本發明涉及一種聽力設備以及一種運行聽力設備的方法。

背景技術：

1、聽力設備用于為聽力受損的用戶提供，以補償用戶的聽力損失。為此，聽力設備通常包括麥克風、信號處理裝置和揚聲器。麥克風生成輸入信號，該輸入信號被輸入信號處理裝置。信號處理裝置對輸入信號進行修改，從而生成輸出信號。為了補償聽力損失，輸入信號會根據用戶的聽力圖以與頻率相關的放大系數被放大。最終，輸出信號通過揚聲器輸出給用戶。以這種方式，環境中的聲音信號經過修改后輸出給用戶。輸入信號和輸出信號均為電信號，而環境中的聲音信號和由揚聲器輸出的聲音信號則為聲學信號。

2、聽力設備也是移動設備，即由用戶通常長時間佩戴，且僅具有較小的尺寸，在聽力設備的情況下尺寸最多為幾厘米。作為移動設備，聽力設備通常需要與其他設備進行通信，例如智能手機、平板電腦、電視或計算機。此外，聽力設備內部本身的通信，特別是雙耳聽力設備中兩個單體設備相互通信，也是有利的。通信可以通過多種方式實現，兩種特別有利的技術一方面通常是近場磁感應(nfmi)、例如射頻識別(rfid)，另一方面是近場通信(nfc)。借助nfc的通信尤其通過相應的標準定義。

3、目前，聽力設備中需要集成多種不同的通信方式。將多種相應的通信技術組合到單體設備中是困難的，因為這些技術中的每種技術都需要相應的構件，這些構件又需要占用相應的安裝空間，無論是作為模擬電子構件，還是集成到數字芯片中的數字功能模塊。尤其在聽力設備中，可用于模擬和數字構件的安裝空間通常非常有限，通常比智能手機或計算機更受限制。這是由于聽力設備的尺寸較小，通常佩戴在耳內、耳上或耳后，并且通常需要盡可能不顯眼。附加的構件還會增加成本。

技術實現思路

1、在這種背景下，本發明所要解決的技術問題是，以盡可能節省空間和成本低廉的方式，將多種不同的通信方式集成到聽力設備中。為此，提供一種相應改進的聽力設備以及一種運行該聽力設備的相應方法。

2、所述技術問題通過具有權利要求1特征的聽力設備以及具有權利要求14特征的方法解決。有利的設計方案、改進方案和變型方案是附屬權利要求的技術方案。與聽力設備相關的描述同樣適用于所述方法，反之亦然。如果下文描述了方法步驟，則聽力設備的優選設計方案是通過其具有的控制單元?(控制電路)來執行這些步驟中的一個或多個。

3、所述聽力設備具有通信前端(簡稱“前端”)。所述通信前端具有諧振電路和收發器，用于借助電磁感應進行通信。通信尤其指發送和/或接收包含數據的信號，簡稱數據交換。聽力設備(或單體設備)發送和/或接收的信號是電磁信號。

4、諧振電路與收發器連接，用于在通信過程中發送和接收相應的信號。諧振電路在此充當天線。為此，諧振電路適宜地是振蕩電路，具有定義了諧振電路的諧振頻率的感應線圈和電容器。在借助電磁感應進行通信時，感應線圈則用作天線。諧振頻率尤其是通信信號的載波頻率。諧振電路不是收發器的一部分，而是與其分開設計。

5、收發器尤其包括發射器和接收器。發射器用于將由聽力設備生成的包含待發送數據的數字信號轉換為發送信號，該發送信號然后由諧振電路輸出。類似地，接收器用于將聽力設備通過諧振電路接收到的包含待接收數據的接收信號轉換為數字信號，該數字信號然后由聽力設備進一步處理或可以處理。數字信號尤其位于基帶中。發送信號和接收信號以類似的方式位于優選相同的接收頻率和發送頻率。

6、在此處描述的聽力設備中，收發器、更具體地說其接收器和/或發射器，以及可選的諧振電路可以在第一頻率下的第一通信信道和第二頻率下的第二通信信道之間切換。

7、換句話說：無論諧振電路是否可切換，至少收發器是可切換的。第一和第二頻率尤其是兩個通信信道的載波頻率，并因此定義了發送頻率和接收頻率。優選地，通信信道中的一個或兩個由標準定義，后者尤其由不同的標準定義。

