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CN108271109A - 包括电声校准参数的模块化听力设备 - Google Patents

包括电声校准参数的模块化听力设备 Download PDF

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CN108271109A CN201711471899.5A CN201711471899A CN108271109A CN 108271109 A CN108271109 A CN 108271109A CN 201711471899 A CN201711471899 A CN 201711471899A CN 108271109 A CN108271109 A CN 108271109A
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Abstract

本申请涉及包括电声校准参数的模块化听力设备。本发明的第一方面涉及一种听力设备，包括：第一壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳朵的耳廓上；和第二壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳道中。连接组件配置为用于经由多个连接线电互连第一壳体部和第二壳体部。第二壳体部包括接收器或微型扬声器以及用于存储模块数据的非易失性存储器电路，该模块数据至少包括接收器或微型扬声器的电声校准参数。

Description

包括电声校准参数的模块化听力设备
技术领域
本发明的第一方面涉及一种听力设备，包括：第一壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳朵的耳廓上；和第二壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳道中。连接组件配置为用于经由多个连接线电互连第一壳体部和第二壳体部。第二壳体部包括接收器或微型扬声器以及用于存储模块数据的非易失性存储器电路，该模块数据至少包括接收器或微型扬声器的电声校准参数。
背景技术
听力设备或助听器通常包括麦克风装置，其包括用于接收例如语音和音乐信号的输入声音的一个或多个麦克风。根据一个或多个听力损失补偿算法的参数设定，输入声音被转换为在听力设备的处理电路中被放大和处理的电麦克风信号。通常根据听力受损个体的特定听力不足或损失(例如由听力图表示)来计算参数设定。听力设备的输出放大器经由例如微型扬声器、接收器或可能的电极阵列的输出变换器将经处理的输出信号(即，听力损失补偿输出信号)传递至使用者的耳道。
所谓的耳内接收器(RIE)式听力设备是本领域中已知的。RIE听力设备包括用于放置在使用者耳朵的耳廓上的第一壳体部(通常指定为BTE模块或部分)和用于放置在使用者的耳道中的第二壳体部(通常表示为RIE模块)。BTE模块和RIE模块通常经由合适的可拆除连接装置机械和电连接。微型扬声器或接收器可以布置在RIE模块的壳体或外壳内，以向听力受损的使用者的耳道传递声压。BTE模块通常会包括控制和处理电路。
然而，连接装置的可拆除性意味着不同类型的RIE模块可以连接至任何特定的BTE模块，或者如果原始RIE模块发生故障，则可以连接新的替换RIE模块。出于各种理由，RIE模块的这种可互换或可替换的特性都必然是合乎需要的，但是不幸的是，导致在维修或替换RIE模块期间保持完整的RIE听力设备的精确电声性能的问题。如果在RIE模块的维修或替换期间，或者甚至在制造RIE听力设备期间通过混合不同的RIE模块，将过强的RIE模块(即，具有比预期最大声压更高的能力)耦合至BTE模块，则可互换性也可能是潜在的患者安全问题。
发明内容
本发明的第一方面涉及一种听力设备，包括：第一壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者耳朵的耳廓上；第二壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳道中；连接组件，配置为用于经由多个连接线电互连第一壳体部和第二壳体部。第二壳体部包括用于至少通过第一连接线接收音频驱动信号的接收器或微型扬声器以及包括数据接口的非易失性存储器电路，该数据接口配置为接收和发送模块数据并且将模块数据存储在非易失性存储器电路中。存储的模块数据至少包括接收器或微型扬声器的电声校准参数。
本发明处理并解决现有的RIE听力设备的上述问题。在标称相同的RIE模块之间，关于接收器的电声性能以及第二壳体部或RIE模块的可能的许多其他类型的传感器的制造容差，可以由第一壳体部的处理器通过借助数据接口读出所存储的电声校准参数，然后在听力设备的音频信号处理中适当地利用电声校准参数进行补偿。电声校准参数可以例如用于调整由处理器执行的听力损失补偿算法或函数的某个参数，如以下参考附图另外详细讨论的。
