智能镜系统和方法与流程

本申请是申请日为2017年09月05日、申请号为201780069328.0、发明名称为“接触式听力系统、设备和方法”的中国专利申请(其对应pct申请的申请日为2017年09月05日、申请号为pct/us2017/050062)的分案申请。

交叉引用

本申请依据35u.s.c.§120要求2016年9月9日提交的美国临时申请序列号62/385,914的优先权，所述申请通过引用而全文并入于此。

背景技术：

在接触式助听器系统中，该系统(包括接触式听力装置、耳塞和音频处理器)用于增强用户的听力。依靠接触式助听器，系统还可以包括与音频处理器通信的外部通信装置，例如蜂窝电话。这样的系统的一个示例是earlens公司制造的earlens光驱动助听器。earlens助听器通过激光器将音频信号发射到鼓膜换能器(transducer)，该鼓膜换能器放置在用户的耳鼓上。在这样的系统中，向接触式听力装置添加智能部件可有益于改善该系统的整体功能和/或效率。使用替代方法来发射信号和/或能量也可以是有益的，所述信号和/或能量用于为接触式听力装置和/或该接触式听力装置上的电子部件供电。

举例而言，在一些现有的接触式助听器系统中，例如在使用光将声音发射到位于用户鼓膜上的接触式听力装置的接触式助听器系统中，偏置所发射的信号有益于将编码数据(例如，声音信号)的正部分和负部分两者从位于用户耳道中的外侧耳道组件(lateralearcanalassembly)发射到位于该用户鼓膜上的内侧耳道组件(medialearcanalassembly)。继而由例如光电检测器接收所发射的信号，并将其直接发射至振动负载，例如换能器组件。在这样的系统中，偏置消耗了所发射信号中的大量能量。在一些装置中，通过使用滑动式偏置来降低偏置信号所需的能量。在这样的系统中，所述偏置根据进入声音的水平而改变，较低水平的输入声音对应于较小的偏置，而较高水平的输入声音对应于较大的偏置。遗憾的是，尽管降低了偏置所需的能量，但使用滑动偏置仍需要偏置信号，而偏置信号消耗能量，这潜在地导致电池寿命更短或需要更大的电池。此外，使用滑动偏置可能产生助听器佩戴者能听到的声音伪音。因此，设计一种无需偏置来向外侧耳道组件发射数据和功率的系统将是有益的。

此外，在现有系统中，来自外侧耳道组件的输入将用于直接驱动内侧耳道组件的输出，其中数据信号和功率信号保持结合。在这些装置中，内侧耳道组件的输出电平是内侧耳道组件输入电平的函数。这种布置可能是不利的，因为内侧耳道组件的输出由于例如内侧耳道组件与外侧耳道组件之间的距离变化而变化，这种距离变化可能是由例如外侧耳道组件在耳中的位置变化所致。

此外，在现有系统中，例如在使用光将声音发射通过用户的耳道，或者使用光从外侧助听器组件向内侧助听器组件发射声音的系统中，可能难以在外侧耳道组件上的发射元件(例如，激光器)与内侧耳道组件上的接收元件(例如，光电检测器)之间获得并保持对准。例如，对准可能取决于耳道中发射元件与接收元件的放置，如果所述发射元件和接收元件未被适当放置，则对准可能关闭，所发射的信号可能过低而不能在内侧耳道组件处使用。备选地或附加地，例如用户颌部的运动可能导致由耳道形状改变或者发射或接收元件的位置改变而引起的对准改变。因此，设计一种这样的助听器系统将是有利的：其中外侧耳道组件上的部件与内侧耳道组件上的部件之间的对准对于在内侧耳道组件处接收到的信号的强度几乎没有影响或没有影响。设计一种这样的助听器系统将是更有利的：其中由例如用户颌部的运动引起的耳道形状或结构的变化将对于在内侧耳道组件处接收到的信号的强度几乎没有影响或没有影响。

技术实现要素：

本公开内容涉及改进的接触式助听器系统、设备和方法，并且更具体地涉及用于这样的接触式助听器系统的改进的设计，以及用于在这样的系统的部件之间传输能量和信息的改进的方法。

附图说明

本发明构思的实施方式的前述和其他目的、特征和优点将从优选实施方式的更具体的描述中变得容易理解，如附图中所示，其中相似的参考符号指代相同或相似的元件。所述附图不一定按比例绘制，而是将重点放在图示优选实施方式的原理上。

图1是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统(smartlenssystem)的框图，包括外侧耳道组件和内侧耳道组件。

图2是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统的框图，包括外侧耳道组件和内侧耳道组件。

图3是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统的框图，适用于与外部设备通信。

图4是根据本发明的一个实施方式的内侧耳道组件(亦可称为智能镜)的框图。

图5是根据本发明的一个实施方式的内侧耳道组件的进一步示例。

图6是根据本发明的一个实施方式的、光学耦合的外侧和内侧耳道组件的框图。

图7是根据本发明的一个实施方式的、电感耦合的内侧耳道组件的框图。

图8是根据本发明的rf智能镜系统的电路图。

图9是电流驱动器的电路图，该电流驱动器驱动可在本发明的实施方式中使用的换能器组件。

图10是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。

图11是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。

图12是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。

图13是根据本发明的一个或多个实施方式的内侧耳道组件的一部分的示图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统30的框图，包括外侧耳道组件12(在一些实施方式中亦可称为光塞(lighttip)或耳塞)和内侧耳道组件100(在一些实施方式中亦可称为鼓膜镜或鼓膜镜换能器)。

在图1的实施方式中，外侧耳道组件12包括多个麦克风810，所述多个麦克风810通过前置放大器820连接至模数(a至d)转换器830。模数转换器830可以连接至数字信号处理器840。数字信号处理器840的输出可以连接至用于调制该输出的电路，例如脉冲密度调制器850。在本发明的实施方式中，脉冲密度调制器850的输出可以连接至射频(rf)调制器860。rf调制器860的输出可以连接至功率放大器870，而功率放大器870的输出可以连接至天线880。在所示实施方式中，从天线880辐射的信号可以由内侧耳道组件100接收。

