用于听力设备的多协议仲裁的系统和方法与流程

用于听力设备的多协议仲裁的系统和方法


背景技术：

1.在一些情况下，期望包括第一和第二听力设备的听力系统将来自音频源(例如，启用蓝牙的智能电话)的流式音频呈现(例如，声学呈递)给用户。为此，第一听力设备可以与音频源建立无线链路(例如，蓝牙链路或其他设备)，并根据基于确认的传输协议通过无线链路接收从音频源传送的音频包。基于确认的传输协议要求第一听力设备在音频源传送后续音频包之前确认成功接收到由音频源传送的音频包。
2.出于各种原因(例如，技术限制、功耗约束等)，当在第一听力设备与音频源之间维持无线链路时，第二听力设备建立和维持其自身与音频源的无线链路可能是不可能或不期望的。在这些情况下，如美国专利公开2015/0319557中所描述的，为了促进由第二听力设备呈现流式音频，第一听力设备可以通过互连听力设备的无线支持链路向第二听力设备传送窃听指令。窃听指令允许第二听力设备窃听在第一听力设备与音频源之间建立的无线链路以接收音频包，同时音频包正由音频源通过无线链路传送。第一听力设备和第二听力设备可以在接收到音频包时将音频包存储在相应的缓冲器中，并且通过从缓冲器回放音频包来呈现音频。然而，由音频源传送的音频包可能并不总是由第一听力设备和第二听力设备两者正确接收。
附图说明
3.附图图示了各种实施例并且是说明书的一部分。图示的实施例仅仅是范例并且不限制本公开的范围。贯穿附图，相同或相似的附图标记指代相同或相似的元件。
4.图1图示了示范性配置，其中，听力系统被配置为根据本文所描述的原理通过选择性建立的无线链路与音频源通信。
5.图2图示了示范性配置，其中，包括在听力系统中的听力设备根据本文所描述的原理将音频包从音频源接收到缓冲器中。
6.图3图示了根据本文描述的原理的多协议仲裁的示范性示意图。
7.图4图示了根据本文描述的原理的用于多协议仲裁的示范性方法。
具体实施方式
8.本文描述了用于由听力设备和系统进行多协议仲裁的示范性系统和方法。例如，听力设备可以包括存储指令的存储器和处理器，所述处理器通信地耦合到存储器并且被配置为运行指令以同时维持与音频源的第一链路和与额外听力设备的第二链路。处理器还可以在第一时间段内在不经由第一链路接收音频数据时针对双耳数据包的前导码扫描第二链路。处理器还可以基于是否检测到前导码来选择性地：如果在第一时间段期间检测到双耳数据包的前导码，则接收双耳数据包并在接收双耳数据包时忽略第一链路；或者如果在第一时间段期间未检测到双耳数据包的前导码，则在第二时间段内针对音频数据包的前导码扫描第一链路。
9.本文所描述的系统和方法可以有利地向听力设备的用户提供许多益处。例如，本
文所描述的听力设备可以以比常规听力设备更少的错误和/或延迟向用户提供音频。听力设备也可以可用于具有比常规听力设备更不可靠的与的音频源的连接的环境中。至少出于这些原因，与常规听力设备相比较，本文所描述的系统和方法可以有利地增加针对听力设备用户的性能、可靠性和易用性。本文所描述的系统和方法的这些和其他益处将在本文中变得显而易见。
10.如本文所使用的，术语“音频包”是指表示由音频源提供的流式音频或以其他方式与其相关联的任何样本、部分或其他类型的音频数据。音频包可以以任何适合的格式并且可以以任何适合的方式传送。尽管本文参考音频源和音频包描述了范例，但是系统和方法可以由任何适合类型的设备与来自任何适合类型的数据源的任何数据包一起使用。
11.图1图示了示范性配置100，其中，听力系统102(例如，双耳听力系统)被配置为通过选择性建立的无线链路106与音频源104通信。如图所示，听力系统102包括第一听力设备108-1和第二听力设备108-2(统称为“听力设备108”)。听力设备108可以通过无线支持链路110彼此通信。
12.音频源104可以包括输出流式音频(例如，语音、音乐或其他音频内容输出)并且能够与听力设备108中的至少一个无线连接的任何计算设备。例如，音频源104可以是移动设备(例如，移动电话，诸如智能电话、平板计算机、膝上型电脑、移动游戏设备)、台式计算机、电视、扬声器等。如本文所描述的，音频源104可以以顺序音频包(例如，离散单元或表示流式音频的数据片段)的形式将流式音频无线传送到听力系统102。