8、如前所述，所述聽力設備還具有控制單元，所述控制單元優選是聽力設備的數字芯片的一部分。控制單元尤其是與通信前端連接或是通信前端的一部分。控制單元設計為將收發器在第一和第二通信信道之間切換，以便選擇性地在兩個通信信道之一上進行通信，即在兩個頻率之一上進行通信。由此，聽力設備可以通過相同的通信前端并且尤其是相同的收發器，在兩個不同的通信信道上接收和優選發送相應的信號和數據。然而，同時在兩個通信信道上進行通信是不可能的，這是由原理決定的。

9、適宜地，聽力設備還具有輸入轉換器、信號處理裝置和輸出轉換器。輸入轉換器優選為麥克風，輸出轉換器優選為揚聲器。聽力設備尤其分配給單個用戶，僅由該用戶使用。聽力設備優選地用于聽力受損的用戶并且補償用戶的聽力損失。為此，輸入轉換器生成輸入信號，該輸入信號被輸入到信號處理裝置。所述信號處理裝置尤其是數字芯片的一部分。信號處理裝置對輸入信號進行修改，從而生成輸出信號，由此輸出信號是修改后的輸入信號。為了補償聽力損失，輸入信號會根據用戶的聽力圖以與頻率相關的放大系數放大。最終，輸出信號通過輸出轉換器輸出給用戶。

10、優選地，所述第一通信信道是nfc信道，并且所述第二通信信道是與第一通信信道不同的nfmi信道。以這種方式，收發器是組合的nfc和nfmi收發器。原則上，nfc也可以視為nfmi技術。但在此處描述的一方面具有nfc信道，另一方面具有與之不同的nfmi信道的設計方案中，術語nfmi信道是指這這種尤其專有的nfmi技術，其不符合nfc標準并且與之主要區別在于所使用的頻率以及可選地還在于不同的調制或編碼方式。因此，此處所指的nfmi信道不符合nfc標準，也不是簡單的替代的nfc信道。

11、適宜地，所述第一頻率為13.56?mhz，并且所述第二頻率為10.6?mhz。在這種設計方案中，第一頻率尤其適用于符合nfc標準的通信，第二頻率適用于不同于它的另一個nfmi通信，尤其是符合制造商自己的或專有規范的通信。然而，頻率中的一個或兩個也可以具有其他值。

12、下文在不限制一般性的情況下，假設第一通信信道是在13.56?mhz的第一頻率下的nfc信道，第二通信信道是在10.6?mhz的第二頻率下的nfmi信道。

13、這兩個通信信道優選但不一定用于在不同設備之間的通信，即所述一個通信信道不僅僅是另一個通信信道的替代品，而是適宜地能夠實現不同的連接。在尤其優選的設計方式中，所述聽力設備是雙耳聽力設備，其具有由同一用戶使用的兩個單體設備。尤其地，單體設備中的一個在正常使用時佩戴在用戶頭部的左側，另一個設備佩戴在頭部的右側。兩個通信信道之一、優選為nfmi信道設計用于兩個單體設備相互間的單向或雙向通信。兩個通信信道中的另一個通信信道、優選為nfc信道則恰好不用于單體設備之間的通信，而是優選用于與獨立于聽力設備的附加設備進行通信。在此，與附加設備的通信或者從兩個單體設備中的一個或兩個開始，或者僅從單體設備之一開始。原則上也可行的是，在與附加設備的通信中，所述一個單體設備也可以用作另一個單體設備的中繼(由于收發器的雙重使用，例如在時分復用方法中會有相應的時間偏移)。附加設備例如是智能手機、平板電腦、電視、計算機等。換句話說，兩個通信信道中的一個通信信道優選僅用于內部通信，即兩個單體設備之間的通信，兩個通信信道中的另一個通信信道優選僅用于外部通信，即聽力設備與附加設備、即另一個尤其獨立于聽力設備的附加設備的通信。術語“獨立”尤其是指附加設備是獨立的，也就是即使沒有聽力設備也是可使用的，具有自己的供能裝置和/或與聽力設備機械解耦。

