專利名稱：具有無線遠(yuǎn)程處理器的助聽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種助聽器，尤其涉及一種具有戴在耳內(nèi)或耳上的耳機(jī)罩和遠(yuǎn)程處理器單元(RPU)的助聽器，由用戶佩戴或放在用戶附近用來以無線方式接收來自耳機(jī)的信號(hào)并向耳機(jī)發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明還涉及使用助聽系統(tǒng)作為無線電通信裝置，用于免提蜂窩電話和移動(dòng)無線電通信“手機(jī)”，助聽器的隱藏操作和控制，聽力保護(hù)和噪聲消除，同時(shí)具有雙耳助聽功能，聽力試驗(yàn)設(shè)備，錯(cuò)放助聽系統(tǒng)元件的定位和無線電蝸形植入器件。
在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有遙控的基本助聽器是一種包括麥克風(fēng)，揚(yáng)聲器和有關(guān)處理器電子電路的自含的耳機(jī)。在這種助聽器中，耳機(jī)麥克風(fēng)把聲波轉(zhuǎn)換成其電信號(hào)，電信號(hào)被耳機(jī)處理器電子電路放大，并由耳機(jī)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換成聲波。在現(xiàn)有技術(shù)中有時(shí)使用一種通過從遠(yuǎn)程控制到耳機(jī)的單向無線電鏈路控制耳機(jī)放大功能(例如音量)的遠(yuǎn)程控制(例如見美國(guó)專利4,918736)，但是，不論是否使用遠(yuǎn)程控制，代表聲波的電信號(hào)所取的路徑(在本領(lǐng)域中叫做“音頻路徑”)是相同的，即音頻路徑是從麥克風(fēng)通過耳機(jī)電子電路到揚(yáng)聲器。
使用單向射頻(RF)傳輸路徑的無線助聽器包括無線麥克風(fēng)發(fā)送機(jī)(一般不戴在耳上)和無線接收機(jī)(一般戴在耳上)，這在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的。這種裝置通常使用73MHz附近的RF頻帶的“聽力輔助器件”(見U.S.Codeof Federal Regulation，47 CFR Ch.1，Para.15.237)，并已經(jīng)證明在教室中對(duì)于有聽力障礙的學(xué)生用作教學(xué)輔助裝置是有效的。因而，在現(xiàn)有技術(shù)中，RF傳輸是從手持的無線麥克風(fēng)(不是位于耳機(jī)內(nèi)的麥克風(fēng))向耳機(jī)內(nèi)或其附近的無線接收機(jī)發(fā)送，從而提供一個(gè)對(duì)于音頻路徑的單向的無線電發(fā)送機(jī)和接收機(jī)系統(tǒng)。
本發(fā)明使用和現(xiàn)有技術(shù)中的裝置使用的音頻路徑不同的音頻路徑。本發(fā)明使用在戴在用戶耳中或耳上的耳機(jī)和由用戶佩戴的或放在用戶附近的RPU之間的一次(primary)雙向無線鏈路(不是現(xiàn)有技術(shù)中的單向鏈路)。在本發(fā)明中，來自環(huán)境中的無線電信號(hào)由耳機(jī)中的麥克風(fēng)(不是現(xiàn)有技術(shù)中使用的手持麥克風(fēng))拾取，并通過一次雙向無線鏈路發(fā)送給RPU(代替現(xiàn)有技術(shù)中已知的基本助聽器中的發(fā)送給耳機(jī)中包含的處理器電子電路)，其中在通過一次無線鏈路向耳機(jī)發(fā)送之前，按照用戶的需要使無線電信號(hào)增強(qiáng)。在RPU中進(jìn)行信號(hào)處理而不是在耳機(jī)中進(jìn)行信號(hào)處理，具有放寬體積和功率限制的優(yōu)點(diǎn)。這種新的方法不需要耳機(jī)中的體積最大功率消耗最多的電子電路，不需要常規(guī)的遠(yuǎn)程控制，并提供了現(xiàn)有技術(shù)中沒有的各種可選的特點(diǎn)(例如通過二次雙向無線鏈路的電話通信能力)。注意本發(fā)明還保持了現(xiàn)有技術(shù)裝置的所有能力(例如聲反饋衰減和自適應(yīng)音量控制)。
雖然在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的無繩和蜂窩電話手機(jī)(以及無線通信手機(jī))含有麥克風(fēng)，無線電收發(fā)機(jī)(發(fā)送機(jī)和接收機(jī))和揚(yáng)聲器，但這種裝置不是按照助聽?wèi)?yīng)用被用于從周圍環(huán)境中接收，放大并再現(xiàn)音頻信號(hào)。這種裝置不作為助聽器，因?yàn)樗粡挠脩舻闹苯拥沫h(huán)境中提供增強(qiáng)的聲音而僅僅提供來自另一個(gè)用戶的聲音。
本發(fā)明的目的在于，通過從耳機(jī)中除去音頻信號(hào)增強(qiáng)功能，并將其放在RPU中，為有聽力障礙(即具有一些殘余聽力)的人提供一種新的實(shí)用的助聽器。使用RPU比試圖把全部系統(tǒng)能力都放在耳機(jī)內(nèi)的系統(tǒng)提供了若干優(yōu)點(diǎn)。RPU方法允許簡(jiǎn)單的耳機(jī)設(shè)計(jì)，其中包括小型的低功率無線收發(fā)機(jī)，麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。注意揚(yáng)聲器在助聽器領(lǐng)域中作為“接收機(jī)”也是熟知的，但本文使用術(shù)語(yǔ)“揚(yáng)聲器”是為了避免混淆(類似地，使用術(shù)語(yǔ)“講話者”而不是“揚(yáng)聲器”表示發(fā)出語(yǔ)音的人)。所得耳機(jī)非常小，如果需要，可以藏在耳道中以免從外部被看見，并當(dāng)使用對(duì)RPU的一次雙向無線鏈路時(shí)，允許完全自由地運(yùn)動(dòng)。對(duì)于所有主要系統(tǒng)能力的處理，例如放大和信號(hào)增強(qiáng)的其它形式，都在體積和功率限制很寬松的RPU中進(jìn)行，從而導(dǎo)致一種成本效益設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于對(duì)用戶通過助聽系統(tǒng)提供補(bǔ)充的音頻信息(例如來自RPU的語(yǔ)音警告耳機(jī)電池低)和通信服務(wù)(例如蜂窩電話和尋呼業(yè)務(wù))。如果需要，這種業(yè)務(wù)可以以隨機(jī)的觀察者察覺不到的方式被接收。RPU(其中含有數(shù)字信號(hào)處理器或其它形式的計(jì)算機(jī))例如通過使用合成的話音信息報(bào)時(shí)，從而作為一個(gè)信息源，并且RPU還可以用于把二次無線鏈路接通一般用戶電話網(wǎng)絡(luò)或話音尋呼業(yè)務(wù)。通過使用位于RPU上的按鈕(包括適用于以隱藏方式輸入數(shù)據(jù)的按鈕)可以完成助聽參數(shù)和信息請(qǐng)求的用戶控制。許多檢器和外圍裝置可被置于RPU中或通過有線或無線方式和RPU相連，并且作為用戶耳機(jī)中的音頻信號(hào)可以提供不同用途的各種信息(例如心臟跳動(dòng)速率)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，在同時(shí)具有噪音消除能力和雙聲道處理能力(例如方向性)的無線助聽系統(tǒng)中，為聽力障礙用戶的殘余聽力(或希望避免損傷的未受損用戶)提供某種程度的保護(hù)。本發(fā)明的其它目的在于提供一種方便的裝置，用于測(cè)試用戶的聽力而不需要附加的設(shè)備，幫助用戶進(jìn)行錯(cuò)置的助聽系統(tǒng)元件的定位，并為極度耳聾蝸形植入病人提供無線系統(tǒng)，和現(xiàn)有的線路連接的系統(tǒng)相比，具有改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)自由度。
本發(fā)明的這些和其它的目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明將得到更好的理解。


圖1是整個(gè)系統(tǒng)的方塊圖，說明耳機(jī)(包括麥克風(fēng)，RF收發(fā)機(jī)，雙用天線/提取器和揚(yáng)聲器)如何被戴在耳中，如何通過一次雙向RF鏈路和RPU通信，以及如何通過選擇的二次無線鏈路和電話系統(tǒng)通信。
圖2是一個(gè)方塊圖，用于說明使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的系統(tǒng)元件的本發(fā)明的有限特征的較佳實(shí)施例。
圖3是一個(gè)相對(duì)頻譜幅值曲線，說明在本發(fā)明的全特征的較佳實(shí)施例中使用的無線鏈路的頻域特征。
圖4是耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器(發(fā)送機(jī)應(yīng)答器)RF電路的簡(jiǎn)化示意圖，用于說明本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例的操作。
圖5是一個(gè)波形時(shí)序圖，表示來自RPU詢問器的一般詢問的特征，其后是來自耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器的相應(yīng)的一般回答。
圖6是用于說明本發(fā)明的許多用戶彼此距離很近時(shí)的RF相互干擾的幾何結(jié)構(gòu)的概圖。
圖7是示出了本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例的一般RPU的正視圖。
圖8是一個(gè)方塊圖，表示本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例的耳機(jī)的細(xì)節(jié)。
圖9是一個(gè)方塊圖，表示本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例的RPU的細(xì)節(jié)。
圖10是一個(gè)方塊圖，表示無線蝸形植入系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。
圖11是一個(gè)方塊圖，表示無線蝸形植入電極驅(qū)動(dòng)器單元的細(xì)節(jié)。
在圖1中以方塊圖的形式說明本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例。在該圖中，戴在耳11中的耳機(jī)10使用在本領(lǐng)域中熟知的標(biāo)準(zhǔn)的全部在耳道中的(CIC)外殼，但也可以使用在本領(lǐng)域熟知的許多其它已知形式的耳機(jī)外殼(例如，耳后的，或BTE)。圖1所示的耳機(jī)包括麥克風(fēng)12，具有還被用作耳機(jī)提取器14的天線的RF收發(fā)機(jī)13，和揚(yáng)聲器15。雖然圖1所示的兩用天線/提取器裝置通常是合適的，但也可以使用單獨(dú)的一個(gè)天線或幾個(gè)天線，另加適用于特定用途的許多不同形式的耳機(jī)提取器。幾個(gè)天線或幾個(gè)提取器可以偽裝為耳毛或裝飾物(例如耳環(huán))，或通過使用類似于穿耳的方法把導(dǎo)電絲永久地植入耳軟骨中作為天線。耳機(jī)10通過一次雙向RF鏈路17和遠(yuǎn)程處理器單元RPU通信，也可以使用許多其它無線鏈路介質(zhì)(例如超聲波或紅外線)。RPU一般被戴在衣服下面(例如錢包或口袋中)，但如果需要，也可以戴在明處(例如在皮帶上)。RPU16可以連接(通過有線或無線裝置18)選擇的二次無線鏈路電路19，從而通過二次無線鏈路可以在RPU和其它信息源(例如一般用戶電話網(wǎng)絡(luò))之間進(jìn)行無線通信。注意選擇的二次無線鏈路電路19可以包含在或不包含在圖7的RPU外殼70內(nèi)。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，圖1所示的系統(tǒng)可以有許多改變，這里詳細(xì)說明本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例。第一個(gè)較佳實(shí)施例是使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的系統(tǒng)元件組裝的有限特征實(shí)施例，說明具有無線遠(yuǎn)程處理器和通過二次無線鏈路進(jìn)行通信的能力的助聽器的基本特征。第二個(gè)較佳實(shí)施例是供一般應(yīng)用的復(fù)雜得多的全特征實(shí)施例。
有限特征實(shí)施例圖2所示的有限特征的助聽器的實(shí)施例可以使用低成本的市場(chǎng)上現(xiàn)有的RF系統(tǒng)元件制成，工作頻率為標(biāo)準(zhǔn)的88MHz至108MHz(頻率調(diào)制)廣播波段。雖然所示的系統(tǒng)為單耳的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)懂得，可以根據(jù)單聲道系統(tǒng)的原理制成雙聲道(立體聲)的系統(tǒng)。注意圖2中的耳機(jī)22在實(shí)質(zhì)上和圖1所示的耳機(jī)10不同，但兩個(gè)耳機(jī)的功能相同。一個(gè)FM無線麥克風(fēng)20發(fā)送機(jī)例如Radio Shack(R)型33-1076被裝在FM頭戴送受話器21的接收機(jī)上，例如Radio Shack(R)型12-103，從而形成一個(gè)不需要看不見的耳機(jī)22。耳機(jī)無線麥克風(fēng)20發(fā)送機(jī)被調(diào)諧到無本地干擾的固定頻率F1，例如F1＝106MHz，而耳機(jī)的頭戴送受話器21的接收機(jī)被調(diào)諧到無本地干擾的一個(gè)不同頻率F2，例如F2＝90MHz。RPU23包括FM接收機(jī)24，例如Radio Shack(R)型12-210，被調(diào)諧到耳機(jī)無線麥克風(fēng)20發(fā)送機(jī)頻率F1(本例中為106MHz)，并以單聲道方式工作(見關(guān)于Radio Shack(R)型12-210FM接收機(jī)操作說明書)。FM接收機(jī)24揚(yáng)聲器被除去，并裝上一條導(dǎo)線代替一個(gè)揚(yáng)聲器，連接FM接收機(jī)24輸出到雙極雙擲(DPDT)開關(guān)25，如圖2所示。當(dāng)DPDT開關(guān)25處于圖2所示的下方位置時(shí)，便在FM接收機(jī)24的輸出和信號(hào)增強(qiáng)器26信號(hào)處理裝置的輸入之間提供直接連接。信號(hào)增強(qiáng)器26例如可以是一個(gè)OKISemiconductor MSM6322“pitch control LSI for the soeech signa1”，它已被常規(guī)地封裝用于電池供電操作，如在Questech Internationa1 Inc.Transition 2001電話話音改變附件中那樣(見這些裝置的操作說明)。信號(hào)增強(qiáng)器26的輸出連接到被調(diào)諧到耳機(jī)的頭戴送受話器21的接收機(jī)頻率F2(本例中為90MHz)的RPU FM發(fā)送機(jī)27的輸入，RPU FM發(fā)送機(jī)27可以是一個(gè)在耳機(jī)中使用的相同型號(hào)的無線麥克風(fēng)，但已被通過斷開麥克風(fēng)傳感器并在其位置上連接信號(hào)增強(qiáng)器26作了修改。
