具有改進的無線通信的便攜式電子系統(tǒng)的制作方法

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具有改進的無線通信的便攜式電子系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有改進的無線通信的便攜式電子系統(tǒng)，其包括第一電子裝置和輔助裝置，這兩個裝置中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或雙向無線鏈路的電路，其中第一電子裝置包括：界定第一空間方向的第一天線；及與第一天線耦合的第一無線單元；及其中輔助裝置包括：界定第二空間方向的第二天線，第二天線包括多個天線元件，每一天線元件界定特定空間方向，第二空間方向相對于一個或多個特定空間方向界定；與第二天線耦合的第二無線單元；方向探測器，配置成提供指示第二空間方向相對于參考方向的當前值的估計的方向信號；及控制單元，配置成基于來自方向探測器的方向信號有選擇地控制第二天線的多個天線元件到第二無線單元的連接。
【專利說明】具有改進的無線通信的便攜式電子系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本申請涉及便攜式通信裝置例如包括一個或多個助聽裝置之間的無線通信。本發(fā) 明尤其涉及包括第一電子裝置和輔助裝置的便攜式電子系統(tǒng)，第一電子裝置和輔助裝置中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或雙向無線鏈路的電路。
[0002] 本發(fā)明例如可用在涉及兩個便攜式裝置之間的無線通信的應用中，例如用在包括助聽裝置和輔助裝置的助聽系統(tǒng)中，輔助裝置如遙控器、音頻選擇裝置和/或通信裝置。

【背景技術】
[0003] 下面的現(xiàn)有技術說明涉及本申請的應用領域之一即助聽裝置如助聽器。
[0004] 給出關于用戶當前物理環(huán)境的輸入的多種傳感器在助聽裝置中的使用日益增加。傳感器確定身體的位置移動和方向的就緒可用性已啟示了手持電子裝置中的多種應用。下面給出幾個例子。
[0005] EP1956867B1描述了使用"傾斜探測器"（如陀螺儀）影響定向傳聲器系統(tǒng)中的優(yōu) 先方向的設置。
[0006] EP2116102B1涉及傳聲器系統(tǒng)，其中羅盤儀或陀螺儀用于確定用戶頭部定向的方向。
[0007] US2010278366A1和US2010278365A1涉及助聽器系統(tǒng)，例如包括助聽器和手持裝置，這些裝置配置成彼此通信，其中手持裝置包括方向傳感器（如陀螺儀）以確定系統(tǒng)的 "運行模式"。
[0008] US2011293129A1描述了"頭部追蹤"（例如使用陀螺儀）。
[0009] US5721783描述了在用于助聽器的遙控裝置中使用多個位置確定傳感器（包括陀螺儀）以確定用戶當前的位置等。
[0010] 聽力系統(tǒng)中的磁（感應）無線系統(tǒng)使用一個或多個線圈/天線將信號從手持或體戴裝置傳到聽力儀器。通常，遭遇裝置之間的通信死角，從而導致所傳輸信號的漏失或質(zhì)量降低。
[0011] 原則上可增大發(fā)射功率以減少前述問題。然而，在實踐中，由于管制及技術難題 (大發(fā)射功率要求高電壓擺動，可能增加1C成本（特殊處理）并導致大（電池）功耗），所傳輸信號的可用帶寬和發(fā)射功率有限。
[0012] 作為備選，死角可通過使用兩個同時發(fā)射信號的線圈而得以減少，其中線圈之一相移90度（例如參見US 2009/029646 A1)。為完全消除死角，需要第三線圈，但這實際上將可用數(shù)據(jù)帶寬分為兩半，因為第三線圈不能與另兩個線圈同時使用。其還增加了系統(tǒng)的 (首頻）等待時間。
[0013] 備選方案可以是在從助聽裝置接收數(shù)據(jù)時測量輔助裝置在三維天線（如具有垂直于彼此定向的繞組軸的三個電感線圈）的所有三維中的鏈路質(zhì)量，及選擇（所接收的）具有上等質(zhì)量（例如更高的信號強度和/或更低的誤比特率）的信號進行處理。然而，這樣的解決方案仍然展現(xiàn)漏失（尤其在觀察到頭部（助聽裝置）和輔助裝置之間的相對移動時），因為選擇來自特定天線的信號的決定基于"舊信息"作出，尤其在大量帶寬未被這些 "鏈路質(zhì)量數(shù)據(jù)包"耗光時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本申請的主要想法是提供其間建立無線鏈路的（由同一人佩戴的）兩個便攜式裝置的發(fā)射和接收天線（在特定時間）的相互定向的估計。在實施例中，兩個裝置的天線的相互定向的估計的知識在特定時間用于（在裝置之一中）從多個（至少兩個）天線元件選出至少一天線元件，其提供最佳鏈路條件（假定一般天線配置和裝置/天線之間的距離）。從而可使（聲音）傳輸中的漏失最小化，優(yōu)選可避免在一個或多個其它（如第三）天線元件上再傳輸信號。
[0015] 兩個裝置（或天線）的相對定向例如可通過在便攜式輔助裝置中和/或在便攜式電子（如助聽）裝置中使用一個或多個移動或方向探測器獲得，例如包括陀螺儀或加速計或組合的陀螺儀/加速計傳感器、羅盤等。
[0016] 陀螺儀可探測物體繞軸的角運動。這可用于確定（及可能保持追蹤）物體的定向 (例如追蹤物體相對于參考方向的當前方向，例如物體上的重力方向）。
[0017] 加速計可探測物體的線性運動。包括加速計的傳感器例如可提供包括加速計的身體的有效加速度的量值（在特定方向）。多軸加速計可將前述有效加速度提供為指示所涉及身體的有效加速度的方向和量值的矢量（有效加速度意為源自地球重力的加速度及身體經(jīng)受的任何其它加速度的和）。加速計可配置成測量運動方向與預定方向的偏差，例如相對于地球垂直或水平（即平行于或垂直于地球重力方向）。對于不動的身體，多軸加速計可提供在由加速計的軸界定的坐標系統(tǒng)中與重力加速度反向的加速度矢量的估計。
[0018] 陀螺儀和加速計的組合可探測物體的當前定向及例如監(jiān)視其從特定起始定向/ 位置隨時間的運動。然而，物體當前定向的估計可由陀螺儀獨自或由加速計獨自獲得。位于輔助裝置中的陀螺儀（和/或加速計）和位于便攜式電子（如助聽）裝置中的陀螺儀（和 /或加速計）的組合可提供兩個裝置的當前相互定向的估計（如果該信息在裝置之一或第三裝置中進行比較）。
[0019] 陀螺儀/加速計解決方案為使用當前信息的"前饋"系統(tǒng)，因此更可能避免漏失。
[0020] 本申請的目標在于改進便攜式電子（如助聽）系統(tǒng)的兩個便攜式裝置之間的無線通信。本申請的另一目標在于優(yōu)化便攜式電子系統(tǒng)中的功耗。
[0021] 本申請的目標由所附權(quán)利要求限定的及下面描述的發(fā)明實現(xiàn)。
[0022] #檇式電子系統(tǒng)
[0023] 在本申請的一方面，本申請的目標由便攜式電子系統(tǒng)實現(xiàn)，其包括第一電子裝置和輔助裝置，第一電子裝置和輔助裝置中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或雙向無線鏈路的電路，其中第一電子裝置包括：
