Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hörhilfegerät mit einem Gehäuse, in dem eine Verstärkerschaltung angeordnet ist, die wenigstens ein Mikrofon sowie Schalt- und/oder Anschlussmittel und eine Spannungsquelle umfasst, wobei der Verstärkerschaltung ferner wenigstens ein Hörer zugeordnet ist und wobei eine gegen hochfrequente elektromagnetische Wellen ausgebildete Schutzeinrichtung vorgesehen ist.
Aus der DE-4 343 703 C1 ist ein am Kopf tragbares Hörgerät bekannt, das zur Verbesserung der Störsicherheit gegen elektromagnetische Fremdstrahlung, hochfrequente elektromagnetische Wellen od.dgl. eine Schutzeinrichtung für die Hörgeräte-Verstärkerschaltung aufweist. Diese Schutzeinrichtung ist als elektrisch leitende Abschirmung der Verstärkerschaltung gegen hochfrequente elektromagnetische Wellen ausgebildet, derart, dass bei Auftreffen von elektromagnetischen Wellen auf dieser Schutzeinrichtung Wirbelströme entstehen. Dadurch wird die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen an der von dem Sender abgewandten Seite der Schutzeinrichtung mindestens vermindert.
Die Wirkung dieser Schutzeinrichtung als elektrisch leitende Abschirmung der Verstärkerschaltung kann noch dadurch erweitert sein, dass die Schutzeinrichtung wenigstens eine leitende Verbindung zu einem elektrischen Anschluss der Verstärkerschaltung aufweist, wobei diese leitende Verbindung z.B. über einen Kondensator geführt wird, der für Hochfrequenz einen ausreichend niedrigen Blindwiderstand bildet.
Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung 195 44 345.4 ist ein am Kopf tragbares Hörgerät, mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Mikrofon, eine Verstärker- und Übertragungsschaltung, ein Hörer und eine Stromquelle angeordnet ist. Zur Verbesserung der Störsicherheit gegen hochfrequente elektro magnetische Störsignale dieses Hörgerätes ist vorgesehen, dass aktive Bauelemente der Verstärker- und Übertragungsschaltung eine elektromagnetische Abschirmung aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Hörhilfegerät der eingangs genannten Art die Schutzeinrichtung gegen elektromagnetische Störstrahlung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Nach der Erfindung wird durch die Ableitung der HF-Ströme aus den HF-Filtermitteln an eine virtuelle Masse eine Minderung der Gleichtakteinstrahlung und damit eine wesentliche Erhöhung der EMV-Festigkeit des Hörhilfegerätes erreicht. Ein Hörhilfegerät kann normalerweise gegen elektromagnetische Störstrahlung nicht vollständig metallisch abgeschirmt werden, da verschiedene \ffnungen am Gerät, beispielsweise für Bedienelemente, für eine Programmierbuchse, für einen Audio-Eingang usw., zwangsläufig vorhanden sind. Abblockmassnahmen gegen Störeinflüsse an den Eingängen des Hörgerätes mit HF-Kondensatoren führen jedoch häufig zu HF-Strömen in der Schaltungsmasse und damit zu Funktionsstörungen des Hörgerätes.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Hörhilfegerätes und die Verwendung einer virtuellen Masse können diese störenden HF-Ströme aus der Signalverarbeitungsschaltung ferngehalten werden. Nach einem Vorschlag der Erfindung werden HF-empfindliche elektrische Leitungen (Eingangsleitungen, Batteriekontakte usw.) des Hörhilfegerätes über HF-Filtermittel zur virtuellen Masse hin bezogen, damit eine Ableitung der HF-Ströme zu dieser zusätzlichen Masse erfolgt. Die virtuelle Masse hat keine galvanische Verbindung zur Schaltungsmasse und sollte sehr niederohmig und möglichst grossflächig sein. Die virtuelle Masse kann möglicherweise auf der Leiterplatte der Verstärkerschaltung des Hörhilfegerätes integriert werden.