在正常操作期間，來自附近說話者的語(yǔ)音信號(hào)(和在周圍的音頻環(huán)境中的其它信號(hào))被耳機(jī)無線麥克風(fēng)20拾取，并被發(fā)送到RPU FM接收機(jī)24。RPU FM接收機(jī)24的輸出電平可以使用RPU FM接收機(jī)24的音量控制進(jìn)行調(diào)整。表示來自附近說話者的信號(hào)的所得電波形通過如圖2所示被設(shè)為下方位置的DPDT開關(guān)25輸入到信號(hào)增強(qiáng)器26。信號(hào)增強(qiáng)器26例如可以是一個(gè)語(yǔ)音改變裝置，它按照位于RPU信號(hào)增強(qiáng)器26上的按鈕控制的設(shè)置改變接收的語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)。然后，語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)可以按照需要被升高或降低，以便幫助補(bǔ)償相對(duì)于特定說話者的語(yǔ)音特征的用戶的聽力損失。修正的語(yǔ)音信號(hào)從RPU信號(hào)增強(qiáng)器26輸入到RPU FM發(fā)送機(jī)27，最后到達(dá)耳機(jī)的頭戴送受話器21的接收機(jī)，把信號(hào)轉(zhuǎn)換成由用戶聽到的聲波。
用戶不需要對(duì)耳機(jī)22的元件進(jìn)行調(diào)整，并且所有必須的用戶調(diào)整都使用位于RPU 23的控制進(jìn)行(例如使用RPU FM接收機(jī)24的音量控制調(diào)整音量達(dá)到舒適的聽覺電平，而不用耳機(jī)的頭戴送受話器21的音量控制)。因?yàn)槎鷻C(jī)22不需要用戶調(diào)整，用于耳機(jī)22的市場(chǎng)上的無線麥克風(fēng)20的發(fā)送機(jī)和頭戴受送話器21的接收機(jī)設(shè)計(jì)可被修改，消除不需要的耳機(jī)調(diào)整控制，從而大大減少體積。這種小型化技術(shù)在本領(lǐng)域中是熟知的，對(duì)于本例中使用的設(shè)計(jì)，從Radio Shack(R)可以得到原理圖(見Radio Shack(R)型號(hào)33-1076無線麥克風(fēng)和型號(hào)12-103頭戴受送話器服務(wù)手冊(cè))?？梢允褂靡唤M固定值的元件代替耳機(jī)22中的笨重的可變?cè)?例如在耳機(jī)的頭戴受送話器21上的音量控制以及在耳機(jī)的頭戴受送話器21和在耳機(jī)的無線麥克風(fēng)20上的頻率控制)。通過把溫度敏感元件放在其溫度可由相對(duì)恒定的37C(98.6F)的人體的溫度調(diào)節(jié)的位置，可以使在耳機(jī)22的元件中產(chǎn)生的頻率漂移效應(yīng)減小。這種元件可被粘結(jié)到耳機(jī)的頭戴受送話器21的揚(yáng)聲器，以便提供所需的熱量。可以使用在助聽器中通常使用的微型揚(yáng)聲器代替市場(chǎng)上供應(yīng)的耳機(jī)的頭戴受送話器21的揚(yáng)聲器，并可以使用在助聽器中通常使用的微型麥克風(fēng)代替市場(chǎng)上供應(yīng)的耳機(jī)無線麥克風(fēng)20的麥克風(fēng)傳感器。耳機(jī)的頭戴受送話器21和耳機(jī)無線麥克風(fēng)20可以用同一個(gè)1.5V電池操作，并且如果需要，整個(gè)耳機(jī)22可被封裝在標(biāo)準(zhǔn)的BTE助聽器殼體中。這種微型化提供了一種耳機(jī)，在任何情況下，可以隱藏不被隨機(jī)的觀察者看到(例如如果用戶具有長(zhǎng)發(fā))，尤其是在使用微型鐵質(zhì)天線時(shí)。當(dāng)把RPU23帶在口袋或錢包中并操作時(shí)，可以隱藏不被隨機(jī)的觀察者看到。
作為選擇的特征，圖2所示的RPU23還包括可以是無繩頭戴送受話器(例如Panasonic model KX-T3710H)的電話頭戴送受話器28，蜂窩電話手機(jī)(例如NEC model P120)，或具有語(yǔ)音撥號(hào)能力的無繩或蜂窩手機(jī)，或任何能夠通過任何類型的二次無線鏈路29(例如RF或紅外線)進(jìn)行通信的其它裝置(例如“walkie talkie”)。在這種應(yīng)用中手機(jī)28不拿在用戶手中，而是形成帶在用戶身上或位于其附近的RPU23的一部分。手機(jī)28的按鈕和其它手機(jī)28的控制可在RPU23的表面上得到，并以通常的方式操作。當(dāng)需要通過二次無線鏈路29通信時(shí)，DPDT開關(guān)25處于上方位置(即圖2所示的另一位置)。用戶的語(yǔ)音(和在周圍音頻環(huán)境中的其它信號(hào))被耳機(jī)的無線麥克風(fēng)20拾取，被發(fā)送到RPU23的FM接收機(jī)24，通過DPDT開關(guān)25送到手機(jī)28(可以除去手機(jī)的麥克風(fēng)傳感器)的麥克風(fēng)輸入并在二次無線鏈路29上例如向一般用戶電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。來自二次無線鏈路29的信號(hào)被手機(jī)28接收，從手機(jī)28的揚(yáng)聲器輸出(手機(jī)的揚(yáng)聲器可以除去)通過DPDT開關(guān)25向信號(hào)增強(qiáng)器26，F(xiàn)M發(fā)送機(jī)27發(fā)出，最后到達(dá)耳機(jī)頭戴送受話器21的接收機(jī)，把信號(hào)轉(zhuǎn)換為被用戶聽到的聲波。注意RPU23也可以包括到“個(gè)人數(shù)字輔助”計(jì)算機(jī)或圖2未示出的和FM接收機(jī)24的輸出相連的語(yǔ)音操作裝置的直通連接。
耳機(jī)無線麥克風(fēng)20和RPU FM發(fā)送機(jī)27的RF輸出功率可能被FCC規(guī)定限制于-47dbm或相對(duì)于1毫瓦的功率或-47dB的電平(見47 CFR Ch.1，Para.15.239，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的限制，以及后面討論的關(guān)于全特征實(shí)施例的場(chǎng)強(qiáng)和發(fā)送機(jī)功率之間的關(guān)系)，在88MHz到108MHz波段，這比在相同波段操作的商業(yè)廣播電臺(tái)的RF輸出低。因此，在進(jìn)行操作之前，必須根據(jù)用戶的位置選擇耳機(jī)22和RPU23的“清楚的”操作頻率(即具有合適的低的干擾電平的操作頻率)，并允許操作許多接近的裝置而沒有相互干擾。通過在73MHz附近的“助聽器”波段操作該系統(tǒng)，此時(shí)RF發(fā)送機(jī)的功率可以達(dá)到+2.8dB(見47 CFR Ch.1，Para.15.237)，可以減輕干擾問題和RF發(fā)送機(jī)的功率限制問題。
全特征實(shí)施例所需的特征對(duì)于本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例，許多特征被認(rèn)為是需要的。為了廣泛應(yīng)用，最好該系統(tǒng)允許操作互相接近的多個(gè)裝置而沒有干擾。來自自然或人為干擾源的偶爾的干擾是可接受的，只要這種干擾不引起收聽質(zhì)量的顯著變差。最好把耳機(jī)的功率消耗降至最低，以延長(zhǎng)電池壽命，并最好使用充電電池。耳機(jī)最好小于棉簽頭，從而能隱藏大多數(shù)用戶使不被看見。圖1說明一種提供所需的CIC形狀系數(shù)的耳機(jī)10。較佳實(shí)施例應(yīng)該在耳機(jī)10和RPU16離開0.6米(2英尺)時(shí)能夠進(jìn)行操作，并希望有較大的范圍。為使得唇音讀出，周圍聲音信號(hào)到達(dá)耳機(jī)麥克風(fēng)12和在耳機(jī)揚(yáng)聲器15產(chǎn)生相應(yīng)的被處理過的聲音信號(hào)之間的總延遲最好小于50毫秒。為了使用戶知道聲音來自何處(雙耳定位)，隨機(jī)的左/右耳機(jī)的定時(shí)改變最好小于20毫秒。注意可以允許較大的，固定的左/右耳機(jī)的定時(shí)改變。麥克風(fēng)最好裝在耳機(jī)內(nèi)(而不戴在身上)，以便允許在耳機(jī)10和RPU16之間的一次通信鏈路17中斷時(shí)，耳機(jī)可獨(dú)立地操作，并且保留用戶借助于頭的運(yùn)動(dòng)測(cè)定方向的能力，同時(shí)減少來自臨界音頻路徑的風(fēng)和衣服的噪聲。注意可以使用輔助的身體佩戴的麥克風(fēng)測(cè)量背景噪聲，以便自動(dòng)設(shè)置助聽參數(shù)。系統(tǒng)的音頻帶寬(即保留的為每個(gè)耳機(jī)10的揚(yáng)聲器15處理和利用的所有的音頻信號(hào)的帶寬)最好大于6KHz，使得保留所有的基本的語(yǔ)音信息。見在“Reference Data for Radio Engineers”中關(guān)于清晰度指數(shù)的使用，以便評(píng)價(jià)使用小于6KHz的帶寬的后果。
無線介質(zhì)的選擇在本發(fā)明中可以使用各種無線介質(zhì)，例如光學(xué)的(包括紅外線的)，聲波(包括超聲波)，感應(yīng)回路和電容耦合?？梢允褂眠@些無線通信形式的任何一種，以及本文未詳細(xì)說明的其它形式(例如聲磁共振技術(shù))實(shí)施本發(fā)明。因?yàn)楦袘?yīng)回路和電容耦合無線通信技術(shù)一般更適用于單向而不是雙向通信系統(tǒng)，所以這些技術(shù)不再參照較佳實(shí)施例的說明進(jìn)一步討論。同樣，光學(xué)和聲波方法由于在提供可以有效地穿透衣服的系統(tǒng)時(shí)涉及的困難，也不再進(jìn)一步討論。因此，RF方法是唯一的對(duì)于全特征的較佳實(shí)施例需要詳細(xì)說明的方法，并且在有限特征實(shí)施例中已經(jīng)討論了一種RF方法。
射頻的選擇在900MHz到6GHz范圍內(nèi)的操作頻率一直被用于電子物品監(jiān)視(EAS)防竊系統(tǒng)和RF識(shí)別標(biāo)記(見用于說明這種系統(tǒng)和相關(guān)元件的Hewlett Packard“Communications Components Catalog”)。EAS技術(shù)已經(jīng)被證明能夠穿透衣服并提供一種短程的無線通信鏈路。在這頻率范圍內(nèi)的本發(fā)明的全特征較佳實(shí)施例的操作由于可利用低成本元件而是所需的。在EAS和其它系統(tǒng)中，一種設(shè)計(jì)RF天線的簡(jiǎn)單方法是提供一種在RF操作頻率下1/4波長(zhǎng)的導(dǎo)體(見用于說明Marconi天線的“The ARRL Handbook for the Radio Amateur”中的天線基礎(chǔ)的討論)。因?yàn)樵?GHz下1/4波長(zhǎng)天線的長(zhǎng)度為1.27cm(一個(gè)半英寸)，所以在這一頻率下的天線可以容易地偽裝為耳發(fā)，并可以作為助聽器提取器14(雖然不需要天線作為提取器也不需要偽裝成耳發(fā))。注意可以使用低于6GHz的頻率(例如以前有限特征實(shí)施例所述)，但是元件和天線一般要作得較大。同樣，也可以使用高于6GHz的頻率，但是元件不容易買到。因此，較佳實(shí)施例選擇接近6GHz的頻率范圍，這是由于6GHz是對(duì)于作為提取器或耳發(fā)的天線長(zhǎng)度的最低頻率，并且在6GHz附近操作的最小元件也容易買到。
RF路徑效應(yīng)耳機(jī)和RPU之間的路徑最好是但不一定是視距路徑。為了說明可以是視距路徑，假定RPU被放在用戶的肚臍附近，一個(gè)0.6米長(zhǎng)(2英尺)的可伸縮指針當(dāng)完全伸開時(shí)，通過把指針的一端放在肚臍，另一端放進(jìn)耳道，可用于說明對(duì)于頭和身體的所有位置，在RPU和兩個(gè)耳機(jī)之間存在直接的視距路徑。當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針改變長(zhǎng)度，但總是確定RPU和耳機(jī)位置之間的視距路徑。由在視距路徑中(例如在RPU上方)添加衣服層引起的傳輸損失最小，并且RF信號(hào)在6GHz也能穿透一薄層人體組織。特別是，被確定為入射的RF平面波的功率是其在皮膚表面上的功率的0.135倍(即8.7db損失)的皮膚深度在6GHz時(shí)大約為7mm(見“Radiofrequency Radiation Dosimetry Handbook，”DTIC ADA 180678)。因而，雖然在6GHz時(shí)人體有效地阻斷RF信號(hào)，并且大部分能量被皮膚表面吸收，但在某種程度上，RF信號(hào)穿透相當(dāng)薄的外耳耳骨。
自由空間路徑損失即使在假定在耳機(jī)和RPU之間存在視距路徑的情況下，6GHz的RF信號(hào)的傳輸功率損失是相當(dāng)高的。用dB可把自由空間路徑損失表示為96.58+20[log(范圍英里×頻率GHz)]，或92.4520[log(范圍公里×頻率GHz)]。其推導(dǎo)見“Reference Data for Radio Engineers”中的空間通信路徑損失的討論。在6GHz時(shí)的自由空間路徑損失近似值是在0.9m(3ft)為4/dB，在3m(9ft)為58dB，和在9m(30ft)為67dB。因?yàn)?dB的損失相應(yīng)于一半的信號(hào)功率損失，并且低于另一信號(hào)的功率電平20dB的信號(hào)只有另一信號(hào)的功率的1％，在9m(30ft)的范圍內(nèi)接收的6GHz信號(hào)，只具有當(dāng)在接收機(jī)和發(fā)送機(jī)中使用各向同性(全向)天線時(shí)，在0.9m(3ft)的范圍接收的信號(hào)功率的1％。在許多系統(tǒng)中，通過使用提供附加增益的高度定向的天線(一般每個(gè)天線+28dB，一個(gè)天線在鏈路的發(fā)送端，另一個(gè)天線在鏈路的接收端)克服路徑損失。然而，對(duì)于本發(fā)明的應(yīng)用，體積大的高增益天線是不能接受的。使用小的天線減少傳輸路徑損失的技術(shù)對(duì)于本發(fā)明是適用的，尤其是在RPU中，并且許多方案是可行的。例如，圖9表示一種簡(jiǎn)單的方法，其中三個(gè)天線在RPU中處于不同的方位，如果需要，可以使用更多的天線。天線900由開關(guān)902選擇(通過控制信號(hào)966在數(shù)字信號(hào)處理器DSP 948的控制下)，而天線960由開關(guān)962解除選擇(通過控制信號(hào)964在數(shù)字信號(hào)處理器DSP 948的控制下)，并且天線970由開關(guān)904解除選擇(通過控制信號(hào)968在數(shù)字信號(hào)處理器DSP 948的控制下)。RF開關(guān)902，904，和962例如可以使用本領(lǐng)域中熟知的PIN二極管制造。在本領(lǐng)域中被稱為“分集切換”的天線選擇方法被DSP 948自動(dòng)控制，并且由DSP948選擇產(chǎn)生最好鏈路可靠性的天線以供使用。也可以使用本領(lǐng)域中熟知的其它技術(shù)，例如電子控制的相控陣。