[0024] 界定第一空間方向的第一天線；及
[0025] 與第一天線耦合的第一無線單元；及其中
[0026] 輔助裝置包括：
[0027] 界定第二空間方向的第二天線，第二天線包括多個天線元件，每一天線元件界定特定空間方向，第二空間方向相對于一個或多個特定空間方向界定；
[0028] 與第二天線耦合的第二無線單元；
[0029] 方向探測器，配置成提供指示第二空間方向相對于參考方向的當前值的估計的方向信號；及
[0030] 控制單元，配置成基于來自方向探測器的方向信號有選擇地控制第二天線的多個天線元件到第二無線單元的連接。
[0031] 這具有使電子裝置和輔助裝置的天線的相互定向最佳的優(yōu)點。
[0032] 在便攜式電子系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明，假定形成該系統(tǒng)的特定實施例的一部分的裝置在所涉及配置中同時為便攜式（優(yōu)選每一裝置個別便攜）。
[0033] 在實施例中，該系統(tǒng)和兩個裝置（第一電子裝置和輔助裝置）適于由一人（"用戶"）佩戴。在實施例中，兩個裝置被授權(quán)在其間建立鏈路之前（或在建立鏈路時）彼此通信，例如經(jīng)配對過程。在實施例中，電子裝置為適于佩戴在人（用戶）耳朵處或耳道中的助聽裝置。通常，輔助裝置適于布置在相對于電子裝置的位置處，其中無線鏈路可在裝置之間建立。在實施例中，輔助裝置適于攜帶在用戶頸部周圍的頸圈中。作為備選，輔助裝置可適于由用戶攜帶，例如在口袋中、在手上、固定到腰帶上或固定到一件衣服上。在實施例中，輔助裝置布置在距第一電子裝置預定距離內(nèi)的位置處，例如在第一電子裝置的2m內(nèi)，如在 1. 5m內(nèi)，如在lm內(nèi)，如在0? 5m內(nèi)。
[0034] 在實施例中，控制單元配置成使得第二無線單元（處于輔助裝置的特定發(fā)射模式）基于來自方向探測器的輸入有選擇地刺激多個天線元件中的至少一個。在實施例中，第二無線單元配置成個別刺激第二天線的多個天線元件。通過根據(jù)第一電子裝置和輔助裝置的相互定向有選擇地控制第二天線的多個天線元件的個別刺激（通過第二無線單元）及其到第二天線的連接，無線鏈路的質(zhì)量可得以優(yōu)化。通過控制單元基于方向信號選擇性控制第二天線的多個天線元件到輔助裝置的第二無線單元的連接使第二無線單元能基于來自方向探測器的輸入選擇性刺激多個天線元件中的子集。在本說明書中，術語"多個天線元件的子集"意為"至少一但非所有所述多個天線元件"。在實施例中，第二天線包括三個（如直交定位的）天線元件。在實施例中，三個天線元件的子集由兩個或一個天線元件組成。 [0035] 在實施例中，輔助裝置的控制單元配置成提供發(fā)射模式，其中信號可傳給第一電子裝置。在實施例中，輔助裝置配置成提供接收模式，其中可從第一電子裝置接收信號。 [0036] 在實施例中，選擇性選擇和/或刺激第二天線的天線元件對于發(fā)射模式和接收模式均一樣。盡管不必須如此（取決于第一天線的特定結(jié)構(gòu)、其（"反向鏈路"）發(fā)射功率、輔助裝置的接收器靈敏度等）。在實施例中，選擇性選擇和/或刺激第二天線的天線元件對于發(fā)射模式和接收模式不同。
[0037] 在實施例中，選擇性刺激包括啟用或禁用天線元件（例如使天線元件耦合到第二無線單元（或與其解耦））。在實施例中，選擇性刺激包括根據(jù)來自方向探測器的當前輸入 (方向信號）而具有不同信號電平和/或相位的電刺激。在實施例中，控制單元（處于發(fā)射模式）配置成根據(jù)來自方向探測器的當前輸入僅刺激多個天線元件中的一個（如選擇一個 (例如從三個中選出一個）元件進行刺激并保留其余元件不受刺激，例如從而節(jié)能）。在實施例中，控制單元配置成根據(jù)來自方向探測器的當前輸入刺激多個天線元件中的兩個（如選擇兩個元件（例如從三個中選出兩個）進行刺激并保留其余元件不受刺激）。在實施例中，兩個天線元件用同一（信息）信號刺激，例如具有相等的振幅和相位；或作為備選，具有不同的振幅但具有相等的相位。在實施例中，兩個天線元件用同一（信息）信號刺激，例如具有相等的振幅但具有不同的相位（如90度相位差）；或作為備選，具有不同的振幅和不同的相位。
[0038] 在實施例中，控制單元配置成使得在特定時間點，根據(jù)與第二空間方向相對于參考方向的當前值有關的預定方案，第二天線的多個天線元件中的至少一個識別成未受刺激 (在發(fā)射模式下）或未被使用（在接收模式下）。換言之，在特定時間點相對于第一天線一點也不最佳定向的天線元件（及其對應的收發(fā)器電路）被識別及未受刺激用于發(fā)射或用于接收（從而節(jié)約輔助裝置中的功率）。
[0039] 在實施例中，當安裝在用戶上時，兩個裝置之一（如第一電子裝置，例如助聽裝置）假定相對于參考方向具有預定（如固定）定向，例如位于身體上相對穩(wěn)定的位置。從而便攜式助聽裝置的第一天線的第一空間方向相對于參考方向具有預定定向。在實施例中，表示第一電子裝置安裝在用戶上時其（第一）天線的方向的第一空間方向在使用之前確定并保存在第一電子裝置和/或輔助裝置的存儲器中（或在使用期間根據(jù)當前情形從多個保存的預定"第一空間方向"之中選擇）。在實施例中，第一電子裝置包括助聽裝置，第一空間方向在驗配期間確定并保存在助聽裝置和/或輔助裝置的存儲器中。
[0040] 在本說明書中，術語"定向"意為第一方向（由第一方向矢量表示）與第二方向 (由第二方向矢量表示）的角度，其中該角度在第一和第二方向矢量跨越的平面中測量。
[0041] 在實施例中，第二天線的"天線元件的方向"例如由該元件自身的（可能的）軸向 (如線圈的縱軸）確定，或通過控制（第二天線的所涉及結(jié)構(gòu)中的）所涉及天線元件產(chǎn)生的電磁場的方向矢量確定
[0042] 在實施例中，輔助裝置包括外殼。在實施例中，外殼的形狀確定裝置定向。在實施例中，輔助裝置的外殼的形狀實質(zhì)上為盒狀（包括六個兩兩相對的壁或外面），繞垂直于盒面的軸具有n個折疊對稱。優(yōu)選地，n小于或等于2。
[0043] 在實施例中，參考方向相對于輔助裝置上的重力方向確定。
[0044] 在實施例中，第一天線包括電感器，其包括界定第一空間方向的線圈。在實施例中，第二天線的多個天線元件中的每一個包括電感器，其包括界定相應的特定空間方向的線圈。優(yōu)選地，由相應線圈界定的方向為縱向，電導體繞其環(huán)繞以提供線圈繞組。
[0045] 在實施例中，輔助裝置的方向探測器包括運動探測器。在實施例中，輔助裝置的方向探測器包括能夠探測一維、二維或三維的加速度的加速計。在實施例中，輔助裝置的方向探測器包括能夠探測繞軸的角運動的陀螺儀。
[0046] 在實施例中，輔助裝置包括組合的陀螺儀/加速計傳感器，使得相對于輔助裝置的很好界定的方向（如堅向）的定向可隨時間監(jiān)視。
[0047] 在實施例中，在第一電子裝置如助聽裝置的位置和定向固定的情形下，例如固定在用戶耳朵處或耳朵中（或其運動已知的情形下），輔助裝置和助聽裝置的相互定向的估計可得以建立（因為助聽裝置已知處于佩戴兩個裝置的人的耳朵處或耳朵中）。從而提供僅在輔助裝置中包括方向探測器的、相對簡單的系統(tǒng)。
