CN101406070B - 用于将通信单元选择性地耦合到听力增强设备的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于选择性地将通信单元(110)耦合到听力增强设备(112)的方法(200)和系统(100)。该方法包括以下步骤：在通信单元中，在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择(212)，响应于该选择步骤，将通信单元的音频输出切换(214)到声学耦合路径(136)或者感应耦合路径(138)，并通过声学耦合路径和感应耦合路径，将音频信号输出(226)到听力增强设备。

Description

用于将通信单元选择性地耦合到听力增强设备的方法和系统

技术领域

本发明通常涉及用于将通信单元耦合到另一电子设备，更具体，涉及将通信单元耦合到听力增强设备的方法和系统。

背景技术

近年来，通信单元，例如蜂窝电话和个人数字助理，已经变得习以为常。这种单元的许多用户佩戴听力增强设备，通常称为助听器。许多助听器包括两种类型的耦合路径：  (1)声学耦合以及(2)感应耦合。对于声学耦合，在助听器之内的麦克风从外部源接收音频并将其发送到助听器的放大级。关于感应耦合，助听器典型地包括轴向或径向的识音线圈(telecoil)，或T-线圈。由外部声音产生器件所生成的磁场可导致在助听器的T-线圈内感应信号，并且该信号传输到放大级。通常助听器包括允许用户选择这些耦合路径之一的开关。

联邦通信委员会(FCC)已经要求蜂窝电话制造商尽快制造与助听器相兼容的蜂窝电话。兼容性是基于由美国国家标准协会(ANSI)所制定的标准。此外，兼容性应用到声学耦合以及感应耦合。

然而，对于大多数蜂窝电话的声学耦合路径包括外壳，并且外壳的声学特征影响蜂窝电话的音频频率响应。为了限制外壳对于音频频率响应的影响，许多蜂窝电话包括音频均衡器，其可以用于操作被馈送到蜂窝电话的扬声器的音频信号。该音频均衡器可以产生最佳的声学频率响应，该响应对于佩戴或者不佩戴助听器的用户来说是满意的。此外，该频率响应满足声学地耦合的助听器的工业标准。

很遗憾，对于感应地耦合的助听器来说，声学信号的操作产生比最佳要差的频率响应。事实上，该差于最佳的频率响应不能满足FCC的对于磁耦合助听器的兼容性要求。此外，如果音频信号调整为对于感应地耦合的助听器产生最佳频率响应，对于声学地耦合的助听器的频率响应将变差，并且不能满足FCC兼容性要求。

发明内容

本发明涉及选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的方法。该方法包括以下步骤：在通信单元中，在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择，响应于该选择步骤，将通信单元的音频输出切换到声学耦合路径和感应耦合路径之一，并通过声学耦合路径和感应耦合路径之一，将音频信号输出到听力增强设备。该方法还可包括以下步骤：在听力增强设备，在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择，响应于在听力增强设备中的选择步骤，将听力增强设备的音频输入切换到声学耦合路径和感应耦合路径之一。

在一个实施例中，该方法包括基于选择了声学耦合路径和感应耦合路径的哪一个，将均衡设置应用到音频信号的步骤。该均衡设置可以选自多个均衡设置。此外，该方法包括将音频信号馈送到扬声器的第一线圈、通过扬声器的第一线圈生成磁场、并且在听力增强设备中的第二线圈中感应相应信号的步骤。作为一个例子，通信单元可以是无限通信单元。此外，应用均衡设置步骤可以包括选择多个滤波器之一的步骤，其中至少一个滤波器是默认滤波器。

在另一结构中，当通过声学耦合路径输出音频信号时，音频信号可以具有至少满足预设声学耦合频率响应要求的频率响应。替换地，当通过感应耦合路径输出音频信号时，音频信号可具有至少满足预设感应耦合频率响应要求的频率响应。

本发明还涉及用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的系统。该系统包括用于输出音频信号的扬声器、具有声学耦合路径和感应耦合路径的均衡块、用于选择性地将均衡块的声学耦合路径和感应耦合路径之一耦合到扬声器的开关、以及耦合到开关的处理器。将处理器编程为使得开关基于声学耦合设置和感应耦合设置之一的选择，将均衡块的声学耦合路径和感应耦合路径之一耦合到扬声器。该系统还可以包括适宜的软件和/或电路，来执行上述的处理。

