技术领域
[0001] 一种新的助听器,其被配置为与其它设备进行无线通信,同时考虑该助听器的电源状态。
[0002] 无线通信可以在便于网络中多个设备互连的无线网络中进行,例如助听器,遥控器,配件设备,移动电话,头戴式耳机,门铃,报警系统,广播系统,等。
相关背景技术
[0003] WO2004/110099公开了一种助听器无线网络,其中,通信协议是单一的,从而仅需少量的代码,并且在操作期间功率消耗量低。此外,采集时间短,并且延迟时间少。
具体实施方式
[0078] 在下文中,示例了新的方法和助听器的各种例子。然而,根据所附权利要求的新的方法和助听器可以以不同的形式实施,并且不应该构成为限制成在此所述的例子。
[0079] 应该注意,附图是示意性的,并且为了清楚而简化,它们仅示出为了理解新的方法和助听器所必要的细节,而舍掉了其它细节。
[0080] 在所有附图中,相同的附图标记指示相同的元件。因此,相同的元件不会在每个附图的描述中详细地描述。
[0081] 图1示意性地示例了双耳助听器10L、10R,即左耳助听器10L和右耳助听器10R,每个都具有用于与无线网络连接的无线通信单元,其中,该无线网络将两个助听器互连,并且将助听器10L、10R和无线网络中的多个其它设备互连。在图1中示例的例子中,门铃、移动电话、无绳电话、电视机和配件设备也连接到无线网络。
[0082] ID识别每个设备。该ID在网络中是唯一的。
[0083] 图1中示例的助听器网络在2.4GHz的工业科学医疗(ISM)频带中操作。它包括1MHz带宽的80个频道。使用跳频时分复用方案。在采集期间,跳频方案包括为了更快地采集而减少频道的数量,例如少于16个频道,优选地是8个频道。减少后的频道组的成员代表采集频道。优选地,在网络利用的所有频带中,均匀地分配采集频道。
[0084] 图2示出新的助听器10的示意图。
[0085] 助听器10具有ZnO2电池12,其连接用于向助听器电路14供电。
[0086] 助听器电路14包括形式是麦克风16的输入换能器16。当助听器10工作时,麦克风16基于到达麦克风16的声学声音信号输出模拟音频信号18。
[0087] 模数转换器20将模拟音频信号18转换为相应的数字音频信号22,用于在助听器电路14中进行数字信号处理。具体地,听力损失处理器24A被配置为补偿助听器10的用户的听力损失。优选地,听力损失处理器24A包括本领域公知的动态范围处理器,用于补偿本领域通常所称的补充的用户的动态范围的附属频率损失。因此,听力损失处理器24A输出数字听力损失补偿音频信号26。助听器可以被配置为恢复响度,以使得如戴上助听器10的用户感知的听力损失补偿信号的响度基本上匹配到达麦克风16的声学声音信号的响度,如由能正常听见的听者已经感知的响度。
[0088] 数模转换器28将数字听力损失补偿音频信号26转换为相应的模拟听力损失补偿音频信号30。
[0089] 以接收器32形式的输出换能器将模拟听力损失补偿音频信号30转换为相应的声学信号用于向用户的耳膜传送,从而使用户听到到达麦克风的声音;而用户的个人听力损失得到补偿。
[0090] 听力损失处理器24A形成处理器A的一部分,该处理器A执行助听器的操作系统36A、36B的一部分36A和存储器38A。
[0091] 助听器电路14还包括具有无线电设备34的无线通信单元B,该无线电设备被配置为与用于双耳助听器系统的如图1所示的助听器网络中的其它设备无线通信。无线通信单元B包括执行助听器的操作系统36A、36B的一部分36B和存储器38B的处理器,以及执行各种通信协议和其它任务的处理器24B。
[0092] 助听器10的操作由操作系统36A、36B控制。操作系统36A、36B被配置为管理助听器硬件和软件资源,例如包括听力损失处理器24A和可能的其它处理器以及关联的信号处理算法,无线通信单元B、存储器资源38A、38B、电源12,等,并且,操作系统36A、36B将助听器资源分配给将要执行的任务。
[0093] 操作系统36A、36B调度任务以有效地使用助听器源,并且还包括用于成本分配的计算软件,成本分配包括功率消耗、处理器时间、存储器位置、无线传送和其它资源。
[0094] 虽然任务的应用代码通常由助听器电路的适当部分直接执行,但是对于诸如无线通信和存储器分配的各种任务,操作系统用作任务和助听器电路硬件之间的中介,并且将频繁地使系统调用各操作系统功能或者将其中断。
