DE19541882A1 - Device for transmitting sound signals as mechanical vibrations on to the cranial bones of the hard of hearing - Google Patents

Device for transmitting sound signals as mechanical vibrations on to the cranial bones of the hard of hearing

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
    • A61F11/04—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense
    • A61F11/045—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense using mechanical stimulation of nerves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Abstract

The device allows sound signals to be transmitted directly to the cranial bones by applying a force to 2 or more spaced points of the skull which is proportional to the sound pressure, using a periodically varying magnetic field. The magnetic field varies in proportion to the sound pressure and acts on a ferromagnetic material with a high magnetostriction attached to the skull at each of the spaced points. The magnetic material may be in the shape of a straight rod, or be bent into a V- or U-shape.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Hörhilfe, die das dem Hörbehinderten zu übertragende Schallsignal als mecha­ nische Schwingung auf den Schädelknochen überträgt ohne einer mechanischen Ankopplung oder Berührung zwischen dem Hörgerät und dem Körper des Hörbehinderten zu bedürfen.The invention relates to an electrical hearing aid that the sound signal to be transmitted to the hearing impaired as mecha transmits vibrations to the skull without mechanical coupling or contact between the hearing aid and the body of the hearing impaired need.

Bei bestimmten Arten von Hörbehinderung ist eine Versorgung mit Luftleitungshörhilfen nicht möglich. In diesen Fällen kann die Versorgung mit einem Knochenleitungs-Hörgerät erfolgen, das das Schallsignal als Vibration auf den Schädel überträgt. Es sind bisher zwei unterschiedliche Arten von Geräten üblich:Care is available for certain types of hearing impairment not possible with air conduction hearing aids. In these cases can supply with a bone conduction hearing aid take place that the sound signal as vibration on the Skull transmits. So far there are two different ones Types of devices common:

  • 1. konventionelle Knochenleitungshörgeräte. Bei diesen Geräten wird ein elektro-mechanischer Wandler mittels elastischer Bügel oder Stirnbänder fest an den Kopf angedrückt. Die vom Wandler erzeugten Vibrationen werden durch die Haut auf den Schädelknochen übertragen.1. conventional bone conduction hearing aids. These devices use an electro-mechanical converter with elastic straps or headbands Head pressed. The vibrations generated by the transducer are transmitted through the skin to the skull bones.
  • 2. knochenverankerte Hörgeräte. Hierbei sind zwei Systeme zu unterscheiden. Beim sogenann­ ten transcutanen System wirkt das Magnetfeld eines elektromagnetischen Wandlers durch die Haut auf einen sub­ cutan im Schädelknochen verankerten Magneten oder ein Stück ferromagnetisches Material. Dabei bewirkt die durch das Magnetfeld verursachte Kraft zwischen Wandler und Implantat eine Übertragung der Schwingung auf den Schädelknochen. Der Wandler wird dabei üblicherweise mittels eines Perma­ nent Magneten fixiert.2. Bone-anchored hearing aids. A distinction is made between two systems. With the so-called The transcutaneous system affects a magnetic field electromagnetic transducer through the skin on a sub cutan magnet or piece anchored in the skull bone ferromagnetic material. The effect of that Magnetic field caused force between transducer and implant a transmission of the vibration to the skull bone. The converter is usually by means of a Perma nent magnets fixed.

Beim percutanen System wird eine ferromagnetische Schraube in den Schädelknochen eingeschraubt. Der Schrau­ benkopf ist nicht von der Haut bedeckt. Ein elektro­ magnetischer Wandler versetzt diese Schraube in mechanische Schwingungen, die von der Schraube auf den Schädelknochen übertragen werden. Auch bei Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Fixierung des Wandlers mittels eines Permanent- Magneten.The percutaneous system uses a ferromagnetic Screw screwed into the skull bone. The screw benkopf is not covered by the skin. An electro magnetic transducer puts this screw in mechanical Vibrations from the screw to the skull be transmitted. Even with devices of this type  the converter is fixed by means of a permanent Magnets.