在图1中，内侧耳道组件100可以包括天线890。天线890的输出可以连接至监测器900、功率调节器910和rf解调器920。监测器900的输出可以连接至功率调节器910。功率调节器910和rf解调器920的输出可以连接至驱动器930。驱动器930的输出可以连接至致动器940。致动器940的输出使用例如振动输出，来驱动鼓膜脐部镜960。

图2是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统30的框图，包括外侧耳道组件12(亦可称为处理器)和内侧耳道组件100。在图2中，外侧耳道组件12可以包括外部天线802，该外部天线802适于发送和接收来自诸如蜂窝电话等外部源的信号(参见图3)。外部天线802可以连接至用于处理从外部天线802接收到的信号的电路，例如蓝牙电路804，在一些实施方式中，蓝牙电路804可以是蓝牙低能量电路。蓝牙电路804的输出可以连接至数字信号处理器840，该数字信号处理器840还可以包括来自麦克风810的输入。耳道组件12还可以包括电池806和功率转换电路808以及充电天线812(可以是线圈)和无线充电电路814。数字信号处理器840可以连接至接口电路816，该接口电路816可用于从外侧耳道组件12向内侧耳道组件100发射数据和功率。在本发明的实施方式中，功率和数据可以经由多种机制中的任何一种，通过功率/数据链路818在外侧耳道组件12与内侧耳道组件100之间传输，所述多种机制包括通过射频(rf)、光学、电感和皮肤(经皮肤)传输数据和功率。或者，针对功率信号和数据信号可以使用单独的传输模式，例如使用射频传输功率而使用光传输数据。

在图2中，发射至内侧耳道组件100的功率和数据可由接口电路822接收。接口电路822可以连接至能量收集和数据恢复电路824以及连接至电气和生物传感器823。在图2中，内侧耳道组件100还可包括能量存储电路826、功率管理电路828、数据和信号处理电路832以及微控制器834。内侧耳道组件100还可包括驱动电路836和微致动器838。在所示实施方式中，从内侧耳道组件100发射的数据可以由外侧耳道组件12上的接口电路816接收。

图3是根据本发明的一个实施方式的智能镜系统30的框图，适用于与外部设备通信。在图3中，先前在图2中示出的智能镜系统30适于与诸如蜂窝电话844或云计算服务842等外部设备通信。这样的通信可以通过外侧耳道组件12上的外部天线802发生，或者在一些实施方式中直接来自内侧耳道组件100。

图4是根据本发明实施方式的内侧耳道组件100的框图。在图4中，内侧耳道组件100包括接口720、时钟恢复电路730、数据恢复电路740和能量收集电路750。在本发明的实施方式中，接口720适于从内侧耳道组件100发射数据并接收发射至该内侧耳道组件100的数据。接口720可以是射频(rf)接口、光学接口、电感接口或皮肤接口。内侧耳道组件100还可包括功率管理电路760、电压调节器770、驱动器780、数据处理器编码器790和数据/传感器接口800。

在图4中，从数据处理器/编码器790收集的上游数据702可以作为上游信号700的一部分，经由接口720发射。下游信号710可被发射至接口720，该接口720可以提取数据部分并且可以将下游数据712分配给数据恢复电路740和时钟恢复电路730。接口720还可以将下游信号705的至少一部分发射至能量收集电路750。能量收集电路750的输出可被发射至功率管理电路760，该功率管理电路760继而可以将能量分配给电压调节器770。电压调节器770可以将其输出分配给驱动器780，该驱动器780还可以从数据恢复电路740接收输入。可以通过匹配网络831发送驱动器780的输出，以驱动例如微致动器840。

微致动器840可包括传感器(未示出)，该传感器生成与该微致动器840的功能相关的数据。所述数据可以通过匹配网络831发射回内侧耳道组件100并发射至数据/传感器接口800，该数据/传感器接口800转而可以将该传感器信息发射至数据处理器/编码器790，该数据处理器/编码器790生成上游数据702。数据/传感器接口800还可以从其他传感器(例如，图4中的传感器1至传感器n)接收信息，所述数据转而被发射至数据处理器/编码器790并成为上游数据702的一部分。

图5是根据本发明的一个实施方式的内侧耳道组件100的进一步示例。在图5中，电路510(可以是混合电路)可以位于内侧耳道组件100上。混合电路510可以包括智能芯片520、天线540、匹配网络550和电容器660。智能芯片520可以包括电流偏置电路600、电压参考电路590、调节器560(可以是例如g类h桥调节器)、能量收集电路650、驱动器570(例如，可以是脉冲密度调制(pdm)驱动器)、电流驱动器620(可以是g类h桥电流驱动器)、数据解码器580、时钟640和诊断电路610。在所示实施方式中，调节器560可以是例如g类h桥调节器，其可以是具有零偏置的推挽正负驱动器。与使用光传输功率和信息的现有接触式助听器系统相比，使用具有零偏置的调节器可以将能量消耗降低90％或更多。

在图5的实施方式中，天线540可以适于接收rf信号、电感耦合信号或皮肤传输信号。由天线540接收的信号可以包括功率分量和/或数据分量。天线540还可用于将数据从内侧耳道组件100发射至外部装置，例如外侧耳道组件12。在所示实施方式中，匹配网络550提供天线540与智能芯片520之间的匹配。驱动器570可以控制施加到进入信号的增益，确保微致动器的输出对于给定输入是一致的。施加到给定信号的增益将是装置用户所需的增益的函数。来自电流驱动器620的放大信号通过匹配网络(例如电容器660)传递到换能器组件20(可以是例如微致动器，举例而言，平衡电枢换能器)，该换能器组件20可用于振动用户的鼓膜。