[0095] 具体地,操作系统36B控制无线电设备34根据各个通信协议和各个通信任务的优先级,执行与其它设备的无线通信。
[0096] 操作系统36B包括调度器40,其接收来自将要执行的任务的请求,包括通信请求。通信请求包括通信任务的优先级、用于执行请求通信任务的请求启动时间和用于执行请求通信任务的期望持续时间。
[0097] 调度器40响应于任务请求,基于任务优先级和电容器42的向无线电设备34供电的放电状态以及通过电阻器44由电池12充电调度每个任务。
[0098] 具有电阻器44和电容器42的电路可以省略,即,电阻器44可能通过短路替代,电容器42可以由开路替代,并且在此情况下,调度器40响应于任务请求,基于任务优先级和电池12的放电状态来调度每个任务。
[0099] 在电池12和电容器42的组合的示例性例子中,为了在当前或最近通信任务结束和下一通信任务开始之间提供电源的恢复时间周期,调度器40基于当前或最近通信任务的估计功率消耗,计算用于执行下一通信任务的最早可能启动的时间。
[0100] 由无线电设备34执行的通信任务结束之后应用的恢复时间周期可以被计算为由无线电设备34执行的通信任务的估计持续时间或实际持续时间乘以常数。
[0101] 估计持续时间可以由通信任务的预处理、传送、接收和后处理所增加的时间周期组成。
[0102] 实际持续时间可以由无线电设备34在执行通信任务时实际被供电的期间所增加的时间周期组成。因此,当使用实际持续时间来计算恢复时间周期时,无线电设备34在执行通信任务期间的可能的掉电周期没有加入到恢复时间周期。
[0103] 在示例的助听器10中,常数可以等于1.125。
[0104] 在另一例子中,由无线电设备34执行的通信任务结束之后应用的恢复时间周期可以由执行通信任务期间从电源获取的电荷或电流计算。
[0105] 此外,当计算恢复时间周期时,调度器40可以考虑电源状态,即电池12和/或电容器42的放电状态。例如,上述常数可以按照电池12放电的函数增加。
[0106] 调度器40可以确定请求启动时间是不可用的,并且可以向所述请求任务传达必须请求另一启动时间。
[0107] 调度器40可以确定例如由于具有更高优先级的请求的进入,而使得已经调度的任务不能在调度启动时间处执行,并且可以向所述已经调度的任务传达必须请求新的启动时间。
[0108] 调度器40可以被配置为:在具有更高优先级的通信任务之前,允许具有更低优先级的通信任务执行通信,只要具有更低优先级的通信任务将在关联恢复时间周期的时间结束其通信,以在具有更高优先级的通信任务启动之前消逝。例如,这可能在比请求持续时间短的时间内终止或结束任务的情况下是有用的。这可以在启动下一调度任务之前,保留将要执行的另一任务的空间。
[0109] 调度器40在调度时也可以考虑除了无线通信以外的其它任务的功率消耗。其它任务的例子包括功率消耗算法、闪存中的存储等。这样的其它任务的恢复时间周期可以以与上述涉及用于无线通信任务的恢复时间周期的解释相同的方式计算。例如由于功率消耗不同,所以对于不同类型的任务,常数可以是不同的。
[0110] 调度器40可以被配置为使助听器电路的一个或多个部分掉电,以避免由于功率消耗电路同时操作导致过多的功率消耗,例如无线电设备34、闪存、执行信号处理算法的信号处理器等。
[0111] 例如,例如在向闪存写入和/或从闪存读取期间、在执行功率消耗算法期间等,调度器40可以被配置为在休眠期间内关断无线电设备34。
[0112] 优选地,调度器40被配置为即使是给定任务的重复执行、可以容易地确定或者已经确定多个启动时间的情况下,例如,流式音频,也仅调度每个任务的下一启动时间,即调度器40被配置为不调度给定任务的启动时间次序。在这种方式下,调度任务的数量保持地低,从而由于不需要响应新请求的再调度,所以使得调度器40保持简单和动态。
[0113] 在通信任务比调度地更早结束或终止的情况下,调度器40可以被配置为基于被怀疑的通信任务的实际持续时间和/或实际功率消耗,再计算恢复时间周期。在再计算的恢复时间周期消逝之后,并且直到下一调度任务的调度启动时间,可以有充足的时间来执行另一任务,并且如上所述地,调度器40可以被配置为:即使另一任务具有比下一调度任务更低优先级,也允许执行另一任务,只要更低优先级的任务将在更低优先级的任务的关联恢复时间周期的时间结束,以在下一调度任务启动之前消逝。