14、在此已經認識到，具有nfmi信道的聽力設備的通信前端尤其用于兩個單體設備的相互通信，而該通信前端也可以以尤其簡單的方式用于nfc通信，因此相應的構件無需附加地集成到聽力設備中。相反，現有的通信前端只需稍作修改，以便能在現有的nfmi信道(它不是nfc信道)之外，實現經由nfc信道的通信，尤其是符合nfc標準的通信。因此，除了具有一般的nfmi功能(例如單體設備之間的數據交換)外，聽力設備還可以專門訪問nfc功能，例如藍牙配對、充電器識別、定位、聽力設備自動配置、附加設備相對于聽力設備的識別，反之亦然。因此，為了在不同的通信信道上進行通信，尤其僅使用一個單獨的通信前端。

15、在此，主要的適配是收發器的所描述的可切換性(這與單獨的諧振電路的可選的可切換性不同)。換句話說，收發器可以設置為，或者在第一頻率下或者在第二頻率下接收和/或發送信號。為此，相應地控制接收器和/或發射器，并且在此設置尤其接收器的接收頻率或發射器的發送頻率，使得可選地在第一頻率或第二頻率上接收和/或發送(控制單元相應地設計為執行這一點)。為此適宜地，通信前端具有可設置的時鐘發生器，用于為收發器預給定時鐘(也稱為時鐘速率、時鐘頻率)。時鐘發生器與接收器和/或發射器連接，使得時鐘被相應地傳送到接收器和/或發射器。然后時鐘相應地決定了接收頻率和/或發送頻率。優選地，時鐘甚至對應于載波頻率，即用于在相應通信信道上的通信的發射器的發送頻率或接收頻率，換句話說，時鐘發生器直接為收發器預給定載波頻率，該載波頻率(時鐘)是可設置的，以便在不同的通信信道之間切換。時鐘發生器也稱為本地振蕩器(lo)或“時鐘電路”。控制單元則設計用于通過設置時鐘發生器的時鐘來切換收發器，即在兩個不同的時鐘之間切換。因此，通過切換時鐘發生器，根據設置使用第一或第二通信信道(至少是單向的，優選是雙向的)。

16、在一種合適的設計方案中，所述時鐘能夠在所述第一頻率和第二頻率之間切換，即尤其是在收發器的兩個不同載波頻率之間切換。因此，接收器使用時鐘，以便將接收信號從其載波頻率下變頻到基帶。相反，發射器使用時鐘，以便將發送信號從基帶上變頻到載波頻率。然而，具體的轉換細節在此不再重要。

17、備選地，一種設計方案也是合適的，其中并不精確地為通信信道之一選擇頻率(尤其是載波頻率)，而是在該設計方案中所述時鐘能夠在所述兩個頻率中的一個與第三頻率之間切換，所述第三頻率與所述兩個頻率中的另一個(尤其載波頻率)接近，使得該另一個頻率的邊帶位于所述收發器的接收頻帶、尤其載波頻帶以內。這是基于這樣的考慮，即，數據可能位于載波頻率的邊帶中，因此只需接收載波頻率一側的相應頻率范圍即可。這也稱為“單邊帶恢復”并且尤其對于nfc信道是可能的，因為nfc標準定義了通過調制傳輸數據，這會在信號中產生載波頻率左右兩側的邊帶。相應足夠的是，將時鐘并因此接收器的接收頻率設置為使得它位于載波頻率的一側并且位于接收頻率周圍的接收頻帶則僅檢測兩個邊帶之一。接收頻率和接收頻帶尤其取決于輔助載波頻率(例如根據nfc標準為848?khz)。接收頻率則是載波頻率(即第一或第二頻率)與輔助載波頻率的和或差。接收頻帶則例如位于載波頻率的上方或下方(備選地載波頻率也包括在內)，并且例如相對于接收頻率對稱（備選地非對稱）地布置。接收頻帶的合適的帶寬例如為1.5mhz至2mhz。

18、尤其地由于兩個通信信道不能同時使用，因此在一種合適的設計方案中，兩個通信信道中的一個是標準信道(優選為nfmi信道)，另一個通信信道是需求信道(優選為nfc信道)。標準信道是按標準設置并使用的，而僅當具體地要在該通信信道上發送或接收信號時才根據需要使用需求信道。