Allen diesen Geräten ist gemeinsam, daß zwischen dem Hörgerät oder einem seiner Teile und dem Kopf des Hörbehinderten ein mechanischer Kraft- und/oder Form-Schluß besteht.All these devices have in common that between the hearing aid or one of its parts and the head of the hearing impaired mechanical force and / or form closure.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bedarf keiner mechanischen Verbindung zwischen Gerät und Kopf. Die die Schwingungen des Schädelknochens bewirkenden Kräfte treten nicht zwischen Gerät und Schädel auf, sondern wirken zwischen zwei Punkten des Schädelknochens. Dazu wird ein Stück geeigneten ferromagnetischen Materials an zwei oder mehr Stellen fest mit dem Schädelknochen verbunden. Das kann durch Implantation des Materials in den Knochen erfolgen, wobei es zweckmäßig sein kann, das Ferromagnetikum mit anderen Materialien zu beschichten. Das ferromagnetische Material muß eine hinreichend große Magnetostriktion aufweisen. Ein von außen appliziertes Magnetfeld bewirkt eine Längenänderung des Ferro­ magnetikums. Dadurch ergeben sich Kräfte zwischen den Be­ festigungspunkten des Ferromagnetikums am Schädelknochen. Ändert sich das Magnetfeld, so ändert sich die Länge des Ferromagnetikums, und mit diesem auch die Kraft zwischen je zwei Befestigungspunkten am Schädel. Mit zum Schalldruck pro­ portionalen Magnetfeldänderungen können somit Kräfte auf den Schädelknochen übertragen werden, die ebenfalls proportional zum Schalldruck sind. Diese Kräfte wirken zwischen den Befestigungspunkten des Ferromagnetikums am Schädelknochen, nicht aber zwischen Schädel und Hörgerät.The device according to the invention does not require any mechanical Connection between device and head. The the vibrations of the Forces of the skull do not occur Device and skull, but act between two points of the skull bone. For this, a piece is suitable ferromagnetic material in two or more places connected to the skull bone. This can be done by implantation of the material in the bones, where it is appropriate can be the ferromagnetic with other materials too coat. The ferromagnetic material must be one have sufficiently large magnetostriction. One from the outside Applied magnetic field changes the length of the ferro magnetic. This creates forces between the Be points of attachment of the ferromagnetic to the skull. If the magnetic field changes, the length of the Ferromagnetic, and with it the force between each two attachment points on the skull. With the sound pressure pro proportional magnetic field changes can therefore apply forces to the Skull bones are transmitted, which are also proportional to sound pressure. These forces work between the Points of attachment of the ferromagnetic to the skull bone, but not between the skull and the hearing aid.

Es kann zweckmäßig sein, anstelle eines langgestreckten stab­ förmigen Ferromagnetikums ein solches in U-Form Gebogenes oder Spiralförmiges zu verwenden. Dadurch kann der Abstand der Pole des das Magnetfeld erzeugenden Erregermagneten erheblich kleiner sein als die Länge des Ferromagnetikums.It may be appropriate to use an elongated rod instead shaped ferromagnetic such a U-shaped curved or To use spiral. This allows the distance of the Poles of the excitation magnet generating the magnetic field considerably be smaller than the length of the ferromagnetic.

Es kann zweckmäßig sein, ein Ferromagnetikum in Form eines ge­ schlossenen Ringes zu verwenden.It may be appropriate to use a ferromagnetic in the form of a ge closed ring to use.

Es kann zweckmäßig sein, daß dieser Ring nicht kreisförmig ist.It may be appropriate that this ring is not circular is.

Es kann zweckmäßig sein, ein permanent vormagnetisiertes Fer­ romagnetikum einzusetzen. It may be appropriate to use a permanently pre-magnetized fer to use romagnetikum.  