非易失性存储器电路所存储的电声校准参数还可以防止与各RIE模块的维修和替换相关的性能下降，这是因为校准参数允许处理器精确地补偿新替换的RIE模块的变换器的电声特性。
处理器可以包括软件可编程微处理器和/或专用数字计算硬件，例如包括硬件连接的数字信号处理器(DSP)。替代地，处理器可以包括软件可编程DSP或专用数字计算硬件和软件可编程DSP的组合。软件可编程微处理器或DSP可以配置为通过均包括可执行程序指令集的合适的程序例程或子例程或执行的线程来执行任何上述任务。可执行程序指令集可以存储在BTE模块的非易失性存储器件中。微处理器和/或专用数字硬件可以集成在ASIC上或者在FPGA器件上实施。
连接组件的连接线的数量可以根据第二壳体部的特性而变化，例如其中布置的变换器的数量，如接收器和麦克风。由于例如尺寸和成本的实际原因，连接线的数量通常会小于10，例如在2各和8个连接线之间。可以进行各种设计工作来最小化例如实现特定连接线的多个功能的连接线的数量，如以下参考提供多个不同功能的数据接口线的示例性用途所讨论的。
根据优选实施例，连接组件包括：连接至第一壳体部的第一连接元件和连接至第二壳体部的第二连接元件。第一和第二连接元件配置为经由多个连接线以可拆除的方式将第一壳体部机械地联接至第二壳体部，以提供第二壳体部的电互连状态和第二壳体部的电断开状态。第一连接元件可以包括具有多个电端子的插头，并且第二连接元件可以包括配接插座，反之亦然，如在下面参考附图另外详细讨论的。
第一连接元件可以包括多个第一电端子或引脚或衬垫，例如，对应于多个连接线，并且第二连接元件可以包括多个第二电端子；在电互连状态下，所述多个第一电端子机械地结合至或抵接多个第二电端子中的相应电端子，并且在电断开状态下，所述多个第一电端子与多个第二电端子中的相应电端子机械分离。
第二壳体部的某些实施例可以包括至少一个麦克风，其布置为拾取使用者的耳道中的声压或者布置为从使用者的耳朵处的外部环境拾取声压。存储的模块数据可以包括至少一个麦克风的电声校准参数。
由于第一壳体部的处理器能够读取和解译电声校准参数的格式，所以可以以许多方式表示或编码电声校准参数。电声校准参数可以例如包括以下中的一个或多个：接收器的电声灵敏度，在预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念或相对于参考灵敏度表示；和/或至少一个麦克风的电声灵敏度，在预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念或相对于参考灵敏度表示。
存储在非易失性存储器电路中的模块数据可以包括第二壳体部的标识码；所述标识码是所有制造的第二壳体部中的唯一码或在多种类型的第二壳体部中指示第二壳体部的特定类型的非唯一码。存储在非易失性存储器电路中的模块数据可以包括表征第二壳体部的物理特性、电特性和/或电声特性的各种其他类型的数据，如以下参考附图另外详细讨论的。
非易失性存储器电路的数据接口可以包括连接组件的多个连接线中的第二连接线，其中，所述第二连接线电耦合至处理器的可控输入输出端口，其中，可控输入输出端口包括用于由处理器从非易失性存储器电路读取所存储的模块数据的兼容数据接口。因此，处理器可以配置为用于经由输入输出端口的兼容数据接口从非易失性存储器电路读取所存储的模块数据。处理器和非易失性存储器电路可以使用各种类型的专用或工业标准的单线或多线数据接口来读取模块数据，如以下参考附图另外详细讨论的。
根据本听力设备的一些实施例，多个连接线中的第三连接线连接至非易失性存储器电路的电源输入端。第一壳体部的处理器包括连接至所述第三连接线的可控输出端口，以选择性地使非易失性存储器电路通电和断电。处理器可以将可控输出端口的逻辑状态在逻辑高和逻辑低或三态(又称高阻态)之间切换，以在非易失性存储器电路的电源的通电和断电之间切换，如以下参考附图另外详细讨论的。
根据听力设备的另一有吸引力的实施例，非易失性存储器电路和处理器的数据接口包括布置在第一壳体部中并将第二连接线连接至第一参考电位的第一电阻元件。第一参考电位可以具有与逻辑高或“1”对应的电压。第二电阻元件布置在第二壳体部中并且将第二连接线连接至第三连接线。通过适当地缩放第一和第二电阻元件的电阻，在不中断音频处理的正常使用听力设备期间，处理器能够确定第二壳体部是否正确地连接至第一壳体部。处理器可以配置为通过读取可控输入输出端口来检测第二连接线的逻辑状态，并且基于读取的逻辑状态来确定第二壳体部是处于电互连状态还是处于电断开状态，如以下参考附图另外详细讨论的。