19、優選地，所述通信前端具有功率檢測器，用于測量所述需求信道的頻率下的功率，并且所述控制單元設計為，當所述功率檢測器在所述需求信道的頻率下檢測到超過預給定的閾值的功率時，將所述收發器從所述標準信道切換到所述需求信道。因此，當在需求信道上接收到信號時，收發器會從標準信道切換到需求信道。為此，功率檢測器適宜地設置為需求信道的頻率(例如nfc信道的13.56?mhz)，并且與諧振電路連接，以便從諧振電路接收信號并在其中測量需求信道頻率下的功率。如果該功率超過預給定的閾值，則收發器被切換到需求信道。

20、所述控制單元適宜地設計為，在預給定的時間間隔結束(稱為“超時”)后或經由所述需求信道的通信完成后，將所述收發器從所述需求信道再切換到所述標準信道。通信的完成尤其由控制單元識別，并例如通過信號末端傳輸的相應數據來指示。

21、諧振電路不必一定要適配，而是在兩個頻率中的至少一個頻率上可能會提供相應的衰減信號，通過該衰減信號仍然可以進行通信。但優選地，所述諧振電路具有可調節的諧振頻率，并且所述控制單元設計為，將當前使用的通信信道的頻率設置為所述諧振電路的諧振頻率。與根據當前要使用的頻率切換收發器類似，諧振電路則也會相應切換，以便在相應通信信道的頻率上實現最佳的發送和接收性能。這種設計方案本身是可選的，但可以改善通信，否則兩個通信信道之一只能以衰減的方式接收和/或發送信號。諧振頻率適宜地通過設置諧振電路的電容器來設置。為此，諧振電路的電容器可以相應地設置。

22、在一種優選的設計方案中，所述諧振電路設計為負載調制(“load-modulation”)，方式是所述諧振電路具有可調節的電阻。電阻例如是可設置的電流源或歐姆電阻。負載調制例如是符合nfc標準的ask負載調制。

23、備選或附加地，所述發射器具有h橋，并且所述控制單元設計用于控制所述h橋，使所述諧振電路短路，以實現負載調制。h橋本質上也是一個可設置的電阻，至少用于負載調制。上述陳述首先適用于負載調制。與在諧振電路中使用電阻相比，尤其的優點在于上述h橋通常已經存在，因此無需添加額外的構件來實現專門用于nfc通信的負載調制。因此，負載調制完全使用現有構件實現。此外，僅控制單元被附加地相應編程。h橋尤其為發射器的一部分。通過h橋將能量饋入諧振電路，該諧振電路然后開始以發送頻率振蕩。由此產生的振蕩通過h橋的相位正確驅動，也在諧振電路中受到相位調制的影響。

24、通過聽力設備的上述數字芯片優選實現數字信號處理。與此相對地，上述通信前端優選是純模擬的。通過數字芯片處理接收和/或發送的數據，并在基帶中與通信前端交換接收和/或發送的數據。然后，通信前端負責將數據上變頻或下變頻到當前選擇的載波頻率(由時鐘發生器提供)，以及通過諧振電路進行發送或接收。

25、總之，通過對現有聽力設備架構的少量修改，可以實現其在用于數據交換的通信方面的功能范圍的擴展。尤其是，如果聽力設備的通信前端已被設計用于在非nfc信道的nfmi信道上通信，則可以借助相同的收發器和相同的諧振電路實現通過nfc信道通信的額外可能性。為此，適宜地進行以下一項或多項適配（已在上文詳細說明）：

26、-?用于收發器的時鐘發生器設計為可設置的，以便在基帶和發送/接收頻率之間并且在兩個不同頻率之間進行轉換切換，

27、-?諧振電路的諧振頻率設計為可設置的，

28、-?使用功率檢測器來確定何時在兩個通信信道之間切換(至少在一個方向上)，

29、-?實現負載調制，例如直接在諧振電路中或收發器中，

30、-?控制單元被相應地設計用于執行上述設置中的一個或多個。

31、nfc信道的任何下層(例如“物理層”)和/或上層(例如“協議層”)尤其在數字芯片中實現，并且然后與相應同樣集成在其中的用于nfmi信道的算法結合在單獨的數字芯片中，并且在此分別以硬件或軟件的形式實現。

32、所述方法通常是用于運行如上所述聽力設備的方法。在該方法的范圍內，控制單元如上所述地將收發器在第一和第二通信信道之間切換，以便選擇性地在兩個通信信道之一上進行通信。