操作功率限制只要滿足應(yīng)用要求，便可以在許多頻帶操作。這里使用稍微低于6GHz，5725到5875MHz ISM(工業(yè)的，科學(xué)的，和醫(yī)學(xué)的)的頻帶，用于說明全特征較佳實(shí)施例的操作。在這頻帶內(nèi)的非許可操作在美國(guó)由47 CFR Ch.1Para.15.249控制，根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的國(guó)家可以采用其它限制。對(duì)于本討論，只考慮由United States Federal Communications Commission對(duì)操作施加的限制。在5725到5875MHz波段，在3米的平均場(chǎng)強(qiáng)必須小于50mv/m。對(duì)于非定向輻射體，以瓦計(jì)的功率被表示為以v/m計(jì)的場(chǎng)強(qiáng)和以米表示的范圍之積的平方的3.33％。其推導(dǎo)見“Reference Data for Radio Engineers，”中的天線部分，特別是關(guān)于在自由空間的來自天線的場(chǎng)強(qiáng)和輻射功率部分，以及“Manual of Regulations and Procedures for Federal Radio Frequency Management”的Annex K。對(duì)于所述的3米的范圍和50mv/m的場(chǎng)強(qiáng)。平均功率限制為0.75mW(-1.25dBm)。允許(500mv/m)的較高的峰值場(chǎng)強(qiáng)為20dB(10倍)，其導(dǎo)致75mW(+18.75dBm)的峰值功率限制。也適用于其它限制，但通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)這些限制容易滿足(見47 CFR Part 15，Subpart C--Intentional Radiators)。
潛在干擾源雖然在6GHZ附近的ISM波段管理裝置操作的規(guī)定把RF發(fā)送功率限制在相當(dāng)?shù)偷闹?，但這種限制能夠確保其它設(shè)備不受干擾。通過在本節(jié)中后面說明的時(shí)分多路復(fù)用方法可消除來自附近其它助聽器的干擾。通過往返行程自由空間路徑損失可以消除來自離開遠(yuǎn)方表面(在本領(lǐng)域中稱為“多路徑”)的信號(hào)的反射干的擾。本發(fā)明中使用的相對(duì)低的數(shù)據(jù)速率對(duì)來自附近表面的反射產(chǎn)生抗擾性。通過上面上面的自由空間路徑損失把來自附近低功率設(shè)備的干擾減到最小。通過使用戶離開窄的高功率束可消除來自高功率的ISM設(shè)備(一般是具有高增益天線的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信鏈路)的干擾。提出的一種歐洲汽車電子收費(fèi)系統(tǒng)將使用5.8GHz的高功率脈沖，但汽車在運(yùn)動(dòng)中，并且提供有屏蔽。高功率氣象雷達(dá)例如在機(jī)場(chǎng)和電視臺(tái)使用的那些在低于5650Mhz下操作，為75MHz，在所感興趣的ISM波段以下。因而，在目前為這種非允許的設(shè)備的操作選擇6GNz附近的ISM波段是合理的。
RF系統(tǒng)操作航空控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知識(shí)，特別是S方式的空中交通控制二次雷達(dá)系統(tǒng)(見“U.S.National Aviation Standard for the ModeSelect Beacon System，Appendix 1 to DOT FAA Order 6365.1A”)有助于理解本發(fā)明的全特征實(shí)施例。在S方式下的空中交通控制系統(tǒng)中，在本領(lǐng)域中稱為詢問器的基于地面的設(shè)備向在本領(lǐng)域稱為轉(zhuǎn)發(fā)器(發(fā)送機(jī)應(yīng)答器)的由飛機(jī)攜帶的各個(gè)詢問裝置發(fā)送在本領(lǐng)域稱為詢問的信號(hào)。轉(zhuǎn)發(fā)器接收正確地址(即在詢問中的和轉(zhuǎn)發(fā)器的內(nèi)部地址一致的地址位)的詢問，產(chǎn)生一個(gè)由轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送并由在詢問器中的回答處理電路接收的在本領(lǐng)域中稱為回答的信號(hào)。因此，轉(zhuǎn)發(fā)器是一種特殊類型的收發(fā)機(jī)，其僅在成功地收到合適的詢問之后才發(fā)送(回答)信號(hào)。在圖1所示的助聽器系統(tǒng)中，除其它電路之外，RPU16含有詢問器系統(tǒng)和適用于用來產(chǎn)生和接收數(shù)字微波信號(hào)的回答處理器。注意雖然在本領(lǐng)域中熟知的模擬調(diào)制技術(shù)(例如在在有限特征實(shí)施例中使用的頻率調(diào)制)也可以用于全特征實(shí)施例中，但本文只詳細(xì)說明數(shù)字技術(shù)。每個(gè)耳機(jī)10具有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器(在本例中為收發(fā)機(jī)13)，其響應(yīng)正確地址的詢問產(chǎn)生一個(gè)回答。從RPU16的詢問器經(jīng)過一次RF鏈路到耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器13的詢問包括同步脈沖，左/右(L/R)選擇位，轉(zhuǎn)發(fā)器地址，從RPU16到耳機(jī)10的音頻數(shù)據(jù)，輔助位(在本節(jié)的后面說明)，和未調(diào)制的載波間隔。從耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器13到RPU16的回答處理器的回答包括同步脈沖，從耳機(jī)10到RPU16的音頻數(shù)據(jù)，輔助位，和奇偶位。使用本文所述的技術(shù)，不需要詢問器地址，轉(zhuǎn)發(fā)器通過調(diào)制來自詢問器的未調(diào)制的載波產(chǎn)生回答，并在耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器13中不需要微波(6GHz)振蕩器和放大器。雖然實(shí)際上可以在耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器13內(nèi)使用微波振蕩器或放大器，并且這樣在某些情況下有一些優(yōu)點(diǎn)但本文所述的全特征較佳實(shí)施例避免把這些裝置放入耳機(jī)10中，以便使體積和功率消耗最小。注意圖2的有限特征實(shí)施例在耳機(jī)22的無線麥克風(fēng)20和頭戴送受話器21中使用振蕩器和放大器。在一些應(yīng)用中，可能需要使用相互通信的多個(gè)RPU。在這種應(yīng)用中，每個(gè)RPU可以包括例如可完全尋址的轉(zhuǎn)發(fā)器作為RPU內(nèi)部電路的一部分。此時(shí)RPU之間的通信以本文所述的RPU和耳機(jī)之間的通信相同的方式實(shí)現(xiàn)。
詢問和回答頻帶S方式系統(tǒng)和助聽器系統(tǒng)的全特征較佳實(shí)施例之間的許多區(qū)別之一是操作頻率。雖然S方式系統(tǒng)對(duì)詢問使用1030MHz的中心頻率，對(duì)回答使用1090MHz的頻率，但本發(fā)明的助聽器對(duì)詢問使用5760MHz，對(duì)回答使用5820MHz，如圖3的相對(duì)頻譜幅值曲線所示。不過，在一般的助聽和S方式系統(tǒng)中，中間頻率(IF)是60MHz(詢問和回答的中心頻率之間的差)，從而可以使用標(biāo)準(zhǔn)的微型元件。另一個(gè)區(qū)別是，S方式的回答使用PPM(脈沖位置調(diào)制)，數(shù)據(jù)速率為1MHz，從而產(chǎn)生2.6MHz3dB帶寬和14Mhz 20dB帶寬，而助聽器的詢問使用5MHz數(shù)據(jù)速率的PPM(為了簡(jiǎn)化耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器的RF設(shè)計(jì))，從而產(chǎn)生13MHz3dB帶寬和70MHz20dB帶寬，如圖3所示。注意所述的帶寬在本領(lǐng)域中稱為信號(hào)帶寬，并且使用減小這些帶寬的RF或IF濾波器可能引起信號(hào)波形變差，而使用較大的帶寬則由于噪聲和干擾會(huì)增加變差的可能性。S方式的詢問使用4MHz的數(shù)據(jù)速率的DPSK(微分相移鍵控)產(chǎn)生8Mxz 6dB帶寬和20MHz 19dB帶寬，而助聽器的回答使用20MHz的數(shù)據(jù)速率的DPSK(在低功率值下提供優(yōu)異的噪聲抗擾性)，產(chǎn)生40Mhz 6dB帶寬和100MHz 19dB帶寬，如圖3所示。注意在耳機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)器的回答期間，RPU詢問器以5760MHz發(fā)送未調(diào)制的載波脈沖，它由于其窄的帶寬而不干擾包含在5770到5870Mhz 19dB的信號(hào)帶寬中的回答信號(hào)信息。其它調(diào)制技術(shù)(例如頻移鍵控)可以容易地用來代替此處所述的技術(shù)，不過此處所述的調(diào)制技術(shù)是根據(jù)應(yīng)用的廣泛性，提供的文件的數(shù)量和可得到的元件而選擇用于說明全特征較佳實(shí)施例的。類似地，和此處所述的數(shù)據(jù)速率，功率值，詢問頻率，回答頻率和中間頻率也可以使用。
耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器RF電路的簡(jiǎn)化原理圖及其操作圖4所示為一般的耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器RF電路的簡(jiǎn)化原理圖。圖4的電路的功能在圖8中的整個(gè)耳機(jī)的方塊圖中表示為RF解調(diào)器和調(diào)制器805。雖然RF解調(diào)器和調(diào)制器805的功能可以使用本領(lǐng)域熟知的電路實(shí)現(xiàn)，但此處只用圖4的電路進(jìn)行說明。為了簡(jiǎn)化，阻抗變換器匹配部分沒有示出(見“The ARRL Handbook for theRadio Amateur”關(guān)于1/4波長(zhǎng)變換器的討論)，并且這種變換器不占大的體積。一個(gè)具有水平極化(由于其定向于出耳道的方向)的四分之一波長(zhǎng)Marconi天線40(如圖4和圖8所示)被詢問器和應(yīng)答器使用，雖然也可以使用其它的天線配置。在本例中，天線40是5790MHz下的四分之一波長(zhǎng)，其為詢問中心頻率5760MHz和回答中心頻率5820MHz之間的中間值，這產(chǎn)生一個(gè)失配損失。如果需要，天線40的長(zhǎng)度使得可用作耳機(jī)提取器。串聯(lián)諧振電路41和42實(shí)際上是高Q的介電諧振器，在諧振時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，否則呈現(xiàn)高阻抗。這些諧振器可用高介電常數(shù)的材料用常規(guī)方法制造，并適用于直接安裝在微帶線電路中(見Dielectric Laboratories CAPCAD catalog for design information).諧振器一般尺寸為0.25mm(0.01英寸)的厚度，0.5mm(0.02英寸)的寬度和2.5(0.1英寸的長(zhǎng)度)。為說明電路的操作，首先假定耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器不檢測(cè)任何詢問，也不處于發(fā)送回答的處理狀態(tài)。特別是參照?qǐng)D5，假定耳機(jī)電路處于其在既不是詢問間隔50也不是回答間隔52的時(shí)間間隔的靜止?fàn)顟B(tài)。在其靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)器RF電路只需要少量的功率，并且在這一狀態(tài)下，轉(zhuǎn)發(fā)器連續(xù)地來自RPU詢問器的同步脈沖。中間隔離Schottky二極管43(例如HP 5082-2207)被通過相關(guān)的RL(電阻-電感)網(wǎng)絡(luò)45施加于二極管43上的固定偏壓44稍微正向偏置。注意如果需要，可使用零偏壓二極管(例如HP-HSMS-0005)，從而不需偏壓44和其相關(guān)的RL網(wǎng)絡(luò)45。通過另一RL網(wǎng)絡(luò)46施加的V1的電壓在除去回答間隔52的所有期間內(nèi)具有接近于地(0伏)的值。當(dāng)接收詢問PPM RF脈沖時(shí)，它們被Schottky二極管43檢測(cè)，然后作為基帶視頻脈沖通過電感47出現(xiàn)在電壓點(diǎn)V2上。出現(xiàn)在V2的一般脈沖在圖5中表示為RPU的詢問51的詢問間隔50的部分。PPM詢問基帶視頻脈沖由視頻放大器810和其后的視頻脈沖量化器電路815處理，這在本領(lǐng)域中是熟知的，此處不再詳述(為詳細(xì)說明在S方式系統(tǒng)中使用的這種電路的細(xì)節(jié)見“TCAS Experimental Unit Hardware Description，”NTIS ADA-169870)，以便獲得供在詢問數(shù)據(jù)寄存器820中存儲(chǔ)的位。由于視頻放大器810所需的相當(dāng)有限的動(dòng)態(tài)范圍，在助聽器應(yīng)用中以便不需要在S方式系統(tǒng)中通常使用的對(duì)數(shù)放大，可使用自動(dòng)增益控制(AGC)代替。在完成詢問間隔50之后，RPU詢問器在回答間隔52的期間發(fā)送未調(diào)制的5760MHz的載波脈沖。在回答間隔52期間，調(diào)制的(通過調(diào)制器830)小功率的60MHz的振蕩器835提供給電壓點(diǎn)V1，使得二極管43作為混頻器以60MHz的速率導(dǎo)通與截止。混頻器二極管43產(chǎn)生中心在差頻5700MHz和和頻5820MHz的頻率分量。5820MHz的和頻分量通過諧振器42，并形成從耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器天線40向RPU回答處理器電路以無線方式發(fā)送的回答。僅在回答間隔接通的耳機(jī)的60MHz振蕩器835在特定的時(shí)刻改變相位，從而產(chǎn)生DPSK回答數(shù)據(jù)。這種操作的細(xì)節(jié)示于圖8，其中60MHz的振蕩器835的輸出在施加于RF調(diào)制器電路之前，被調(diào)制器830進(jìn)行相位調(diào)制(即使用后面說明的編碼技術(shù)，根據(jù)存儲(chǔ)在回答數(shù)據(jù)寄存器825中的DPSK編碼位的值，乘以+1或-1)。注意所有耳機(jī)的功能(例如對(duì)60MHz的振蕩器835的功率控制)被定制的專用集成電路(ASIC)845控制。ASIC845可以是一種小功率的低壓器件，，例如類似于ECI Semiconductor P576定制的可編程的線性/數(shù)字門陣列。為清楚起見在圖8中許多功能被表示為單獨(dú)的方塊，例如回答數(shù)據(jù)寄存器825，其可以在ASIC 845內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