[0048] 在實施例中，方向探測器配置成在施加在輔助裝置上的重力被反作用力（例如來自與重力反向的支撐元件，如在輔助裝置位于桌子上時或位于用戶口袋中時或附著到用戶身體的一部分上時或附著到用戶穿戴的一件衣服（如腰帶）上時）平衡的情形下，確定第二空間方向相對于參考方向的當前值的估計量。
[0049] 在實施例中，便攜式電子系統(tǒng)（如輔助裝置）包括用于保存參考方向的存儲器。在實施例中，第一電子裝置（和/或輔助裝置）當由用戶佩戴在工作位置時的正常定向（如正常方向，如天線元件的縱軸方向（如第一空間方向））保存在存儲器中。在實施例中，第一電子裝置相對于參考方向的正常定向保存在存儲器中。優(yōu)選地，控制單元在運行時與該存儲器通信。
[0050] 在實施例中，第一電子單元包括在運行時耦合到第一無線單元并配置成控制第一無線單元的第一控制單元。
[0051] 在實施例中，第一和第二無線單元包括相應的接收器和發(fā)射器電路，從而使能建立從輔助裝置到第一電子裝置的單向無線鏈路。在該情形下（不可能有從第一電子裝置到輔助裝置的"反饋"），第一和第二天線的相互定向的獨立估計特別有用。
[0052] 在實施例中，第一和第二無線單元中的每一個包括接收器和發(fā)射器電路，從而使能在輔助裝置和第一電子裝置之間建立雙向無線鏈路。當雙向鏈路在附近時，關于當前鏈路質(zhì)量（在連接到第二無線單元并由其刺激的天線元件的當前結(jié)構(gòu)下）的信息可從第一電子裝置發(fā)送到輔助裝置并由控制單元用于影響（如精調(diào)）刺激信號和/或用于刺激的天線元件的選擇。另外或作為備選，關于第一電子裝置的當前定向的可能信息可傳給輔助裝置并由輔助裝置的控制單元使用。在實施例中，在所有三個天線元件（線圈）同時受刺激的特定模式下，例如在由特定測試信號刺激的測試模式下，第一電子裝置的接收器可配置成識別和/或選擇來自第二天線的多個天線元件的最佳信號（例如基于CRC檢驗、FEC、SNR 估計量等）。在實施例中，天線標識符由輔助裝置的控制單元插入在相應測試信號中。天線標識符（在第一電子裝置中）可用于將任一天線元件識別為更有利于使用。在實施例中，第一電子裝置的控制單元例如在特定測試模式下配置成在反向鏈路上將關于天線元件更有利于在當前情形使用的信息傳回給輔助裝置。在實施例中，輔助裝置的控制單元配置成包括前述信息，作為使用方向探測器確定的刺激策略的效果的控制。該信息可用于校正 (如精調(diào)）所選的天線刺激策略（和/或進行輔助裝置的發(fā)射功率的調(diào)節(jié)）。
[0053] 在實施例中，控制單元配置成使得第二無線單元（在發(fā)射模式下）根據(jù)與方向信號的當前值（如第二空間方向相對于參考方向的當前值）有關的預定方案有選擇地刺激多個天線元件中的至少一個。
[0054] 在實施例中，預定方案作為查找表或算法保存在存儲器中。在實施例中，預定方案包括多個天線元件的優(yōu)先刺激，倘若第二空間方向的當前值，假定提供第一和第二天線的當前相互定向。確定在第一和第二天線的特定當前相互定向情形下的優(yōu)先刺激是為了優(yōu)化電磁能的交換，例如從而優(yōu)化第一和第二感應天線之間的感應耦合。
[0055] 在實施例中，第一天線包括一個天線元件。在實施例中，第一天線由單一天線元件構(gòu)成。在實施例中，第一電子裝置（包括第一天線）包括助聽裝置。
[0056] 在實施例中，第二天線包括三個天線元件，每一天線元件具有相互垂直的特定空間方向。在實施例中，第二天線包括兩個天線元件，每一天線元件具有相互垂直的特定空間方向。在實施例中，控制單元配置成選擇三個天線元件中的任何兩個進行特定情形下的刺激。在實施例中，控制單元和收發(fā)器電路配置成將包括載頻f。的電信號應用于兩個天線元件，其中兩個電信號的載波信號相對于彼此相移。在實施例中，兩個載波信號被移位實質(zhì)上為ji /2的整數(shù)倍的相位常數(shù)（即Atp =IWt/2,其中n為不同于0的整數(shù)）。
[0057] 在實施例中，控制單元配置成在三個相互垂直的第一、第二和第三天線元件中在時分復用方案的第一和第二時隙傳輸同一信息信號，其中應用于第一和第二天線元件的信息信號相對于彼此相移90度并在第一時隙進行傳輸，及其中應用于第三天線兀件的信息信號在第二時隙進行傳輸。從而提供更魯棒的傳輸。在實施例中，相應時隙的信息信號可根據(jù)方向信號的當前值進行加權(quán)（例如以節(jié)能）。
[0058] 在實施例中，第一電子（如助聽）裝置包括配置成提供第一方向信號的第一方向探測器，其指示第一空間方向相對于參考方向的當前值的估計量。優(yōu)選地，第一電子裝置的當前定向與正常定向的偏離從而可被識別，因為第一方向信號指示前述偏離。在實施例中，第一電子裝置包括配置成將第一方向信號轉(zhuǎn)發(fā)給輔助裝置的第一控制單元。在實施例中，前述信息僅在變化高于預定閾值時才被傳送（以使反向鏈路通信最小化因而使第一電子裝置的電池消耗最小化）。在實施例中，第一電子裝置的第一方向探測器包括（線性或成角）運動探測器如加速度探測器，如一維、二維或三維加速度探測器或陀螺儀。在實施例中，第一控制單兀在運行時稱合到第一方向探測器和第一無線單兀。在實施例中，第一和 /或第二控制單元配置成確定用戶的"狀態(tài)"，如"站立"、"坐著"、"躺著"（如"睡覺"運動"（如步行或"跑步"）等。佩戴便攜式電子系統(tǒng)的用戶的"狀態(tài)"的確定基于傳感器的組合，例如方向傳感器和一個或多個其它傳感器（如包括用戶精神狀態(tài)的傳感器）的組合。在實施例中，第一控制單元配置成基于來自第一方向探測器的輸入和用戶的"狀態(tài)"控制第一無線單元。在實施例中，第一控制單元配置成將用戶的"狀態(tài)"轉(zhuǎn)發(fā)給輔助裝置。在實施例中，（輔助裝置的）第一控制單元適于在估計第一電子裝置相對于輔助裝置的相互定向時使用用戶的"狀態(tài)"。
[0059] 在實施例中，發(fā)射功率電平在輔助裝置和/或第一電子裝置中響應于所探測到的第一和第二天線的當前相互定向進行調(diào)節(jié)，發(fā)射功率在定向惡化時增加及在定向改善時減小。在實施例中，鏈路質(zhì)量在輔助裝置和/或第一電子裝置中進行監(jiān)視。在實施例中，鏈路質(zhì)量在第一電子裝置中進行監(jiān)視并經(jīng)無線鏈路傳給輔助裝置。在實施例中，當前鏈路質(zhì)量或鏈路質(zhì)量變化率與確定的第一和第二天線的當前相互定向一起使用以決定用于輔助裝置的天線元件的最適當?shù)拇碳し桨浮?br> [0060] 在實施例中，鏈路質(zhì)量（LQ)的測量基于所接收信號的信號強度和/或其誤比特率和/或接收（或發(fā)射）裝置的接收器（如自動增益控制（AGC)單元）的增益設置。在實施例中，鏈路質(zhì)量的測量基于實現(xiàn)所接收信號的預定信噪比（S/N)或誤比特率（BER)所必需的自動增益控制單元增益。在實施例中，鏈路質(zhì)量的測量另外基于所接收信號的場強。