Eine andere Ausführungsform besteht darin, Gehäuseabschirmungen von Bauteilen des Hörhilfegerätes mit in die Schutzeinrichtung des Hörhilfege rätes gegen hochfrequente elektromagnetische Wellen einzubeziehen, indem die HF-Filtermittel zum leitenden Gehäuse des Hörgerätebauteils hin geschaltet werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Ansprüchen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Hörhilfegerätes, wobei aktiven Bauteilen der Verstärker- und Übertragungsschaltung HF-Filtermittel zugeordnet sind, welche mit elektrischen Ableitungen für die HF-Ströme zu einer ein Potential bildenden Masse versehen sind,
Fig. 2 ein Mikrofon des erfindungsgemässen Hörhilfegerätes, mit einem elektrisch leitenden Gehäuse und mit HF-Filtermitteln zur Erhöhung der EMV-Festigkeit,
Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild für den Anschluss einer Schaltung des Hörhilfegerätes an eine Spannungsquelle, mit gegen eine ein Potential bildende Masse angeschlossenen HF-Filtermitteln,
Fig.
4 ein vereinfachtes Schaltbild für den Anschluss eines Lautstärkereglers (Potentiometers) an eine Hörhilfegerätschaltung, wobei in elektrischen Verbindungsleitungen HF-Filtermittel angeordnet und deren elektrische Ableitungen an die ein Potential bildende Masse angeschlossen sind,
Fig. 5 einen Hörer des erfindungsgemässen Hörhilfegerätes, mit einem elektrisch leitenden Gehäuse und mit HF-Filtermitteln zur Erhöhung der EMV-Festigkeit,
Fig. 6 ein vereinfachtes Schaltbild für den elektrischen Anschluss einer Programmierbuchse oder eines Audio-Einganges an die Hörgeräteschaltung, wobei in den Verbindungsleitungen HF-Filtermittel angeordnet und deren elektrische Ableitungen für die HF-Ströme an die ein Potential bildende Masse angeschlossen sind,
Fig. 7 eine Ausführung eines HF-Filtermittels als passives Filter erster Ordnung und
Fig.
8 eine Ausführung eines HF-Filtermittels als passives Filter zweiter Ordnung.
Bei dem Hörhilfegerät nach der Erfindung kann es sich um ein Taschenhörgerät oder um ein am Körper tragbares Hörgerät oder um ein am Kopf tragbares Hörhilfegerät handeln, wobei Letzteres ein hinter dem Ohr tragbares (HdO-)Hörgerät oder ein in dem Ohr tragbares (IdO-)Hörgerät sein kann. Solche elektrischen Hörhilfegeräte besitzen ein Gehäuse 1, in dem ein Mikrofon 3 oder je nach Ausführung auch zwei Mikrofone oder ein Mikrofon und eine nicht gezeichnete Induktionsspule (Telefonspule) untergebracht ist bzw. sind.
Bei dem Hörhilfegerät nach Fig. 1 ist im Hörgerätegehäuse 1 auch ein Hörer 7 angeordnet, wobei sich im Signalweg zwischen den Schallwandlern 3, 7 eine Verstärker- und Übertragungsschaltung 2 befindet, der beispielsweise ein Vorverstärker 24, ein Signalfilter-Block 25 und ein Schaltmittel 4 zur Verstärkungseinstellung (Lautstärkeregler) zugeordnet sind. Zur Energieversorgung der Schallwandler 3, 7 und der aktiven weiteren Bauteile der Schaltung 2 dient eine ebenfalls im Gehäuse 1 vorgesehene Spannungsquelle 6, z.B. eine Batterie oder ein Akku.
Zur Erhöhung der EMV-Festigkeit sind beim Hörhilfegerät gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in den HF-empfindlichen elektrischen Leitungsverbindungen 8-12, nämlich zwischen dem Mikrofon 3 und dem Vorverstärker 24, zwischen dem Vorverstärker 24 und dem Signalfilter 25, zwischen dem Signalfilter und dem Schaltmittel 4, zwischen dem Schaltmittel 4 und dem Hörer 7 sowie zwischen der Spannungsquelle 6 und der Verstärkerschaltung 2 HF-Filtermittel 13-17 angeordnet. Damit in den HF-Filtermitteln entstehende HF-Ströme nicht in der Schaltungsmasse zu Funktionsstörungen des Hörhilfegerätes führen können, werden solche HF-Ströme über elektrische Ableitungen 18-22 der HF-Filtermittel an wenigstens eine virtuelle Masse 23 abgeleitet.