遠(yuǎn)程處理器單元的詢問器和回答處理器圖9所示的RPU可以使用現(xiàn)有技術(shù)中熟知的任何廣泛使用的元件。DSP948可以含有幾個(gè)集成電路，例如Motorola DSP 56L002單片數(shù)字信號(hào)處理器，Motorola DSP56200可串接自適應(yīng)數(shù)字濾波器芯片和本領(lǐng)域中熟知的支持存儲(chǔ)器件。微型元件例如介電諧振振蕩器可用于微波振蕩器908，并且DPSK回答可使用表面聲波(SAW)或在標(biāo)準(zhǔn)延遲和乘法解調(diào)器電路934中的玻璃體聲波(BAW)延遲線936譯碼。實(shí)現(xiàn)良好的噪聲抗擾性的另一種解調(diào)器可以使用用于載波恢復(fù)的矩形環(huán)路結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)而不使用延遲和乘法電路934。使用這種相干檢測(cè)技術(shù)對(duì)DPSK波形解碼在本領(lǐng)域中被稱為微分編碼的相干相移鍵控，或DECPSK。根據(jù)需要(例如在循環(huán)器906和路徑開關(guān)922之間)，可以使用采用低噪假象高電子移動(dòng)性晶體管(例如HP ATF 36077)的放大器。這種放大器在圖9中沒有單獨(dú)示出。圖9中所示的所有開關(guān)都是可以使用例如PIN二極管實(shí)現(xiàn)的RF開關(guān)。為清楚起見，圖9中示出了從DSP948到RF開關(guān)的開關(guān)控制連接并且所有開關(guān)保持在圖示的設(shè)置狀態(tài)直到提及被改變?yōu)橹埂．?dāng)RF回答通過選擇的天線900，天線選擇開關(guān)902，循環(huán)器906，路徑開關(guān)922(在由DSP 948進(jìn)行的回答間隔期間通過控制信號(hào)976設(shè)置為和圖9所示的相反的位置)，帶通濾波器928和IF混頻器930時(shí)，圖9所示的系統(tǒng)解調(diào)接收的回答。IF混頻器930通過使回答和通過開關(guān)910(在由DSP 948進(jìn)行的回答間隔期間通過控制信號(hào)972設(shè)置為和圖9所示的相反的位置)和功率分割器920的來自5760MHz振蕩器908的少量的RF功率混合，對(duì)其進(jìn)行向下變換。所得DPSK回答具有60MHz的中心頻率，100MHz的帶寬，并通過帶通濾波器932到達(dá)例如由50nsec的延遲線936和乘法器938構(gòu)成的DPSK解調(diào)器934。所得的位被存儲(chǔ)在回答數(shù)據(jù)寄存器940中用于由DSP948處理。
時(shí)分多路復(fù)用在此處詳述的本發(fā)明的實(shí)施例中，所有RPU詢問器共用一個(gè)中心頻率為例如5760MHz的頻帶進(jìn)行詢問，而所有的耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器共用另一個(gè)例如中心頻率為5820MHz的頻帶回答。在此處詳述的實(shí)施例中詢問(因此回答也如是)通過使用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)被定時(shí)以避免“沖突”。每個(gè)RPU含有一個(gè)在本領(lǐng)域中稱為“取樣器”的電路，僅當(dāng)RPU詢問器不發(fā)送時(shí)才操作，用于檢測(cè)其它詢問器的存在。這種處理在本領(lǐng)域中稱為“無干擾信道判斷”。取樣器電路(在本例中可以主要由Schottky二極管和其它類似于耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的電路構(gòu)成)使RPU能夠確定其它詢問器是否在附近，以及附近的詢問器正在發(fā)送的時(shí)間間隔。如圖9所示，當(dāng)來自其它單元的RF詢問從選擇的天線900通過天線選擇開關(guān)902，循環(huán)器906，路徑開關(guān)922，和帶通濾波器924向著取樣器926行進(jìn)時(shí)便實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，它表示對(duì)于DSP948存在其它的詢問器。時(shí)間被分為“時(shí)隙”，時(shí)隙被定義為一個(gè)特定長(zhǎng)度的時(shí)間間隔，在一個(gè)時(shí)隙中發(fā)生一個(gè)詢問/回答周期。參看圖5，一個(gè)時(shí)隙由詢問間隔50和相應(yīng)的回答間隔52構(gòu)成。在可能時(shí)，一個(gè)詢問器以取決于音頻信號(hào)采樣速率(本部分的后面說明)的平均接收頻率在某一占用時(shí)隙之后緊接的未占用的時(shí)隙中發(fā)送。使用這種方法，許多詢問器和轉(zhuǎn)發(fā)器可以緊接著操作而不需共用任何時(shí)隙。由RPU檢測(cè)到的干擾的存在由高的回答錯(cuò)誤率(奇偶錯(cuò)誤或沒有來自選擇的轉(zhuǎn)發(fā)器的回答)表示。在某一數(shù)量的回答失敗之后(例如在任一0.05秒的間隔內(nèi)有1％失敗)，則詢問器轉(zhuǎn)向緊接隨機(jī)選擇的附近系統(tǒng)(如果檢測(cè)到任何附近系統(tǒng)的話)的回答的未占用的時(shí)隙。如果沒有未占用的時(shí)隙可被利用，詢問器便在隨機(jī)選擇的占用的時(shí)隙中發(fā)送一個(gè)詢問，直到和所需的轉(zhuǎn)發(fā)器建立成功的通信為止。也可以選擇一個(gè)不同的RPU天線幫助在RPU詢問器和所選耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器之間建立可靠的鏈路。當(dāng)RPU詢問器必須和一個(gè)以上的耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器通信時(shí)，時(shí)隙和天線選擇信息被存儲(chǔ)在單獨(dú)地用于每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的RPUDSP948中。時(shí)隙選擇程序可以或不可以強(qiáng)制其它的詢問器由于干擾而根據(jù)本部分后面說明的相對(duì)幾何關(guān)系改變其時(shí)隙選擇。然而，對(duì)于所有情況，剛才所述的程序即使在最壞的相互RF干擾的幾何結(jié)構(gòu)的條件下，仍允許大量的類似單元靠近地操作。
波形設(shè)計(jì)本領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，可以有大量的波形設(shè)計(jì)，并且各種技術(shù)(包括擴(kuò)展頻譜，碼分割多址連接和跳頻波形)都超出了本文的范圍。本發(fā)明的操作最好通過考慮圖5所示的波形的例子進(jìn)行說明，雖然有許多其它可能的波形。在5600nsce的詢問間隔50期間，RPU發(fā)送5Mbits/sec的PPM詢問波形，其幅值包絡(luò)隨時(shí)間的變化曲線51示于圖5。詢問包括具有持續(xù)時(shí)間為100納秒或200納秒，中心頻率為5760MHz，功率電平為+1.3dBm(1.35mW)的一串脈沖。圖9所示為用于產(chǎn)生所需詢問波形的電路的方塊圖，其中5760MHz的振蕩器908的輸出通過開關(guān)910連接到設(shè)置詢問電平的衰減器912。詢問波形51的PPM部分當(dāng)在詢問間隔50期間來自詢問數(shù)據(jù)寄存器942的串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)使開關(guān)914接通與斷開時(shí)被產(chǎn)生。所得RF波形被送到濾波器916通過開關(guān)918被送到循環(huán)器906，并通過另一個(gè)開關(guān)902被送到選擇的天線900。在詢問間隔50期間沒有信號(hào)從耳機(jī)發(fā)送。在回答間隔52期間，RPU詢問器發(fā)送一個(gè)持續(xù)間隔為550納秒，中心頻率為5760MHz，功率電平為+16.8dBm(48mW)的未調(diào)制的RF脈沖。當(dāng)5760MHz的振蕩器908的輸出被通過開關(guān)910(在回答間隔由DSP948通過控制信號(hào)972設(shè)置為和圖9所示的相反位置)，功率分割器920，另一開關(guān)918(在回答間隔由DSP948通過控制信號(hào)974設(shè)置為和圖9所示的相反位置)循環(huán)器906，和天線選擇開關(guān)902送到選擇的天線900時(shí)產(chǎn)生這一脈沖。被定義為一個(gè)詢問/回答周期的持續(xù)時(shí)間的每個(gè)時(shí)隙是6150納秒。在回答間隔52期間，耳機(jī)發(fā)送一個(gè)20Mbits/sec DPSK回答波形，其幅值包絡(luò)對(duì)時(shí)間的曲線53如圖5所示。該回答包括持續(xù)時(shí)間為550納秒，以50納秒的間隔可能反向，中心頻率為5820MHz，功率電平大約為-37dBm(0.0002mW)單個(gè)RF脈沖。對(duì)于單聲道系統(tǒng)(一個(gè)RPU和一個(gè)耳機(jī))，詢問/回答周期每80毫秒發(fā)生一次(12.5KHz的接收頻率)。對(duì)于雙聲道系統(tǒng)(一個(gè)RPU和兩個(gè)耳機(jī))，在每80毫秒的間隔內(nèi)，發(fā)生兩個(gè)詢問/回答周期(每個(gè)耳機(jī)一次)，每40毫秒是一個(gè)平均詢問/回答周期(25KHz的平均接收頻率)。為使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，在本發(fā)明的說明中所有定時(shí)都和60MHz的IF有聯(lián)系。特別是，60MHz的波形的三個(gè)周期的總的持續(xù)時(shí)間為50納秒，并在PPM和DPSK數(shù)據(jù)的定時(shí)中，使用50納秒的間隔的倍數(shù)。平均接收周期是1600×50＝80毫秒。詢問中心頻率是60MHz×96＝5760MHz，并且回答的中心頻率是60MHz×97＝5820MHz。因而，給定一個(gè)具有合適頻率的振蕩器(例如1MHz)，便可以通過合適的頻率除法(例如0.25MHz是1MHz除以40)或頻率乘法(例如60MHz是1MHz乘以60)產(chǎn)生所有其它所需的系統(tǒng)頻率。
詢問數(shù)據(jù)格式詢問51以100納秒的“間隙”或防護(hù)間隔開始，在此期間在第一脈沖之前沒有RF發(fā)送發(fā)生。該間隙確?？汕宄貦z測(cè)到第一詢問脈沖的前沿，并允許有足夠的時(shí)間使來自任何附近系統(tǒng)的領(lǐng)先的回答脈沖衰減到一個(gè)檢測(cè)不到的電平。第一詢問脈沖具有100納秒的持續(xù)時(shí)間，其后是300納秒的不發(fā)生RF發(fā)送的時(shí)間間隔。這形成一個(gè)獨(dú)特的脈沖序列，在本領(lǐng)域中稱為同步脈沖，用于PPM同步。其余的PPM數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生在規(guī)則的均勻的200納秒位間隔內(nèi)。如果數(shù)據(jù)位的值是邏輯“1”，則在位間隔的第一個(gè)100納秒內(nèi)而不在最后的100納秒發(fā)送一個(gè)RF脈沖。類似地，如果數(shù)據(jù)位的值是邏輯“0”，則在位間隔的最后的100納秒內(nèi)而不在第一個(gè)100納秒內(nèi)發(fā)送RF脈沖。第一個(gè)數(shù)據(jù)位用L/R表示，指示是左耳機(jī)還是右耳機(jī)被尋址。如果L/R位是邏輯“1”，則左耳機(jī)被尋址，如果L/R位是邏輯“0”，則右耳機(jī)被尋址。注意右(左)耳機(jī)在檢測(cè)到對(duì)左(右)耳機(jī)尋址的詢問之后將立即停止處理，并然后開始檢索另一個(gè)同步脈沖。如圖8所示，在詢問數(shù)據(jù)寄存器820中的位處理例如發(fā)生在耳機(jī)ASIC845中。通過把L/R位首先放在數(shù)據(jù)流內(nèi)可以使得在給定的詢問器的范圍內(nèi)的所有耳機(jī)的50％在盡可能早的時(shí)機(jī)停止處理。L/R位后面是15位地址，其最高有效位首先被發(fā)送。耳機(jī)ASIC 845對(duì)L/R位和地址譯碼，并當(dāng)檢測(cè)到和其內(nèi)部預(yù)先設(shè)置的L/R位或地址(被存儲(chǔ)在缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中)不一致時(shí)，在盡可能早的時(shí)機(jī)停止處理詢問。15位地址相應(yīng)于用戶的生日和“以89為模的年”，以便在整個(gè)人口當(dāng)中獲得相對(duì)均勻的地址代碼分布。不允許有所有的位都是0或都是1的地址，因?yàn)槎际?或都是1的狀態(tài)通常表示系統(tǒng)故障。出生在1969，7，20的用戶將有一個(gè)1的地址，出生在1969，7，21的用戶將有2的地址，依此類推直到32，508天(大約89年)，到時(shí)該序列重新開始。因?yàn)?個(gè)地址位可以表示32，768個(gè)不同的數(shù)，258個(gè)其它不用的地址碼可被保留用于特殊功能，例如來自固定位置的RF發(fā)送機(jī)的“廣播方式”詢問，以便向有障礙的用戶提供特殊信息服務(wù)。注意保留的碼也可以在錯(cuò)置的系統(tǒng)元件例如蝸形植入電極驅(qū)動(dòng)單元的無線定位的程序(在本部分后面說明)中使用，在正常操作狀態(tài)下，它可以不發(fā)送信號(hào)。雖然此處所述的尋址方法不能確保全部保密，但15位地址和短的通信范圍的組合使得系統(tǒng)比使用8位地址的大部分無繩電話更具有保密性(見47 CFR Ch.1，Para.15.214)。注意如果需要，地址可由用戶使用本部分后面所述的涉及一個(gè)保留的地址碼的程序改變。15位地址后面是8位音頻數(shù)據(jù)段，其最高有效位被首先發(fā)送。音頻數(shù)據(jù)是一種8位的壓擴(kuò)(壓縮/擴(kuò)展)采樣，代表以上述的12.5KHz的接收頻率采樣的，從而在RPU和耳機(jī)之間產(chǎn)生100Kbit/sec有效的音頻數(shù)據(jù)速率的音頻波形的一個(gè)值。本領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，可以有許多其它的音頻波形數(shù)據(jù)格式，其范圍從Federal Standard 1016的4.8 Kbit/sec碼激勵(lì)的線性預(yù)測(cè)(CELP)技術(shù)到CD唱片播放器中通常使用的2.1168 Kbit/sec格式。對(duì)于為全特征較佳實(shí)施例的說明而選擇的100 Kbit/sec數(shù)據(jù)格式允許使用適用于包括話音和音樂的所有聲音的簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)編碼方法。和使用較復(fù)雜的電路實(shí)現(xiàn)較低數(shù)據(jù)速率的系統(tǒng)不同，壓擴(kuò)技術(shù)允許在耳機(jī)中使用簡(jiǎn)單的編碼器和譯碼器(見“Digital Processing of Speech Signals”L.R.Rabiher andR.W.Schafer，Prentice-Hall，Inc.，1978中關(guān)于瞬時(shí)壓擴(kuò)的討論)。8位壓擴(kuò)的音頻數(shù)據(jù)一般提供11位均勻量化的的感覺等效。系統(tǒng)的細(xì)節(jié)示于圖8，其中麥克風(fēng)875和8位壓縮模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)880相連，并且所得的數(shù)字采樣被輸入到ASIC845用于擴(kuò)展耳機(jī)的功能。