13.听力设备108可以各自由被配置为向听力系统102的用户提供或增强听力的任何类型的听力设备实施。例如，听力设备108可以各自由被配置为向用户施加放大的音频内容的助听器、被包括在被配置为向用户施加表示音频内容的电刺激的耳蜗植入系统中的声音处理器、被包括在被配置为向用户施加电声刺激的电声刺激系统中的声音处理器、头戴式耳机、耳戴式耳塞或任何其他适合的听力假体来实施。在一些范例中，听力设备108-1具有与听力设备108-2不同的类型。例如，听力设备108-1可以是助听器，并且听力设备108-2可以是包括在耳蜗植入系统中的声音处理器。
14.如图所示，每个听力设备108包括处理器和存储器。例如，听力设备108-1包括处理器112-1和存储器114-1。同样，听力设备108-2包括处理器112-2和存储器114-2。
15.处理器112(例如，处理器112-1和处理器112-2)被配置为执行各种处理操作，诸如接收和处理由音频源104传送的流式音频。处理器112可以各自由硬件和软件的任何适合的组合实施。
16.存储器114(例如，存储器114-1和存储器114-2)可以由任何适合类型的存储介质实施并且可以维持(例如，存储)由处理器112利用的数据。例如，存储器114可以存储表示操作程序的数据，该操作程序指定每个处理器112如何处理音频内容并将音频内容递送给用户。为了说明，如果听力设备108-1是助听器，则存储器114-1可以维持表示操作程序的数据，该操作程序指定由处理器112-1使用的音频放大方案(例如，放大水平等)以将由音频源104输出的声学内容递送给用户。作为另一范例，如果听力设备108-1是包括在耳蜗植入系统中的声音处理器，则存储器114-1可以维持表示操作程序的数据，该操作程序指定由听力设备108-1使用的刺激方案以引导耳蜗植入物向用户施加表示由音频源104输出的声学内容的电刺激。如下文将描述的，存储器114可以维持缓冲器，从音频源104接收的音频包可以
被存储在该缓冲器中。
17.听力设备108可以通过互连听力设备108的无线支持链路110彼此通信(例如，通过传送数据)。无线支持链路110可以包括如可以服务特定实施方式的任何适合的无线通信链路。
18.为了促进听力系统102与音频源104之间的通信，听力设备108之一可以与音频源104建立无线链路。例如，如图1所示，听力设备108-1可以与音频源104建立无线链路106。无线链路106可以包括蓝牙链路(例如，蓝牙经典链路或蓝牙低能量链路)、近场通信链路或任何其他适合的点对点链路。为此，听力设备108和音频源104可以各自包括被配置为根据任何适合的无线通信协议操作的无线接口。
19.听力设备108-1可以根据基于确认的传输协议(也称为自动重复查询(“arq”)协议)通过无线链路106接收从音频源104传送的音频包。这可以允许听力设备108-1呈现(例如，处理和回放)来自音频源104的流式音频。
20.基于确认的传输协议要求听力设备108-1在音频源104传送后续音频包之前确认成功接收到由音频源104传送的音频包。示范性的基于确认的传输协议包括停止等待arq、返回n arq和选择性重复arq。例如，蓝牙通信协议可以使用这些基于确认的传输协议中的任一个。
21.对于听力设备108-2而言可能期望在听力设备108-1呈现流式音频时也呈现来自音频源104的流式音频。然而，在一些范例中，听力设备108-2不能或不与音频源104建立其自己的无线链路，而听力设备108-1通过无线链路106与音频源104连接。例如，由听力设备108和音频源104使用以在它们之间建立无线链路的通信协议可能不允许听力设备108两者同时连接到音频源104。
22.在这些范例中，听力设备108-2可以通过在无线链路106上窃听来接收从音频源104传送的音频包。该窃听由图1中的虚线116图示。听力设备108-2可以通过被动收听(例如，访问)在音频源104与听力设备108-1之间传送的数据流量(例如，音频包)来窃听无线链路106。可以在音频源104不知道听力设备108-2正在访问数据流量并且听力设备108-2不向音频源104传送任何数据的情况下进行窃听。
23.为了使得听力设备108-2能够在无线链路106上窃听，听力设备108-1可以通过无线支持链路110向听力设备108-2传送窃听指令。窃听指令可以包括信息(例如，跳频序列信息、时钟频率和相位偏移信息、加密密钥信息、地址信息等)，该信息允许听力设备108-2检测从音频源104无线传送到听力设备108-1的音频包。听力设备108-2可以因此使用窃听指令来在无线链路106上窃听。