附图说明

被认为是新颖的本发明的特征，具体地在所附的权利要求中阐述。可以通过下面的说明，结合附图最佳地理解本发明连同其进一步的目标和优势，在附图的多个图中，相同参考标号指示相同的元件，在附图中：

图1说明根据发明性的结构的实施例，用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的系统；以及

图2说明根据发明性的结构的实施例，用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的方法；以及

图3说明根据发明性的结构的实施例，图2的方法的一部分。

具体实施方式

尽管说明书包括限定被认为是新颖的本发明的特性的权利要求，认为结合附图，从下面的说明书中将更好地理解本发明，在附图中使用相同的参考标号。

如所需，在此公开本发明的详细实施例，然而，应理解，所公开的实施例仅仅是可以以不同的形式实施的本发明的示例。因此，在此公开的特定结构和功能细节并不解释为限定性的，而是仅仅作为权利要求的基础，并作为教导本领域技术人员的表述基础，来以任何合适的具体结构不同地实施本发明。此外，在此使用的术语和用语不旨在为限定性的，而是提供本发明的可理解的说明。

如在此使用，术语“a”或“an”限定为一个或者多于一个。如在此使用，术语“多个”限定为两个或多于两个。如在此使用，术语“另一个”限定为至少两个或更多。如在此使用，术语“包括”和/或“具有”限定为包含(即，开放型语言)。如在此使用，术语“耦合”限定为连接，尽管不一定是直接地也不一定是机械地。如在此使用，术语“程序”、“软件应用”等限定为设计用于在计算机系统上执行的指令序列。程序、计算机程序或软件应用可以包括子程序、函数、过程、目标方法、目标实现、可执行应用、小程序、小服务程序、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或设置用于在计算机系统上执行的其他指令序列。

本发明表示用于将通信单元耦合到听力增强设备的方法和系统。例如，通信单元可包括扬声器和均衡块(block)，具有声学耦合路径和感应耦合路径。通信单元还包括用于选择性地将扬声器与声学耦合路径或感应耦合路径耦合的开关。扬声器可以将音频信号输出到听力增强设备，该听力增强设备也可以具有声学耦合路径和感应耦合路径。当通过通信单元的声学耦合路径输出音频信号时，音频信号可具有至少满足预设声学耦合频率响应要求的频率响应特性。相似地，当通过通信单元的感应耦合路径输出音频信号时，音频信号可具有至少满足预设声学耦合频率响应要求的频率响应特性。

参照图1，示出用于将通信单元110选择性地耦合到听力增强设备112的系统100。在一种结构中，系统100可以包含在通信单元110的外壳114中。作为例子，通信单元110可以是无线通信单元，例如蜂窝或无绳电话。然而，应理解，通信单元110可以是能够产生声音的任何设备。

系统100可以包括处理器116、用户接口部分118、接收机120、放大器122、均衡块124、开关126以及扬声器128。在一种结构中，接收机120可以是无线接收机。作为例子，用户接口部分118可以包括显示器130、键盘132和麦克风134，以及处理器116可以耦合到并控制全部三种这些组件的操作。显示器130可以向通信单元110的用户显示任何适合形式的数据，包括均衡器设置和选择，并且还可以配置为触摸屏显示器，以允许用户向通信单元110输入信息。用户还可以使用键盘132和麦克风134来将这种信息输入通信单元110。为了使用麦克风134输入信息，通信单元110可以包括本领域公知的适合的语音识别控制软件和电路。如下面解释，用户接口部分118可以允许用户在通信单元中110在声学耦合设置和感应耦合设置间选择。

处理器116还可以耦合到并控制接收机120、放大器122、均衡块124和开关126的操作。如本领域公知，接收机120可以接收并处理任何合适类型通信信号，以形成可以被馈送到放大器122的音频信号。在一种结构中，均衡块124可以包括声学耦合路径136和感应耦合路径138，以及放大器122的输出可以耦合到路径136和138。在另一种结构中，声学耦合路径136和感应耦合路径138不需要共享输入。结果，系统可以包括两个单独的放大器122用于耦合到声学耦合路径136和感应耦合路径138。处理器116可以使得开关126耦合到声学耦合路径136或者感应耦合路径138，如下面将说明。开关126还可以耦合到扬声器128，作为例子，扬声器128可以包括第一线圈140和锥形物(cone)142。