处理器可以配置为仅在听力设备的启动(boot)状态期间为非易失性存储器电路供能并读取模块数据。因为非易失性存储器电路可以在成功读取所存储的模块数据之后立即断电，所以该实施例降低了听力设备的功耗。根据一个这样的实施例，处理器配置为：使可控输出端口通电以为非易失性存储器电路供能；从非易失性存储器电路读取包括接收器的电声校准参数的所存储的模块数据；基于接收器的电声校准参数，调整由处理器执行的听力损失补偿音频处理算法或函数的一个或多个参数。如上所述，为了省电，在读取模块数据之后，处理器优选附加地配置或编程为：使可控输出端口断电，例如设定逻辑低或三态，以移除非易失性存储器电路的供电电压；并且在第一壳体部的正常操作期间保持可控输出端口断电。
第二壳体部可以包括坚硬的中空壳体，至少容纳接收器或微型扬声器以及形状和尺寸可形成为用于放置在使用者的耳道内的可压缩的弹性或泡沫插塞或蘑菇体。可压缩的弹性泡沫插塞或蘑菇体可以是可互换的，并且可以紧固至并且围绕坚硬的中空壳体。非易失性存储器电路可以布置在连接组件的插头内，如以下参考附图另外详细讨论的。
本发明的第二方面涉及听力设备的可拆卸的耳内壳体部。可拆卸的耳内壳体部包括：中空壳体，由配置为固定在使用者耳道内的可互换的可压缩插塞或蘑菇体围绕；连接件，包括用于连接至听力设备的耳后部分的多个电连接线；接收器或微型扬声器，用于通过多个电连接线中的一个或多个来接收音频驱动信号。可拆卸的耳内壳体部附加地包括非易失性存储器电路，其包括连接至多个电连接线中的一个或多个的数据接口，用于读出非易失性存储器电路存储的数据。存储的数据至少包括接收器的电声校准参数。
本领域技术人员将理解，根据本发明的该第二方面的可拆卸的耳内壳体部可以包括任何上述RIE模块。
本发明的第三方面涉及一种确定和存储听力设备的可拆卸的耳内壳体部中的至少接收器或微型扬声器的电声校准参数的方法。该方法优选地包括：a)将可拆卸的耳内壳体部的声音输出端口耦合至电声测试系统的声耦合器；b)生成预定电平和频率的电刺激信号；c)经由耳内壳体部的连接件将电刺激信号施加至接收器或微型扬声器，以在声音输出端口处生成对应的输出声压；d)测量声耦合器中的输出声压；e)通过比较测量的输出声压和接收器的已知电声特性来确定电声校准参数；以及f)将电声校准参数写入可拆卸的耳内壳体部的非易失性存储器电路中以便存储。
确定和存储至少接收器或微型扬声器的电声校准参数的方法可以在制造可拆卸的耳内壳体部期间执行。可拆卸的耳内壳体部可以与其相关联的BTE部分分别制造，如以下参考附图另外详细讨论的。
附图说明
将结合附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：
图1A示出根据本发明的第一实施例的示例性耳内接收器式(RIE)听力设备；和
图1B示出耳内接收器式(RIE)听力设备的耳内壳体部，
图2示出耳内接收器式(RIE)听力设备的简化电路图，
图3示出由耳内接收器式听力设备的处理器执行的启动子例程的流程图，
图4A示出由耳内接收器式(RIE)听力设备的处理器执行的RIE模块检测子例程的流程图；以及
图4B概述耳内接收器式听力设备的各种操作状态。
具体实施方式
下文中，参考附图描述耳内接收器式(RIE)听力设备的各种示例性实施例。本领域技术人员将理解，为了清楚起见，附图是示意性的和简化的，并且因此仅示出对于理解本发明所必需的细节，而省略其他细节。相同的附图标记始终表示相同的原件或部件。因此，将不一定针对每个附图详细描述相同的元件或部件。本领域技术人员将进一步意识到，某些动作和/或步骤可以以特定的发生顺序来描述或描绘，同时本领域技术人员将理解，实际上并不需要关于顺序的这种指定。
图1A示出根据本发明的各种实施例的示例性听力设备100。听力设备100包括经由连接组件110彼此机械和电连接的第一壳体部102和第二壳体部200，以形成所谓的耳内接收器式(RIE)听力设备100。技术人员将理解，第一壳体部102或BTE模块102的形状和尺寸通常形成为用于放置在听力受损的使用者的耳朵的耳廓或外耳上，例如在其可以隐藏或部分不可见的耳廓后。第二壳体部200的形状和尺寸通常形成为或配置为放置在使用者的耳道内。连接组件110包括多个(例如在2和10之间)连接线(未示出)，例如八个，各电线配置为互连第一和第二壳体部102、200的各种电路部件，如以下另外详细讨论的。连接组件110可以包括围绕并保护多个连接线的弹性或塑料管109。第一壳体部102可以包括其中容纳第一壳体部的各种电子电路的中空的相对刚性的壳体结构103。该刚性壳体结构103可以通过注塑合适的弹性复合物来制造。刚性壳体结构103用于保护第一壳体部的部件和电子电路免受外部环境的潜在破坏力和污染物(例如灰尘、湿度、光和机械冲击)的影响。第一壳体部102可以包括用于保持例如锌空气电池单元的一次性电池的电池腔室105。RIE听力设备100的其他实施例可以包括可再充电电池单元。第一壳体部102可以包括用于将声学声音信号转换为相应音频声音信号的前置麦克风(未示出)和/或后置麦克风(未示出)以及用于将音频声音信号转换为相应数字音频信号的一个或多个A/D转换器(未示出)。第一壳体部102可以包括处理器，例如软件可编程微处理器，其配置为基于数字音频信号来生成听力损失补偿输出信号。听力损失补偿输出信号或音频驱动信号由听力损失补偿算法来计算，并通过上述多个连接线中的至少第一连接线传输至封装在第二壳体部200内的接收器或微型扬声器。第一壳体部102包括使用者可致动按钮或开关108，其允许使用者根据他/她自己的偏好(例如音量设定和预设程序选择等)来控制RIE听力设备100的各种功能和设定。