[0114] 一个示例性的协议在图3中示出,其中,时间分成具有1250μs长度(最小TMBluetooth 时隙的长度的两倍)的所谓的时隙。该时隙编号为0至255。
[0115] 256个时隙,即,时隙0至时隙255组成一帧。帧也被编号。
[0116] 在影响时隙长度选择的因素中,是系统所需的较低延迟时间,以及相对于报头和锁相环(PLL)锁定的期望的低开销。
[0117] 优选地,时隙的长度是625μS的倍数,便于(即不阻止)能够在BLUETOOTHTM启用设备中实现根据本发明的协议。
[0118] 每个时隙(除了时隙128)用于一个专用设备的传送,使得防止网络内的数据冲突。任何从机设备可以在时隙128中传送数据,从而在此时隙中可能发生冲突。主机设备传送时隙0中的定时信息。从机设备的时隙和帧计数器与网络的主机设备的各计数器同步。
[0119] 设备可以使用用于数据传送的一个或多个时隙。时隙可以在给定设备的制造期间进行分配,或者时隙可以在采集期间动态地分配。优选地,分配表存储在主机设备中。
[0120] 调度器40的操作如在图4和图5中所示。
[0121] 图4示例了由两个通信任务,即任务1和任务2进行的通信请求。任务1可以是与例如根据助听器网络通信协议执行的从电视机到助听器的音频流相关的通信任务,并且任务2可以是与根据蓝牙低能量协议执行的智能电话和助听器之间的通信相关的通信任务。每个通信请求包含将执行的通信任务的启动时间、持续时间和优先级。持续时间包括通信任务的预处理、传送、接收和后处理。在图4中,开口区域指示预处理和后处理。
[0122] 在示例的例子中,通信任务1已经形成两个通信请求,以使得音频数据在第一传送(请求1)未成功的情况下能够被再传送。第二请求已经形成为高优先级,以使得在请求时间处执行第二通信任务的可能性高。在图4的例子中,通信任务1具有优先级2,通信任务2具有优先级3,并且通信任务3具有优先级1。最高的优先级具有最低的优先级编号。
[0123] 如果已经接收通信请求,则调度器40计算每个通信请求的结束时间,以作为请求持续时间d和允许电源恢复的恢复时间周期的总和。在示例的例子中,恢复时间周期等于持续时间的9/8倍。
[0124] 因此,结束时间1=t1+d1+9/8*d1,并且结束时间2=t2+d2+9/8*d2,并且结束时间3=t3+d3+9/8*d3。
[0125] 一些通信任务可以不是活动的。例如,一些时候可以不使用遥控器。活动和非活动的任务被标记为在图5中示出的请求列表中指示。非活动的任务的参数可以是最近通信请求的现在已不用的参数。
[0126] 如图5所示,调度器40现在根据请求列表调度通信任务,并且形成通过以优先级顺序列出活动通信请求而形成的示出的优先级列表。然后,调度器识别具有结束时间比具有最高优先级(在示例的例子中的通信请求3)的通信任务的启动时间早的请求的任务。在示例的例子中,以一个相应的任务能够在具有通信请求3的任务启动之前执行的方式,通信请求1和通信请求2都具有比t3早的结束时间。在这种情况下,执行具有最高优先级的通信任务,即具有通信请求1的任务。
[0127] 在成功地执行具有通信请求1的任务的情况下,由于音频数据现在已经成功地通信,所以调度器40删除通信请求3,即通信请求1的第二次预定。由于结束时间1大于t2,并且消息被发送到必须进行新通信请求的请求任务,所以调度器40还确定在请求时间处不能执行通信任务2;
[0128] 在通信任务1在t1后立刻结束的情况下,例如在由于噪音而没有报头被检测到的情况下,则基于相应的更短的恢复时间的更新计算,来计算新的结束时间,并且在通信请求2的启动时间t2晚于通信任务1的新结束时间的情况下,则由于结束时间t2在更高优先级的通信请求3的启动时间t3之前,所以执行通信任务2。如果结束时间t2已经晚于t3,则通信任务2将被再调度,即调度器40将把消息传送到必须进行新通信请求的请求任务。
[0129] 在通信任务1在t1后立刻结束的情况下;然而,比之前的例子更晚,以使得新的结束时间晚于t2,则再次地再调度通信任务2,并且执行通信请求3的通信任务。