ASIC845接著將數(shù)據(jù)采樣放入回答數(shù)據(jù)寄存器825中。類似地，ASIC845從詢問數(shù)據(jù)寄存器820中讀出數(shù)據(jù)并把采樣傳遞到和耳機(jī)揚(yáng)聲器855相連的8位擴(kuò)展數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)850。12.5KHz的接收頻率允許忠實(shí)地再現(xiàn)低于6KHz的所有音頻分量，同時(shí)提供附加的250Hz(即4％)的防護(hù)頻帶用于抗擾濾波器(設(shè)置在A/D880和D/A850轉(zhuǎn)換器中)。注意偶然的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤一般人的聽覺系統(tǒng)檢測(cè)不到，因此，不需要錯(cuò)誤校正或重發(fā)音頻數(shù)據(jù)。在8位的音頻數(shù)據(jù)段之后是1位的用于低速率臨界非音頻數(shù)據(jù)的輔助數(shù)據(jù)字段。來自許多連續(xù)的詢問中的輔助數(shù)據(jù)位值在耳機(jī)ASIC845的內(nèi)部寄存器中組合，形成任何所需長(zhǎng)度(即任何合理的位數(shù))的信息，并且這種信息可以從耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器返回RPU詢問器(和DSP948)(在ASIC845的控制下)，用于確認(rèn)是否需要并且在需要時(shí)重新發(fā)送。例如如后所述的關(guān)于耳機(jī)的缺省設(shè)置的信息通過詢問輔助鏈路通信。在較佳實(shí)施例的這一特定的實(shí)施中，輔助鏈路數(shù)據(jù)的格式類似于PPM數(shù)據(jù)傳輸使用的脈沖格式。具體地說，當(dāng)同步序列“1，0，0，0”作為ASIC845裝配來自4個(gè)連續(xù)的詢問的輔助位的結(jié)果而被接收時(shí)，輔助鏈路信息開始。通過裝配來自下兩個(gè)詢問的輔助位而收到“1，0”(“0，1”)表示邏輯“1”(“0”)用于第一輔助鏈路信息位，對(duì)于其它位也是如此，直到遇到下一個(gè)同步序列。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，許多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議可在輔助數(shù)據(jù)鏈路上使用，但這種協(xié)議的討論超出了本文的范圍。在發(fā)送輔助位之后，詢問器插入一個(gè)100納秒的間隙，在此期間，較高RF功率的輸出電路被選通，用于未調(diào)制的回答間隔52的脈沖(即開關(guān)914打開而開關(guān)910，918和912都被設(shè)置為和圖9所示的位置相反的位置)。在詢問間隔50的最后的100納秒的間隙也允許耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器中的60MHz的振蕩器835如同由ASIC845控制一樣導(dǎo)通一段時(shí)間。
回答數(shù)據(jù)格式來自正確尋址的耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器的回答53以50納秒的用于DPSK數(shù)據(jù)同步(DPSK同步)的發(fā)送開始。具體地說，如果在RPU的回答處理器中使用延遲乘法解調(diào)器934，則延遲線936必須被DPSK同步發(fā)送初始化，以便正確地譯碼隨后的DPSK數(shù)據(jù)。DPSK同步位和隨后的數(shù)據(jù)位出現(xiàn)在規(guī)則的均勻的50納秒的位間隔中。在這種特定的實(shí)施中使用的DPSK數(shù)據(jù)位編碼技術(shù)如下如果前面為反向，則位間隔代表邏輯“1”(否則位間隔代表邏輯“0”)。8位音頻數(shù)據(jù)字段跟在DPSK同步位的后面，并且首先發(fā)送最高有效位，以便減少由干擾脈沖引起的任何錯(cuò)誤的沖擊。8位的音頻數(shù)據(jù)按照前述被壓擴(kuò)，以便用于詢問數(shù)據(jù)格式。音頻數(shù)據(jù)后面是輔助數(shù)據(jù)位，在形式上和功能上和前述的詢問輔助數(shù)據(jù)位類似。例如耳機(jī)電池電壓電平的信息通過回答輔助鏈路間隙通信。例如，耳機(jī)電池860的電壓可以使用4位A/D轉(zhuǎn)換器865采樣，所得數(shù)據(jù)被輸入到ASIC845，以便被包含在包括在許多順序回答中的輔助數(shù)據(jù)位的回答輔助鏈路中。每個(gè)回答的最后位是奇偶位，用于干擾檢測(cè)(如前所述)，通過耳機(jī)的ASIC845中的邏輯計(jì)算。使用在詢問51中接收的并在回答53中發(fā)送的所有音頻和輔助數(shù)據(jù)位計(jì)算奇偶位的值。使用奇數(shù)奇偶校驗(yàn)以確保至少一個(gè)回答位的值為邏輯“1”，使得沒有任何反相的回答表示耳機(jī)故障。當(dāng)在使用在詢問51發(fā)送的和在回答53接收的所有音頻和輔助數(shù)據(jù)位在RPU DSP948中產(chǎn)生的奇數(shù)奇偶校驗(yàn)位和接收的回答奇偶校驗(yàn)位不一致時(shí)，出現(xiàn)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤。注意雖然在每個(gè)詢問/回答周期發(fā)送了等效的39，但只有18位用于數(shù)據(jù)傳遞，從這種觀點(diǎn)看來，此處所述的詢問和回答格式的效率是相當(dāng)?shù)偷?。本領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，可能有許多更有效的格式。例如，用于詢問51和回答53的8位的音頻數(shù)據(jù)段可被加倍，增加到16位音頻數(shù)據(jù)段，使每個(gè)字段含有兩個(gè)8位采樣，并且所得的詢問/回答接收頻率可被減少一倍(同時(shí)保持音頻采樣頻率為常數(shù)12.5MHz)。然而，此處使用的格式是用于說明的目的，并且使得全特征的較佳實(shí)施例的實(shí)施簡(jiǎn)單。
RF發(fā)送功率限制此處所述的本發(fā)明的全特征實(shí)施例被設(shè)計(jì)用于在47CFR Ch.1，Para.15.249下非許可操作。如前所述，從系統(tǒng)發(fā)送的RF功率必須不超過0.75mW的平均值和75mW的峰值。從耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的功率在這種全特征實(shí)施例中一般為0.2mW，可以被忽略。48mW的峰值RPU發(fā)送功率也在75mW的限制以下。注意加在50歐姆負(fù)載上的峰值對(duì)峰值為4.5V的正弦波電壓消耗50mW的功率，因此可廣泛地得到適用于RPU詢問器的電池(例如9V)。對(duì)于雙聲道操作的最為嚴(yán)重的情況，RPU平均每0.04毫秒發(fā)送一次詢問。因此，在每個(gè)詢問/回答周期允許的能量是0.75×0.04msec＝0.03微焦耳。實(shí)際上被RPU發(fā)送的能量在詢問間隔期間為26×0.0001msec×1.35mW＝0.00338微焦耳，在回答間隔期間為0.00055msec×48mW＝0.0264微焦耳，在每個(gè)詢問/回答周期共0.02978微焦耳(小于允許的限制0.03微焦耳)。因此，在最嚴(yán)重的情況下，RPU的平均傳輸功率為(0.02978微焦耳)/(0.04msec)＝0.7445mW，在0.75mW的平均功率限制以下。按照ANSI/IEEE Standard C95.1-1991，對(duì)于6GHz的RF輻射的最大允許暴露為在15分鐘平均每平方厘米4mW，并應(yīng)避免對(duì)眼睛的暴露和試驗(yàn)。來自此處所述系統(tǒng)的暴露當(dāng)遵守本領(lǐng)域中熟知的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法時(shí)，遠(yuǎn)低于允許的限制。暴露還遠(yuǎn)低于據(jù)信是絕對(duì)安全的每平方厘米1mW(見Microwave Radiation Hazards section of“Reference Data for RadioEngineers”)。
RF鏈路功率預(yù)算使用前述的公式對(duì)于5760MHz的詢問在0.6米(2英尺)距離內(nèi)的自由空間路徑損失大約為43dB。因?yàn)樵赗PU發(fā)送的詢問功率電平為+1.3dBm，所以在耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器接收到的詢問功率電平大約為+1.3dBm-43dB＝-41.7dBm。為了確保可利用的鏈路處于所有可能的物理結(jié)構(gòu)之下，通過分集轉(zhuǎn)換從而處于不同方位的多路RPU偶極天線是理想的(即如圖9所示，在DSP948的控制下由開關(guān)902選擇可和耳機(jī)最好地進(jìn)行通信的天線900)。根據(jù)耳機(jī)相對(duì)于RPU的方向(即把RPU帶在肚臍附近的皮帶上相對(duì)于帶在口袋中)也可以表明環(huán)形天線枝術(shù)是適用的。其細(xì)節(jié)可見“The ARRL Handbook for the Rdio Amateur”中關(guān)于環(huán)形極化的討論。這種在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的RPU天線的考慮是需要的，以便確保鏈路損失不超過可接受的值，并且及其希望把從RPU輻射的能量引向耳機(jī)并最大程度地遠(yuǎn)離用戶身體。對(duì)于在耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器接收的PPM脈沖，-42dBm的詢問電平對(duì)于操作一般具有-54dBm切向靈敏度的轉(zhuǎn)發(fā)器的檢測(cè)二極管(圖4的二極管43)是過量的，對(duì)該詢問產(chǎn)生12dB SNR(信噪比)。在回答期間，檢測(cè)器的二極管43使用on/off調(diào)制起混頻器作用?？梢宰C明on/off調(diào)制產(chǎn)生10dB的轉(zhuǎn)換損失，即所需的輸出信號(hào)電壓比輸入信號(hào)電壓少大約3.14倍(其推導(dǎo)見用于三角測(cè)量中的函數(shù)積關(guān)系式和“CRC Standard Mathematical Tables”中的方波的富氏展開)。雖然這損失比一般和雙平衡混頻器有關(guān)的7dB的轉(zhuǎn)換損失相當(dāng)大，但此處使用的單二極管方法能夠使用非常低的功率驅(qū)動(dòng)電平操作(和通常使用的雙平衡混頻器不同)。因?yàn)樵诨卮痖g隔期間RPU發(fā)送+16.8 dBm的未調(diào)制的載波脈沖，所以在轉(zhuǎn)發(fā)器的回答發(fā)送的RF功率電平大約是+16.8dBm-43dB-10dB＝-36.2dBm，5820MHz。對(duì)于從耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器到RPU的回答的自由空間路徑損失和詢問的相同即43dB。在RPU接收的最終回答電平是-36.2dBm-43dB＝79.2dBm。在RPU的最小可檢測(cè)的回答電平由系統(tǒng)熱噪聲確定，表示為P＝KTBF，其中P是以W計(jì)的噪聲功率，K是Boltzmann常數(shù)(1.38E-23焦耳/K)，T是系統(tǒng)噪聲溫度(室溫或290K)，B是回答信號(hào)帶寬，(圖3取為30E+6Hz)，F(xiàn)是噪聲系數(shù)(細(xì)節(jié)見“Phaselock Techniques”byF.M.Gardner，JOHN Wiley & Sons，1979關(guān)于噪聲原理的討論或見“Reference Data for Radio Engineers”中的空間通信部分)?？捎糜?GHz操作的現(xiàn)代低噪聲元件例如前述的HP ATF-36077具有接近于1的噪聲系數(shù)(F＝1，或0dB)。最終的系統(tǒng)噪聲是P＝1.2E-13W，或-99fdBm，對(duì)于回答產(chǎn)生20dB的SNR。注意對(duì)于回答的SNR選擇得大于詢問的SNR，因?yàn)閷?duì)于此處說明的實(shí)施例，插入鏈路路徑中的任何損失對(duì)回答的影響大于對(duì)詢問的影響。例如，如果路徑損失增加8dB，對(duì)于詢問鏈路的SNR減少8dB(從12dB到4dB)，而對(duì)于回答鏈路，SNR減少16dB(從20dB到4dB)。
相互的RF干擾在此處說明的全特征實(shí)施例的實(shí)施中，一個(gè)詢問/回答周期平均每80毫秒在RPU和每個(gè)耳機(jī)之間發(fā)生一次。因?yàn)槊總€(gè)詢問/回答周期具有6150納秒的持續(xù)時(shí)間，固有13個(gè)不重疊的時(shí)隙可被利用進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，以便阻止接近的用戶之間的相互RF干擾。因?yàn)槊總€(gè)雙聲道用戶需要兩個(gè)時(shí)隙(每個(gè)耳機(jī)一個(gè))，所以此處所述的系統(tǒng)足夠用于6個(gè)接近的用戶。如果來自其它用戶的RPU的最大脈沖電平低于來自用戶本身的RPU的所有脈沖電平至少6dB，來自另一個(gè)用戶的RPU的詢問一般不干擾來自用戶本身的RPU的詢問。例如，如果用戶本身的RPU在用戶耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器的檢測(cè)器二極管處產(chǎn)生-42dBm的PPM詢問脈沖，則由離開某一距離的另一RPU的發(fā)送引起的在同一檢測(cè)器二極管處的-48dBm的脈沖電平一般不會(huì)由于PPM同步檢測(cè)錯(cuò)誤而影響正確操作，也不會(huì)引起PPM數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。這樣，來自距離7.3米(24英尺)以上的RPU的+16.8dBm的自由空間路徑損失為65dB的脈沖一般不會(huì)干擾用戶的系統(tǒng)，因?yàn)樵跈z測(cè)器二極管處測(cè)量的最終脈沖電平是16.8dBm-65dB＝-48，2dBm。因而，距離7.3米(24英尺)以上的類似的單元的操作不需要通過使用時(shí)分多路復(fù)用相互同步。注意距離1.2米(4.3英尺)以上的使用時(shí)分多路復(fù)用的兩個(gè)類似單元可以共用具有重疊的PPM和DPSK脈沖的同一時(shí)隙，因?yàn)樵谶@一距離自由空間路徑損失是50dB和+13dBm(1.35mW)-50dB＝-48.7dBm。