Dabei ist es möglich, dass ein metallisiertes oder metallisches Gehäuse 1 oder ein solcher Gehäuseabschnitt des Hörhilfegerätes als die ein Potential bildende Masse 23 verwendet wird. Andererseits kann ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 1 zu diesem Zweck mit einem elektrisch leitenden Überzug, einer Metallfolienbeschichtung oder -Auskleidung versehen werden.
Eine vorteilhafte Anordnung für die vorliegende Schutzeinrichtung besteht darin, dass in der Leitungsverbindung 8 zwischen dem Mikrofon 3 und dem Vorverstärker 24 unmittelbar am Mikrofon-Signalausgang und/oder unmittelbar vor dem Vorverstärker-Signaleingang wenigstens ein HF-Filtermittel 13 angeordnet wird. In einer Ausgestaltung kann beispielsweise bei einem Taschenhörgerät mit externem Hörer das HF-Filtermittel dem Ausgang der Verstärkerschaltung des Hörgerätes zugeordnet oder bei einem am Kopf tragbaren Hörgerät, welches mit einem aktiven Hörer ausgerüstet ist, das HF-Filtermittel am Signaleingang des Hörers vorgesehen werden.
In einer abgewandelten Ausführung kann für die virtuelle Masse auch ein Träger der Verstärkerschaltung 2 eine zusätzliche Masselage in einer Leiterplatte der Verstärkerschaltung aufweisen.
Wie die weiteren Ausführungsbeispiele zeigen, kann die erfindungsgemässe Schutzeinrichtung auch auf einzelne Bauteile des Hörhilfegerätes bezogen sein. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist ein Mikrofon 30 für das Hörhilfegerät vorgesehen, das sich durch ein elektrisch leitendes Gehäuse 31, eine Signalaufnahme 32 und einen Impedanzwandler 33 auszeichnet, der vorzugsweise einen Verstärker mit umfasst. Zur Erhöhung der EMV-Festigkeit dieses Mikrofons sind in den Anschlussleitungen 34-36 zum Plus-Ausgang 37, zum Masse-Ausgang 38 und zum Signal-Ausgang 39 HF-Filtermittel 40-42 angeordnet und die elektrischen Ableitungen 43-45 dieser HF-Filtermittel sind zur Ableitung entstehender HF-Ströme an das elektrisch leitende Mikrofongehäuse 31 angeschlossen.
Zur Abschirmung der Schaltung 53 des Hörhilfegerätes von Störeinflüssen, die in elektrischen Anschlussleitungen 51, 52 einer Spannungsquelle 50 auftreten können, ist gemäss dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Anordnung von HF-Filtermitteln 54, 55 in den Anschlussleitungen 51, 52 vorgesehen, derart, dass die elektrischen Ableitungen 56, 57 dieser Filtermittel 54, 55 an die ein Potential bildende Masse 23 kontaktiert sind.
Wie Fig. 4 zeigt, sind in elektrischen Verbindungsleitungen 60-62 eines Lautstärkereglers 63 mit der Schaltung 64 des Hörhilfegerätes ebenfalls HF-Filtermittel 65-67 angeordnet, wobei deren elektrische Ableitungen 68-70 wiederum an die ein Potential bildende Masse 23 angeschlossen sind.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 handelt es sich um einen Hörer 71 mit elektrisch leitendem Gehäuse 72 und mit Signaleingängen 73, 74. Zur Verbesserung der EMV-Festigkeit dieses Schallwandlers sind in den Signaleingangsleitungen HF-Filtermittel 75, 76 vorgesehen, wobei wiederum deren elektrische Ableitungen 77, 78 für die HF-Ströme an das elektrisch leitende Hörergehäuse 72 anschliessbar sind.
Eine erfindungsgemässe Schutzeinrichtung gegen hochfrequente elektromagnetische Wellen für ein weiteres Bauteil eines Hörhilfegerätes, nämlich für ein elektrisches Anschlussmittel 5, wie eine Programmierbuchse oder einen Audio-Eingang, zeigt Fig. 6. Hierbei sind in den elektrischen Verbindungen 81-84 zwischen dem Anschlussmittel 5 und einer Hörgeräteschaltung 85 HF-Filtermittel 86-89 angeordnet und deren elektrische Ableitungen 90-93 für die HF-Ströme sind an die ein Potential bildende Masse 23 des Hörhilfegerätes angeschlossen.