24.以这种方式，听力设备108可以同时维持与音频源104的通信链路(例如，经由无线链路106或无线链路106上的窃听)和彼此的通信链路(例如，经由无线支持链路110)。听力设备108-1和听力设备108-2可以根据第一协议(诸如蓝牙协议(例如，蓝牙窃听拓扑))从音频源104接收音频数据。听力设备108-1和听力设备108-2可以根据第二协议(诸如任何合适的双耳协议)从彼此接收双耳数据。第一和第二协议都可以使用时域复用。由于可以一次经由一个协议通过两个链路之一来接收数据，因此听力设备108可以使用算法来在两个链路上的协议之间进行仲裁。本文描述了范例算法。
25.图2图示了示范性配置200，其中，听力设备108两者呈现来自音频源104的流式音
频。如图所示，音频源104传送由听力设备108-1和听力设备108-2两者接收的顺序音频包。如结合图1所描述的，听力设备108-1可以通过无线链路106接收音频包，并且听力设备108-2可以通过在无线链路106上窃听来接收音频包。
26.如图所示，听力设备108-1将音频包存储在缓冲器202-1中。同样，听力设备108-2将音频包存储在缓冲器202-2中。缓冲器202-1和缓冲器202-2(统称为“缓冲器202”)可以分别维持在存储器114-1和存储器114-2内，并且可以各自具有任何适合的大小(例如，缓冲器202可以各自存储任何适合数目的音频包)。
27.听力设备108可以通过回放存储在缓冲器202中的音频包来呈现来自音频源104的流式音频。例如，听力设备108-1可以通过回放存储在缓冲器202-1内的音频包来呈现来自音频源104的流式音频。同样，听力设备108-2可以通过回放存储在缓冲器202-2内的音频包来呈现来自音频源104的流式音频。在这样做时，回放的音频包可以从缓冲器202中移除。听力设备108可以使用任何适合的处理技术来回放存储在缓冲器202内的音频包。
28.在缓冲器202中的音频包的回放可以在额外音频包被接收并存储在缓冲器202内时发生。以这种方式，缓冲器202可以允许在音频由音频源104生成和传送时连续呈现来自音频源104的流式音频。
29.音频包可以以任何合适的方式存储在缓冲器(例如，缓冲器202之一)中。例如，音频包的经解码、经转码及/或经解压缩版本(而非音频包本身)可以存储于缓冲器中。
30.在一些实例中，要么听力设备108-1要么听力设备108-2可能丢失(即，不接收)音频包，从而导致接收的音频包中的不连续。音频包可能出于各种原因丢失，诸如传输错误、听力设备108与音频源104之间的连接质量等。此外，听力设备108可能出于各种原因丢弃音频包(例如，接收到的音频包有错误等)，这可能被认为是丢失的音频包。当听力设备108之一(例如听力设备108-1)丢失(或丢弃)音频包时，另一听力设备108(例如听力设备108-2)可以将音频包中继到听力设备108-1。从听力设备108-2接收丢失的音频包可能比从音频源104请求重传更有效，因为无线支持链路110可能比无线链路106更稳定。然而，由于音频包可能由音频源104异步发送，因此听力设备108中的任一个何时已经丢失音频包可能并不明显。听力设备108可能不确定音频包已经丢失，直到接收到音频包的序列中的后续音频包。因此，何时听力设备108中的任一个应当寄望于从听力设备108中的另一个或从音频源104接收音频数据时可能不明显。因此，在从听力设备108中的另一个接收双耳数据与从音频源104接收音频数据之间进行仲裁的有效算法可能不是微不足道的。
31.图3图示了多协议仲裁的示范性图300，诸如用于听力设备(例如，听力设备108-2)在用于从音频源(例如，音频源104)接收音频数据的协议和用于从额外听力设备(例如，听力设备108-1)接收音频的协议之间进行仲裁。图300包括示出由音频源104传送和接收的数据的线302。线304示出了由听力设备108-1传送和接收的数据，并且线306示出了由听力设备108-2传送和接收的数据。