最嚴(yán)重干擾情況下的幾何結(jié)構(gòu)由于人體和和座位的屏蔽效應(yīng)，人群及大會(huì)堂的座位不代表最嚴(yán)重干擾的幾何結(jié)構(gòu)。此外，站在一個(gè)圓圈中的雙聲道用戶，由于當(dāng)更多的用戶加入圓圈時(shí)圓圈直徑的增加和頭部屏蔽效應(yīng)，也不代表最壞情況下的干擾幾何結(jié)構(gòu)。已知的最壞情況發(fā)生在教師60，如圖6的鳥瞰圖所示，此時(shí)有7個(gè)學(xué)生61到67肩并肩地站在教師前面形成一個(gè)半圓。為了分析的目的，假定教師和學(xué)生都是雙聲道用戶，具有位于肚臍附近的RPU。教師的耳廓(外耳耳骨)對(duì)來自可能站在教師后面的任何學(xué)生提供屏蔽。具有0.46米(2.8英尺)肩寬的7個(gè)學(xué)生可以站在距離教師0.86米處。學(xué)生增加使得增加和教師之間的徑向距離并減少相互干擾。注意因?yàn)閳D6所示為8個(gè)雙聲道用戶，如果不能共用系統(tǒng)提供的13個(gè)時(shí)隙，則需要16個(gè)時(shí)隙。因?yàn)樵S多用戶之間的距離大于1.2米，這些用戶可以如前所述共用一個(gè)相同的時(shí)隙，雖然此處不考慮這種可能性。存在許多解決方法(即無干擾時(shí)隙分配)，對(duì)于圖6所示的幾何結(jié)構(gòu)，一些方法需要小于10個(gè)時(shí)隙。作為一個(gè)例子，考慮一種方法，其中只使用頭屏蔽為多個(gè)RPU提供共用一個(gè)時(shí)隙的能力，并且使用所有13個(gè)時(shí)隙。在圖6中，實(shí)線用于表示耳機(jī)和RPU之間的視線路徑，而虛線表示由于頭屏蔽的高損失而導(dǎo)致的無干擾路徑。用戶的左耳用字母L表示，而右耳用字母R表示。圖6說明這樣一種情況，其中教師60的左耳(右耳)使用1#(2#)時(shí)隙，學(xué)生67的左耳(右耳)使用3#(4#)時(shí)隙，學(xué)生61的左耳使用5#時(shí)隙，學(xué)生62的右耳使用6#時(shí)隙，學(xué)生63的左耳使用7#時(shí)隙，學(xué)生64的右耳使用8#時(shí)隙，學(xué)生65的左耳使用9#時(shí)隙，學(xué)生66的右耳使用10#時(shí)隙，11#時(shí)隙由學(xué)生61的右耳和學(xué)生62的左耳共用，12#時(shí)隙由學(xué)生63的右耳和學(xué)生64的左耳共用，13#時(shí)隙由學(xué)生65的右耳和學(xué)生66的左耳共用。注意時(shí)隙號(hào)的命名是任意的。因?yàn)橛性S多解決方法，使所有單元達(dá)到可接受的穩(wěn)態(tài)解所需的時(shí)間最小。當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，通過使用前述的時(shí)域多路復(fù)用技術(shù)連續(xù)尋找新的可接受的穩(wěn)態(tài)解使其助聽系統(tǒng)自動(dòng)適應(yīng)。這一分析表明，大多數(shù)用戶可以接近地操作而中斷性的相互干擾。
RPU形狀因數(shù)遠(yuǎn)程處理器單元可以具有各種形狀因數(shù)，在此說明其中的幾個(gè)。RPU可以作為手表佩戴或作為其它不引人注意的飾物帶在口袋或錢包里，或帶在皮帶上或帶在衣服下面。當(dāng)需要RPU功能的手動(dòng)操作(例如參數(shù)設(shè)置的控制或數(shù)據(jù)輸入)時(shí)，可以使用和其相連或裝在其殼體內(nèi)的鍵盤。鍵盤可以包括全部微型字母數(shù)字鍵盤，或可以包括幾個(gè)簡(jiǎn)單的控制，具有很大的按鈕由不甚熟練的用戶使用。如果需要，鍵盤可以隱蔽地操作，例如位于用戶的口袋中。一種可能的感興趣的形狀因數(shù)示于圖7，其中RPU殼體70是54mm寬，85.6mm長(zhǎng)，10.5mm厚的PCMCIA(Personal Computer Memory Card Internationl)Type IIIPC Card。該單元具有字母數(shù)字液晶顯示71，一對(duì)大按鈕72，用于通過莫爾斯碼(或借助于對(duì)一個(gè)或幾個(gè)RPU鍵按順序施加壓力由用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的任何其它的碼)，和全部微型字母數(shù)字鍵盤進(jìn)行快速而隱秘的數(shù)據(jù)輸入。莫爾斯碼數(shù)據(jù)輸入速率范圍從每分鐘5個(gè)字(新手)到每分鐘50個(gè)字(熟練)，并且用戶只發(fā)出莫爾斯碼(一般比接收容易)。關(guān)于莫爾斯碼的說明，電子鍵和使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行莫爾斯碼的自動(dòng)接收參見“The ARRL Handbook for the Radio Amateur”。為了操作字母數(shù)字鍵盤，用戶按下所需字符鍵，然后根據(jù)需要按下LFT或RHT鍵。例如，通過按下ABC鍵73，在顯示器71上顯示字母B，接著按LFT鍵74，使顯示的字母B改變?yōu)樽帜窤。12個(gè)其它的字符(句號(hào)，逗號(hào)等)被印在殼體70上，在每個(gè)字符鍵的上方有一個(gè)(未示出)。當(dāng)按下相應(yīng)的字符鍵然后按下ALT鍵時(shí)，其它的字符出現(xiàn)在顯示器上。注意輸入一個(gè)字符不超過兩次擊鍵。當(dāng)顯示的信息準(zhǔn)備從用戶發(fā)送到RPU DSP時(shí)按下ENT鍵76，左右箭頭(圖7中艱難77)用于編輯信息，電源接通和清除鍵(ON/C)以及電源斷開鍵(圖7中OFF鍵78)用于控制RPU的電源。如圖9所示，DSP948例如摩托羅拉DSP56L002集成電路可以提供用于鍵盤946，顯示器954，莫爾斯碼鍵936以及前述的和后面將要說明的其它RPU特征所需的處理器的功能。
錯(cuò)放系統(tǒng)元件的定位在本發(fā)明中可以使用的這種現(xiàn)代CIC助聽耳機(jī)10可以比棉簽頭還小，因而容易錯(cuò)放(如小的RPU16)。如果耳機(jī)和RPU17之間的雙向無線鏈路在某一時(shí)間間隔中斷，如RPU被錯(cuò)放時(shí)發(fā)生的那樣，耳機(jī)則自動(dòng)模擬獨(dú)立的CIC助聽操作，并且RPU按前述方法檢測(cè)鏈路中斷，通過減少其和耳機(jī)通信的次數(shù)節(jié)省功率。如果在某個(gè)時(shí)間間隔(例如0.1秒)耳機(jī)10沒有收到來自RPU16的詢問，例如由耳機(jī)ASIC 845中的可重觸發(fā)單穩(wěn)多諧振蕩器電路(在現(xiàn)有技術(shù)中也稱為“單觸發(fā)”)確定的，則ASCI開始模擬獨(dú)立的CIC助聽耳機(jī)。當(dāng)ASIC 845使通過8位壓縮A/D880來自麥克風(fēng)875的信號(hào)通過8位擴(kuò)展D/A850輸入到揚(yáng)聲器855時(shí)，則提供獨(dú)立操作。在最簡(jiǎn)單的情況下，ASIC 845從A/D 880中讀出數(shù)據(jù)，由一常數(shù)(從缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中讀出)乘以讀出的數(shù)據(jù)，從而被放大，并使結(jié)果和最大的允許值(從缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中讀出)比較，把結(jié)果寫入D/A850中。ASIC還可以進(jìn)行其它的處理(例如自適應(yīng)音量控制)。雖然在獨(dú)立方式中沒有遠(yuǎn)程處理器和通信特征可以利用，其使用來自耳機(jī)中的缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中的預(yù)選的助聽參數(shù)設(shè)置，但耳機(jī)提供一個(gè)從麥克風(fēng)到揚(yáng)聲器的有用的放大的音頻路徑。當(dāng)耳機(jī)和RPU之間的通信恢復(fù)時(shí)，由RPUDSP948產(chǎn)生的語(yǔ)言信息(例如使用合成的或預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)字化語(yǔ)音)被送到耳機(jī)，通知用戶系統(tǒng)功能已經(jīng)恢復(fù)。因而，為了定位錯(cuò)放的RPU，用戶可簡(jiǎn)單地戴上耳機(jī)同時(shí)移動(dòng)搜索RPU。當(dāng)耳機(jī)聽到來自RPU的信息時(shí)，便可以在附近找到RPU。反之，如果耳機(jī)錯(cuò)放，則用戶手動(dòng)地啟動(dòng)(例如使用鍵盤946)RPU中的搜索方式程序(即在顯示器954上表示和耳機(jī)已經(jīng)建立通信的DSP948程序)并觀察RPU顯示器954，同時(shí)移動(dòng)搜索耳機(jī)。在具有多個(gè)耳機(jī)的系統(tǒng)中，對(duì)每個(gè)耳機(jī)可以給出一個(gè)不同的顯示器954的指示。
獨(dú)立耳機(jī)操作如果耳機(jī)因任何原因不能和RPU通信，一般需要作為CIC助聽器的獨(dú)立耳機(jī)操作。其中的例子包括必須按下RPU的關(guān)斷電源鍵78關(guān)斷RPU(例如飛機(jī)起飛或保密軍事通信而禁止無線發(fā)送機(jī)操作的情況)，RPU電池或RPU其它的電子電路故障，RPU的誤移動(dòng)，以及一次無線鏈路17干擾的場(chǎng)合。注意位于耳機(jī)10內(nèi)的麥克風(fēng)最壞是帶在身上的麥克風(fēng)，因?yàn)橹挥卸鷻C(jī)麥克風(fēng)12可用于提供所需的缺省CIC助聽功能(當(dāng)麥克風(fēng)隨用戶的頭運(yùn)動(dòng)時(shí)耳機(jī)麥克風(fēng)還提供良好的聽覺定位能力，和帶在身上的麥克風(fēng)相比，還提供減低的風(fēng)的噪聲和衣服的噪聲)?？刂贫鷻C(jī)獨(dú)立操作的參數(shù)被存儲(chǔ)在耳機(jī)CIC缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中，其被ASIC 845訪問以便實(shí)現(xiàn)上述所需的獨(dú)立功能。CIC缺省參數(shù)包括但不限于正常的和最大的可允許耳機(jī)音量設(shè)置。在缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中包含的其它信息包括但不限于通信地址和L/R(左/右)選擇位。為確保CIC缺省參數(shù)存儲(chǔ)信息不能無意中被改變，只有在耳機(jī)不被使用時(shí)，例如在耳機(jī)電池860充電時(shí)才允許改變。電池充電檢測(cè)器840對(duì)通常用于耳機(jī)電池充電的高電平的磁場(chǎng)敏感，當(dāng)收到來自RPU的合適的指令時(shí)，向ASIC845表明缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870的值可以改變。詳細(xì)地說，為了改變耳機(jī)CIC缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中的信息，用戶首先啟動(dòng)耳機(jī)電池充電系統(tǒng)，例如通過把耳機(jī)放在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的充電器/存儲(chǔ)器托架上。然后使用RPU鍵盤946向DSP948輸入指令表明用戶需要改變?nèi)笔?shù)存儲(chǔ)器870中的信息，接著存儲(chǔ)新的信息。DSP948使RPU發(fā)送一個(gè)具有保留的地址碼的詢問，在RPU的通信范圍內(nèi)，所有正在被充電的耳機(jī)對(duì)該地址碼都能接收。然后通過RPU使用許多連續(xù)詢問的輔助位字段發(fā)送最終要被輸入給耳機(jī)缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870的信息，所述詢問被耳機(jī)接收，在ASIC 845的控制下把所需信息輸入CIC缺省參數(shù)存儲(chǔ)器870中。
正常系統(tǒng)操作的細(xì)節(jié)在具有無線遠(yuǎn)程處理器的助聽器的正常操作期間，來自周圍環(huán)境的聲音被耳機(jī)內(nèi)的麥克風(fēng)拾取，并通過一次雙向無線鏈路17向RPU16和其它信息(例如表示耳機(jī)電池電壓的由A/D865的轉(zhuǎn)換器獲得的并在許多連續(xù)的回答中的輔助位的耳機(jī)ASIC 845的控制下發(fā)送的數(shù)據(jù))一起發(fā)送，其中音頻信號(hào)按照用戶的需要被放大。信號(hào)放大由在通常使用RPU DSP948現(xiàn)有技術(shù)中的許多方法之一實(shí)現(xiàn)。放大的音頻信號(hào)可以和其它信息(例如在DSP948中產(chǎn)生的合成語(yǔ)音，通知上述的耳機(jī)電池電壓低)結(jié)合，通過一次無線鏈路17從RPU16向耳機(jī)10發(fā)送，其中它們被揚(yáng)聲器5轉(zhuǎn)換成只能被用戶11聽見的聲音。在RPU16中可以提供一個(gè)輔助揚(yáng)聲器作為外圍950的器件，使用戶之外的人可以聽到和耳機(jī)揚(yáng)聲器15產(chǎn)生的聲音相同的聲音，如果需要的話(例如當(dāng)用戶之外的人希望使用系統(tǒng)的選擇的蜂窩電話功能時(shí))。一個(gè)不同的選擇的二次雙向無線鏈路(圖9中示為作為二次無線鏈路電路944的RPU的一部分，或者通過線路或其它裝置例如紅外線無線鏈路18和RPU相連，并示為圖1的選擇的二次無線鏈路電路19)可用于在RPU和蜂窩電話系統(tǒng)或其它信息源之間通信。如果需要，可以以偶然觀察者不能察覺的方式，利用適用于隱秘?cái)?shù)據(jù)輸入或RPU中語(yǔ)音識(shí)別功能的RPU鍵盤(例如使用現(xiàn)有技術(shù)中任何通用的RPU 948的技術(shù))控制助聽器參數(shù)(例如由RPU DSP 948進(jìn)行的放大電平設(shè)置)和電話撥號(hào)功能(例如使用存儲(chǔ)在RPU DSP 948中的信息對(duì)預(yù)定電話號(hào)的自動(dòng)撥號(hào))。
具有聽力保護(hù)的雙向定向噪聲消除的助聽系統(tǒng)兩個(gè)耳機(jī)(敏感耳朵一個(gè))和RPU可用于具有聽力保護(hù)特征的雙向定向噪聲消除的助聽系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在助聽的同時(shí)為聽力損傷用戶的殘余聽力提供某些保護(hù)措施。注意本發(fā)明提供的聽力保護(hù)目前未被確認(rèn)作為被批準(zhǔn)供高噪聲環(huán)境使用的OSHA(Occupational Safety and Health Administration)的替代物。本發(fā)明的聽力保護(hù)特征也可被沒有聽力損傷而希望避免損傷的用戶利用。在用作具有高危險(xiǎn)聽力損傷的人員例如救火隊(duì)員，獵手和步兵的輔助裝置時(shí)，該系統(tǒng)也可以提供聽力增強(qiáng)(例如放大)功能，用于良好的音頻檢測(cè)和測(cè)向能力，以及為大聲設(shè)備肩射武器或短程炮兵提供聽力保護(hù)。該系統(tǒng)也能掩蓋耳鳴并進(jìn)行有效的噪聲消除，從而通過使用在本領(lǐng)域中熟知的并在RPUU DSP 948中實(shí)施的技術(shù)可以增強(qiáng)用戶的精神集中的能力。通過限制耳機(jī)產(chǎn)生的音頻信號(hào)的大小(這種限制在ASIC845的控制下在耳機(jī)中進(jìn)行)并且通過使耳機(jī)產(chǎn)生和環(huán)境聲音相反的聲波而有效地消除大的聲音(使用在本領(lǐng)域中熟知的并在RPU DSP 948中實(shí)施的技術(shù))，從而提供聽力保護(hù)功能。使用在本領(lǐng)域中熟知的技術(shù)和電路的任何一種，例如在摩托羅拉DSP56200 LMS濾波器集成電路中實(shí)施的Variations of the Least Mean Squares(LMS)技術(shù)，或在通用的RPU DSP 948中實(shí)施的等效函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)消除背景噪聲和競(jìng)爭(zhēng)的談話者。注意為提供所有的雙聲道信號(hào)處理功能，在來自左耳機(jī)的回答中包含的數(shù)據(jù)(即來自左耳麥克風(fēng)的音頻數(shù)據(jù))在RPU DSP 948中和來自右耳機(jī)的回答中包含的其它數(shù)據(jù)(即來自右耳麥克風(fēng)的音頻數(shù)據(jù))聯(lián)合處理。因此，從RPU通過RPU詢問向左右耳機(jī)揚(yáng)聲器發(fā)送的處理的音頻數(shù)據(jù)是通過耳機(jī)的回答從左右耳機(jī)麥克風(fēng)接收的數(shù)據(jù)的函數(shù)。