在图5所示的实施方式中，数据解码器580解码由天线540接收的数据并确认该数据的有效性，执行诸如误差修正和数据校验等功能。在本发明的实施方式中，特别是在使用rf、电感和/或皮肤耦合的数据传输的实施方式中，来自外部源的干扰可能是个问题，并且确保系统仅使用经过校验的数据十分重要。在基于光的系统中，干扰的影响不太大，因为光被限制在耳道中，不受来自其他光源的干扰。在本发明的实施方式中，电压参考电路590和电流偏置电路600提供适当的电压和电流以驱动换能器组件20。在本发明的实施方式中，诊断电路610从位于内侧耳道组件100上或连接至内侧耳道组件100的传感器采集数据，以将该数据传输回外侧耳道组件12。在本发明的实施方式中，电流驱动器620提供驱动换能器组件100所需的电流。在本发明的实施方式中，时钟640将时钟信号提供给内侧耳道组件100上的数字部件。

在本发明的实施方式中，能量收集电路650收集能量以供内侧耳道组件100的部件使用。能量收集电路650可以从天线540接收的信号中和/或从环境能量源收集能量，所述环境能量源可以包括例如佩戴内侧耳道组件100的人的运动和/或其身体部位的运动，所述身体部位包括佩戴者的嘴部。在本发明的实施方式中，电容器660提供在电流驱动器620与换能器组件20之间的匹配网络。

图6是根据本发明的一个实施方式的、光学耦合的内侧耳道组件100和外侧耳道组件12的框图。在图6中，光电检测器150可以从外侧耳道组件12上的激光器864接收光输入信号。所接收的信号产生输出电压v1，该输出电压v1在光电检测器150的输出处进行测量并且可以被中继到数据采集电路846和最大功率点跟踪(“mppt”)控制电路848。数据采集电路846和mppt控制电路848还可以从电流传感器852接收在光电检测器150的输出处测量的电流。在所示实施方式中，光电检测器150可被建模为电流源152和寄生二极管853。在所示实施方式中，电容器854可以跨光电检测器150的输出而连接。在图6中，开关856可以位于光电检测器150的输出与转换器857的输入之间。转换器857的输出可以连接至负载882和连接至存储装置869。存储装置869可以是例如可充电电池。

在图6中，开关856控制转换器857与光电检测器150的输出的连接。开关856由mppt控制电路848的输出控制。转换器857向存储装置869提供能量并从该存储装置869接收能量，该存储设备869可以是例如可充电电池。数据采集电路846和转换器电路857驱动负载882，其中数据采集电路847向负载882提供控制数据(例如声波信息)，而转换器857向负载882提供功率。由转换器857提供的功率用于根据来自数据采集电路846的控制数据，来驱动负载882。在本发明的一些实施方式中，负载882可以是换能器组件，例如平衡电枢换能器。

图7是根据本发明的一个实施方式的、电感耦合的内侧耳道组件100和外侧耳道组件12的框图。在图7中，外侧耳道组件12的输出可以通过线圈858电感耦合至内侧耳道组件100上的线圈862。电感耦合可以在内侧耳道组件100上的线圈862中感应出电流。可以由电流传感器852测量电感感应的电流。电感耦合可以进一步在线圈862上感应出输出电压v1，该输出电压v1可以由电压计863测量。所测量的电流和电压可以由mppt控制电路848和数据采集电路846使用。线圈862的输出还可以通过电容器854连接至整流器和转换器电路865。在本发明的实施方式中，线圈862可以直接连接至整流器和转换器电路865(而没有电容器854)。在图7中，电容器854可以位于线圈862(可以包括电容器872)的输出与整流器和转换器电路865的输入之间。整流器和转换器电路865的输出可以连接至负载882和存储装置869。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865可以包括向存储装置869提供功率并在需要时从存储装置869向负载882发射功率的电路。在本发明的实施方式中，存储装置869可以直接连接至线圈862或适于从线圈862收集能量并将能量输送至负载882的其他电路。负载882可以是例如位于内侧耳道组件100上的微致动器，以使得负载882在受到由线圈862接收的信号刺激时，振动用户的鼓膜。存储装置869可以是例如可充电电池。

在本发明的实施方式中：线圈858可包括发射线圈，而线圈862可包括接收线圈；线圈858和862可以是由导电材料制成的细长线圈；线圈854和862可以是叠层线圈；线圈854和862可以是绕线电感器；线圈854和862可以缠绕在中心芯上；线圈854和862可以绕芯(包括空气)缠绕；线圈854和862可以缠绕在磁芯上；线圈854和862可以沿着缠绕线圈的长度具有基本固定的直径。

在本发明的实施方式中：整流器和转换器电路865可以包括功率控制电路；整流器和转换器电路865可以包括整流器；整流器和转换器电路865可以是整流电路，包括例如二极管电路、半波整流器或全波整流器；整流器和转换器电路865可以包括二极管电路和电容器。

在本发明的实施方式中，能量存储装置869可以是电容器、可充电电池或者适于存储电能的任何其他电子元件或装置。

在图7中，mppt控制电路848的输出可以控制整流器和转换器电路865。整流器和转换器电路865可以向存储装置869供应能量并从该存储装置869接收能量，该存储装置869可以是例如可充电电池。数据采集电路846以及整流器和转换器电路865可用于驱动负载882，其中数据采集电路846向负载882提供控制数据(例如，声波信息)，而整流器和转换器电路865向负载882提供功率。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865可用于直接驱动负载862，而无需来自诸如数据采集电路846等数据电路的信息。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865可用于直接驱动负载862而无需来自存储装置869的能量。由整流器和转换器电路865提供的功率用于根据来自数据采集电路846的控制数据，来驱动负载882。在本发明的一些实施方式中，负载882可以是换能器组件，例如平衡电枢换能器。

在本发明的实施方式中，可以通过将线圈858磁耦合至线圈862而将信息和/或功率从外侧耳道组件12发射至内侧耳道组件100。当线圈电感耦合时，线圈858生成的磁通量可用于在线圈862中生成电流。当线圈电感耦合时，线圈858生成的磁通量可用于在线圈862两端生成电压。在本发明的实施方式中，用于激励外侧耳道组件12上的线圈858的信号可以是推/挽信号。在本发明的实施方式中，用于激励线圈858的信号可以过零。在本发明的实施方式中，由线圈858生成的磁通量行进通过通路，所述通路包括不受身体部位阻挡的直接空气通路。在本发明的实施方式中，直接空气通路是通过用户耳道中的空气。在本发明的实施方式中，直接空气通路是外侧耳道组件12与内侧耳道组件100之间的视线，以使得从外侧耳道组件100来看，内侧耳道组件100是光学可见的。