在一种结构中，均衡块124可以将均衡设置应用到从放大器122接收的音频信号。所应用的均衡设置可以基于选择了声学耦合路径136或者感应耦合路径138，即，耦合到开关126。可以从多个均衡设置中选择均衡设置。

例如，声学耦合路径136可以具有一个或多个滤波器144，每个具有输入146和输出148。至少一个滤波器144可以是默认滤波器145。在另一相似的结构中，感应耦合路径138可以具有一个或多个滤波器150，每个具有输入152和输出154，并且滤波器150之一可以是默认滤波器151。当提及滤波器144、150时，也可以引用默认滤波器145、151。滤波器144、150的每一个可以是模拟滤波器或者数字滤波器，以及滤波器144、150的全部或部分是可调节的。

均衡块124可以将均衡设置应用到音频信号，由于滤波器144、150能够对于音频信号产生任何适宜的频率响应。特别地，根据创造性的结构的实施例，开关126可以选择性地耦合到声学耦合路径136的至少一个滤波器144的输出154或者耦合到感应耦合路径138的至少一个滤波器150的输出154，用于产生期望的频率响应。

一旦音频信号退出均衡块124，其进入扬声器128的第一线圈140。如本领域技术人员将理解，为了产生声音，音频信号可用来振动锥形物142。通过语音线圈，音频信号还可以产生磁场。作为例子，扬声器128可以是具有能够当向其施加电流时产生磁场的线圈的任何扬声器。此外，第一线圈140不必限制于位于扬声器128中，因为第一线圈140可以位于任何适宜的位置。具体，扬声器128可以是没有线圈的扬声器，并且线圈140可以位于扬声器之外。

听力增强设备112可以包括声学耦合路径156、感应耦合路径158、开关160(手动或自动)、放大器162和换能器164。听力增强设备112的声学耦合路径156可以包括麦克风166和麦克风166的输入168和输出170。此外，听力增强设备112的感应耦合路径158可以包括第二线圈172和第二线圈172的输出174。第二线圈172可以例如是感应耦合线圈，例如轴向或径向识音线圈(T-线圈)。

开关160可以耦合到放大器162并耦合到声学耦合路径156(即，麦克风166的输出170)或者感应耦合路径158(即，第二线圈172的输出174)。如果将开关160设置为声学耦合设置，开关160可以耦合到麦克风166的输出170。来自通信单元110的扬声器128的音频信号输出可以由麦克风166所捕捉并传送到放大器162。在放大之后，放大器162可以将信号传输到换能器164。如本领域公知，由扬声器128的第一线圈140所产生的磁场可以在第二线圈172中感应响应信号。该过程还称为将音频信号输出到听力增强设备112。如果开关160耦合到第二线圈172的输出174，可以将磁感应的信号发送到放大器162用于放大并到换能器164。

因此，考虑下面的情形：通信设备110中的开关126可以耦合到声学耦合路径136，以及听力增强设备112中的开关160可以耦合到声学耦合路径156。可以认为通信单元110声学地耦合到听力增强设备112。考虑下面的情形：开关126可以耦合到感应耦合路径138，以及开关160可以耦合到感应耦合路径158。在该例子中，可以认为通信单元110感应地耦合到听力增强设备112。然而，应理解，本发明不限制于这些特定例子，可以使用其他合适的耦合组合。

图1中所示的系统仅仅是用于将通信设备耦合到听力增强设备的系统的一个例子。可以使用用于将通信设备耦合到听力增强设备的其他合适系统。此外，所示的均衡块124仅仅是用于将均衡设置应用到输出的音频信号的组件的一个例子。实际上，均衡块124可以是能够用于处理输出的音频信号的频率响应的任何适宜的组件或组件的组。

参照图2，示出用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的方法200。为了描述方法200，将参照图1，尽管必须注意可以在任何其他合适的系统或设备中应用方法200。此外，创造性的方法不限制于方法200的步骤或者限制于它们所呈现的顺序。即，创造性的方法可以包括比在方法200中所示的更多或者更少的步骤。

在步骤210，方法200开始。在步骤212，在通信单元中，可以在声学耦合设置和感应耦合设置之间做出选择。在步骤214，响应于选择步骤212，可以将通信单元的音频输出切换到声学耦合路径和感应耦合路径之一。在步骤216，在听力增强设备中，也可以在声学耦合设置和感应耦合设置之间做出选择。响应于选择步骤216，可以将听力增强设备的音频输入切换到助听器设备的声学耦合路径和感应耦合路径之一，如步骤218所示。

