及所有组合。

附图说明

以下参考附图进一步解释本发明的示例性实施例，其中：

图1是根据本发明的听力装置的示意图；

图2是说明本发明的电原理图；

图3a是根据本发明第一实施例的听力装置的示意框图；

图3b是根据本发明第二实施例的听力装置的示意框图；

图4是根据本发明第三实施例的听力装置的示意框图；

图5a是根据图3a所示本发明第一实施例的具体实施方式的原理框图；

图5b是根据图3b所示本发明第二实施例的具体实施方式的原理框图；及

图6是根据本发明方法的流程图。

为了清楚，附图是示意性和简化的，其只表示对理解本发明有实质作用的细节，而省略其它细节。全文中相同的附图标记用于相同或相应的部分。

具体实施方式

图1表示根据本发明的听力装置的示意图。听力装置10包括第一部分12、第二部分14和连接元件16。所示实施例的第一部分12设计为安排在用户的耳后，其中第二部分14设计为安放在用户的耳道中(未示出)。连接元件16连接第一部分12和第二部分14，从而第一部分12产生的信号发送到第二部分14。根据在此所示的实施方式，第二部分14包括接收器(或输出变换器)。因此，所示听力装置10是RITE类型。根据本发明，连接元件16的导电元件(未在图1中表示)用作与听力装置10无线通信的天线。

图2是说明本发明的电原理图。助听装置10的第一部分12包括用于产生和/或提供信号的信号处理器20及用于通过天线(未在图2中表示)与外部设备(例如通信设备，如移动电话，未示出)交换数据的无线接口22。助听装置10进一步提供有作为第二部分14的一部分的输出变换器或接收器18。第一和第二部分12和14，具体的信号处理器20和接收器18，通过连接元件16相连接。信号处理器20接收待处理的输入信号并根据输入信号向接收器18输出或产生信号，其中接收器18将信号处理器20的输出信号转换为声信号，该声信号提供给助听装置10的用户。

为了将RITE导线用作天线，优选在听力仪器中包含用于RF信号和电路以分离RF和音频信号的匹配电路(例如调制/解调电路)。通常使用具有二或三根导线(通常一或二根导线用于连接到接收器)的两种类型的RITE线缆。在第一种情况下，两根平衡导线用于音频信号，两根都可以用作天线。在第二种情况下，还有一根额外的屏蔽线，优选使用后者。

大多数低功率收发器具有平衡RF输入/输出，优选提供平衡-非平衡转换器以在施加到天线共用器和天线匹配电路之前将平衡RF信号转换为单端信号。优选天线共用器分离从天线发送到接收器的音频信号的高频成分，并分离共用RITE导线的音频和RF信号。特别优选天线共用器和匹配电路高度集成。

图3a和3b是根据本发明第一和第二示例性实施例的原理框图，说明了如果只有两个导体，在三根RITE导线或两根音频导线情况下，收发器如何从音频信号分离RF信号并连接到屏蔽。

图3a是根据本发明第一实施例的听力装置的原理框图。听力装置10包括第一部分12、第二部分14和连接元件16。听力装置10的第一部分12包括用于实现听力装置10的主要功能如处理和产生将提供给用户的信号的印刷电路板(PCB)、音频信号连接121、RF信号连接122、平衡-非平衡转换器123、高通滤波器124和低通滤波器125。此外，PCB 120包括无线接口(未示出)。低通滤波器125连接到PCB 120的音频信号连接121。平衡-非平衡转换器123进一步连接到接地端和高通滤波器124。低通滤波器125和高通滤波器124连接到连接元件16的导线，其中高通滤波器124连接到连接元件16的屏蔽线形成的导电元件24。低通滤波器125连接到在第二部分14中提供的输出变换器18。音频信号传送到输出变换器18并转换为声输出，声输出再提供给用户。通过平衡-非平衡转换器123转换将要发送的RF信号，并通过高通滤波器124传送RF信号，RF信号激励包括导电元件24的天线。如果由到达所述听力装置的外部RF信号激励天线或导电元件24，通过高通滤波器124和平衡-非平衡转换器123传送这些外部RF信号以在RF信号连接122进入PCB 120，其中由无线接口(未示出)接收外部信号。

图3b是根据本发明第二实施例的原理框图。第二实施例类似于第一实施例。主要的差别在于在连接元件16中不提供屏蔽线。不同于连接到图3a所示的屏蔽线，高通滤波器124连接到通过各自的电容126将音频信号发送到输出变换器18的导线。

图4是根据本发明第三实施例的听力装置的原理框图。不是如图3a和3b所示的第一和第二实施例的情况在第二部分14和用户的耳道中提供输出变换器或接收器18，输出变换器18提供在BTE式助听装置10的第一部分中。连接元件16包括通过在听力装置10的第二部分14中提供的耳模将输出变换器18输出的声信号传送给用户耳朵的管道，耳模安排在用户耳道中(未示出)。平衡-非平衡转换器123连接到用作天线的连接元件16的导电元件24。

图5a和5b是根据图3a和3b所示本发明的第一和第二实施例的具体实现方式的详细原理框图。以变压器123的形式实现平衡-非平衡转换器123，其中高通滤波器124包括以适当方式连接的电容和电感。低通滤波器125包括与信号线串联的电感和耦合信号线的电容。

图6是根据本发明方法的流程图。在根据本发明的听力装置中无线接收和/或发送数据的方法包括：在所述连接元件中提供导电元件的提供步骤30，在所述听力装置的用户侧安排所述第一部分的安排步骤32，在所述用户的耳道中安放所述第二部分的安放步骤34，及通过所述导电元件接收和/或发送数据的接收/发送步骤36。步骤30-34的顺序可以改变。

根据本发明进一步优选的方面，听力仪器包括适于固定在用户耳后的第一主体和适于固定在用户耳道中的第二主体，以及机械和电连接第一主体和第二主体的连接元件，第一主体适于提供已处理的电信号，该电信号将通过输出变换器提供给用户并通过连接元件传送给第二主体，连接元件包括至少一个电导体，其中电导体适于组成用于听力仪器的无线接口的天线。

在根据上述方面的听力仪器中，第二主体优选包括用于向用户提供声信号的输出变换器，其中听力仪器适于通过连接元件的至少一个电导体将已处理的电声信号发送到输出变换器

除了前段所述的实施方式，第一主体包括用于将声信号提供给用户的输出变换器，其中听力仪器适于通过连接元件将声信号发送到用户的耳道。

如前段所述的听力仪器优选进一步包括用于激励天线的发射器，发射器可连接到天线。可知如果天线适于发送RF信号是一种优点。

本发明由独立权利要求的特征限定。在从属权利要求中限定优选实施例。权利要求中的任何附图标记不意于限定其范围。

一些优选实施例已经在上述内容中进行了说明，但是应当强调本发明不受这些实施例的限制，可以按权利要求限定的主题内的其它方式实现。