[0061] 在實施例中，鏈路質(zhì)量和第二空間方向相對于參考方向和/或所使用的（負責鏈路質(zhì)量的）天線元件在特定時間點的對應值保存在輔助裝置的存儲器中。在實施例中，實施其中記錄前述數(shù)據(jù)的學習模式。在實施例中，如果對應于相對于參考方向的特定當前第二空間方向的鏈路質(zhì)量高于閾值，學習的數(shù)據(jù)用于控制第二天線的所選（活動）天線元件 (用于刺激和/或接收）。如果并非如此，可使用根據(jù)預定方案的刺激。
[0062] 在實施例中，第一電子裝置（如助聽裝置）適于提供隨頻率而變的增益以補償用戶的聽力損失。在實施例中，助聽裝置包括用于增強輸入信號并提供處理后的輸出信號的信號處理單元。數(shù)字助聽器的各個方面在[Schaub ;2008]中描述。
[0063] 在實施例中，第一電子裝置包括輸出變換器，用于將電信號轉(zhuǎn)換為用戶感知為聲信號的刺激。在實施例中，輸出變換器包括多個耳蝸植入電極或骨導聽力裝置的振動器。在實施例中，輸出變換器包括用于將刺激作為聲信號提供給用戶的接收器（揚聲器）。
[0064] 在實施例中，第一電子裝置包括用于將輸入聲音轉(zhuǎn)換為電輸入信號的輸入變換器。在實施例中，第一電子裝置包括適于增強佩戴第一電子裝置的用戶的局部環(huán)境中的多個聲源之中的目標聲源的定向傳聲器系統(tǒng)。在實施例中，該定向系統(tǒng)適于檢測（如自適應檢測）傳聲器信號的特定部分源自哪一方向。這可以例如現(xiàn)有技術中描述的多種不同方式實現(xiàn)。
[0065] 在實施例中，第一電子裝置包括用于對從輔助裝置（或另一電子裝置）接收的直接電輸入信號進行解調(diào)的解調(diào)電路，以提供表示音頻信號和/或控制信號的直接電輸入信號，控制信號如用于設置助聽裝置的運行參數(shù)（如音量）和/或處理參數(shù)。
[0066] 總的來說，無線鏈路可以是任何類型。在目前情況的大多數(shù)實施例中，無線鏈路在功率約束條件下使用，例如由于第一電子裝置和輔助裝置為電池驅(qū)動的裝置。優(yōu)選地，無線鏈路為基于近場通信的鏈路，例如基于發(fā)射器部分和接收器部分的天線線圈之間的感應耦合的感應鏈路。在另一實施例中，無線鏈路基于遠場電磁輻射。在實施例中，經(jīng)無線鏈路進行的通信根據(jù)特定調(diào)制方案進行安排，例如模擬調(diào)制方案，如FM(調(diào)頻）或AM(調(diào)幅）或 PM (調(diào)相），或數(shù)字調(diào)制方案，如ASK (幅移鍵控）如開-關鍵控、FSK (頻移鍵控）、PSK (相移鍵控）、MSK (最小移位鍵控）或QAM(正交調(diào)幅）。
[0067] 在實施例中，第一電子裝置和輔助裝置和/或另一電子裝置之間的通信處于基帶 (如在音頻頻率范圍中，如0和20kHz之間）中。然而，優(yōu)選地，輔助裝置和第一電子裝置之間的通信基于高于100kHz頻率下的某種調(diào)制。優(yōu)選地，用于在聽音裝置和另一裝置之間建立通信的頻率范圍低于100GHz，例如位于從50MHz到70GHz的范圍中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范圍中，例如在900MHz范圍中或在2. 4GHz范圍中或在5. 8GHz范圍中或在60GHz范圍中（ISM =工業(yè)、科學和醫(yī)療，這樣的標準化范圍例如由國際電信聯(lián)盟 ITU確定）。在實施例中，無線鏈路基于標準化或?qū)Ｓ眉夹g。在實施例中，無線鏈路基于藍牙技術（如藍牙低能量技術）。
[0068] 在實施例中，第一電子裝置和/或輔助裝置包括電小天線。在本說明書中，"電小天線"意為天線的空間延伸（如任何方向的最大物理尺寸）遠小于所發(fā)射電信號的波長XTx。在實施例中，天線的空間延伸為10、50、100或以上的因子，或1000或以上的因子，小于所發(fā) 射信號的載波波長A Tx。在實施例中，第一電子裝置為相當小的裝置。在本說明書中，術語 "相當小的裝置"意為其最大物理尺寸（因而用于提供到裝置的無線接口的天線的最大物理尺寸）小于15cm如小于5cm的裝置。在實施例中，"相當小的裝置"為其最大物理尺寸遠小于（如小3倍以上，如小10倍以上，如小20倍以上）天線針對其設計的無線接口的工作波長（理想地，用于以給定頻率輻射電磁波的天線應大于或等于該頻率下所輻射波的波長的一半）。在860MHz時，真空波長為約35cm。在2. 4GHz時，真空波長為約12cm。在實施例中，第一電子裝置具有〇.15m級的最大外尺寸（如手持移動電話）。在實施例中，第一電子裝置具有〇.〇8m級的最大外尺寸（如耳機）。在實施例中，第一電子裝置具有0.04m級的最大外尺寸（如聽力儀器）。
[0069] 在實施例中，第一電子裝置和輔助裝置均為便攜式裝置，其中每一個通常包括本機能源如電池例如可再充電電池，其在未更換或再充電的情形下持續(xù)時間有限（有限的持續(xù)時間例如為小時、天或周級）。
[0070] 在實施例中，第一電子裝置包括助聽裝置或由其構(gòu)成。在實施例中，助聽裝置包括助聽器如聽力儀器，例如適于位于耳朵處、或完全或部分位于用戶耳道中、或完全或部分植入的聽力裝置，及包括耳機、耳麥、耳朵保護裝置或其組合。
[0071] 在實施例中，輔助裝置是或包括音頻網(wǎng)關設備，其適于（如從娛樂裝置例如TV或音樂播放器，從電話裝置例如移動電話，或從計算機例如PC)接收多個音頻信號，及適于選擇和/或組合所接收音頻信號（或信號組合）中的適當信號以傳給第一電子裝置（如助聽裝置）。在實施例中，輔助裝置是或包括遙控器，用于控制第一電子裝置的功能和運行。在實施例中，輔助裝置包括便攜式電話裝置如智能電話或與之一體。
[0072] 在實施例中，便攜式電子系統(tǒng)包括助聽系統(tǒng)，其包括適于實施雙耳聽音系統(tǒng)如雙耳助聽器系統(tǒng)的兩個助聽裝置。
[0073] 輔助裝置
[0074] 另一方面，本申請?zhí)峁┍銛y式輔助裝置。該輔助裝置包括使能建立到另一裝置的無線（音頻）鏈路的電路。該輔助裝置包括：
[0075] 界定第二空間方向的第二天線，第二天線包括多個天線元件，每一天線元件界定特定空間方向，第二空間方向相對于一個或多個特定空間方向界定；
[0076] 與第二天線耦合的第二無線單元；
[0077] 方向探測器，配置成提供指示第二空間方向相對于參考方向的當前值的估計的方向信號；及
[0078] 控制單元，配置成基于來自方向探測器的方向信號有選擇地控制第二天線的多個天線元件到第二無線單元的連接。
[0079] 與上面描述的、"【具體實施方式】"中詳細描述的及權(quán)利要求中限定的系統(tǒng)的輔助裝置有關的部分或所有結(jié)構(gòu)特征可與輔助裝置的實施結(jié)合，反之亦然。
[0080] 本申請的進一步的目標由從屬權(quán)利要求和本發(fā)明的詳細描述中限定的實施方式實現(xiàn)。