32.在该范例中，听力设备108-2可以同时维持根据第一协议接收音频数据的与音频源104的第一链路和根据第二协议接收双耳数据的与听力设备108-1的第二链路。从音频源104接收的音频数据通常可以包括在音频包的序列中较新的音频包，而从听力设备108-1接收的双耳数据通常可以包括正被转发的音频包，其已经被听力设备108-2丢失并且因此在音频包的序列中更早。与接收较新的音频包相比，接收更早的音频包对于避免音频回放中
的中断可能更重要。双耳数据还可以包括来自另一听力设备的命令，诸如由用户在另一听力设备上输入的命令(例如，音量控制、回放控制、源选择等)。因此，听力设备108-2可以使从听力设备108-1接收双耳音频数据优先于从音频源104接收音频数据。然而，听力设备108-2还可以避免中断来自音频源104或听力设备108-1的数据传输。
33.作为结果，听力设备108-2可以在不经由第一链路从音频源104接收音频数据时针对听力设备108-1是否具有要传送的双耳数据扫描第二链路。只要听力设备108-2没有经由第一链路接收音频数据，听力设备108-2就可以在第一时间段内针对双耳数据包的前导码扫描第二链路。如果听力设备108-2检测到双耳数据包的前导码，则听力设备108-2可以接收双耳数据包。听力设备108-2可以在接收双耳数据包时忽略第一链路，以抑制中断来自听力设备108-1的数据传输。相反，如果听力设备108-2在第一时间段期间没有检测到双耳数据包的前导码，则听力设备108-2可以切换以针对来自音频源104的音频数据包的前导码扫描第一链路。
34.例如，图300描绘了时隙308(例如，时隙308-1至308-11)，在时隙308期间，听力设备108和音频源104可以基于时分多路复用协议来传送和接收数据。时隙308可以在主时隙和从时隙之间交替，在主时隙期间音频源104可以发起数据传输，在从时隙期间听力设备108可以发起数据传输(例如，到音频源104的确认消息、到听力设备108中的另一个的双耳数据等)。框310示出了听力设备108-2在时隙308-1中针对来自听力设备108-1的双耳音频数据的前导码扫描第二链路，因为听力设备108-2在时隙308-1期间没有从音频源104接收音频数据。如图所示，时隙308-1可以是从时隙。听力设备108-2针对双耳数据扫描第二链路的第一时间段可以是在典型确认消息的长度之后并且在从时隙的结束之前的从时隙的部分。通过针对第一时间段的长度扫描第二链路，如果听力设备108-1正在尝试传送双耳数据，则听力设备108-2可以接收双耳数据，但是如果听力设备108-1在不丢失来自音频源104的潜在传输的时隙的情况下不具有双耳数据，则听力设备108-2也切换回到针对音频数据扫描第一链路。
35.在框310处扫描第二链路时，例如，如果听力设备108-1不具有要传送的双耳数据包，则听力设备108-2可以不检测双耳数据包的前导码。由于听力设备108-2没有检测到双耳数据包的前导码，听力设备108-2可以针对来自音频源104的音频包的前导码扫描第一链路。听力设备108-2可以在第二时间段内扫描第一链路，该第二时间段可以在第一时段之后并且在时隙308-1的结束处开始。如所描述的，通过在时隙308-1的结束处扫描第一链路，听力设备108-2不会丢失来自音频源104的任何潜在传输。如在该实例中所示，听力设备108-2检测来自音频源104的音频包的前导码，并且作为响应，接收由音频源104传送的音频包。框312指示音频源104传送音频包。框314指示听力设备108-1接收音频包，并且框316指示听力设备108-2接收音频包。如所描述的，框316(和框314)可以在时隙308-1的结束处开始，使得听力设备108-2(和听力设备108-1)可以准备好接收音频源104在时隙308-2处开始的传输。
36.传送和接收音频包可以跨越若干时隙308。如图所示，框312、314和316跨越3个时隙，但是音频包也可以跨越5个时隙或任何其他合适数量的时隙。在听力设备108-2正在框316处接收音频包时，听力设备108-2可以抑制扫描第二链路，使得听力设备108-2可以在没有中断的情况下接收音频包。
37.在框314处接收到音频包后，听力设备108-1可以在时隙308-5处传送确认消息，由
