專利名稱：雙耳助聽器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及助聽器，尤其涉及包括處理電路、存儲器電路和通信電路的雙耳助聽
器組。
背景技術：
現(xiàn)今的助聽器已發(fā)展為非常小的輕便且強大的信號處理單元。自然，這主要是由 于電子處理設備在小型化、功率使用等方面在過去幾十年期間已有非常先進的發(fā)展。早先 幾代的助聽器主要為模擬類型，而今天該領域的技術主要涉及數(shù)字處理單元。這樣的單元 將從音頻輸入變換器發(fā)出的音頻信號變換為數(shù)字表示數(shù)據(jù)，該數(shù)字表示數(shù)據(jù)以復雜的數(shù)學 算法進行處理然后變換回模擬信號并經音頻輸出變換器輸出給用戶。 變換和處理算法借助于保存在存儲器電路中并由處理器運行的軟件程序實現(xiàn)。然
而，盡管處理器和存儲器電路技術已有非常先進的發(fā)展，但仍對在助聽器中能配置多少處
理功率有限制。也就是說，當決定算法的復雜性或能夠同時在助聽器中運行的算法的數(shù)量
時，助聽器中可用于軟件代碼和數(shù)據(jù)存儲的存儲器的量在當前是一個限制因素。 雙耳助聽器為構造來佩戴在用戶左耳和右耳處的兩個單獨助聽器的組合。這樣的
助聽器組或對在使用時可一起無線通信以交換數(shù)據(jù)，這提供了使狀態(tài)和算法同步的能力。
通常，在目前的雙耳助聽器中，一對中的每一助聽器同時運行同樣的算法。 這樣的解決方案存在缺陷，即雙耳助聽器對中的每一助聽器需要被提供盡可能
強大的處理能力。另一缺陷在于電池壽命降低，因為兩個助聽器中執(zhí)行算法所需要的所
有處理電路零件均需要同時工作。這些缺陷已在現(xiàn)有技術中得到解決。例如，美國專利
5， 991， 419描述了雙邊信號處理取代，其中一對單元的兩個單元中只有一個單元包括信號
處理器及聲音信號經無線鏈路在單元之間傳送。該解決方案的缺點在于具有信號處理器的
單元中的電路相較沒有信號處理器的單元中的電路實質上需要更多的空間和功率。該解決
方案的另一缺點在于沒有信號處理器的單元當與具有信號處理器的單元連接切斷時不能
夠執(zhí)行算法。

發(fā)明內容
為改進現(xiàn)有技術，本發(fā)明提出了包括第一單元和第二單元的雙耳助聽器組。每一 單元均包括處理電路、通信電路和存儲器電路。處理電路和存儲器電路配置成至少執(zhí)行第 一數(shù)據(jù)處理算法。第一數(shù)據(jù)處理算法配置成使得其包括配置成按服務器模式和客戶機模式 運行的軟件代碼。第一單元包括配置成按服務器模式運行的軟件代碼，及第二單元包括配 置成按客戶機模式運行的軟件代碼，及通信電路配置成在第一單元中配置成按服務器模式 運行的軟件代碼和第二單元中配置成按客戶機模式運行的軟件代碼之間提供通信通道。處 理電路和存儲器電路配置成除第一數(shù)據(jù)處理算法之外還執(zhí)行第二數(shù)據(jù)處理算法。第二數(shù)據(jù) 處理算法配置成使得其包括配置成按服務器模式和客戶機模式運行的軟件代碼。第一單元 包括第二算法的可按客戶機模式運行的軟件代碼，及第二單元包括第二算法的可按服務器模式運行的軟件代碼。 換言之，雙耳助聽器組配置成使得算法或按服務器模式運行或按客戶機模式運 行。第一單元(如構造來佩戴在用戶左耳處的單元)中按服務器模式運行的算法在第二單 元(如構造來佩戴在右耳處的單元)中按客戶機模式運行，反之亦然。按服務器模式運行 的算法執(zhí)行計算，其通常使用大量資源并與按客戶機模式運行的另一單元通信?？蛻魴C模 式算法需要較少的資源，不必以與服務器模式一樣的方式實施算法。因此，由于第二單元中 的客戶機算法使用較少的資源，因而其可按服務器模式運行另一算法并與第一單元中相應 按客戶機模式運行的另一算法通信。這是有利的，因為這使能優(yōu)化構成雙耳助聽器組的兩 個單元中的組合處理資源的使用。具體地，可通過將助聽器組配置成使得每一單元或按服 務器模式或按客戶機模式執(zhí)行每一算法而優(yōu)化資源使用。 實施方式包括第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理 算法的主要部分，及第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理算法 的小部分。換言之，按服務器模式運行的算法可執(zhí)行通常使用大量資源的實際計算，而客戶 機模式算法不執(zhí)行大量實際計算。 實施方式包括第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成使得其具有服 務器代碼量，及第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成使得其具有比服務器代 碼量小的客戶機模式量。這樣的實施方式有助于優(yōu)化存儲器使用，因為按服務器模式運行 的算法相較該算法的客戶機版通常包括更大量的軟件指令。 實施方式包括第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成在運行期間使