在本发明的实施方式中，在线圈862处生成的输出信号可以由例如整流器和转换器电路865来整流。在本发明的实施方式中，整流信号可用于驱动负载，诸如位于内侧耳道组件100上的负载882。在本发明的实施方式中，在线圈862处生成的输出信号可以包含信息/数据部分，所述信息/数据部分包括通过线圈858发射至内侧耳道组件100的信息。在本发明的实施方式中，在线圈862处生成的输出信号的至少一部分可以包含能量或功率，内侧耳道组件100上的电路可以集取所述能量或功率以对例如存储装置869充电。

在本发明的实施方式中，其中电感耦合用于助听器部件之间的数据和/或功率传输，电感耦合优于其他能量/数据传送机制的优点可以包括：对助听器定向性和运动的敏感性降低；对助听器组部件的相对定位的敏感性降低；对助听器部件的相对运动的敏感性降低；用户的舒适度提高，特别是位于用户耳道中的助听器部件的使用舒适度；电池寿命延长；以及对患者耳道中存在的体液(例如耳垢)的敏感性降低。

图8是根据本发明的rf智能镜系统的电路图。在图8中，外侧耳道组件12的输出可以通过天线880耦合至内侧耳道组件100上的天线890。rf耦合在天线890中感应出电流，该电流可以由电流传感器852测量并且进一步感应出可由电压传感器863测量的输出电压v1。所测量的电流和电压v1由mppt控制电路848和数据采集电路846使用。天线890的输出可以通过电容器854连接至整流器和转换器电路865。在图8中，电容器854可以位于天线890(可以包括电容器872)的输出与整流器和转换器电路865的输入之间。整流器和转换器电路865的输出可以连接至负载882和存储装置869。在本发明的一些实施方式中，负载882可以是换能器组件，例如平衡电枢换能器。存储装置869可以是例如可充电电池。

在图8中，mppt控制电路848的输出可以控制整流器和转换器电路865。整流器和转换器电路865可以用于向存储装置869供应能量并从该存储装置869接收能量，该存储装置869可以是例如可充电电池。数据采集电路846以及整流器和转换器电路865可用于驱动负载882，其中数据采集电路846向负载882提供控制数据(例如，声波信息)，而整流器和转换器电路865向负载882提供功率。由整流器和转换器电路865提供的功率可用于根据来自数据采集电路846的控制数据，来驱动负载882。在本发明的一些实施方式中，负载882可以是换能器组件，例如平衡电枢换能器。

图9是h桥电流驱动器620的电路图，该电流驱动器驱动可在本发明的实施方式中使用的换能器组件20。图9图示了可在本发明的一个实施方式中使用的电流驱动器620。在图9中，制动器驱动器为全桥，其可以为例如h类放大器。在该实施方式中，桥由两个桥臂(或半桥——左和右)组成。每个桥臂是两个mosfet晶体管970的图腾柱。

在本发明的实施方式中，馈送至致动器驱动器中的数据通常是具有脉冲宽度调制(pwm)定时的二进制模式。在这些实施方式中，致动器两端的电压基于pwm模式。在本发明的实施方式中，h类拓扑结构使用基于音频水平的、桥的可变偏置。

图10是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。在图10中，整流器和转换器电路865可以包括二极管974和电容器972。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865的输入可以直接连接至线圈862。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865的输出可以直接耦合至负载，诸如换能器或平衡电枢换能器。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865的输出可以耦合至负载中的绕组，所述负载诸如为换能器或平衡电枢换能器。

图11是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。图12是根据本发明一个实施方式的整流器和转换器电路的示图。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865可以包括二极管974和电容器972，它们可以形成例如桥电路，诸如半波桥或全波桥。

图13是根据本发明的一个或多个实施方式的内侧耳道组件的一部分的示图。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865的输入可以通过附加电路而连接至线圈862，所述附加电路诸如为电容器854或输入电路976。在本发明的实施方式中，整流器和转换器电路865的输出可以通过输出电路978耦合至负载，诸如换能器或平衡电枢换能器。在本发明的实施方式中，输出电路978可以是例如电容器、电感器、电气或电子部件的组合以及/或者匹配电路。

在本发明的实施方式中，外侧耳道组件可以使用例如采用rf传输、感应耦合和/或皮肤传输而传输的能量，以将数据和/或功率发射至内侧耳道组件。使用rf传输或电感耦合能量来发射数据和/或功率是有益的，因为这样无需在信号发射之前偏置该信号，降低了发射给定信号所需的能量并且无需使用滑动偏置从而降低了发射所需的能量。在不偏置信号的情况下，使用rf或电感耦合机制来发射数据和功率信号，其中所发射的信号包括正分量和负分量，可以称为“推/挽驱动策略”。

在本发明的实施方式中，推/挽驱动策略是指外侧耳道组件的输出可以具有正和负分量(与光驱动不同，光驱动只能是正的，因此需要将负信息合并到正信号中)，从而允许系统在不使用偏置或偏移信号的情况下发射正数据和负数据(例如，声波信息)。因此，使用推/挽驱动策略，仅需要输送足够的能量来：i)发射数据；ii)为内侧耳道组件电路(包括任何传感器)提供功率；以及iii)激活微致动器。这样是有利的，因为系统仅在必要时使用能量而无需偏置信号也无需滑动偏置以使偏置信号最小化。