在壳体部200与第一壳体部102电断开且机械断开的断开状态下，在图1B中详细示出第二壳体部200或RIE模块。第二壳体部200包括动衔铁式接收器或微型扬声器113，用于通过先前讨论的第一连接线接收音频驱动信号(参考图2)。微型扬声器113可以封装在例如通过注塑制造的刚性壳体结构内，并且用于衰减声压泄漏并保护微型扬声器113免受外部环境的潜在破坏力或污染物(例如灰尘、湿度、光和机械冲击)的影响。先前讨论的连接组件110的近端115可以固定地终止于第二壳体部200的刚性壳体结构处，并且多个电连接线连接至保持在其中的电路，如以下参考图2另外详细讨论的。包括多个电端子或衬垫114a至114e的连接插头112布置在连接组件110的远端处。电端子或衬垫114a至114h中的每一个都以可拆除的方式配接至布置在第一壳体部102的后表面处的对应连接元件或连接插座(不可见)的对应电端子(未示出)。因此，在第一和第二壳体部102、200之间电互连的状态下，插头112的多个电端子114a至114h机械地结合至或抵接第一壳体部102的多个电端子中的相应电端子。相反，在第一和第二壳体部102、200电断开的状态下，插头112的多个电端子114a至114h与第一壳体部102的多个电端子中的相应电端子机械地分离。第二壳体部200的插头112附加地包括非易失性存储器电路(在图2中示出)，用于存储与第二壳体部200的机械特性和/或电特性和/或电声特性相关的各种类型的模块数据，如以下参考图2的框图另外详细讨论的。
RIE模块200的微型扬声器113的远端部分(或者可能地，先前讨论的可选刚性壳体)被形状和尺寸形成为用于固定在使用者的耳道内的可压缩插塞120或蘑菇体120围绕。可压缩插塞120包括声音通道125，其将由微型扬声器113生成的声学输出信号或输出声压传输或传送至使用者的耳膜。该输出声压源自先前讨论的通过连接组件的至少第一连接线传输的音频驱动信号。可压缩插塞120配置为在使用RIE听力设备100期间舒适地设置并保持在使用者的耳道内。可压缩插塞120可以是可互换的并且包括具有合适的耐磨性的各种类型的弹性复合物或泡沫复合物。本领域技术人员将理解，可压缩插塞120可以制造为多种尺寸以适应不同助听器使用者的不同耳道尺寸。
RIE模块200的不同类型或变型可以经由连接组件110以标准化的方式连接至第一壳体部102，例如，RIE模块容纳：
a)一个接收器/扬声器，没有麦克风，
b)一个接收器/扬声器以及设置为用于拾取使用者耳道中的声压的一个麦克风，，
c)一个接收器/扬声器以及设置为用于拾取来自外部环境的声音的一个麦克风，，
d)一个接收器/扬声器和两个麦克风(例如，一个用于方向提示，一个用于闭塞抑制)等。
上述RIE模块变型中的每一个都还可以包括具有不同最大声压额定值(SPL额定值)的若干类型的接收器，例如，4种不同的额定值。上述RIE模块变型中的每一个都还可以具有不同长度的声音通道125，例如，5种不同的标准长度。更进一步，提供RIE模块变型以用于左耳和右耳。本领域技术人员还将意识到，一些上述RIE模块可以包括除电声变换器或传感器以外的其他类型的传感器，例如温度传感器、压力传感器、方向传感器等。因此，可以容易提供与第一壳体部102兼容的多种RIE模块。因此，保持在RIE模块200的非易失性存储器电路(图2的项目212)中的模块数据可以包括RIE模块200的标识码，其中，标识码可以是所有制造的RIE模块中的唯一码或指示RIE模块200的特定类型或变型的非唯一码。这些特征允许第一壳体部102的处理器101自动读取RIE模块200的标识码，从而检测实际上连接至第一壳体部102的RIE模块的类型或变型。因此，防止类型不正确的RIE模块200的不期望的应用以及对助听器使用者的各种类型的不利影响。
图2是以上讨论的示例性RIE听力设备100的简化电路图。除了先前讨论的微型扬声器或接收器113之外，RIE模块200的所示实施例还包括连接至通向第一壳体部102或所谓的BTE部分或壳体的多个连接线中的相应连接线组的两个麦克风205、207。RIE模块200和第一壳体部102经由先前讨论的配对的连接端子P1至P8及其相关联的连接线以可拆除的方式相互连接。微型扬声器113经由连接端子P1、P2及其相关联的连接线连接至由H桥输出驱动器121、123传送的前述音频驱动信号的互补相位。H桥输出驱动器121、123可以与第一壳体部102的处理器101一起集成在公共半导体衬底或管芯上。两个麦克风205、207可以共用公共接地连接206或接地线206，其通过配对的连接端子P6连接至第一壳体部102的适当电子电路。