用第一存儲器量，及第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成在運行期間使用第
二存儲器量，第二存儲器量小于第一存儲器量。這樣的實施方式也有助于優(yōu)化存儲器使用，
因為按服務器模式運行的算法相較該算法的客戶機版通常使用更大的存儲器存儲區(qū)。
實施方式包括第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成處理屬于第一
單元和第二單元的數(shù)據(jù)及配置成從第二單元接收數(shù)據(jù)和將處理后數(shù)據(jù)傳給第二單元；及第
二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成將數(shù)據(jù)傳給第一單元和從第一單元接收
處理后數(shù)據(jù)。在這些實施方式中，第一單元和第二單元包括各自的音頻輸入變換器和各自
的音頻輸出變換器，第一單元的軟件代碼可配置成從第一單元的輸入變換器接收音頻輸入
數(shù)據(jù)、處理來自第一單元的輸入變換器的音頻數(shù)據(jù)、及將處理后的音頻數(shù)據(jù)輸出給第一單
元的音頻輸出變換器。此外，在這些實施方式中，第一單元的軟件代碼可配置成從第二單元
接收音頻數(shù)據(jù)、處理所接收的音頻數(shù)據(jù)及將處理后的音頻數(shù)據(jù)傳給第二單元；及在這些實
施方式中，第二單元的軟件代碼可配置成從第二單元的輸入變換器接收音頻輸入數(shù)據(jù)、傳
送來自第二單元的輸入變換器的音頻數(shù)據(jù)、從第一單元接收處理后的音頻數(shù)據(jù)、及將處理
后的音頻數(shù)據(jù)輸出給第二單元的音頻輸出變換器。 換言之，第一單元中按服務器模式運行的算法執(zhí)行大部分必要的計算。其還從第 二單元中的輸入變換器接收實質上未處理的數(shù)據(jù)并在處理后將結果發(fā)送回第二單元，數(shù)據(jù) 經輸出變換器輸出。第二單元中的算法客戶機部分簡單地從第一單元中的服務器接收結果 并經輸出變換器輸出這些數(shù)據(jù)而直接使用這些結果，即實質上不進一步處理這些數(shù)據(jù)。
實施方式包括第一和第二數(shù)據(jù)處理算法相同，助聽器組配置成有選擇地啟動 或停止執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法和響應于啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法而停止執(zhí)行第二數(shù)據(jù)處理算法。 換言之，助聽器組可在使第一單元或第二單元執(zhí)行特定計算的服務器模式部分之 間動態(tài)切換。這樣的實施方式使資源使用能適應助聽器組使用期間的不同情形。這是有利 的，因為這使能進一步優(yōu)化構成雙耳助聽器組的兩個單元中的組合處理資源的使用。
實施方式包括第一單元配置成響應于檢測到通信通道故障而啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù) 處理算法。 這樣的實施方式使第一和第二單元中的每一個均能用作獨立的助聽器。
實施方式包括第二單元的處理電路和存儲器電路配置成執(zhí)行第三數(shù)據(jù)處理算
法，第二單元配置成有選擇地啟動或停止執(zhí)行第三數(shù)據(jù)處理算法及將一個或多個狀態(tài)消息
傳給第一單元，狀態(tài)消息表明第三數(shù)據(jù)處理算法的啟動執(zhí)行；及第一單元配置成響應于狀
態(tài)消息啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法。 換言之，當數(shù)據(jù)處理的需要變化時，例如當助聽器組的用戶進入不同的聲環(huán)境時， 助聽器組可在第一單元和第二單元之間動態(tài)平衡資源使用。 實施方式包括第一單元配置成響應于停止執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法而降低第一單 元中的處理電路的時鐘頻率和/或計算速度。 換言之，助聽器組可動態(tài)降低執(zhí)行計算的客戶機模式部分的電路的時鐘頻率和/ 或計算速度。這樣的實施方式使助聽器組能進一步降低總功耗。