例如，通信单元110的用户可以在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择。声学耦合设置可用于声学地将通信单元110耦合到听力增强设备112。相似地，感应耦合设置可用于感应地将通信单元110耦合到听力增强设备112。用户可以通过经用户接口部分118向通信单元110输入信息，来做出这种选择。作为例子，用户可以通过与键盘132、显示器130或麦克风134的互动来选择声学或感应耦合设置。用户还可以选择滤波器或均衡器设置。

处理器116检测该选择，并且作为响应，处理器116可以控制开关126的操作。例如，如果用户已经选择了声学耦合设置，处理器126可以向开关126发信号，以耦合到声学耦合路径136。相反地，如果用户已经选择了感应耦合设置，处理器116可以向开关126发信号，以耦合到感应耦合路径138。如下面所解释，当通过声学耦合路径136输出音频信号时，音频信号可以具有满足或者超过预设声学耦合频率响应要求的频率响应。当通过感应耦合路径输出音频信号时，音频信号可以具有满足或者超过预设感应耦合频率响应要求的频率响应。

在听力增强设备112中，用户可以操作例如翻转开关(未示出)以选择声学耦合设置或者感应耦合设置。例如，如果选择声学耦合设置，那么开关160可以耦合到声学耦合路径156，例如，麦克风166的输出170。另一方面，如果选择感应耦合设置，那么开关160可以耦合到感应耦合路径158，例如，第二线圈172的输出174。

返回参照图2的方法200，在步骤220，可以将均衡设置应用到通信单元中的音频信号，其中均衡设置可以基于选择了声学耦合路径还是感应耦合路径。作为例子，在可选步骤222，应用均衡设置的该步骤可以包括设置多个滤波器的至少一个，用于滤波音频信号。滤波器之一可以是默认滤波器。

例如，再次参照图1，均衡块124可以将均衡设置应用到从放大器122接收的音频信号。如上所述，在一种结构中，均衡块124的声学耦合路径136可以包括一个或多个滤波器144，其中之一可以是默认滤波器145。此外，感应耦合路径138可包括一个或多个滤波器150，其中之一可以是默认滤波器151。如果用户在步骤212选择声学耦合设置，那么处理器116可以向开关126发信号以使得耦合至少一个滤波器144(其可以是默认滤波器145或者不是)。然而，如果用户选择感应耦合设置，处理器116可以向开关126发信号以使得耦合至少一个滤波器150(其可以是默认滤波器151或者不是)。

所选择的滤波器144、150的类型可以基于用户期望的音频信号的频率响应的类型。在一种结构中，声学耦合路径136中的默认滤波器145可以滤波音频信号，使得音频信号的频率响应满足或者超过预设声学耦合频率响应要求。相似地，感应耦合路径138中的默认滤波器151可以滤波音频信号，使得音频信号的频率响应满足或者超过预设感应耦合频率响应要求。

作为例子，预设声学和感应耦合频率响应要求可以是对于由政府机构例如FCC设定的听力增强设备的要求。作为更加特别的例子并且没有限定，可以根据ANSI标准C63.19-2001限定声学和感应耦合频率响应要求。当然，可以应用其他标准。此外，频率响应要求本质上是强制性的或者自愿的，并且它们可以由任何其他合适的组织，包括私人机构来确定。此外，频率响应要求可以用于除了听力增强设备之外的其他适宜电子设备。

尽管声学耦合路径136和感应耦合路径138可以仅仅包括默认滤波器145、151，应理解，本发明不因此被限制。特别地，声学耦合路径136和/或感应耦合路径138可以包括额外的滤波器144、150。这些滤波器144、150的每一个可以向音频信号提供不同的频率响应，并且开关126可以耦合到它们的任何一个。这些频率响应可以或者不可以满足或超过上述用于听力增强设备的声学和感应耦合频率响应要求。

为了选择特定滤波器144、150，用户可以根据上述说名在用户接口部分118中输入信息。该选择可以用于生成音频信号的期望的频率响应。作为响应，处理器116可以向开关126发信号以耦合到合适的滤波器144、150。结果，例如佩戴听力增强设备112的用户可以选择均衡设置来产生最佳音频输出，并且该输出可以(或者甚至不可以)满足或超过用于听力增强设备112的推荐或强制的频率响应要求。