在本发明的实施方式中，不需要偏置并且信号可以直接发射，从而使得能量消耗降低而电池寿命增加。

通过在内侧耳道组件上使用智能镜电路，可以从发射的信号中收集用于操作内侧耳道组件的元件的功率，并且将其存储在内侧耳道组件上(例如，在可充电电池或超级电容器中)直到需要时使用。除了为换能器组件(其为鼓膜镜提供振动输入)提供功率之外，所收集的功率还可用于驱动内侧耳道组件电子器件(例如，内侧耳道组件上的智能芯片逻辑和/或传感器)。在一些实施方式中，从进入信号收集的功率可以由直接从佩戴者收集的功率补充或替代，例如，通过收集由佩戴者身体的运动产生的能量，举例而言，佩戴者在咀嚼或说话时颌部的运动或佩戴者产生的热量。

在本发明的实施方式中，内侧耳道组件的输出直接由内侧耳道组件上的电路来调节，以使得输出不是来自外侧耳道组件的进入信号的功率或强度的函数，所述进入信号的强度可能波动，例如，为内侧耳道组件与外侧耳道组件之间的距离的函数。例如，在这些实施方式中，佩戴者所感知的响度将不是外侧耳道组件与内侧耳道组件之间的距离的函数。也不是由外侧耳道组件发射至内侧耳道组件的信号强度的函数，不过所述信号的强度必须足以达到阈值。一旦达到阈值，内侧耳道组件将接收足够强的信号，以向内侧耳道组件提供足够的功率，以便为组件提供功率并传输由接收到的信号载有的信息(例如，声音信号)。只要输入达到该阈值并保持在该阈值之上，患者就不会察觉到由于例如内侧与外侧耳道组件之间的距离波动而导致的输入信号强度波动引起的任何变化。在这些实施方式中，内侧耳道组件的输出可以由内侧耳道组件上的电路调节，而不是由例如进入信号的强度来调节。

在本发明的实施方式中，内侧耳道组件可以适于包括能量存储系统(例如，可充电电池或电容器)，以收集从进入信号接收到的能量并将其存储以供后续使用(例如，当输入信号降至低于阈值时)。在这些实施方式中，一旦能量存储系统充电到预定电平，运行内侧耳道组件所需的进入信号的电平就降低了，因为来自进入信号的功率可以由存储的能量补充。在这样的实施方式中，阈值电平可以降低至在输入信号中发射信息所需的最低电平。

在本发明的实施方式中，在内侧耳道组件接收进入信号之后而在驱动外侧耳道组件的输出之前，信息信号(例如，表示由处理器和/或外侧耳道组件上的麦克风接收到的声音的信号)与能量源分离。在本发明的其他实施方式中，到内侧耳道组件的进入信号仅包括数据信号，而内侧耳道组件无需由存储在该内侧耳道组件上(例如，在可充电电池或电容器中)的能量或由集取自局部环境(例如，来自用户颌部肌肉的运动，其使得耳道中的组织移动)的能量来提供功率。在本发明的实施方式中，在输入信号达到产生用户可感知声音所需的阈值电平的情况下，由内侧耳道组件接收的入射信号中的功率可以直接用于驱动内侧耳道组件的输出。一旦输入信号超过阈值水平，接收到的功率的至少一部分可以存储在内侧耳道组件上的存储装置(例如，电池)中，之后可以使用所存储的功率来为该内侧耳道组件提供功率，以使得即使在输入电平下降至阈值电平以下时也允许内侧耳道组件操作。

在本发明的实施方式中，内侧耳道组件的输出是耦合至患者鼓膜的换能器组件。在功率与数据分离的情况下，内侧耳道组件仅需要最低数据信号以向鼓膜提供输出(例如，振动输出)。一旦达到最低输入信号电平，无论输入信号的振幅如何，振动输出都可以被调节至适当的电平，特别是在内侧耳道组件已经收集和/或存储功率信号的情况下。

附加或替代于直接从外部源(例如，外侧耳道组件12)获取能量，进行能量收集，可以减少对外侧耳道组件的需求。所收集的能量可用于提供功率，而发射数据将会需要的能量非常少。在这样的装置中，可以使用例如rf、电感耦合或皮肤传输机制从用户头部之外发射数据。

在本发明的实施方式中，外侧耳道组件可以设计成在声学数据被传输至负载(例如，微致动器)之前从输入信号收集功率。该收集的功率可以放入存储器(例如，电池)中。继而可以通过进入的声学数据来调制所存储的功率，以驱动内侧耳道组件的输出，例如，以驱动耦合至用户鼓膜的微致动器。对功率的控制还有可能限制最大振动范围，以保护用户的听力。

在本发明的实施方式中，外侧耳道组件可包括wi-fi功率收集电路，其可用于从由外侧耳道组件接收的wi-fi信号中收集功率。所收集的wi-fi信号可用于为外侧耳道组件上的电路提供功率。所收集的wi-fi信号还可用于向位于外侧耳道组件上的能量存储装置(诸如，可充电电池)提供功率。所存储的能量可用于为外侧耳道组件提供功率并将信号(包括数据分量和功率分量)发射至内侧耳道组件。

在本发明的实施方式中，可以控制在内侧耳道组件上的增益，确保增益不受波动的影响，所述波动例如由输入信号电平的波动引起。通过将患者特异性增益曲线发射至内侧耳道组件，作为从外侧耳道组件传输的数据的一部分，可以针对每个患者优化增益。继而可以使用这种专有的特异性增益曲线，依据例如从内侧耳道组件接收到的信号的强度，来确定要施加于来自外侧耳道组件的进入信号的增益量。这样的患者特异性增益曲线可以进一步存储在内侧耳道组件上，并且在每当接收到信号时使用，以匹配为患者实际需要而施加的增益。在内侧耳道组件中施加患者特异性增益是有益的，因为这允许内侧耳道组件补偿经过耳道的传输路径中的损失或环境变化，所述损失或环境变化可能是由例如用户的头部位置变化或用户的颌部运动引起的。因此，到达患者鼓膜的信号将更准确地反映该患者的增益要求。还可以通过从外侧耳道组件发送修改数据来实时修改增益，以反映例如患者的周围环境和/或患者的地理位置，举例而言，当患者处于嘈杂的环境中时提高增益。