Die Fig. 7, 8 zeigen Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der verwendbaren HF-Filtermittel. Danach kann ein solches HF-Filtermittel als passives Filter 95 erster Ordnung oder als passives Filter 96 zweiter oder höherer Ordnung ausgelegt sein.
The invention relates to an electrical hearing aid with a housing, in which an amplifier circuit is arranged, which comprises at least one microphone and switching and / or connection means and a voltage source, the amplifier circuit also being assigned at least one receiver and one designed to withstand high-frequency electromagnetic waves Protective device is provided.
DE-4 343 703 C1 discloses a hearing aid which can be worn on the head and which, in order to improve the immunity to interference from external electromagnetic radiation, high-frequency electromagnetic waves or the like. has a protective device for the hearing aid amplifier circuit. This protective device is designed as an electrically conductive shield of the amplifier circuit against high-frequency electromagnetic waves, in such a way that eddy currents arise when electromagnetic waves strike this protective device. This at least reduces the field strength of the electromagnetic waves on the side of the protective device facing away from the transmitter.
The effect of this protective device as an electrically conductive shield of the amplifier circuit can be further expanded by the fact that the protective device has at least one conductive connection to an electrical connection of the amplifier circuit, this conductive connection e.g. is passed through a capacitor that forms a sufficiently low reactance for high frequency.
The subject of the older German patent application 195 44 345.4 is a hearing aid that can be worn on the head, with a housing in which at least one microphone, an amplifier and transmission circuit, a receiver and a power source are arranged. To improve the immunity to interference from high-frequency electromagnetic interference signals of this hearing aid, it is provided that active components of the amplifier and transmission circuit have an electromagnetic shield.
The object of the invention is to improve the protective device against electromagnetic interference radiation in a hearing aid of the type mentioned.
This object is achieved by the features specified in claim 1. According to the invention, the derivation of the HF currents from the HF filter means to a virtual ground reduces the common-mode radiation and thus significantly increases the EMC stability of the hearing aid. A hearing aid device cannot normally be completely shielded from electromagnetic interference radiation, since various openings on the device, for example for operating elements, for a programming socket, for an audio input, etc., are necessarily present. Blocking measures against interference at the inputs of the hearing aid with RF capacitors, however, often lead to RF currents in the circuit mass and thus to functional disorders of the hearing aid.
By designing the hearing aid device according to the invention and using a virtual ground, these interfering HF currents can be kept away from the signal processing circuit. According to a proposal of the invention, HF-sensitive electrical lines (input lines, battery contacts, etc.) of the hearing aid are referenced to the virtual ground via HF filtering means, so that the HF currents are diverted to this additional ground. The virtual ground has no galvanic connection to the circuit ground and should be very low-resistance and as large as possible. The virtual ground can possibly be integrated on the circuit board of the amplifier circuit of the hearing aid.
Another embodiment is to include housing shields of components of the hearing aid device in the protective device of the hearing aid device against high-frequency electromagnetic waves by the HF filter means being switched to the conductive housing of the hearing device component.
Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings and in conjunction with the claims.
Show it:
1 is a block diagram of a hearing aid according to the invention, wherein active components of the amplifier and transmission circuit are assigned HF filter means, which are provided with electrical leads for the HF currents to a ground forming a potential,
2 shows a microphone of the hearing aid according to the invention, with an electrically conductive housing and with HF filter means to increase the EMC resistance,
3 shows a simplified circuit diagram for connecting a circuit of the hearing aid device to a voltage source, with HF filter means connected against a ground forming a potential,
Fig.
4 shows a simplified circuit diagram for connecting a volume control (potentiometer) to a hearing aid circuit, HF filter means being arranged in electrical connecting lines and their electrical leads being connected to the ground forming a potential,
5 a receiver of the hearing aid according to the invention, with an electrically conductive housing and with HF filter means to increase the EMC resistance,
6 shows a simplified circuit diagram for the electrical connection of a programming socket or an audio input to the hearing aid circuit, HF filter means being arranged in the connecting lines and their electrical leads for the HF currents being connected to the ground forming a potential,
Fig. 7 shows an embodiment of an RF filter means as a passive filter of the first order and
Fig.
8 shows an embodiment of an HF filter medium as a passive filter of the second order.