[0081] 除非明確指出，在此所用的單數(shù)形式的含義均包括復數(shù)形式（即具有"至少一"的意思）。應當進一步理解，說明書中使用的術語"具有"、"包括"和/或"包含"表明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應當理解，除非明確指出，當元件被稱為"連接" 或"耦合"到另一元件時，可以是直接連接或耦合到其他元件，也可以存在中間插入元件。如在此所用的術語"和/或"包括一個或多個列舉的相關項目的任何及所有組合。除非明確指出，在此公開的任何方法的步驟不必須精確按所公開的順序執(zhí)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0082] 本發(fā)明將在下面參考附圖、結(jié)合優(yōu)選實施方式進行更完全地說明。
[0083] 圖la-lf示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電子系統(tǒng)的元件的實施例。
[0084] 圖2a_2c分別示出了根據(jù)本發(fā)明的包括助聽裝置和輔助裝置（如音頻網(wǎng)關和/或便攜電話）的便攜式助聽系統(tǒng)實施例的第一使用場合、二維的初始和當前加速度矢量、及三維固定坐標系統(tǒng)。
[0085] 圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的包括雙耳助聽器系統(tǒng)的便攜式助聽系統(tǒng)實施例的第二使用場合，其中雙耳助聽器系統(tǒng)包括第一和第二聽力儀器及輔助裝置。
[0086] 圖4a_4b示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式助聽系統(tǒng)的相應實施例的框圖，其中圖4a示出了助聽裝置不包括方向探測器的實施例，圖4b示出了包括方向探測器的實施例。
[0087] 圖5a_5c示意性地示出了線圈天線元件之間的感應f禹合的示例性配置，圖5a示出了具有良好耦合條件的情形，其中線圈元件具有上平行軸；圖5b示出了具有差耦合條件的情形，其中線圈元件具有垂直軸；及圖5c示出了由兩個垂直線圈產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。
[0088] 圖6a_6e示意性地示出了便攜式助聽系統(tǒng)的第三使用場合，其中雙向鏈路建立在助聽裝置和輔助裝置之間。
[0089] 為清晰起見，這些附圖均為示意性及簡化的圖，它們只給出了對于理解本發(fā)明所必要的細節(jié)，而省略其他細節(jié)。在所有附圖中，同樣的附圖標記用于同樣或?qū)牟糠帧?br> [0090] 通過下面給出的詳細描述，本發(fā)明進一步的適用范圍將顯而易見。然而，應當理解，在詳細描述和具體例子表明本發(fā)明優(yōu)選實施例的同時，它們僅為說明目的給出。對于本領域的技術人員來說，從下面的詳細描述可顯而易見地得出其它實施方式。

【具體實施方式】
[0091] 圖la-lf示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電子系統(tǒng)的元件的實施例。圖la示出了輔助裝置AuxDv的實施例，其包括界定第二空間方向Aux-D(也可參見圖lb、lc)的第二天線 ANT，第二天線包括多個天線元件（圖lb中的a z, ay及圖lc中的ax, ay, az)，每一天線元件界定特定空間方向x, y, z。第二空間方向Aux-D相對于天線元件的一個或多個特定空間方向界定。在圖la、lb、lc的例子中，第二空間方向等于天線元件a z的特定空間方向z并平行于輔助裝置的外殼的縱向（例如平行于該外殼的具有最低縱橫比的矩形側(cè)壁），假定第二天線在外殼中定向成使其z向平行于外殼。輔助裝置AuxDv還包括在運行時耦合到第二天線ANT的第二無線單元Tx/Rx、配置成提供指示第二空間方向Aux-D相對于參考方向RfD 的當前值的估計的方向信號的方向探測器MvS、及配置成基于來自方向探測器MvS的方向信號有選擇地控制第二天線ANT的多個天線元件a x, ay, az到第二無線單元Tx/Rx的連接的控制單元C0NT。參考方向RfD例如為在輔助裝置位置處的重力方向（例如參見圖2a)。圖 lb和lc分別示出了第二天線ANT的包括兩個（相互直交的）天線元件a y，az的二維天線形式2DA及包括三個（相互直交的）天線元件ax，a y，az的三維天線形式3DA的實施例。圖 ld、le、lf中的每一個分別示意性地示出了方向探測器MvS的一軸、兩軸和三軸運動傳感器 (如加速計）形式的實施例。圖Id示出了一軸加速計IDAcc，包括用于探測沿軸（在此稱為z軸）的運動（加速度）的加速計ACC Z。圖le示出了包括兩個（相互直交的）加速計 ACCy，ACCZ的兩軸加速計2DAcc，每一加速計用于探測沿相應軸（在此稱為y軸和z軸）的運動（加速度），即在y_z軸跨越的平面中的合成運動。圖If示出了包括三個（相互直交的）加速計ACC X，ACCy，ACCZ的三軸加速計3DAcc，每一加速計用于探測沿相應軸（在此稱為 x軸、y軸和z軸）的運動（加速度），即在x-y-z軸跨越的平面中的合成運動。
[0092] 圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電子系統(tǒng)在此為便攜式助聽系統(tǒng)的實施例的第一使用場合，其包括第一電子裝置（在此為助聽裝置HaDv)和輔助裝置AuxDv如音頻網(wǎng)關和/或便攜電話。第一電子（助聽）裝置和輔助裝置中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或雙向無線鏈路的電路。
[0093] 助聽裝置HaDv示為安裝在用戶U耳朵處的裝置。圖2a的實施例的助聽裝置HaDv 包括無線單元，例如基于感應通信。該無線單元（如收發(fā)器）至少包括接收器（在此包括感應接收器，及包括耦合到接收器電路的線圈1DA)，其感應耦合到輔助裝置AuxDv的收發(fā) 器中的一個或多個線圈3DA。輔助裝置和助聽裝置之間的感應鏈路可以是單向（來自輔助裝置），但作為備選也可以是雙向（例如以能夠在裝置之間交換控制信號，例如商定適當?shù)?傳輸通道和/或天線配置）。在實施例中，在助聽裝置不包括任何方向傳感器的情形下，假定助聽裝置安裝在其位于用戶耳朵之處或之中的正常位置處。在典型用戶的許多正常出現(xiàn) 的情形下，（第一）天線1DA的定向（或第一空間方向HD-D)固定且已知。在此，第一空間方向HD-D示為水平（垂直于施加在助聽裝置或輔助裝置上的（堅向）重力方向）。
[0094] 圖2a的系統(tǒng)中所示的輔助裝置AuxDv包括結(jié)合圖la-lf所示和所述一樣的基本元件。該輔助裝置AuxDv包括具有三維運動傳感器的方向探測器MvS。方向探測器配置成監(jiān)視輔助裝置AuxDv的定向在輔助裝置的（第二）天線3DA界定的固定坐標系統(tǒng)中從起始 (或參考）定向（分別為矢量r Q或RfD)到當前定向（矢量ri)的變化。在參考定向時，輔助裝置AuxDv垂直定向（實線輪廓），而在"當前"情形，輔助裝置相較于參考情形傾斜角度 f (點線輪廓），參見圖2b (二維逼近表示）和圖2c (三維表示）。輔助裝置的天線3DA包括界定正交坐標系統(tǒng)的方向X，y, z的、三個相互垂直的線圈。在圖2a所示的實施例中，方向探測器MvS確定與重力引起的加速度反向的所得靜態(tài)加速度的目前方向（以實現(xiàn)物體不動）。從而，與參考方向如施加在輔助裝置上的重力的方向RfD的當前偏離可被確定。假定 (或測量）助聽裝置的（當前）定向（并將前述假定保存在輔助裝置中或?qū)⑶笆鰷y量傳給輔助裝置），可確定針對輔助裝置AuxDv的天線3DA的三個天線元件的子集的最佳刺激策略 (例如通過控制單元C0NT)并經(jīng)收發(fā)器電路Tx/Rx應用于天線3DA。