两个麦克风205、207还可以共用电源或电压供应线209，其通过配对的连接端子P3连接至第一壳体部102的电子电路的适当电压调节器或DC电压供应器。第一麦克风205的麦克风输出信号通过配对的连接端子P4连接至第一壳体部102的电子电路的麦克风前置放大器131。第二麦克风207的麦克风输出信号通过配对的连接端子P5连接至第一壳体部102的电子电路的另一麦克风前置放大器133。当RIE模块被适当地固定在使用者的耳道中时，第一麦克风205可以布置在RIE模块200中以在正常操作期间拾取使用者的耳道中的声压。第二麦克风207可以布置在RIE模块200中以从外部环境拾取声压，例如当RIE模块被适当地固定在使用者的耳道中时，在正常操作期间由于使用者的耳廓的声学天线特性而包括某些方向提示的声压。
本领域技术人员将理解，两个麦克风205、207及其相关联的连接线P3至P5是可选的，并且在RIE模块200的其他实施例中可以不存在，使得尽管降低了功能性，但是简化了连接组件和RIE模块。
RIE模块200包括先前讨论的非易失性存储器电路212，例如包括EEPROM、EPROM或PROM。非易失性存储器电路212或EEPROM 212的负供电电压VSS在连接端子P6上连接至RIE模块200的接地电位。EEPROM 212的正电源电压VCC连接至连接线216和连接端子对P7，使得通过连接线216由第一壳体部102的处理器101的通用输出端口135或可能的通用输入输出端口(GPIO)对EEPROM 212供电。通用输出端口GPIO的逻辑状态由处理器101控制，并且可以在例如用于指示逻辑低的0V和用于指示逻辑高的1.8V或任何其他合适的DC电压电平之间切换。通过将适当的逻辑状态写入通用输出端口GPIO，EEPROM 212在处理器控制下选择性地通电和断电。EEPROM 212包括通过连接线214和连接端子对P8连接至处理器101的兼容数据端口或接口137的单线双向数据接口DATA。通过单线双向数据接口传输的数据可以例如是Manchester编码的。尽管单线数据接口使用最少量的连接线和端子，但是本领域技术人员将理解，本发明的其他实施例可以使用具有不同类型的数据接口的非易失性存储器电路，例如双线工业标准数据接口，如I2C或SPI等，其代价为占用附加的连接线。
连接至EEPROM 212的数据接口的连接线214通过布置在第一壳体部102内部的第一电阻元件10*R连接至或上拉至DC参考电位或电压Vrf。如以下参考图3和图4A、图4B的流程图和状态图另外详细讨论的，如果或当RIE模块200与第一模块102断开时，该第一电阻元件10*R将处理器101的数据端口或接口137的电压拉至逻辑高状态或电平。此外，EEPROM212的数据接口包括第二电阻元件R，其从连接线214连接至先前讨论的连接线216。后者连接至第一壳体部102中的处理器101的GPIO端口135。如以下参考流程图和状态图另外详细讨论的，在正常使用听力设备期间，当RIE模块200适当地连接至第一模块102时，第二电阻元件R将处理器101的数据端口或接口137的电压拉至逻辑低状态或电平。本领域技术人员将理解，第一和第二电阻元件10*R、R中的每一个都可以包括电阻器或适当偏置的MOS晶体管或其任何组合。第一电阻元件10*R的电阻可以是第二电阻元件R的电阻的至少十倍。
本领域技术人员同样将理解，插入每个连接线中的所示线圈或电感器L是可选的，但是在某些情况下可能是有利的，例如其中，第一壳体部102包括例如根据蓝牙标准操作的无线RF发送器和/或接收器。线圈或电感器L可以布置在连接插头112处，用于抑制由第一壳体部102和RIE模块200之间在数据线214上的数据通信引起的电磁干扰。
EEPROM 212优选地存储表征RIE模块200的物理特性、电特性和/或电声特性的各种类型的模块数据。RIE模块200的电声特性优选地至少包括接收器113的电声校准参数。接收器113的电声校准参数可以包括接收器的电声灵敏度，例如在预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念表示，如每伏特或安培的声压。一个或多个音频带频率可以从250Hz、500Hz、1kHz和3kHz的组中选择，或者从任何其他听力学上有意义的音频频率组中选择。接收器113的电声校准参数可以替代地相对于接收器的对应标准或标称参数值，在预定音频频率范围内的一个或多个频率下，以相对概念表示，例如，以dB为单位。
RIE模块200的模块数据可以附加地包括第一和第二麦克风205、207中的每一个的电声校准参数，例如在以上讨论的预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念(例如，V/Pa)或相对于参考灵敏度表示的相应电声灵敏度。在RIE模块200包括例如方向传感器、压力传感器或温度传感器的其他类型的传感器的情况下，EEPROM 212的模块数据可以包括这些传感器的类似校准参数，以提高它们的精确性并且有助于互换性。