框318示出。音频源104可以接收确认消息，由框320示出。在用于发送确认消息的时间长度之后，听力设备108-2可以在时隙308-5期间针对双耳数据包的前导码扫描第一链路。在该实例中，听力设备108-2检测由听力设备108-1传送的双耳数据包的前导码，如由框322所示。作为响应，听力设备108-2从听力设备108-1接收双耳数据包，如由框324所示。在听力设备108-2正在接收双耳数据包时，听力设备108-2可以忽略第一链路，使得听力设备108-2可以在没有中断的情况下接收双耳数据包。因此，在音频源104在时隙308-6处开始传送额外音频包时(由框326示出)，听力设备108-1和听力设备108-2都不接收额外音频包。相反，听力设备108-1继续传送双耳数据包(由框322示出)，并且听力设备108-2继续接收双耳数据包(由框324示出)。
38.在时隙308-7处接收到双耳数据包之后，听力设备108-2可以向听力设备108-1传送确认消息，由框328示出。听力设备108-1可以接收确认消息，由框330示出。由于时隙308-7是从时隙并且听力设备108-2不从音频源104接收音频数据(尽管音频源104仍然传送额外音频包)，听力设备108-2可以针对额外双耳数据包的前导码扫描第二链路。如图所示，听力设备108-1可以传送额外双耳数据包，由框332示出。因此，听力设备108-2可以检测额外双耳数据包的前导码，并且作为响应，经由第二链路接收额外双耳数据包，如框334所示。以这种方式，可以在不需切换到第一链路的情况下突发地传送多个排队的双耳数据包。
39.在时隙308-9处接收到额外双耳数据包之后，听力设备108-2可以向听力设备108-1传输额外的确认消息，由框336示出。听力设备108-1可以接收额外的确认消息，由框338示出。由于时隙308-9是从时隙并且听力设备108-2不从音频源104接收音频数据，听力设备108-2可以针对另一双耳数据包的前导码扫描第二链路，由框340示出。在这种情况下，听力设备108-1不传送另一双耳数据包，并且因此听力设备108-2不检测双耳数据包的前导码。作为响应，听力设备108-2可以针对另一音频包的前导码扫描第一链路，由框342示出。听力设备108-1还可以针对另一音频包的前导码扫描第一链路，由框344示出。然而，在该实例中，由于音频源104不传送音频包，听力设备108可以等待下一从时隙以重复多个协议的仲裁。额外地或备选地，听力设备108可以周期性地扫描第二链路，诸如每个从时隙、每个第二从时隙、每个第三从时隙等。额外地或备选地，听力设备108中的每个可以轮流扫描第二链路以便从听力设备108中的另一个接收双耳数据。
40.以这种方式，听力设备108-2可以通过将来自听力设备108-1的协议(例如，双耳协议)置于优于来自音频源104的协议(例如，蓝牙协议)的优先级来在协议之间进行仲裁。然而，听力设备108-2还可以优先从任一协议接收数据，如果在另一个协议上接收数据，则忽略任一协议。此外，在指定时隙中在指定时间段内扫描双耳协议可以允许听力设备108-2对经由双耳协议接收的数据进行优先级排序，同时经由蓝牙协议最小化丢失的音频包。以这种方式，可以最小化系统的延迟。
41.图4图示了示范性方法400。图4所示的操作中的一个或多个可以由本文描述的听力设备中的任何听力设备执行。尽管图4图示了根据一个实施例的示范性操作，但是其他实施例可以省略、添加、重新排序和/或修改图4所示的操作中的任何操作。
42.在步骤402中，听力设备的处理器同时维持与音频源的第一链路和与额外听力设备的第二链路。步骤402可以以本文描述的方式中的任何方式来执行。
43.在步骤404中，处理器在第一时间段内在不经由第一链路接收音频数据时针对双
耳数据包的前导码扫描第二链路。步骤404可以以本文描述的方式中的任何方式来执行。
44.如果处理器在第一时间段期间检测到双耳数据包的前导码，则在步骤406中，处理器接收双耳数据包并在接收双耳数据包时忽略第一链路。步骤406可以以本文描述的方式中的任何方式来执行。
45.如果处理器在第一时间段期间没有检测到双耳数据包的前导码，则在步骤408中，处理器在第二时间段内针对音频数据包的前导码扫描第一链路。步骤408可以以本文描述的方式中的任何方式来执行。
46.在前面的描述中，已经参考附图描述了各种示范性实施例。然而将清楚，可以对其进行各种修改和改变，并且可以实施额外实施例，而不脱离如以下权利要求中阐述的本发明的范围。例如，本文所描述的一个实施例的某些特征可以与本文所描述的另一个实施例的特征组合或由其替代。因此，说明书和附图要被认为是说明性而非限制性意义。