Es kann zweckmäßig sein, als magnetostriktives Ferromagnetikum eine Kombination zweier Materialien mit unterschiedlicher Mag­ netostriktion einzusetzen solcherart, daß zwei Stäbe oder Platten aus magnetostriktiv unterschiedlichem Material paral­ lel aneinander gelegt und befestigt (z. B. verschraubt, geschweißt, gelötet oder gewalzt) werden.It can be useful as a magnetostrictive ferromagnetic a combination of two materials with different mag to use netostriction in such a way that two bars or Paral plates of different magnetostrictive material put together and fastened (e.g. screwed, welded, soldered or rolled).

Es kann zweckmäßig sein, daß bei einem solchen "magneto­ striktiven Bimetall" eine der beiden Komponenten nicht ferro­ magnetisch ist.It may be appropriate that such a "magneto strict bimetal "one of the two components not ferro is magnetic.

Es kann zweckmäßig sein, daß das Ferromagnetikum aus mehre­ ren hintereinander angeordneten unterschiedlichen Ferromagne­ tika besteht.It may be expedient that the ferromagnetic material consists of several different ferromagne arranged one after the other tika exists.

Es kann zweckmäßig sein, daß eines dieser Ferromagnetika ein Permanent-Magnet ist.It may be appropriate that one of these ferromagnetic agents Is permanent magnet.

Claims (10)

1. Eine Vorrichtung zur kraft- und form-schlußfreien Übertragung von Schallsignalen auf den Schädelknochen. dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Schalldruck proportionale Kraft zwischen zwei oder mehreren Punkten des Schädelknochens erzeugt wird durch Einwirkung eines zeitlich veränderlichen Magnetfel­ des, dessen Änderungen proportional zum Schalldruck sind, auf ferromagnetisches Material mit hoher Magnetostriktion, das an zwei oder mehreren Punkten fest mit dem Schädel verbunden ist.1. A device for the non-positive and non-positive transmission of sound signals to the skull. characterized in that a force proportional to the sound pressure is generated between two or more points of the skull bone by the action of a time-varying magnetic field, the changes of which are proportional to the sound pressure, on ferromagnetic material with high magnetostriction, which is firmly attached to the skull at two or more points connected is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form eines geraden Stabes hat.2. Device according to claim 1. characterized, that the ferromagnetic material is in the form of a straight line Staff. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1. und/ oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material U-förmig oder V-förmig gebogen ist.3. Device according to claim 1 and / or 2. characterized, that the ferromagnetic material is U-shaped or V-shaped is bent. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form einer Spirale hat.4. Apparatus according to claim 1 to 3. characterized, that the ferromagnetic material is in the form of a spiral Has. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form eines geschlos­ senen Kurvenzuges hat.5. The device according to claim 1 to 4. characterized, that the ferromagnetic material is in the form of a closed has its curve. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum mit anderen Materialien beschichtet ist.6. The device according to claim 1 to 5. characterized, that the ferromagnetic is coated with other materials is. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum eine Kombination zweier Materialien mit unterschiedlicher Magnetostriktion ist solcherart, daß Stäbe oder Platten aus magnetostriktiv unterschiedlichem Material parallel aneinander gelegt und befestigt sind.7. The device according to claim 1 to 6. characterized, that the ferromagnetic is a combination of two materials  with different magnetostriction is such that Rods or plates made of different magnetostrictive Material are laid together and fastened in parallel. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Materialien nicht ferromagnetisch ist.8. The device according to claim 1 to 7. characterized, that one of the two materials is not ferromagnetic. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum aus zwei oder mehreren Abschnitten besteht, die - in Richtung des das Ferromagnetikum durch­ laufenden Magnetfeldes - hintereinander angeordnet sind.9. The device according to claim 1 to 8. characterized, that the ferromagnetic consists of two or more sections consists of - in the direction of the ferromagnetic current magnetic field - are arranged one behind the other. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer dieser Abschnitte ein Perma­ nent-Magnet ist.10. The device according to claim 1 to 9. characterized, that at least one of these sections is a perma nent magnet.
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