根据听力设备100的某些实施例，在其启动状态期间，第一模块102的处理器101被编程或配置为：如上所述，使可控输出端口GPIO 135通电以为非易失性存储器电路212供能。处理器101附加地配置为从EEPROM 212读取接收器113和/或麦克风205、207的上述存储的电声校准参数的全部或至少其子集。之后，基于接收器和/或麦克风的电声校准参数的读取值，处理器101调整先前讨论的由处理器101执行的听力损失补偿算法或函数的对应参数。以这种方式，可以在一个或多个预定频率下向上或向下调整听力设备的声学增益或放大，以精确地达到取决于值校准参数的标称声学增益，从而例如确保助听器使用者实际获得在适配过程期间确定的目标增益。处理器101可以配置(例如，编程)为基于麦克风205、207中的一个或两者的电声校准参数的读取值来调整闭塞抑制算法或函数的各种参数，并且由此补偿电声灵敏度的自然发生的扩展和/或助听器麦克风的频率响应。
电声校准参数存储在EEPROM 212中并且其随后由听力设备的处理器101使用，这获得若干显著优点。RIE模块200可以与相关联的第一壳体部102分别制造和测试，而不会损害完整听力设备的关键声学性能度量的精确性，这是因为各RIE模块之间的制造容差，特别是关于电声性能，由处理器101通过读出EEPROM存储的电声校准参数来进行补偿。该特征还防止与在现场出现故障的RIE模块的维修和替换相关的性能下降，这是因为存储在EEPROM212中的电声校准参数允许处理器101精确地补偿新替换的RIE模块的电声特性。因此，在新替换的RIE模块的初始启动期间，处理器101可以简单地从EEPROM 212读取所存储的接收器113和/或麦克风205、207的电声校准参数，从而确保由处理器101执行的听力损失补偿算法从起始点开始利用正确的电声校准参数。从制造角度来看，通过简化来自不同部件供应商的电声变换器之间的切换，EEPROM 212中保持的电声校准参数提高了RIE模块的制造灵活性，这是因为可以通过测量和存储电声校准参数以直接的方式补偿电声性能的可能的随机或系统差异。
本领域技术人员将理解，存储在EEPROM 212中的模块数据可以包括例如指示所讨论的RIE模块200的物理或电特性的附加数据。模块数据可以包括先前讨论的唯一标识码或指示RIE模块200的特定类型或变型的非唯一码。后者非唯一码可以指示RIE模块200的各种类型的物理特性或特征，指出例如变换器和/或传感器的类型和数量、可压缩插塞120的尺寸和/或连接组件的布线的长度等。
如上所述，电声校准参数以及可能的其他类型的模块相关数据优选地被确定并且存储在与RIE模块200的制造相关的EEPROM 212中。制造方法可以例如包括以下步骤：a)将RIE模块的声音输出端口120耦合至电声测试系统的声耦合器，其中，声耦合器包括至接收器的已知且稳定的声负载。声耦合器可以包括公知的闭塞耳模拟器，例如IEC 711耦合器。电声测试系统的合适的信号发生器生成预定电平和频率的电刺激信号，并且经由连接插头114的端子P1和P2将刺激信号施加至接收器或微型扬声器。在声音输出端口120处生成对应的输出声压，并且在声耦合器中测量声压。电刺激信号可以包括如上所述的一个或多个测量频率，并且可以在每个频率下在声耦合器中测量声压以映射接收器的频率响应。此后，电声测试系统通过比较在一个或多个测试频率下测得的输出声压与接收器的已知或标称电声特性来确定电声校准参数。此后，电声测试系统计算附着于已知格式或编码的电声校准参数的对应电声校准参数的相应值，例如，以相对值或绝对值表示。此后，电声测试系统经由单线数据接口将所确定的和适当格式的电声校准参数写入RIE模块200的非易失性存储器电路(例如，EEPROM)以用于永久存储。电声测试系统可以继续将任何先前讨论的其他类型的数据写入RIE模块200的非易失性存储器电路212。
图3示出在通电之后由耳内接收器式(RIE)听力设备100的处理器立即执行的启动子例程或启动应用的程序步骤或功能的流程图。例如，因为助听器使用者已经手动中断了电池供电——“电源＝关闭”，所以启动子例程处于RIE听力设备的关闭状态301，只要后者处于关闭状态。在步骤303中，激活电池电源，并且处理器被供电并开始从程序存储器加载启动子例程以及执行启动子例程。处理器通过使先前讨论过的处理器的用于提供EEPROM的正电源电压VCC的GPIO端口处于三态，来中断或移除EEPROM的电源。此外，处理器使连接至EEPROM的数据接口的数据端口137处于三态，从而允许数据接口线(图2中的214)上的电压并且因此逻辑状态由第一和第二电阻元件10*R、R控制。在步骤305中，处理器通过经由可控输入输出数据端口进行读取来继续读取数据接口线(图2中的214)上的电压的逻辑状态，以确定RIE模块与BTE壳体是电连接还是断开。