現(xiàn)在將結合附圖描述實施例，其中 圖la示意性地示出了雙耳助聽器組的框圖。及 圖lb示意性地示出了圖la的雙耳助聽器組中存儲器的分配。
具體實施例方式
圖la為如上概述的、以框圖形式示意性示出的雙耳助聽器組即HI組100。 HI組 100安排為靠近人類用戶101的耳朵。HI組包括安排在用戶101左側(從用戶101的角度 感知)的第一單元102和安排在用戶101右側的第二單元152。應注意，HI組100可屬于 本領域已知的任何類型。例如，HI組可以是BTE(耳后式)、ITE(耳內式)、RITE(耳內接收 器)、ITC(耳道式)、MIC(小耳道式)和CIC(深耳道式)等類型中的任一類型。對于在此 描述的HI組，實質上與具體構造的電路以哪一種類型實現(xiàn)毫無關系。 第一和第二單元102和152的框圖結果實質上一樣，盡管備選實施例可包括任一 單元還包含另外的電路的情形。然而，對于在此進行的描述，與前述差別沒有關系。
HI組的單元102、 152包括各自的處理單元104、 154，存儲器單元106、 156，音頻輸 入變換器108、158，音頻輸出變換器110、160，和包括耦合到天線114、 164的無線電收發(fā)器 112U62的射頻通信電路。電功率借助于電池116、166提供給電路。不必說，由于HI組的 單元102、152安排在用戶101的耳內或靠近耳朵，因而它們的物理參數(shù)受到嚴格地限制。因 此，當構造助聽器如在此描述的HI組100時，關于電路尤其是電池116、 166的大小和重量 的限制是非常重要的因素。這些限制意味著對處理單元104、154和存儲器單元106、 156的 性能要求。換言之，如上所述，為能夠提供小且輕量的HI組IOO，希望優(yōu)化處理和存儲資源
6的使用。 聲音由音頻輸入變換器108、158拾取并轉換為電信號。來自音頻輸入變換器108、 158的電信號由處理單元104、 154處理并通過音頻輸出變換器110、 160輸出，其中處理后的 信號從電信號轉換為聲音。處理單元104、154處理表示聲音的數(shù)字數(shù)據(jù)。從模擬信號到數(shù) 字數(shù)據(jù)的轉換通常由處理單元104、 154與音頻輸入變換器108、 158協(xié)同完成。
數(shù)據(jù)的處理借助于保存在存儲器單元106、 156中并由處理單元104、154執(zhí)行的軟 件指令完成。軟件指令安排成使得它們定義一個或多個算法。每一算法被適當配置以處理 數(shù)據(jù)從而達到所希望的效果。根據(jù)情形，算法復雜性不同，它們對處理能力的要求也不同。 此外，算法分配不同的暫時存儲器量，存儲器單元106U56中的總存儲器量限制可同時執(zhí) 行的算法數(shù)量。 一些算法配置成使用表示由第一單元102中的輸入變換器108和第二單元 152中的輸入變換器接收的聲音的數(shù)據(jù)。這樣的算法的例子為提供增強方向信息和實現(xiàn)增 強噪聲抑制的算法。為使這樣的算法適當工作，單元102、152之間的數(shù)據(jù)通信經無線電收 發(fā)器112、162和天線114、164進行。通信通道120在圖1中示出，技術人員將以適當方式 經該通道120實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，例如通過使用近程無線電通信協(xié)議如藍牙。
現(xiàn)在參看圖lb，將對存儲器單元106、 156中的存儲器的分配進行討論。每一存儲 器單元106、156包含100個存儲區(qū)(任意單位)，如圖中所示。圖lb所示的情形為四個不 同的算法即算法A、算法B、算法C和算法D已分配第一單元102中的存儲器106和第二單 元152中的存儲器156的相應部分。每一算法A-D執(zhí)行不同的數(shù)據(jù)處理任務，及每一算法 A-D的處理結果既為第一單元102需要也為第二單元152需要。 每一算法A-D被拆分為相應的服務器部分和客戶機部分。算法A的服務器部分分 配第一單元102的存儲器106的40個存儲區(qū)，及算法A的客戶機部分分配第二單元152的 存儲器156的10個存儲區(qū)。相應的代碼部分180和184示出了算法A的總分配存儲區(qū)內
用于保存分別實施服務器部分和客戶機部分的軟件代碼的存儲器量。對應地，相應的暫存 部分182和186示出了算法A的總分配存儲區(qū)內在處理期間分別由算法A用作暫存器的存
儲器量。 類似地，算法B的服務器部分分配第二單元152的存儲器156的50個存儲區(qū)，及算 法B的客戶機部分分配第一單元102的存儲器106的IO個存儲區(qū)。算法C的服務器部分 分配第一單元102的存儲器106的30個存儲區(qū)，及算法C的客戶機部分分配第二單元152 的存儲器156的15個存儲區(qū)。算法D的服務器部分分配第二單元152的存儲器156的25 個存儲區(qū)，及算法D的客戶機部分分配第一單元102的存儲器106的20個存儲區(qū)。