[0095] 輔助裝置AuxDv例如可攜帶在用戶頸部周圍的頸圈中。作為備選，輔助裝置可由用戶攜帶，例如在口袋中、在手上、固定到腰帶或一件衣服上。
[0096] 圖2b和2c分別示出了在分別對應于兩軸和三軸方向傳感器的二維和三維（固定）正交坐標系統(tǒng)中與輔助裝置AuxDv的定向有關的參數(shù)。圖2b示出了 y-z正交坐標系統(tǒng)。在兩個示例性坐標系統(tǒng)中分別示出了第二空間方向在時間t =、的初始值r(l( = (ytl，Z(l) 及（xQ, yQ, zQ)和在時間t = 的當前值!^ ( = (yp zD及（Xp yp z)(如加速度矢量），參見圖3。助聽裝置HaDv的第一天線IDA的第一空間方向HD-D和（示例性的）參考方向RfD 在圖2b和2c中分別示為y向和對立的z向。當前空間方向 ri與z軸（因而與輔助裝置 AuxDv的第二天線3DA的初始方向rQ)的夾角f在圖2b和2c中示出。圖2c中示出了界定輔助裝置AuxDv的（第二）天線3DA的當前三維空間方向的x-y平面中的角度0。 [0097] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的包括雙耳助聽器系統(tǒng)的便攜式助聽系統(tǒng)實施例的第二使用場合，其中雙耳助聽器系統(tǒng)包括第一和第二聽力儀器及輔助裝置。雙耳助聽器系統(tǒng)包括適于位于用戶左耳和右耳之處或之中的第一和第二聽力儀器HaDv-l，HaDv-2。每一聽力儀器的設置如結(jié)合圖2a_2c所述。兩個聽力儀器還適于經(jīng)無線通信鏈路在其間交換信息，如特有耳間（IA)無線鏈路WLIA。兩個聽力儀器HaDv-l，HaDv-2適于使能交換狀態(tài)或控制信號，例如包括特定耳朵處的裝置接收的輸入信號的特性傳給另一耳朵處的裝置，和/或裝置的狀態(tài)信息，例如其天線的目前定向（或與參考值的偏差）。為建立耳間鏈路WLIA,每一聽力儀器包括天線和收發(fā)器電路。來自本地和對側(cè)裝置的狀態(tài)或控制信號一起使用以影響本地裝置或輔助裝置中的決定或參數(shù)設置（例如助聽裝置和/或輔助裝置的天線的刺激策略）?？刂菩盘枺ɡ绨ㄌ炀€定向）可包括增強系統(tǒng)質(zhì)量的信息，例如改進信號處理。每一聽力儀器HaDv-l，HaDv-2包括方向探測器（在此為一軸加速計IDAcc)。便攜式助聽系統(tǒng)的用戶U被標示為將輔助裝置AuxDv攜帶在手中（"手"）。輔助裝置AuxDv和第一聽力儀器HaDv-l，HaDv_2中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或（如圖所示的）雙向無線鏈路WLI的電路，例如基于感應耦合（如專用或標準化例如NFC協(xié)議）。作為備選，無線鏈路可基于輻射場（例如根據(jù)藍牙）。輔助裝置AuxDv包括三軸方向探測器3DAcc。輔助裝置的（第二）天線為包括三個正交天線元件（線圈）的三維天線3DA。輔助裝置AuxDv (如智能電話）包括顯示器DISP，其上示出輔助裝置和聽力儀器的相互定向的初始估計量（@t =〇和當前估計量（@t = h)(同樣結(jié)合圖2c所示和所述）。
[0098] 圖4a_4b示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式助聽系統(tǒng)的相應實施例的框圖，其中圖4a示出了助聽裝置不包括方向探測器的實施例，圖4b示出了助聽裝置包括方向探測器的實施例。
[0099] 圖4a的助聽裝置HaDv包括三個I/O通路（提供輸入信號及非必須地提供輸出信號）。第一 I/O通路包括用于將輸入聲音轉(zhuǎn)換為電輸入信號的輸入變換器MIC(如傳聲器，例如定向傳聲器系統(tǒng)）和用于使信號數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D。第二I/O通路包括用于建立到另一裝置的無線鏈路的天線HD-FF-ANT和收發(fā)器電路BT-Tx/Rx，例如基于遠場通信，例如根據(jù)藍牙標準（例如包括藍牙低能量）。優(yōu)選地，音頻和/或控制信號可經(jīng)該（遠場）鏈路進行接收和/或傳送。第三I/O通路包括用于建立到另一裝置（包括輔助裝置AuxDv) 的無線鏈路WLI的、線圈形式的（第一）天線HD-NF-ANT。該天線HD-NF-ANT示為一維天線并包括具有其沿（相對于助聽裝置外殼固定的坐標系統(tǒng)的）y向的線圈軸的單一（線圈）天線元件a y，從而界定助聽裝置的（第一）天線的（第一）空間方向HD-D。天線HD-NF-ANT 在運行時耦合到無線單元ITx/IRx，在此為感應收發(fā)器電路。無線單元ITx/IRx包括適當?shù)?A/D轉(zhuǎn)換和解調(diào)電路以使從輔助裝置（或另一電子裝置）接收的直接電輸入數(shù)字化并對其解調(diào)，從而提供表示音頻信號和/或控制信號的直接電輸入信號。助聽裝置HaDv還包括用于處理輸入信號的信號處理單元SPU，例如根據(jù)用戶需要應用隨頻率而變的增益。信號處理單元SPU連接到輸出裝置AUD-0UT如輸出變換器，例如以提供可由用戶感知為聲音的輸出信號（或用于轉(zhuǎn)發(fā)給另一裝置的信號）。三個I/O通路的信號在運行時經(jīng)可控復用器/選擇器單元MUX-SEL連接到信號處理單元SPU。因此，信號處理單元SPU在運行時可連接到傳聲器MIC、遠場鏈路或感應鏈路電路，單獨或組合的方式，給信號處理單元的信號例如包括音頻信號的混合。
[0100] 圖4a的輔助裝置AuxDv包括圖la和2a實施例的元件，包括（第二）天線ANT，其包括具有三個線圈天線元件ax，a y，az的三維結(jié)構(gòu)3DA，每一天線元件界定特定空間方向 X，y，z。（第二）天線3DA，ANT配置成建立到助聽裝置HaDv的感應鏈路WLI并在運行時耦合到感應收發(fā)器電路形式的無線單元ITx/IRx (只要適當，包括A/D轉(zhuǎn)換和解調(diào)電路）。無線單元ITx/IRx在運行時耦合到用于處理輸入信號的信號處理單元SPU，其連接到用于（如從另一裝置）輸入或輸出音頻信號的輸入/輸出裝置AUD-I/0。輔助裝置AuxDv還包括方向探測器MvS，配置成提供指示（第二）天線3DA，ANT的（第二）空間方向相對于參考方向（圖2a-2c中的RfD)的當前值的估計量的方向信號。輔助裝置AuxDv還包括控制單元 CONT，配置成基于來自方向探測器MvS的方向信號有選擇地控制（第二）天線3DA，ANT的三個天線元件到（第二）無線單元ITx/IRx的連接?？刂茊卧狢ONT因而在運行時連接到方向探測器MvS、天線3DA，ANT、及無線單元ITx/IRx并配置成控制后者。輔助裝置AuxDv 還包括用于保存參考方向（圖2a-2c中的RfD)的存儲器MEM?？刂茊卧狢ONT因而在運行時連接到存儲器MEM，從而使能從存儲器讀取參考方向，及非必須地，寫入與裝置的當前和 /或過去定向有關的其它數(shù)據(jù)。方向探測器MvS優(yōu)選包括陀螺儀或加速計或組合的陀螺儀 /加速計傳感器。優(yōu)選地，實施三軸陀螺儀和/或加速計。