由先前讨论的第一和第二电阻元件形成的电阻分压器(其中，元件10*R具有电阻器R的大约10倍的电阻)确保：如果电连接RIE模块，则数据接口线214的逻辑状态为逻辑低。逻辑低状态是由连接线214经由GPIO端口的接地电位下拉至正DC供电电压的大约十分之一而引起的。在这种情况下，处理器继续至步骤311。另一方面，如果RIE模块与BTE壳体电断开，则由于电阻元件10*R将数据接口线214的电压拉至大约参考电压Vrf的上拉动作，所以数据接口线214的逻辑状态被驱动至逻辑高。在这种情况下，处理器继续至步骤307，其中，处理器断定不存在或断开RIE模块，并且连接至EEPROM 212的正电压供应器的线216上的电压可以保持不供电。处理器继续至在步骤319中退出启动子例程，并且因为听力设备整体不可操作，所以当然可以使BTE模块的各种电子部件断电。
如果存在或电连接RIE模块，则处理器从步骤311继续至步骤313，其中，处理器通过将GPIO端口上的DC电压设定为特定类型的EEPROM的所需操作电平(例如，在1.2V和2.5V之间，如大约1.8V)来激活连接至EEPROM 212的正电压供应器的GPIO端口。换句话说，GPIO端口的高状态现在用于通过切换至其操作状态来激励非易失性存储器电路，从而准备用于读出所存储的模块数据并且可选地用于存储由处理器经由双向数据接口提供的附加模块数据。处理器继续至步骤315，其中，处理器从EEPROM读取所存储的模块数据，其包括接收器的电声校准参数以及可选的RIE模块的麦克风中的一个或两者的电声校准参数，如上所述。在读取模块数据并且可能地进行错误检查或以其他方式验证之后，在步骤317中，处理器通过使GPIO端口处于三态并由此中断EEPROM的正电源电压来停用EEPROM。在步骤317中，处理器还使数据接口端口(图2中的137)处于三态，使得数据接口连接线214的逻辑状态再次由第一和第二电阻元件10*R、R控制，由此可以由处理器通过检测数据接口连接线214的逻辑状态的变化来检测RIE模块任何后续断开，如上所述。在步骤319中，处理器退出启动子例程，并且在听力设备的正常操作期间，处理器继续在前述听力损失补偿算法的执行期间使用读出的模块数据。
图4A示出在听力设备的正常操作期间由耳内接收器式听力设备的处理器执行的RIE模块检测子例程的流程图，即，在从先前讨论的启动子例程成功退出之后通常进入的操作状态。在步骤401中，处理器重复地读取数据接口连接线214的逻辑状态，并且只要逻辑状态保持为低，处理器就断定连接RIE模块，并且处理器继续监测数据接口连接线214的逻辑状态。当或如果处理器检测到数据接口连接线214的逻辑状态变化——“RIE数据＝高”时，处理器继续至步骤403，其中，听力设备处理器断定断开RIE模块，并且导致以上讨论的可能的后果。此后，在步骤405中退出RIE模块检测子例程。
图4B的表450总结了在先前讨论的耳内接收器式听力设备的操作状态(即，关闭、启动、正常操作和RIE模块断开)期间，数据接口连接线214“RIE PWR”上、EEPROM供电电压连接线216“RIE数据”上的相应示例性电压。在示出的实施例中，EEPROM的DC供电电压设定为1.8V。如表450的最后一行所示，第一和第二电阻元件10*R、R的附加电流消耗保持相对适中，同时仍然允许使用现有数据接口线214来简单检测RIE模块的连接状态和断开状态。

Claims (17)

1.一种听力设备，包括：
第一壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在使用者的耳朵的耳廓上，
第二壳体部，其形状和尺寸形成为用于放置在所述使用者的耳道中，
连接组件，配置为用于经由多个连接线电互连所述第一壳体部和所述第二壳体部；并且
所述第二壳体部包括：
接收器或微型扬声器，用于至少通过第一连接线来接收音频驱动信号，
非易失性存储器电路，包括配置为用于接收和发送模块数据并将所述模块数据存储在所述非易失性存储器电路中的数据接口，其中，所存储的模块数据至少包括所述接收器或微型扬声器的电声校准参数。
2.根据权利要求1所述的听力设备，其中，所述连接组件包括：
连接至所述第一壳体部的第一连接元件和连接至所述第二壳体部的第二连接元件；其中
所述第一连接元件和所述第二连接元件配置为经由所述多个连接线以可拆除的方式将所述第一壳体部机械地联接至所述第二壳体部，以提供所述第二壳体部的电互连状态和所述第二壳体部的电断开状态。
3.根据权利要求2所述的听力设备，其中，所述第一连接元件包括多个第一电端子，并且所述第二连接元件可以包括多个第二电端子；在所述电互连状态下，所述多个第一电端子机械地结合至或抵接所述多个第二电端子中的相应第二电端子，并且在所述电断开状态下，所述多个第一电端子与所述多个第二电端子中的相应第二电端子机械地分离。
4.根据权利要求3所述的听力设备，其中，所述第二连接元件包括具有所述多个第二电端子的插头，并且其中，所述非易失性存储器电路布置在所述插头内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的听力设备，其中，所述第二壳体部还包括：