第一和第二單元152、 102中哪一單元運行特定算法的服務器部分可在HI組100 使用期間動態(tài)決定。這樣，運行服務器部分需要的軟件代碼和運行客戶機部分需要的軟件 代碼均保存在每一單元152、 102的專用程序存儲器(未示出)中。第一和第二單元152、 102反復交換狀態(tài)消息，該狀態(tài)消息包括指示存儲器電路156U06中的自由空間量、剩余電 池能量和當前算法模式的狀態(tài)信息。當算法將被啟動時，第一和第二單元152、 102通過將 它們自己的狀態(tài)信息與從另一單元102、152接收的狀態(tài)信息比較而進行決定。例如，如果 選擇第一單元152運行算法的服務器部分，如因為其具有更多的自由存儲空間和/或更多 的剩余電池能量，則第一單元152將算法的服務器模式軟件代碼復制到第一單元的存儲器 電路156并開始執(zhí)行服務器模式軟件代碼，而第二單元102將相應的客戶機模式軟件代碼復制到第二單元的存儲器電路106并開始執(zhí)行客戶機模式軟件代碼。 響應于HI組100使用期間出現(xiàn)的各個事件，如聲環(huán)境變化或HI組100的用戶改 變設置，可啟動和/或停止具體算法。 如果第一和第二單元152、 102之一檢測到通信通道120故障，其將所啟動的算法 的模式切換為服務器模式以使隨后能將單元152U02用作獨立的助聽器。這樣，可停止與 雙耳聽力有關的算法以使空閑存儲空間不會溢流。當單元152、 102檢測到通信通道120再 次正常運行時恢復初始模式。 客戶機模式算法相較對應的服務器模式算法通常要求不太復雜的運算，這些不太 復雜的運算或計算通常可以較低的速度執(zhí)行而不會影響HI組100的性能。為了進一步降 低HI組100的總功耗，第一和第二單元152、 102中的每一單元配置成降低處理單元154、 156的目前配置成運行客戶機模式軟件代碼的那些部分的時鐘頻率。這些部分可包括支持 軟件運行的任何硬件。在極端情形下，整個單元152、102的時鐘頻率均可降低。另外，或作 為備選，處理單元154、 156的計算速度可通過降低硬件中的邏輯躍遷速率的其它手段或方 法降低。當處理單元154U56的這些部分配置成運行服務器模式軟件代碼時增加時鐘頻率 和/或計算速度。 圖lb清楚地示出了如上所述的助聽器組結構的優(yōu)點。也就是說，本發(fā)明結構在每 一單元102、 152中僅需要100個存儲區(qū)，而在現(xiàn)有技術裝置中算法A-D在每一單元102、 152 中將需要對應于每一算法的服務器部分的存儲空間，這些存儲空間累計共145個存儲區(qū)。
總的來說，已對雙耳助聽器組進行描述，其中算法被拆分為服務器部分和瘦客戶 機部分。算法的相應服務器部分位于第一助聽器單元中，而瘦客戶機部分位于雙耳助聽器 組的第二單元中。 服務器部分實現(xiàn)實際的算法并按需使用大量代碼存儲空間。服務器部分從瘦客戶
機部分接收輸入數(shù)據(jù)并將結果發(fā)送回瘦客戶機部分。瘦客戶機部分將所需要的輸入數(shù)據(jù)傳
給服務器部分并從服務器接收結果，這些結果按實質上沒有進一步處理的方式進行使用。
從而，其相較服務器部分使用較少的代碼存儲空間及較少的臨時存儲空間。 假定在左邊和右邊單元中安排相同的物理存儲器量，當右邊單元以瘦客戶機模式
運行算法時，這導致其相較左邊單元具有更多可用存儲空間。因此，右邊單元可以服務器模
式運行另一算法并使用左邊單元中可用的瘦客戶機部分。也就是說，通過在助聽器組的兩
個單元之間分布需求資源的算法，在資源有限的助聽器組中可實現(xiàn)節(jié)約資源如存儲空間的優(yōu)點。
權利要求
雙耳助聽器組，包括第一單元和第二單元，每一單元均包括處理電路、通信電路和存儲器電路，其中處理電路和存儲器電路配置成至少執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法；第一數(shù)據(jù)處理算法配置成使得其包括配置成按服務器模式和客戶機模式運行的軟件代碼；第一單元包括配置成按服務器模式運行的軟件代碼，及第二單元包括配置成按客戶機模式運行的軟件代碼；及通信電路配置成在第一單元中配置成按服務器模式運行的軟件代碼和第二單元中配置成按客戶機模式運行的軟件代碼之間提供通信通道；其特征在于處理電路和存儲器電路配置成除第一數(shù)據(jù)處理算法之外還執(zhí)行第二數(shù)據(jù)處理算法；第二數(shù)據(jù)處理算法配置成使得其包括配置成按服務器模式和客戶機模式運行的軟件代碼；及第一單元包括第二算法的可按客戶機模式運行的軟件代碼，及第二單元包括第二算法的可按服務器模式運行的軟件代碼。