[0101] 助聽系統(tǒng)配置成使輔助裝置能確定助聽裝置HaDv和輔助裝置AuxDv的（第一和第二）天線的相對位置，假定天線之一（如助聽裝置HaDv的（第一）天線）的位置已知 (例如假定固定）。
[0102] 圖4b中所示的助聽系統(tǒng)實施例包括與圖4a中所示一樣的元件。另外，助聽裝置 HaDv包括加速計形式的方向探測器lD-Acc，如一軸加速計。助聽裝置HaDv還包括連接到方向探測器lD-Acc和（第一）無線單元ITx/IRx并配置成控制后者的控制單元CNT，例如將（第一）天線HD-NF-ANT的當前定向HD-D的信息插入在給輔助裝置（例如參見圖6a中的AuxDv)的反向鏈路信息流中。圖4b的助聽系統(tǒng)因而配置成使輔助裝置能確定助聽裝置 HaDv和輔助裝置AuxDv的（第一和第二）天線的相對位置（無需假定天線之一的位置已知）。在圖4b的例子中，第一電子裝置（助聽裝置HaDv)的方向探測器1D-Acc為單向加速度探測器?？偟膩碚f，例如，其可包括能夠分別探測一維、二維或三維線性和/或成角加速度的加速計和/或陀螺儀。
[0103] 圖5a_5c示出了線圈天線元件之間的感應f禹合的示例性配置。圖5a示出了具有良好耦合條件的情形，其中線圈元件具有上平行軸，導致線圈1產(chǎn)生的磁場被（接收）線圈2最佳地接收。圖5b示出了具有差耦合條件的情形，其中線圈元件具有垂直軸，其中線圈1產(chǎn)生的磁場未被線圈2接收（不能進入其線圈繞組）。圖5c示意性地示出了由兩個垂直線圈（輔助裝置AuxDv的第二天線2DA)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，其中線圈用四個時間點即t = 0, t = (1/3)T。，t = (2/3)T。，和t = T。（從左到右）的重復周期為T。（頻率f。= 1/T。）的同一（但具有90度相差的）交流電信號刺激。該刺激情形例如在US 2009/029646 A1中討論。在助聽裝置HaDv的（第一）天線IDA位置處得到的磁場的方向由小箭頭示意性地表示（例如在t = 0的左圖中，通過天線1DA的t )。從而如圖所示，旋轉(zhuǎn)磁場確保（第一和第二）天線1DA，2DA之間良好耦合，在圖5c中所示的幾何構(gòu)型中（其中（第一和第二）天線1DA，2DA的線圈（實質(zhì)上）位于同一幾何平面中），所施加交流信號的載頻f。的每一周期L至少耦合一次。
[0104] 圖5a_5c總體上示出了在三維天線線圈（如輔助裝置AuxDv的第二天線）可用于產(chǎn)生將由單一天線線圈（如助聽裝置HaDv的第一天線）接收的磁場時，用于產(chǎn)生磁場的兩個天線元件（第三元件不被刺激或較少刺激）的可能組合之一的選擇可根據(jù)（第一和第二）天線的相互定向有利地進行。
[0105] 圖6a_6e示出了便攜式助聽系統(tǒng)的第三使用場合，其中雙向鏈路"上行鏈路"、"反向鏈路"建立在助聽裝置和輔助裝置之間。第三場合實質(zhì)上與結(jié)合圖2a_2c所述的第一場合一樣，其中用戶u將助聽裝置HaDv佩戴在耳朵處，該助聽裝置包括界定第一空間方向HD-D 的第一（單一線圈）天線IDA。用戶U還佩戴包括外殼的輔助裝置AuxDv，界定第二空間方向（參見圖la-lc中的Aux-D)第二（三維）天線3DA位于外殼中。第二天線3DA包括三個天線元件，每一天線元件界定特定空間方向，第二空間方向Aux-D相對于三個特定空間方向界定。輔助裝置AuxDv還包括方向探測器MvS，配置成提供第二空間方向相對于參考方向RfD例如輔助裝置上的重力方向的當前值的估計量。輔助裝置AuxDv還包括控制單元 CONT，配置成基于來自方向探測器MvS的方向信號控制無線單元Tx/Rx和天線3DA的天線元件的刺激。
[0106] 在圖6a_6e的助聽系統(tǒng)實施例中，輔助裝置和助聽裝置之間的感應無線鏈路基于時分復用TDM，即包括截然不同的分開的發(fā)射Tx和接收Rx時隙。同樣的線圈天線用于相應裝置的發(fā)射和接收模式。
[0107] 輔助裝置AuxDv的天線3DA(參見圖6b)為包括三個正交線圈的三維線圈天線，例如卷繞在共同鐵氧體磁心周圍的三個相互正交的線圈，每一線圈包括多個繞組（例如如US 2009/046879 A1 中所述）。
[0108] 輔助裝置AuxDv和助聽裝置HaDv之間的雙向鏈路包括從輔助裝置到助聽裝置的上行鏈路及從助聽裝置到輔助裝置的反向鏈路。雙向鏈路基于時分雙工（TDD)，如圖6d和 6e中所示，其中示出了從兩個裝置看到的用于接收Rx和發(fā)射Tx的時隙，圖6d和6e分別示出了輔助裝置AuxDv和助聽裝置HaDv的Tx和Rx時隙。
[0109] 上行鏈路：同樣的信息信號可在三個相互垂直的線圈中傳輸以降低信號在接收器中掉失的風險（例如由于接收器線圈相對于發(fā)射器線圈的非最佳定向而缺乏耦合引起，例如在助聽器中）。應用于線圈1和2的信號相對于彼此相移90度（參見圖6b)，導致旋轉(zhuǎn) 磁場的產(chǎn)生（在二維中，例如參見US2009/029646 A1)。線圈3的信號等于線圈1的信號。 TDM分別用在線圈1，2和線圈3之間。線圈1和2的信號在第一時隙傳輸，而線圈3的信號在第二時隙傳輸，如圖6b的上部所示。然而，各個線圈的刺激優(yōu)選可利用輔助裝置AuxDv 和助聽裝置HaDv的天線線圈的相互定向的知識進行優(yōu)化，如本發(fā)明中所述。上行鏈路傳輸比特率例如在50 kbit/s到2 Mbit/s的范圍中。
[0110] 助聽裝置HaDv包括用于從輔助裝置的3D線圈接收信號/將信號傳給其的單一天線線圈1DA(參見圖6c)。
[0111] 輔助裝置包括控制單元和收發(fā)器電路，配置成基于來自方向探測器MvS的輸入有選擇地刺激第二天線例如三個天線元件中的至少一個。優(yōu)選地，三個天線元件中的至少一個的刺激根據(jù)與第二空間方向相對于參考方向RfD的當前值有關的預定方案進行。在實施例中，預定方案作為查找表或算法保存在輔助裝置的存儲器中。
[0112] 在實施例中，助聽裝置HaDv的第一天線的當前定向在助聽裝置中進行檢測（例如參見圖4b)。在實施例中，當前定向經(jīng)反向鏈路從助聽裝置傳給輔助裝置AuxDv。