非請(qǐng)求的信息如果需要，本發(fā)明可以用不為偶然的觀察者所察覺的方式對(duì)系統(tǒng)用戶提供有用的非請(qǐng)求信息(即由系統(tǒng)自動(dòng)地提供給用戶的信息，而不是用戶請(qǐng)求得到的信息)。關(guān)于助聽系統(tǒng)本身的狀態(tài)的信息，例如語(yǔ)音警告耳機(jī)或RPU的電池電壓低，被提供給用戶，如前所述。心跳速率的自動(dòng)測(cè)量，體溫和散步走的距離，都可以由RPU16或耳機(jī)10中的傳感器950拾取，并被存儲(chǔ)在RPU DSP 948中。傳感器測(cè)量可通過在RPU DSP948中使用在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的任何合成技術(shù)，包括預(yù)先記錄的數(shù)字化語(yǔ)音的重放，用合成的語(yǔ)音向用戶報(bào)告。在RPU DSP 948中產(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)然后被加到已經(jīng)從RPU向耳機(jī)發(fā)出的處理的音頻信號(hào)上。RPU還可以在DSP中含有信息的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，包括表示一天時(shí)間的時(shí)鐘，能使用戶知道何時(shí)服藥以及服用何種藥物，給用戶以語(yǔ)音指示。一個(gè)連接于RPU的傳感器950可以連續(xù)地監(jiān)視糖尿病用戶的血糖含量，使系統(tǒng)提供關(guān)于胰島素注射量的語(yǔ)音指示。通過使用在RPU DSP 948中實(shí)施的程序，該系統(tǒng)還可以提醒用戶在給定時(shí)間處于某一位置(約會(huì)提醒器)并提供當(dāng)前位置信息(根據(jù)來自傳感器950的輸入)并對(duì)個(gè)人例如住療養(yǎng)院者提供指示。
請(qǐng)求信息如果需要，系統(tǒng)可以響應(yīng)用戶要求(例如通過RPU鍵盤946，莫爾斯碼鍵956或使用在RPU DSP 948中實(shí)施的語(yǔ)音識(shí)別能力)，以使偶然觀察者察覺不到的方式提供請(qǐng)求信息(例如通過耳機(jī)揚(yáng)聲器15)。在這個(gè)方面，系統(tǒng)作為“虛擬手機(jī)”通信輔助裝置，在許多應(yīng)用中替代常規(guī)的電話手機(jī)(雖然用戶另外可以以通常的方式和常規(guī)的手機(jī)或揚(yáng)聲器電話通信)。為實(shí)現(xiàn)虛擬手機(jī)功能RPU16配備有選擇的二次無線鏈路電路19，以便和電話或其它通信網(wǎng)絡(luò)通信。二次無線鏈路是和耳機(jī)與RPU之間的一次無線鏈路分開的，不會(huì)對(duì)其進(jìn)行干擾。在二次無線鏈路發(fā)送相當(dāng)高的功率并且二次鏈路中的發(fā)送機(jī)被集成在RPU的應(yīng)用中，可把RPU設(shè)置在離開重要器官的腕部或肘部，以便減少和常規(guī)無線手機(jī)有關(guān)的任何可能的損害健康的危險(xiǎn)。注意耳機(jī)和RPU之間的一次鏈路17上的發(fā)送使用極低的功率電平，該電平尚未發(fā)現(xiàn)帶來?yè)p害健康的危險(xiǎn)(專門的建議見“Reference Data for Radio Engineers”中的微波輻射的危險(xiǎn)部分和ANSI/IEEE C95.1-1991)。此外，一個(gè)不和RPU集成在一起的單獨(dú)的蜂窩電話收發(fā)機(jī)可以戴在用戶的腕部或肘部，并通過有線或無線雙向鏈路，例如圖1所示的鏈路18，和用戶口袋中的RPU(它又和一個(gè)或幾個(gè)耳機(jī)通信)通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用任何數(shù)量的這種鏈路支持本發(fā)明的操作，并可以使用能進(jìn)行線路連接的采用許多不同的無線傳輸介質(zhì)(例如紅外線或超聲波)和頻率的鏈路。
獲得請(qǐng)求信息為了獲得請(qǐng)求信息，用戶請(qǐng)求以在現(xiàn)有技術(shù)中各種已知的方式被處理，包括通過在RPU上的一個(gè)或幾個(gè)按鈕輸入，和在RPU電子電路中執(zhí)行的語(yǔ)音識(shí)別計(jì)算機(jī)程序。如果需要，可以幾乎只使用語(yǔ)音識(shí)別，從而幾乎可以取消所有RPU按鈕控制。由RPU識(shí)別的語(yǔ)音指令可以使RPU開始處理，例如改變助聽參數(shù)設(shè)置(例如音量)，或通過二次無線鏈路啟動(dòng)分散的無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備與環(huán)境控制(例如幫助身體殘疾者)。RPU電路還可以使用戶通過口述某個(gè)預(yù)定的指令對(duì)所需電話進(jìn)行語(yǔ)音撥號(hào)。語(yǔ)音指令被耳機(jī)10作為音頻信號(hào)接收，并發(fā)送給RPU16。RPU可以包括一個(gè)低成本的和說話者相關(guān)的不同語(yǔ)調(diào)有限詞匯語(yǔ)音識(shí)別器，其能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的電話撥號(hào)和其它例如助聽參數(shù)控制的簡(jiǎn)單功能。這種語(yǔ)音識(shí)別器包括在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的一個(gè)集成電路，其可以連接作為外圍設(shè)備950的DSP 948。此外，可通過DSP 948本身實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別功能。當(dāng)合適的語(yǔ)音指令序列被識(shí)別時(shí)，RPU通過二次無線鏈路電路944和電話系統(tǒng)正確地連接。電話連接可在RPU和蜂窩電話，衛(wèi)星，或其它固定的或移動(dòng)資源之間進(jìn)行。在緊急情況下，除去通過二次無線鏈路電路944提供正常的電話語(yǔ)音通信之外，系統(tǒng)可以自動(dòng)地?fù)芡ㄒ粋€(gè)合適的緊急服務(wù)電話(根據(jù)用戶預(yù)先在RPUDSP 948中存儲(chǔ)的信息)，發(fā)送關(guān)于位置，當(dāng)前健康狀態(tài)(例如心跳速率)和病歷數(shù)據(jù)(被存儲(chǔ)在RPU DSP 948中)的語(yǔ)音或數(shù)字信息。
傳感器和外圍設(shè)備許多傳感器和外圍設(shè)備950可以設(shè)置在RPU內(nèi)或通過有線或無線方式和其相連，并由用戶控制(借助于通過鍵盤946，莫爾斯碼鍵956或語(yǔ)音識(shí)別向RPU DSP 948輸入)，以便提供請(qǐng)求的和非請(qǐng)求的信息。也可以通過二次無線鏈路或民用廣播無線電接收機(jī)從預(yù)先存儲(chǔ)的信息中提供音樂，其中包括磁帶，CD盤，電話服務(wù)業(yè)務(wù)。在療養(yǎng)院應(yīng)用中可以從在特定位置的發(fā)送機(jī)向RPU提供用戶位置信息。也可以使用自含的用戶攜帶的慣性導(dǎo)航裝置(具有固態(tài)陀螺，加速度計(jì)和羅盤)或全球定位系統(tǒng)接收機(jī)。用于步兵的RPU傳感器可以包括許多類型的檢測(cè)器，例如RF檢測(cè)器(例如雷達(dá)檢測(cè)能力)。核/生物/化學(xué)武器檢測(cè)器，紅外或激光檢測(cè)器和金屬檢測(cè)器。由RPU DSP 948發(fā)出的合適的語(yǔ)音警告或不同的警告音調(diào)從RPU16被送到耳機(jī)10，最終由用戶作為音頻信號(hào)接收。
二次鏈路應(yīng)用在步兵或救火隊(duì)員應(yīng)用中，二次無線鏈路電路19可以包括直接訪問其它用戶的RPU或和無線電“基站”通信的能力，供使用或不使用一般用戶電話系統(tǒng)構(gòu)成局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。在二次鏈路上的收發(fā)機(jī)允許許多單元互相接近地操作，如果需要保密，低概率的信號(hào)攔截和對(duì)故意干擾(人為干擾)的抗擾性，可以在所有的鏈路上(一次和二次)使用本領(lǐng)域中熟知的擴(kuò)展頻譜技術(shù)。在要求同聲翻譯和緊急命令例如救火或多國(guó)聯(lián)合作戰(zhàn)的情況下，可能需要通過二次鏈路電路19和中央控制人員連接。注意例如在救火的應(yīng)用中，則不必要完全隱蔽助聽系統(tǒng)，因而一個(gè)可見的RPU天線是可接受的。
RPU計(jì)算機(jī)應(yīng)用在許多情況下可使用耳機(jī)10和RPU16相結(jié)合代替搭接型電腦或個(gè)人數(shù)字輔助系統(tǒng)，并在實(shí)際上形成一種防竊系統(tǒng)。該系統(tǒng)幫助進(jìn)行電子郵件和傳真的語(yǔ)音翻譯，其中通過二次鏈路接收信息并由RPU DSP 948處理。通過二次鏈路19的電路，利用在RPU和遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)之間交換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)，該系統(tǒng)容易地實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音郵件信息和尋呼服務(wù)。RPU DSP 948可以用數(shù)字方式產(chǎn)生語(yǔ)音，使得使用本發(fā)明的發(fā)聲者可以不需外部參考例如音調(diào)管便可產(chǎn)生所需音調(diào)，并且二次鏈路的能力還可為演員和講演者提詞。如果需要和遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)連接以便訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在遠(yuǎn)方地點(diǎn)使用高能力的大詞匯語(yǔ)音識(shí)別器，以便處理在二次無線鏈路上輸入的音頻信號(hào)。注意不像有限能力的RPU語(yǔ)音識(shí)別器，它只能識(shí)別少數(shù)語(yǔ)音指令，通過二次鏈路電話連接而訪問的遠(yuǎn)方語(yǔ)音識(shí)別器不需要是小功率的和小型的，因而可以處理許多用戶。遠(yuǎn)方語(yǔ)音識(shí)別器還可以包括說話者語(yǔ)音識(shí)別能力(在本領(lǐng)域中稱為“自動(dòng)語(yǔ)音分析”)，以便阻止非法使用，對(duì)于某些應(yīng)用，這種能力在RPU中也是所需的(并且也可以實(shí)現(xiàn)，例如在RPU DSP 948中)。
二次鏈路音頻考慮在某些應(yīng)用中，用戶可能不希望從周圍的音頻環(huán)境通過二次無線鏈路發(fā)送信號(hào)。在這種情況下，可使用一種輔助耳機(jī)麥克風(fēng)，和正常的在用戶的嘴和耳朵之間的“空氣路徑”相比，它更喜歡走“骨傳導(dǎo)”路徑。網(wǎng)絡(luò)節(jié)省空間，輔助麥克風(fēng)可以和一次耳機(jī)麥克風(fēng)裝在同一個(gè)微型殼體內(nèi)。此外，當(dāng)使用兩個(gè)耳機(jī)時(shí)，可以通過本領(lǐng)域中熟知的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(例如揚(yáng)聲器電話的等效電路)使不需要的周圍聲音被除掉。注意這種雙聲道信號(hào)處理技術(shù)也可以提供方向性和背景噪聲消除，供在一耳有全聽覺而另一耳有局部損傷的用戶使用，如前面結(jié)合雙聲道助聽系統(tǒng)操作所討論的。
聽力測(cè)試本發(fā)明允許通過用戶正常佩戴的耳機(jī)進(jìn)行聽力測(cè)試，而不用另外的昂貴的測(cè)試設(shè)備。為進(jìn)行聽力測(cè)試所需的所有信號(hào)產(chǎn)生能力都可以在包括耳機(jī)0和RPU16的助聽系統(tǒng)中得到。詳細(xì)地說，RPU DSP 948可用于產(chǎn)生各種頻率和幅值的音調(diào)，以及其它為聽力測(cè)試所需的信號(hào)(例如無意義音節(jié))，它們被耳機(jī)轉(zhuǎn)換為聲波。這種音調(diào)用于進(jìn)行相對(duì)于頻率參數(shù)確定合適的增益的聽力測(cè)試，用于存儲(chǔ)在RPU DSP 948中的實(shí)現(xiàn)信號(hào)增強(qiáng)以補(bǔ)償用戶的聽力損失的程序。注意在聽力測(cè)試期間用于控制RPU DSP948的聽力測(cè)試程序可以在測(cè)試期間被暫時(shí)存儲(chǔ)在RPU DSP 948中，然后等測(cè)試完成之后將其消除，以便在正常操作期間允許再用RPU DSP 948的存儲(chǔ)器資源。聽力測(cè)試程序可通過二次無線鏈路944或有線的外圍鏈路950裝人RPU DSP 948中。