在本发明的实施方式中，其中位于内侧耳道组件上的微致动器使用驱动柱和/或鼓膜脐部平台来直接驱动用户的鼓膜，驱动柱位置的变化可被自动补偿(例如，通过寻找反电动势(反emf)的变化，所述反emf例如在微致动器的输入处测量。这样的反emf可以反映例如由簧片的运动产生的发电机效应。在本发明的实施方式中，可以测量反emf并且这样的反emf反映了驱动柱的运动，这样的测量可以无需由医生进行定期检查。反emf的这样的变化可以指示例如内侧耳道组件的位置或定位的变化。在本发明的实施方式中，反emf的变化的通知可以通过蜂窝电话发送至服务器，并且从服务器发送给医生，医生继而可以确定是否要求患者就医来检查内侧耳道组件的位置或定位。

所描述的实施方式允许由内侧耳道装置收集的数据被传输回接收器，例如外侧耳道装置，其中数据可以得到分析并在适当的情况下传输回第二装置，诸如bte、蜂窝电话或者直接传输至基于云的计算机。所收集的数据类型可以包括与佩戴设备的人有关的生物识别数据以及/或者与装置的功能或装置的部件有关的数据。

在本发明的实施方式中，内侧耳道组件上的传感器可以用于采集数据，包括例如生物识别数据，继而可以将这些数据从内侧耳道组件发射至合适的接收装置，诸如外侧耳道组件、bte、蜂窝电话或装置的某种组合。前述装置的组合还可用于接收和处理来自内侧耳道组件的数据，例如，数据可以从内侧耳道组件发射至外侧耳道组件，该外侧耳道组件继而可以将接收的数据发射至bte，该bte处理该数据，并在适当情况下将经处理的数据发射至佩戴者的蜂窝电话。所述数据继而可以显示在蜂窝电话上和/或由蜂窝电话发射至例如佩戴者的医生或中央数据库。

内侧耳道组件上的传感器可用于测量许多参数，包括与佩戴者的生理或特征有关的参数以及/或者系统的操作参数。例如，传感器可以测量镜功能，自动调节功率电平。此外，所述系统可以包括通信信道，以将测量结果和/或数据发送回至外侧耳道组件、bte处理器和/或远程设备(诸如，蜂窝电话)或远程数据系统，诸如云存储器。又例如，传感器可以适于测量功耗和/或反emf，使所述系统能够执行自诊断。

在本发明的实施方式中，一种智能镜系统可以包括外侧耳道组件和内侧耳道组件，所述内侧耳道组件可以包括：接收器，其适于接收包括功率分量和数据分量的信号，其中所述数据分量包括声音数据；功率收集电路，其连接至所述接收器并适于从所述接收的信号中收集所述功率；功率存储电路，其连接至所述功率收集电路并适于从所述功率收集电路接收功率，其中所述功率存储电路适于存储所述收集的功率；以及致动器，其连接至所述接收器和所述功率存储电路，其中根据从所述数据分量中得出的保存数据来驱动所述致动器的输出。在本发明的进一步实施方式中，所述声音数据使用来自所述功率存储电路的所述收集的功率。在本发明的进一步实施方式中，所述功率存储电路选自包括以下各项的组：可充电电池和电容器。在本发明的进一步实施方式中，所述致动器是换能器。在本发明的进一步实施方式中，所述致动器是平衡电枢换能器。

在本发明的实施方式中，一种智能镜系统可以包括外侧耳道组件和内侧耳道组件，所述内侧耳道组件可以包括：收发器，其适于接收包括功率分量和数据分量的信号；数据控制电路，其连接至所述收发器并适于管理来自由所述内侧耳道组件接收的所述信号的数据，其中这样的数据控制电路包括数据存储器；控制电路，其用于驱动位于所述内侧耳道组件上的输出换能器；以及增益控制电路，其响应于所述数据，用于管理施加于驱动所述换能器的信号上的增益。在本发明的进一步实施方式中，所述内侧耳道组件可以包括连接至所述收发器的功率控制电路，所述功率控制电路适于从所述内侧耳道组件接收的所述信号中收集能量。在本发明的进一步实施方式中，所述存储的数据包括特异于特定用户的听力特征的数据。在本发明的进一步实施方式中，所述存储的数据包括用户在预定频率的听力阈值。在本发明的进一步实施方式中，所述施加的增益控制所述输出换能器的输出。在本发明的进一步实施方式中，所述输出换能器适于振动所述用户的鼓膜。

在本发明的实施方式中，一种将振动传输至用户鼓膜的方法，可以包括以下步骤：将第一信号从外侧耳道组件发射至内侧耳道组件，其中所述第一信号的至少一部分包括根据佩戴所述内侧耳道组件的所述用户的听力特征而生成的数据；将所述特征数据存储在所述内侧耳道组件上；将第二信号从外侧耳道组件发射至所述内侧耳道组件，其中所述第二信号的至少一部分包括指示所述用户附近的声音的数据；使用根据所述用户的听力特征而生成的数据，来控制位于所述内侧耳道组件上的放大电路，其中所述放大电路适于放大从指示所述用户耳朵附近的声音的数据而得出的信号，并且所述放大电路适于驱动微致动器，所述微致动器附接至所述内侧耳道组件并与所述用户的鼓膜相接触。在本发明的实施方式中，一种方法还可以包括一种系统，其中在给定频率施加的放大量与所述用户在该频率下所需的放大成比例。