[0113] 在實施例中，在所有三個天線元件（線圈）被同時刺激的特定模式下，例如在測試模式下，助聽裝置的接收器可配置成識別和/或選擇來自線圈（1，2)或3的兩個信號中的最佳信號，例如基于CRC檢驗、FEC、SNR估計量等。在實施例中，天線標識符插入在相應時隙信號中，其可用于將線圈（1，2)或線圈3識別為更有利于使用。在實施例中，輔助裝置的控制單元例如在特定測試模式下配置成檢測輔助裝置的三個線圈中的哪一線圈從助聽裝置HaDv接收反向鏈路上的最佳信號。前述（鏈路/天線質(zhì)量）信息可經(jīng)反向鏈路返回到輔助裝置，其中使用方向探測器MvS識別的刺激策略的效果的控制可由輔助裝置AuxDv的控制單元進行。該信息還可用于校正（如精調(diào)）所選的天線刺激策略（和/或進行輔助裝置的發(fā)射功率的調(diào)節(jié)）。
[0114] 可在反向鏈路上傳輸?shù)钠渌鼣?shù)據(jù)可以是助聽裝置的當前設置（如音量）、狀態(tài)信號（如電池狀態(tài)）等。
[0115] 本發(fā)明由獨立權(quán)利要求的特征限定。從屬權(quán)利要求限定優(yōu)選實施例。權(quán)利要求中的任何附圖標記并不限制其范圍。
[0116] 一些優(yōu)選實施例已經(jīng)在前面進行了說明，但應當強調(diào)的是，本發(fā)明不受這些實施例的限制，而是可以權(quán)利要求限定的主題內(nèi)的其它方式實現(xiàn)。
[0117] 參考t?獻
[0118] ? EP1956867B1.
[0119] ?EP2116102B1
[0120] ? US2010278366A1
[0121] ? US2010278365A1
[0122] ? US2011293129A1
[0123] ? US5721783
[0124] [Schaub ；2008]Arthur Schaub, Digital hearing Aids,Thieme Medical. Pub. , 2008.
【權(quán)利要求】
1. 一種便攜式電子系統(tǒng)，包括第一電子裝置和輔助裝置，所述第一電子裝置和所述輔助裝置中的每一個包括使能在裝置之間建立單向或雙向無線鏈路的電路，其中所述第一電子裝置包括： -界定第一空間方向的第一天線；及 -與所述第一天線耦合的第一無線單元；及其中所述輔助裝置包括： -界定第二空間方向的第二天線，所述第二天線包括多個天線元件，每一天線元件界定特定空間方向，所述第二空間方向相對于一個或多個特定空間方向界定； -與所述第二天線耦合的第二無線單元； -方向探測器，配置成提供指示所述第二空間方向相對于參考方向的當前值的估計的方向信號；及 -控制單元，配置成基于來自所述方向探測器的方向信號有選擇地控制所述第二天線的所述多個天線元件到所述第二無線單元的連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第二無線單元配置成個別刺激所述第二天線的所述多個天線元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，配置成使得所述參考方向相對于所述輔助裝置上的重力方向確定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一天線包括電感器，其包括界定所述第一空間方向的線圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第二天線的所述多個天線元件中的每一個包括電感器，其包括界定相應的特定空間方向的線圈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述方向探測器包括運動探測器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述方向探測器包括能夠探測一維、二維或三維加速度的加速計。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述方向探測器包括能夠探測繞軸的角運動的陀螺儀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，包括用于保存所述參考方向的存儲器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中第一和第二無線單元包括相應的接收器和發(fā)射器電路，從而使能建立從所述輔助裝置到所述第一電子裝置的單向無線鏈路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中第一和第二無線單元中的每一個包括接收器和發(fā)射器電路，從而使能在所述輔助裝置和所述第一電子裝置之間建立雙向無線鏈路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述控制單元配置成使得所述第二無線單元根據(jù)與所述方向信號的所述當前值有關的預定方案有選擇地刺激所述多個天線元件中的至少一個。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述預定方案作為查找表或算法保存在所述系統(tǒng)的存儲器中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第二天線包括三個天線元件，每一天線元件具有相互垂直的特定空間方向。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一電子裝置包括配置成提供第一方向信號的第一方向探測器，所述第一方向信號指不所述第一空間方向相對于參考方向的當前值的估計量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一電子裝置包括配置成將所述第一方向信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述輔助裝置的第一控制單元。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一電子裝置包括助聽裝置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一天線由單一天線元件構(gòu)成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述第一電子裝置和所述輔助裝置適于由一人佩戴。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的便攜式電子系統(tǒng)，其中所述控制單元配置成在三個相互垂直的第一、第二和第三天線元件中在時分復用方案的第一和第二時隙傳輸同樣的信息信號，其中應用于第一和第二天線兀件的信息信號相對于彼此相移90度并在第一時隙進行傳輸，及其中應用于第三天線元件的信息信號在第二時隙進行傳輸。
【文檔編號】H04B1/38GK104378134SQ201410404551
【公開日】2015年2月25日申請日期:2014年8月15日優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】M·E·彼特森, T·格力魯普, T·安德森申請人:奧迪康有限公司

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