2. 根據(jù)權利要求1的雙耳助聽器組，其中第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理算法的主要部分；及 第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理算法的小部分。
3. 根據(jù)權利要求1或2的雙耳助聽器組，其中第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成使得其具有服務器代碼量；及 第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成使得其具有比服務器代碼量小的 客戶機模式量。
4. 根據(jù)權利要求3的雙耳助聽器組，其中第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成在運行期間使用第一存儲器量；及 第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成在運行期間使用第二存儲器量，第 二存儲器量小于第一存儲器量。
5. 根據(jù)權利要求4的雙耳助聽器組，其中第一單元的可按服務器模式運行的軟件代碼配置成處理屬于第一單元和第二單元的 數(shù)據(jù)及配置成從第二單元接收數(shù)據(jù)和將處理后數(shù)據(jù)傳給第二單元；及第二單元的可按客戶機模式運行的軟件代碼配置成將數(shù)據(jù)傳給第一單元和從第一單 元接收處理后數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權利要求5的雙耳助聽器組，第一單元和第二單元包括各自的音頻輸入變換器 和各自的音頻輸出變換器，及其中第一單元的軟件代碼配置成從第一單元的輸入變換器接收音頻輸入數(shù)據(jù)、處理來自第 一單元的輸入變換器的音頻數(shù)據(jù)、及將處理后的音頻數(shù)據(jù)輸出給第一單元的音頻輸出變換 器；第一單元的軟件代碼配置成從第二單元接收音頻數(shù)據(jù)、處理所接收的音頻數(shù)據(jù)及將處 理后的音頻數(shù)據(jù)傳給第二單元；及第二單元的軟件代碼配置成從第二單元的輸入變換器接收音頻輸入數(shù)據(jù)、傳送來自第 二單元的輸入變換器的音頻數(shù)據(jù)、從第一單元接收處理后的音頻數(shù)據(jù)、及將處理后的音頻數(shù)據(jù)輸出給第二單元的音頻輸出變換器。
7. 根據(jù)權利要求6的雙耳助聽器組，其中第一和第二數(shù)據(jù)處理算法相同；及助聽器組配置成有選擇地啟動或停止執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法和當啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù) 處理算法時停止執(zhí)行第二數(shù)據(jù)處理算法。
8. 根據(jù)權利要求7的雙耳助聽器組，其中第一單元配置成響應于檢測到通信通道故障而啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法。
9. 根據(jù)權利要求8的雙耳助聽器組，其中第二單元的處理電路和存儲器電路配置成執(zhí)行第三數(shù)據(jù)處理算法； 第二單元配置成有選擇地啟動或停止執(zhí)行第三數(shù)據(jù)處理算法及將一個或多個狀態(tài)消 息傳給第一單元，狀態(tài)消息表明第三數(shù)據(jù)處理算法的啟動執(zhí)行；及 第一單元配置成響應于狀態(tài)消息啟動執(zhí)行第一數(shù)據(jù)處理算法。
10. 根據(jù)權利要求9的雙耳助聽器組，其中第一單元配置成響應于第一數(shù)據(jù)處理算法的停止執(zhí)行而降低第一單元中的處理電路 的時鐘頻率和/或計算速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了雙耳助聽器組，其中算法被拆分為服務器部分和瘦客戶機部分。算法的相應服務器部分位于第一助聽器單元中，而瘦客戶機部分位于雙耳助聽器組的第二單元中。本發(fā)明的優(yōu)點在于使能優(yōu)化兩個單元中的組合處理資源的使用。
文檔編號H04R25/00GK101742391SQ20091022366
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權日2008年11月20日
發(fā)明者S·B·格賴納 申請人:奧迪康有限公司