在本发明的实施方式中，一种智能镜系统可以包括外侧耳道组件和内侧耳道组件，所述内侧耳道组件可以包括：传感器，其适于感测与所述内侧耳道组件的部件的状态相关的参数；收发器，其位于所述内侧耳道组件上并适于接收包括功率分量和数据分量的信号；功率控制电路，其连接至所述收发器，所述功率控制电路适于从所述内侧耳道组件接收的信号中收集能量；数据控制电路，其连接至所述收发器并适于管理由所述内侧耳道组件接收的所述信号中的数据；传感器控制电路，其用于管理来自所述内侧耳道组件上的传感器的数据；以及控制电路，其用于驱动位于所述内侧耳道组件上的输出换能器。在本发明的进一步实施方式中，所述数据控制电路包括适于管理声音数据的电路，所述声音数据在由所述内侧耳道组件接收的所述信号中的所述数据中。在本发明的进一步实施方式中，所述收发器控制电路适于将数据从所述传感器控制电路发射至所述外侧耳道组件。在本发明的进一步实施方式中，所述外侧耳道组件适于将数据从所述内侧耳道组件中继至远程定位的设备。在本发明的进一步实施方式中，所述远程定位的设备是蜂窝电话。在本发明的进一步实施方式中，所述远程定位的设备是计算机。在本发明的进一步实施方式中，所述内侧耳道组件上的所述传感器在所述输出换能器上提供数据。在本发明的进一步实施方式中，所提供的数据是与所述输出换能器的反emf有关的数据。在本发明的进一步实施方式中，由所述数据控制电路管理的所述数据是与佩戴所述智能镜的人的身体特征有关的数据。

在本发明的实施方式中，一种智能镜系统可以包括：外侧耳道组件，其包括第一收发器，所述第一收发器包括第一线圈；内侧耳道组件，其包括第二收发器，所述第二收发器包括第二线圈，其中所述第一线圈适于电感耦合至所述第二线圈；振动负载，其连接至所述第二线圈并适于响应于通过电感耦合从所述第一线圈发射至所述第二线圈的信号而振动；以及整流电路，其连接在所述第二线圈的输出与所述振动负载之间。在本发明的进一步实施方式中，所述智能镜发射具有推挽格式的信号。在本发明的进一步实施方式中，所述智能镜发射具有过零的信号。在本发明的进一步实施方式中，所述线圈由导电材料制成。在本发明的进一步实施方式中，所述第一线圈和所述第二线圈是细长线圈。在本发明的进一步实施方式中，所述内侧耳道组件包括电流传感器，其适于测量所述第二线圈中的电流。在本发明的进一步实施方式中，所述内侧耳道组件包括电压传感器，其适于测量所述第二线圈两端的电压。在本发明的进一步实施方式中，所述内侧耳道组件包括功率控制电路，其连接在所述第二线圈与所述振动负载之间。在本发明的进一步实施方式中，所述功率控制电路还连接至能量存储装置。在本发明的进一步实施方式中，所述能量存储装置是电容器。在本发明的进一步实施方式中，所述能量存储装置是可充电电池。在本发明的进一步实施方式中，所述第一线圈与所述第二线圈之间的传输路径包括空气。在本发明的进一步实施方式中，所述传输路径包括视线传输路径。在本发明的进一步实施方式中，所述传输路径包括用户耳道中的空气。在本发明的进一步实施方式中，所述外侧耳道组件通过用户耳道中的空气与所述内侧耳道组件分离。在本发明的进一步实施方式中，所述第一线圈和所述第二线圈是叠层线圈。在本发明的进一步实施方式中，所述第一线圈和所述第二线圈包括绕线电感器。在本发明的进一步实施方式中，所述第一线圈围绕第一芯缠绕，而所述第二线圈围绕第二芯缠绕。在本发明的进一步实施方案中，所述第一芯包括空气。在本发明的进一步实施方式中，所述第一芯沿着所述第一线圈的长度的至少一部分具有基本固定的直径。在本发明的进一步实施方案中，所述第二芯包括空气。在本发明的进一步实施方式中，所述第二芯沿着所述第二线圈的长度的至少一部分具有基本固定的直径。在本发明的进一步实施方式中，所述振动负载是换能器。在本发明的进一步实施方式中，所述换能器是平衡电枢换能器。

在本发明的实施方式中，描述了一种从外侧耳道组件向内侧耳道组件发射数据的方法，所述方法包括：调制数据；用所述调制的数据激励所述外侧耳道上的第一线圈，以使得所述线圈生成磁场；接收在所述内侧耳道组件处的所述生成的磁场并生成接收的信号，所述接收的信号代表所述调制信号；并且解调所述接收信号以生成解调信号；使用所述解调信号来生成驱动信号；并且使用所述驱动信号来驱动位于所述内侧耳道组件上的微致动器。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括由所述磁场在线圈中感应出的电流，并且其中所述线圈位于所述内侧耳道组件上。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括由所述磁场在至少一个线圈两端感应出的电压，并且其中所述线圈位于所述内侧耳道组件上。

在本发明的实施方式中，描述了一种从外侧耳道组件向内侧耳道组件传发射数据的方法，所述方法包括：激励所述外侧耳道组件上的第一线圈以生成磁场；在位于所述内侧耳道组件上的第二线圈处接收所述生成的磁场的至少一部分，其中所接收的磁场在所述第二线圈中感应出接收的信号；整流所述第二线圈的输出；并且将所述整流的输出的至少一部分发射至位于所述内侧耳道组件上的负载。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述负载包括振动元件，其适于响应于所述整流的输出而振动。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述负载包括平衡电枢换能器。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括在所述第二线圈两端感应出的电压。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括在所述第二线圈中感应出的电流。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中用具有推/挽格式的信号激励所述第一线圈。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中用具有过零的信号激励所述第一线圈。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述第一线圈生成磁通量，并且所述第一线圈通过所述磁通量耦合至所述第二线圈。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括数据部分。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号包括能量部分。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号中的至少一部分能量用于为能量存储装置充电。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述接收的信号的至少一部分向所述内侧耳道组件提供数据。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述外侧耳道组件与所述内侧耳道组件之间的介质包括空气。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述外侧耳道组件与所述内侧耳道组件之间的介质包括用户耳道中的空气。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述磁场通过空气在所述第一线圈与所述第二线圈之间行进。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述第一线圈与所述第二线圈之间的所述空气包括所述用户耳道中的空气。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中从所述外侧耳道组件来看，所述内侧耳道组件是光学可见的。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述内侧耳道组件与所述外侧耳道组件之间的唯一材料是用户耳道中的空气。