The hearing aid according to the invention can be a pocket hearing aid or a hearing aid that can be worn on the body or a hearing aid that can be worn on the head, the latter being a (BTE) hearing aid that can be worn behind the ear or a (ITE) that can be worn in the ear. Hearing aid can be. Such electrical hearing aids have a housing 1 in which a microphone 3 or, depending on the design, two microphones or a microphone and an induction coil (not shown) (telephone coil) is or are accommodated.
1, a receiver 7 is also arranged in the hearing aid housing 1, an amplifier and transmission circuit 2 being located in the signal path between the sound transducers 3, 7, which includes, for example, a preamplifier 24, a signal filter block 25 and a switching means 4 assigned to the gain setting (volume control). A voltage source 6, which is also provided in the housing 1, is used to supply energy to the sound transducers 3, 7 and the active further components of the circuit 2, e.g. a battery or a rechargeable battery.
In order to increase the EMC stability, in the hearing aid device according to the exemplary embodiment of FIG. 1 in the HF-sensitive electrical line connections 8-12, namely between the microphone 3 and the preamplifier 24, between the preamplifier 24 and the signal filter 25, between the signal filter and the switching means 4, between the switching means 4 and the receiver 7 and between the voltage source 6 and the amplifier circuit 2 HF filter means 13-17. So that HF currents occurring in the HF filter means cannot lead to malfunctions in the hearing aid device in the circuit mass, such HF currents are derived via electrical leads 18-22 of the HF filter means to at least one virtual ground 23.
It is possible that a metallized or metallic housing 1 or such a housing section of the hearing aid device is used as the mass 23 forming a potential. On the other hand, a housing 1 made of plastic can be provided with an electrically conductive coating, a metal foil coating or lining for this purpose.
An advantageous arrangement for the present protective device is that at least one RF filter means 13 is arranged in the line connection 8 between the microphone 3 and the preamplifier 24 directly at the microphone signal output and / or immediately before the preamplifier signal input. In one embodiment, for example in the case of a pocket hearing aid with an external receiver, the HF filter means can be assigned to the output of the amplifier circuit of the hearing aid or, in the case of a hearing aid that can be worn on the head and is equipped with an active receiver, the HF filter means can be provided at the signal input of the receiver.
In a modified embodiment, a carrier of the amplifier circuit 2 can also have an additional ground position in a printed circuit board of the amplifier circuit for the virtual ground.
As the further exemplary embodiments show, the protective device according to the invention can also relate to individual components of the hearing aid device. As is apparent from FIG. 2, a microphone 30 is provided for the hearing aid device, which is characterized by an electrically conductive housing 31, a signal receiver 32 and an impedance converter 33, which preferably also includes an amplifier. To increase the EMC resistance of this microphone, HF filter means 40-42 are arranged in the connecting lines 34-36 to the plus output 37, to the ground output 38 and to the signal output 39, and the electrical leads 43-45 of these HF filter means are connected to the electrically conductive microphone housing 31 for deriving the resulting HF currents.
In order to shield the circuit 53 of the hearing aid from interference which can occur in electrical connecting lines 51, 52 of a voltage source 50, an arrangement of HF filter means 54, 55 is provided in the connecting lines 51, 52 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 3 that the electrical leads 56, 57 of these filter means 54, 55 are contacted to the potential-forming mass 23.
As FIG. 4 shows, HF filter means 65-67 are likewise arranged in electrical connecting lines 60-62 of a volume control 63 with the circuit 64 of the hearing aid, the electrical leads 68-70 of which are in turn connected to the ground 23 forming a potential.
5 is a receiver 71 with an electrically conductive housing 72 and with signal inputs 73, 74. To improve the EMC resistance of this sound transducer, HF filter means 75, 76 are provided in the signal input lines, their electrical derivatives again 77, 78 for which the HF currents can be connected to the electrically conductive receiver housing 72.
A protective device according to the invention against high-frequency electromagnetic waves for a further component of a hearing aid, namely for an electrical connection means 5, such as a programming socket or an audio input, is shown in FIG. 6. Here, in the electrical connections 81-84 between the connection means 5 and one Hearing aid circuit 85 HF filter means 86-89 arranged and their electrical leads 90-93 for the HF currents are connected to the potential-forming mass 23 of the hearing aid.
7, 8 show exemplary embodiments for the design of the HF filter means that can be used. According to this, such an RF filter means can be designed as a passive filter 95 of the first order or as a passive filter 96 of the second or higher order.