至少一个麦克风，布置为拾取所述使用者的耳道中的声压或布置为从所述使用者的耳朵处的外部环境拾取声压；其中，所存储的模块数据包括所述至少一个麦克风的电声校准参数。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的听力设备，其中，所述电声校准参数包括以下中的一个或多个：
所述接收器的电声灵敏度，在预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念或相对于参考灵敏度表示；和/或
所述至少一个麦克风的电声灵敏度，在预定音频频率范围或频带内的一个或多个频率下，以绝对概念或相对于参考灵敏度表示。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的听力设备，其中，存储在所述非易失性存储器电路中的模块数据包括所述第二壳体部的标识码；所述标识码是所有制造的第二壳体部中的唯一码或指示多种类型的第二壳体部中的特定类型的第二壳体部的非唯一码。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的听力设备，其中，所述非易失性存储器电路的数据接口包括所述连接组件的多个连接线中的第二连接线；
所述第二连接线电耦合至处理器的可控输入输出端口，其中，所述可控输入输出端口包括用于由所述处理器从所述非易失性存储器电路读取所存储的模块数据的数据接口。
9.根据权利要求8所述的听力设备，其中，所述多个连接线中的第三连接线连接至所述非易失性存储器电路的电源输入端；并且
所述第一壳体部的处理器包括连接至所述第三连接线的可控输出端口，以选择性地使所述非易失性存储器电路通电和断电。
10.根据权利要求9所述的听力设备，其中，所述非易失性存储器电路与所述处理器之间的数据接口包括：
第一电阻元件，布置在所述第一壳体部中并将所述第二连接线连接至第一参考电位，
第二电阻元件，布置在所述第二壳体部中并将所述第二连接线连接至所述第三连接线。
11.根据权利要求10所述的听力设备，其中，所述处理器配置为：
检测所述第二连接线的逻辑状态，
基于检测到的逻辑状态，确定所述第二壳体部是处于所述电互连状态还是处于所述电断开状态。
12.根据权利要求11所述的听力设备，其中，所述处理器配置为通过经由所述处理器的可控输入输出端口读取逻辑状态来检测所述第二连接线的逻辑状态。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的听力设备，其中，在启动状态期间，所述处理器配置为：
使所述可控输出端口通电以为所述非易失性存储器电路供能；
从所述非易失性存储器电路读取包括所述接收器的电声校准参数的所存储的模块数据，
基于所述接收器的电声校准参数，调整由所述处理器执行的听力损失补偿音频处理算法或函数的一个或多个参数。
14.根据权利要求13所述的听力设备，其中，在读取所述模块数据之后，所述处理器配置为：
使所述可控输出端口断电，例如设定逻辑低或三态，以移除所述非易失性存储器电路的供电电压；并且
在所述第一壳体部的正常操作期间保持所述可控输出端口的断电。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的听力设备，其中，所述第二壳体部包括：
刚性中空壳体，至少容纳所述接收器或微型扬声器以及所述非易失性存储器电路，和
可压缩弹性或泡沫插塞或蘑菇体，其形状和尺寸形成为用于放置在所述使用者的耳道内。
16.一种听力设备的可拆卸的耳内壳体部，包括：
中空壳体，由配置为固定在使用者耳道内的可互换的可压缩插塞或蘑菇体围绕，
连接件，包括用于连接至所述听力设备的耳后部分的多个电连接线，
接收器或微型扬声器，用于通过所述多个电连接线中的一个或多个来接收音频驱动信号，
非易失性存储器电路，包括连接至所述多个电连接线中的一个或多个的数据接口，用于读出所述非易失性存储器电路的存储数据；其中，所述存储数据至少包括所述接收器的电声校准参数。
17.一种确定和存储听力设备的可拆卸的耳内壳体部的至少接收器或微型扬声器的电声校准参数的方法，所述方法包括：
a)将所述可拆卸的耳内壳体部的声音输出端口耦合至电声测试系统的声耦合器，
b)生成预定电平和频率的电刺激信号，
c)经由所述耳内壳体部的连接件将所述电刺激信号施加至所述接收器或微型扬声器，以在所述声音输出端口处生成对应的输出声压，
d)测量所述声耦合器中的输出声压，
e)通过比较测量的输出声压和所述接收器的已知电声特性来确定所述电声校准参数；以及
f)将所述电声校准参数写入所述可拆卸的耳内壳体部的非易失性存储器电路中以便存储。
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