在本发明的一个实施方式中，一种智能镜系统可以包括：外侧耳道组件，其包括第一收发器，所述第一收发器包括第一天线；内侧耳道组件，其包括第二收发器，所述第二收发器包括第二天线，其中所述第一天线适于使用射频通信耦合至所述第二天线。在本发明的进一步实施方式中，所述智能镜发射具有推挽格式的信号。在本发明的进一步实施方式中，所述智能镜发射具有过零的信号。

在本发明的实施方式中，一种智能镜系统可以包括外侧耳道组件和内侧耳道组件，所述内侧耳道组件可以包括：传感器，其适于感测与所述内侧耳道组件的部件的状态相关的参数；收发器，其适于接收包括功率分量和数据分量的信号；功率控制电路，其连接至所述收发器，所述功率控制电路适于从所述内侧耳道组件接收的信号中收集能量；数据控制电路，其连接至所述收发器并适于管理由所述内侧耳道组件接收的所述信号中的数据；传感器控制电路，其用于管理来自所述内侧耳道组件上的传感器的数据；以及控制电路，其用于驱动位于所述内侧耳道组件上的输出换能器。在本发明的进一步实施方式中，所述收发器使用以下各项中的一项或多项进行通信：射频、光学、电感和皮肤传输所述数据和功率。

在本发明的实施方式中，一种从外侧耳道组件向内侧耳道组件发射数据和功率的方法，所述方法包括以下步骤：将要发射的所述数据编码成信号；使用所述编码的数据来驱动位于所述外侧耳道组件上的第一线圈；通过将所述第一线圈电感耦合至第二线圈，来驱动位于所述内侧耳道组件上的所述第二线圈。

在本发明的实施方式中，描述了一种从外侧耳道组件向内侧耳道组件发射数据和功率的方法，所述方法包括以下步骤：将要发射的所述数据编码成信号；使用所述编码的数据来驱动位于所述外侧耳道组件上的第一天线；通过将所述第一线圈电感耦合至第二线圈，来驱动位于所述内侧耳道组件上的第二天线。

在本发明的实施方式中，描述了一种从外侧耳道组件向内侧耳道组件发射数据和功率的方法，所述方法包括以下步骤：将要发射的所述数据编码成信号；使用所述编码的数据来驱动位于所述外侧耳道组件上的光学发射器；通过将所述第一线圈电感耦合至第二线圈，来驱动位于所述内侧耳道组件上的光学接收器。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述光学发射器包括激光器。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述光学接收器包括光电二极管。

在本发明的实施方式中，描述了一种向内侧耳道组件上的电路提供能量的方法，所述方法包括以下步骤：将来自外侧耳道组件的信号辐射至所述内侧耳道组件；在所述内侧耳道组件处接收所述辐射的信号，其中所述接收的信号包括数据分量和功率分量；在所检测的信号中检测所述数据；在所检测的信号中收集所述功率；并且将所述收集的功率存储在所述内侧耳道组件上。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，其中所述方法包括使用所述检测的数据和所述存储的功率来驱动微致动器的步骤。

在本发明的实施方式中，描述了一种向内侧耳道组件上的电路提供能量的方法，所述方法包括以下步骤：在外侧耳道组件处收集wi-fi能量；使用所述收集的wi-fi能量为所述外侧耳道组件提供功率；将来自所述外侧耳道组件的信号辐射至所述内侧耳道组件；在所述内侧耳道组件处接收所述辐射的信号，其中所述接收的信号包括数据分量和功率分量；在所检测的信号中检测所述数据；在所检测的信号中收集所述功率；并且将所述收集的功率存储在所述内侧耳道组件上。在本发明的进一步实施方式中，所述方法还可以包括一种步骤，所述步骤包括使用所述检测的数据和所述存储的功率来驱动微致动器。

在本发明的实施方式中，在光学地发射数据和功率的情况下，这样的传感器可以进一步用于针对单个镜自动校准光塞。可以通过向所述光塞提供来自光电检测器的输出电平的反馈，并将所述输出电平与所述光塞上所述激光器的驱动电平进行比较，来完成这种校准。在本发明的实施方式中，使用从所述内侧耳道组件收集的数据，根据助听器用户的独特要求，来完成所述助听器的光校准或其他校准。

在本发明的实施方式中，本发明包括一种方法，在位于内侧耳道组件上或附接至该内侧耳道组件的电子部件中感应出可检测的电压。在本发明的实施方式中，本发明包括一种方法，在位于内侧耳道组件上或附接至该内侧耳道组件的电子部件中感应出可检测的电流。在本发明的实施方式中，所述电子部件可以是线圈。在本发明的实施方式中，由内侧耳道组件接收的信号中的至少一部分功率可以用于向所述耳道组件上的部件提供功率。在本发明的实施方式中，由内侧耳道组件接收的信号中的至少一部分能量可以用于向所述耳道组件上的部件提供功率。在本发明的实施方式中，由内侧耳道组件接收的信号中的至少一部分功率可以存储在所述内侧耳道组件上，并在之后用于向所述耳道组件上的部件提供功率。在本发明的实施方式中，由内侧耳道组件接收的信号中的至少一部分能量可以存储在所述内侧耳道组件上，并在之后用于向所述耳道组件上的部件提供功率。在本发明的实施方式中，在内侧耳道组件处接收的信号可以包括数据和功率。在本发明的实施方式中，在内侧耳道组件处接收的信号可以包括数据和能量。

尽管依照装置和方法的开发环境描述了的这些装置和方法的优选实施方式，但所述优选实施方式仅仅是对本发明构思的原理说明。对上述组件的修改或组合，用于实施本发明的其他实施方式、配置和方法，以及对于本领域技术人员容易理解的本发明的各方面的更改都旨在属于本发明权利要求书的范围内。此外，在本申请以特定顺序列出方法或过程的步骤之处，在某些情况下改变执行某些步骤的顺序是有可能的或者甚至是有利的，下文中阐述的方法或过程权利要求书的特定步骤不应被解释为具有特定顺序，除非在权利要求书中明确说明了这样的顺序特定性。

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