蝸形植入件前述的具有無線遠(yuǎn)程處理器的，如果需要，包括通過二次鏈路通信的助聽器的全特征較佳實(shí)施例的特征也可以用圖10所示的無線蝸形植入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。極度耳聾的蝸形植入病人可以配備和現(xiàn)有的有線連接系統(tǒng)相比具有改進(jìn)的性能，外觀和運(yùn)動(dòng)自由度的無線系統(tǒng)。蝸形植入件幾乎總是單聲道裝置，理只有一個(gè)耳朵用于特定病人的植入。因此，在存在其它說話者或背景噪聲時(shí)，病人經(jīng)常有為理解說話者的煩惱(在本領(lǐng)域中稱為“雞尾酒會(huì)效應(yīng)”)。病人也難于對(duì)照不同說話者的聲音進(jìn)行調(diào)整，使得即使在沒有競(jìng)爭(zhēng)的說話者和背景噪聲時(shí)也會(huì)話困難。我解決這一問題，用戶100配備一對(duì)CIC無線助聽耳機(jī)(左10和右10)，RPU16和無線BET植入電極驅(qū)動(dòng)單元104(其不必為偶然的觀察者看不到)。注意系統(tǒng)可以只使用一個(gè)耳機(jī)，但此處說明使用兩個(gè)耳機(jī)的更通用的系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)單元104包括類似于耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器(見圖11)中使用的收發(fā)機(jī)電路，其區(qū)別說明如下，以及現(xiàn)有技術(shù)中熟知的電極啟動(dòng)器電路112，用于驅(qū)動(dòng)蝸形植入電極113。在左右耳機(jī)中的揚(yáng)聲器15在蝸形植入應(yīng)用中并無用處，因?yàn)椴∪税愣榷@，因而可以拆除，以節(jié)省功率。詢問RF信號(hào)在路徑106上從RPU16向左耳機(jī)10行進(jìn)，相同的詢問RF信號(hào)通過另一個(gè)路徑109從RPU向驅(qū)動(dòng)器單元104行進(jìn)。左耳機(jī)10可以響應(yīng)含在詢問中的特定地址位圖形，如前所述，驅(qū)動(dòng)器單元104也可以響應(yīng)相同的地址。在詢問中的音頻和輔助數(shù)據(jù)位同時(shí)由左耳機(jī)10和驅(qū)動(dòng)器單元104接收。左耳機(jī)10使用接收到的數(shù)據(jù)位計(jì)算用于隨后的回答的奇偶位，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器單元104使用詢問的音頻數(shù)據(jù)位驅(qū)動(dòng)蝸形植入電極，并使用輔助位用于同步，如后所述。如果所述詢問具有通過路徑105向RPU16行進(jìn)的并含有外界音頻及其它數(shù)據(jù)的邏輯值為1的L/R(左/右)位，但驅(qū)動(dòng)器單元104不回答，則左耳機(jī)10響應(yīng)正確尋址的詢問發(fā)送一個(gè)回答。驅(qū)動(dòng)器單元104的電路和耳機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器的電路的略微的區(qū)別在于，驅(qū)動(dòng)器單元104除去響應(yīng)具有特定保留地址的詢問之外，永不通過路徑110回答，其中所述特定保留地址在處理定位一個(gè)錯(cuò)放的驅(qū)動(dòng)器單元104的在RPU DSP 948中執(zhí)行的程序期間使用，所述程序用于減少說話者關(guān)于音量電平，平均音調(diào)，音調(diào)范圍和語(yǔ)調(diào)的可變性。然后對(duì)消除噪聲的并被標(biāo)稱化的信號(hào)進(jìn)行處理，例如通過在RPU DSP 948中執(zhí)行的程序，以便產(chǎn)生合適的信號(hào)，用于通過植入的驅(qū)動(dòng)器104接著驅(qū)動(dòng)蝸形植入件的各個(gè)電極。電極驅(qū)動(dòng)器信號(hào)的數(shù)量取決于植入件的類型和在給定病人中功能電極的數(shù)量。合適的信號(hào)通過路徑109在RPU的音頻數(shù)據(jù)字段中從RPU16向植入件驅(qū)動(dòng)器104發(fā)送。然后，植入件驅(qū)動(dòng)器104接收在詢問音頻數(shù)據(jù)字段中的數(shù)據(jù)，并在ASIC 111中把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成供給電極驅(qū)動(dòng)器112的信號(hào)，借助于在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的裝置用于激勵(lì)蝸形植入件電極113。從RPU16到植入件驅(qū)動(dòng)器104的平均音頻數(shù)據(jù)的速率是200kb/sec。在現(xiàn)有技術(shù)中用于蝸形植入件的速率一般是144kb/sec(對(duì)6個(gè)電極中的每個(gè)在2000采樣/秒的速率下12位/采樣)，這一速率可以容易地被此處所述的系統(tǒng)支持。在無線蝸形植入系統(tǒng)中，從RPU16到植入件驅(qū)動(dòng)器104的200kb/sec的速率例如通過詢問輔助鏈路信息控制，所述信息提供由植入件驅(qū)動(dòng)器104ASIC 111使用，以便把接收的串行數(shù)據(jù)流分成適用于電極驅(qū)動(dòng)器112的例如以并行形式表示的數(shù)據(jù)，用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)電極113。無線蝸形植入系統(tǒng)和前述的無線助聽系統(tǒng)可以兼容，并且無線蝸形植入系統(tǒng)和無線雙聲道助聽系統(tǒng)占用相同的詢問/回答時(shí)隙數(shù)。
至此說明了本發(fā)明的較佳的和另外的實(shí)施例。本領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，對(duì)于此處所述的特定實(shí)施例會(huì)有許多其它的等效物，它們被包括在所附權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種助聽系統(tǒng)，包括適用于戴在用戶頭上的耳機(jī)和處理器單元，所述耳機(jī)包括麥克風(fēng)，用于響應(yīng)來自環(huán)境的出現(xiàn)在所述麥克風(fēng)輸入端的第一聲音，提供第一電信號(hào)，第一無線發(fā)送機(jī)，用于響應(yīng)所述第一電信號(hào)進(jìn)行第一無線發(fā)送，第一無線接收機(jī)，用于接收第二無線發(fā)送，從而產(chǎn)生第二電信號(hào)，所述第二電信號(hào)是所述第一電信號(hào)的增強(qiáng)形式，揚(yáng)聲器傳感器，用于響應(yīng)所述第二電信號(hào)把所述第二電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二聲音，所述處理器單元包括第二無線接收機(jī)，用于響應(yīng)所述第一無線發(fā)送，提供作為所述第一電信號(hào)的復(fù)制品的第三電信號(hào)，信號(hào)處理器，用于響應(yīng)所述第三電信號(hào)提供第四電信號(hào)，所述第四電信號(hào)是所述第三電信號(hào)的增強(qiáng)形式，第二無線發(fā)送機(jī)，用于響應(yīng)所述第四電信號(hào)提供所述第四電信號(hào)的所述第二無線發(fā)送，所述第二電信號(hào)是所述第四電信號(hào)的復(fù)制品。
2.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述耳機(jī)和所述處理器是隔開的，彼此隔開一個(gè)不大于最大可用通信范圍的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述耳機(jī)包括左右耳機(jī)，所述左右耳機(jī)的每一個(gè)分別產(chǎn)生一個(gè)左右所述第三信號(hào)，所述信號(hào)處理響應(yīng)所述左右所述第三信號(hào)以分別提供左右所述第四信號(hào)，左右所述耳機(jī)分別響應(yīng)左右所述第四信號(hào)。
4.一種適用于戴在用戶頭上的耳機(jī)，包括，麥克風(fēng)，用于響應(yīng)來自環(huán)境的出現(xiàn)在所述麥克風(fēng)輸入端的第一聲音，提供第一電信號(hào)，無線發(fā)送機(jī)，用于響應(yīng)所述第一電信號(hào)進(jìn)行第一無線發(fā)送，無線接收機(jī)，用于接收第二無線發(fā)送，從而產(chǎn)生第二電信號(hào)，所述第二電信號(hào)是所述第一電信號(hào)的增強(qiáng)形式，揚(yáng)聲器傳感器，用于響應(yīng)所述第二電信號(hào)把所述第二電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二聲音。
5.如權(quán)利要求4所述的耳機(jī)，包括適合于插入耳道內(nèi)的殼體，所述麥克風(fēng)，所述無線發(fā)送機(jī)，所述無線接收機(jī)和所述揚(yáng)聲器都被包含在所述殼體內(nèi)。
6.一種蝸形植入系統(tǒng)，包括適合于戴在用戶頭上的耳機(jī)，處理器單元和適合于戴在用戶頭上的電極驅(qū)動(dòng)單元，所述耳機(jī)包括麥克風(fēng)，用于響應(yīng)來自環(huán)境的出現(xiàn)在所述麥克風(fēng)輸入端的第一聲音，提供第一電信號(hào)，第一無線發(fā)送機(jī)，用于響應(yīng)所述第一電信號(hào)進(jìn)行第一無線發(fā)送，所述處理器單元包括第一無線接收機(jī)，用于響應(yīng)所述第一無線發(fā)送，提供作為所述第一電信號(hào)的復(fù)制品的第二電信號(hào)，信號(hào)處理器，用于響應(yīng)所述第二電信號(hào)提供第三電信號(hào)，第二無線發(fā)送機(jī)，用于響應(yīng)所述第三電信號(hào)提供所述第三電信號(hào)的第二無線發(fā)送，所述電極驅(qū)動(dòng)單元包括第二無線接收機(jī)，用于接收所述第二無線發(fā)送，從而產(chǎn)生第四電信號(hào)，所述第四電信號(hào)是所述第三電信號(hào)的復(fù)制品，電極驅(qū)動(dòng)器，用于響應(yīng)所述第四電信號(hào)提供適合于激勵(lì)蝸形植入電極的信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的蝸形植入系統(tǒng)，其中所述耳機(jī)包括左右耳機(jī)，所述左右耳機(jī)的每一個(gè)分別產(chǎn)生一個(gè)左右所述第二信號(hào)，所述信號(hào)處理器響應(yīng)左右所述第二信號(hào)以提供所述第三信號(hào)。
8.一種適合于戴在用戶頭上的電極驅(qū)動(dòng)單元，包括能夠接收無線發(fā)送從而產(chǎn)生電信號(hào)的無線接收機(jī)，電極驅(qū)動(dòng)器，用于響應(yīng)所述電信號(hào)產(chǎn)生適用于激勵(lì)蝸形植入電極的信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述信號(hào)處理器包括從下述的用于產(chǎn)生人造聲音和其它聲音的電表示的多個(gè)裝置中選擇的一種裝置用于輸入莫爾斯碼數(shù)據(jù)的裝置，用于從鍵盤輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于使用聲音識(shí)別輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行有線通信的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行無線通信的裝置，用于頻率相關(guān)放大的裝置，用于多帶幅值壓縮的裝置，用于進(jìn)行自適應(yīng)增益控制的裝置，和用于聲音反饋減少的裝置，用于選擇地激勵(lì)所述所選的裝置的裝置，其響應(yīng)所述第三信號(hào)，以及用于選擇地激勵(lì)其它選擇的裝置的裝置，兩者都用于產(chǎn)生所述第四信號(hào)。
10.如權(quán)利要求3所述的助聽系統(tǒng)，其中所述信號(hào)處理器包括從下述的用于產(chǎn)生人造聲音和其它聲音的電表示的多個(gè)裝置中選擇的一種裝置用于輸入莫爾斯碼數(shù)據(jù)的裝置，用于從鍵盤輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于使用聲音識(shí)別輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行有線通信的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行無線通信的裝置，用于頻率相關(guān)放大的裝置，用于多帶幅值壓縮的裝置，用于進(jìn)行自適應(yīng)增益控制的裝置，用于聲音反饋減少的裝置，用于消除競(jìng)爭(zhēng)說話者的裝置，用于消除背景噪聲的裝置，用于聽力保護(hù)的裝置，和用于提供音頻定向的裝置，用于選擇地激勵(lì)所述所選的裝置的裝置，其響應(yīng)左右所述第三信號(hào)，以及用于選擇地激勵(lì)其它選擇的裝置的裝置，兩者都用于產(chǎn)生左右所述第四信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7所述的蝸形植入系統(tǒng)，其中所述信號(hào)處理器包括從下述的用于產(chǎn)生人造聲音和其它聲音的電表示的多個(gè)裝置中選擇的一種裝置用于輸入莫爾斯碼數(shù)據(jù)的裝置，用于從鍵盤輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于使用聲音識(shí)別輸入數(shù)據(jù)的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行有線通信的裝置，用于和其它裝置進(jìn)行無線通信的裝置，用于進(jìn)行自適應(yīng)增益控制的裝置，用于消除競(jìng)爭(zhēng)說話者的裝置，用于消除背景噪聲的裝置，和用于提供音頻定向的裝置，用于選擇地激勵(lì)所述所選的裝置的裝置，其響應(yīng)左右所述第二信號(hào)，以及用于選擇地激勵(lì)其它選擇的裝置的裝置，兩者都用于產(chǎn)生所述第三信號(hào)。
12.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述處理器單元還包括視覺指示裝置，所述視覺指示裝置響應(yīng)所述第三信號(hào)的存在提供顯示。
13.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述處理器單元還包括在所述第三信號(hào)不存在的一個(gè)預(yù)定間隔之后響應(yīng)所述第三信號(hào)的存在的而用于提供一個(gè)有區(qū)別的所述第四信號(hào)的裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的助聽系統(tǒng)，其中所述耳機(jī)借助于響應(yīng)所述第二無線發(fā)送的編碼部分被選擇，所述處理器單元提供所述編碼信號(hào)，用于選擇所述耳機(jī)借以允許所述耳機(jī)和所述處理器單元通信，所述編碼信號(hào)允許所述耳機(jī)和所述處理器單元的操作不受附近的類似的耳機(jī)和具有不同編碼信號(hào)的類似的處理器的干擾。
全文摘要
一種助聽系統(tǒng)或音頻通信系統(tǒng)包括可以隱藏在耳道內(nèi)的并和遠(yuǎn)程處理器單元或RPU16進(jìn)行無線通信的耳機(jī)10,RPU16用于增強(qiáng)音頻信號(hào)并可以隱藏在衣服下面。來自環(huán)境的聲音由耳機(jī)內(nèi)的麥克風(fēng)12拾取并通過雙向無線鏈路17和其它信息一道送到RPU16。無線鏈路17使用微波,以便使元件小型化。因此,使用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線鏈路17,利用RPU16的詢問器和耳機(jī)10的轉(zhuǎn)發(fā)器,減少耳機(jī)的尺寸和功率,從而使得在耳機(jī)10內(nèi)不需微波振蕩器。在RPU16和蜂窩電話系統(tǒng)和其它信息源之間可以使用選擇的二次無線鏈路電路19。電子語(yǔ)音識(shí)別和回答可以看作系統(tǒng)的操作。
文檔編號(hào)H04R25/04GK1191060SQ96195459
公開日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1996年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日
發(fā)明者詹姆斯C·安德森 申請(qǐng)人:詹姆斯C·安德森