应理解，本发明不限制于这方面。特别地，均衡块124可以包括任何其他合适的组件用于调整音频信号的频率响应。例如，均衡块可以包括额外的有源或者无源的元件来使得用户(包括听觉病矫治专家)进一步地改变频率响应。

参照图3的方法200，在步骤224，通过跳转圈A，可以将音频信号馈送到扬声器的第一线圈。在步骤226，可以通过声学耦合路径或者感应耦合路径，将音频信号输出到听力增强设备。此外，可以通过扬声器的第一线圈产生磁场，如步骤228所示。磁场可以在听力增强设备中的第二线圈中感应相应信号，如步骤230所示。最后，在步骤232方法200结束。

例如，用户可以选择通信单元110和听力增强设备112中的声学耦合设置。这样，通信单元110中的音频信号可以通过声学耦合路径136路由到扬声器128的第一线圈140。如本领域公知，锥形物142可以产生能够穿透外壳114的声波，以及可以将音频信号发送到听力增强设备112。在听力增强设备112，可以由麦克风166拾取音频信号并最终发送到换能器164。

替换地，如果用户选择通信单元110和听力增强设备112中的感应耦合设置，音频信号可以通过感应耦合路径138路由。然后可以将音频信号发送到第一线圈140，其中它可以使得生成磁场。该磁场可以在第二线圈172中感应响应信号，其最终被发送到换能器164。这样，该处理还将音频信号输出到听力增强设备112。如果期望，用户可以自由地在声学地或者感应地将通信单元110耦合到听力增强设备112之间切换。在任何设置中并且根据创造性的结构的实施例，输出音频信号可以具有最佳频率响应，包括能够满足特定预设频率响应要求的那个。

尽管已经说明并描述了本发明的优选实施例，很清楚本发明不因此被限制。对于本领域技术人员来说，可以有各种改进、变化、变形、替换和等效，而不背离如所附的权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的方法，该方法包括以下步骤：

在通信单元中，在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择；

响应于该选择步骤，将通信单元的音频输出切换到声学耦合路径和感应耦合路径之一；以及

通过声学耦合路径和感应耦合路径之一，将音频信号输出到听力增强设备。

2.如权利要求1的方法，还包括步骤：

在听力增强设备中，在声学耦合设置和感应耦合设置之间选择；以及

响应于在听力增强设备中的选择步骤，将听力增强设备的音频输入切换到声学耦合路径和感应耦合路径之一。

3.如权利要求1的方法，还包括基于选择了声学耦合路径和感应耦合路径的哪一个，将均衡设置应用到音频信号的步骤。

4.如权利要求1的方法，还包括步骤：

将音频信号馈送到扬声器的第一线圈；

通过扬声器的第一线圈生成磁场；以及

在听力增强设备的第二线圈中感应相应信号。

5.一种用于选择性地将通信单元耦合到听力增强设备的系统，该系统包括：

用于输出音频信号的扬声器；

具有声学耦合路径和感应耦合路径的均衡块；

用于选择性地将均衡块的声学耦合路径和感应耦合路径之一耦合到扬声器的开关；以及

耦合到开关的处理器，其中将处理器编程为使得开关基于声学耦合设置和感应耦合设置之一的选择，将均衡块的声学耦合路径和感应耦合路径之一耦合到扬声器。

6.如权利要求5的系统，其中听力增强设备包括声学耦合路径和感应耦合路径，以及用于在声学耦合路径和感应耦合路径之一之间选择的开关。

7.如权利要求5的系统，其中均衡块基于选择了声学耦合路径和感应耦合路径的哪一个，将均衡设置应用到音频信号。

8.如权利要求5的系统，其中扬声器包括第一线圈，并且听力增强设备包括第二线圈，其中当将音频信号馈送到第一线圈时，通过第一线圈生成磁场，以及该磁场在听力增强设备的第二线圈中感应相应信号。

9.如权利要求5的系统，其中声学耦合路径和感应耦合路径包括至少一个用于滤波音频信号的滤波器，其中声学耦合路径和感应耦合路径中的至少一个滤波器是默认滤波器。

10.如权利要求5的系统，还包括用户接口部分，其中用户接口部分包括显示器、键盘和麦克风。

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