CN104244156A - 用于助听设备的天线设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于助听设备的天线设备，其具有天线装置和另外的电助听设备部件，该天线装置具有优选的发送和接收空间方向，该电助听设备部件主要在干扰辐射空间方向上发射电磁干扰辐射。天线装置和另外的助听设备部件布置成使得发送和接收空间方向和干扰辐射空间方向彼此横向地定向为使耦合到天线装置中的干扰辐射得以减少。天线装置中干扰耦合的减少允许在结构体积和能量需求保持不变时能有更高的发射和接收带宽。另外的助听器部件可以是接收器或其它的、发射尤其是感应或电磁的辐射的部件。

Description

用于助听设备的天线设备

技术领域

本发明涉及一种用于助听设备，尤其是用于要佩戴在耳道内的助听设备的天线设备。

背景技术

助听设备例如可以设计成助听器。助听器用于给听力受损人群提供环境声音信号，该环境声音信号处理和增强以便补偿或治疗各种听力损伤。它原理上由一个或多个输入转换器、信号处理装置、放大装置和输出转换器组成。输入转换器一般是声音接收器(例如麦克风)和/或电磁接收器(例如感应线圈)。输出转换器一般实现为电声转换器(例如微型扬声器)或机电转换器(例如骨导耳机)。它也称作耳机或接收器。输出转换器产生输出信号，该输出信号传导至患者的耳朵并且在患者中产生听觉感知。放大器一般集成在信号处理装置中。助听器的供电通过集成到助听器壳体中的电池实现。助听器主要的部件一般布置在作为电路载体的印刷导体板上或与之连接。

助听设备还可以设计成助听器和所谓的耳鸣罩。耳鸣罩用于治疗耳鸣患者。该耳鸣罩产生与各听力损伤有关的并且根据作用原理也与环境噪音有关的声音输出信号，该声音输出信号会有助于减小干扰听力的耳鸣或其它的耳边噪声。

助听设备还可以设计成电话、手机、耳机、头戴式受话器、MP3播放器或其它电信或娱乐用电器系统。

概念助听设备在下文中理解为助听器和耳鸣罩，类似的这种装置，以及电信和娱乐用电器系统。

已知不同基本类型的助听设备，尤其是助听器。对于ITE助听器(耳内助听器，也叫IDO或In-dem-Ohr)，包容所有功能性的部件(含麦克风和接收器)的壳体至少部分地佩戴在耳道中。CIC助听器(完全耳道式)与ITE助听器相似，但完全佩戴在耳道中。对于BTE助听器(耳背式，也叫耳朵后方的助听器或IDO)，具有如电池和信号处理装置的部件的壳体佩戴在耳朵后方并且柔性的音管(也称作软管)将接收器的声音输出信号从壳体传导至耳道，在此一般在软管上提供用于将软管端可靠定位在耳道内的耳模。RIC-BTE助听器(内置受话器耳背助听器)与BTE助听器相同，但该接收器佩戴在耳道内，代替音管，柔性的耳机软管将电信号而不是声音信号传导至接收器，该接收器安装在耳机软管的前部，大多情况下安装在用于可靠定位在耳道内的耳模中。RIC-BTE助听器经常用作所谓的开放式选配装置，其中，为了减小干扰的堵塞效果，耳道对于通过声音和空气保持敞开的。

入耳式助听器(深耳道助听器)与CIC助听器相同。但CIC助听器一般佩戴在外耳道更向外(远端)的区段内，而深耳道助听器进一步朝鼓膜(近端)前推并且至少部分地佩戴在外耳道的内部区段中。位于外部的耳道区段是内衬有皮肤的通道并且将耳廓与鼓膜连接。在直接连接在耳廓上的、外耳道的外部区段内，该通道由弹性的软骨构成。在外耳道的内部区段中，通道由颞骨形成并因此由骨形成。耳道在软骨和硬骨区段内的走向一般在(第二)弯折处折弯并且成一个因人而异的角度。尤其是耳道的骨区段对于压力和接触比较敏感。深耳道助听器至少部分地佩戴在敏感的骨区段。在前推到耳道的骨区段中时，它还必须经过上述的第二弯折处，这根据角度的不同可能会是困难的。此外，小的直径和耳道曲折的形状会进一步难以前推。

除了要佩戴在耳朵上或耳朵内的、具有声音接收器的助听器类型外，还已知人工耳蜗植入和骨导助听器(BAHA)。

所有助听器类型的共同点是，追求尽可能小的壳体或结构形状，以提高佩戴舒适性，必要时改善植入性并且必要时减小助听器出于美容原因的安全性。追求尽可能小的结构形状同样适用于大多数其它助听设备。

现代的助听设备通过一个通常感性的无线电系统交换控制数据。若还传输用于听力算法(例如波束成形，侧视等)的声音信息，所需的传输数据速率在双耳耦连的助听设备中明显升高。更高的数据传输率需要更大的带宽。在传输系统相对干扰信号的灵敏度方面主要影响因素之一正好是带宽。

对于刚好在IDO助听设备中的较高的且个性化的充填密度，助听设备内部干扰信号源是主要问题。在带宽扩大时，该主要问题还增强。对于一般的IDO助听设备，天线布置在所谓的面板上或部分地布置在所谓的面板(助听设备的背对鼓膜的壁)内。然后，天线一般与所谓的混合体(混合集成的电路载体)和接收器直接相邻。混合体和接收器发射能够极其影响传输的磁场和电场。

天线相对接收器和混合体的布置对传输系统的性能是很重要的。因为较高的包装密度，需要部件相互的屏蔽。混合体为此目的一般以屏蔽件盒包装。接收器获得屏蔽薄膜或专门设计成，使得它是磁性密封的。

在本申请人更早的、未公开的专利申请DE102013204681.2(申请日2013年3月18日)中建议，天线布置在助听设备面朝鼓膜的部分内而不是在面板上。由此实现减小由混合体和接收器造成的传输系统影响的定位。

对于传输路径适用略微简化地表示，在相同的天线和相同的能量需求时缩短可桥接的距离。虽然可以更有效地构造天线，但这一般仅通过天线体积的扩大来确保。但改善传输路径的可能性在于，天线设计成使否则未被利用的体积得到使用。由此获得天线的扩大并因此获得效率的提高，而无需在助听设备中附加的更多的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种助听设备，尤其是IDO助听设备，该助听设备提供一种在传输带宽方面改善的、不具有或仅具有不显著扩大的位置和能量需求的数据传输系统。

本发明所要解决的技术问题通过一种天线设备以及一种助听设备解决。

本发明的基本思想在于，一种用于助听设备的天线设备，该天线设备具有天线装置，该天线装置具有优选的发送和接收空间方向和另外的电助听设备部件，该电助听设备部件主要在干扰辐射空间方向上发射电磁干扰辐射。天线装置和另外的助听设备部件布置成，使得发送和接收空间方向和干扰辐射空间方向彼此横向地定向为，减小耦合到天线装置中的干扰辐射。耦合到天线装置中干扰的减小能够实现在结构体积和能量需求保持相同时更高的发射和接收带宽。另外的助听设备部件可以是接收器或其它的发射尤其是感应或电磁辐射的部件。

该基本思想的有利扩展设计在于，天线设备具有线圈天线，另外的助听设备部件包括发射干扰辐射的线圈装置，线圈天线和线圈装置分别就其纵向而言彼此横向地定向。线圈天线的磁场具有明显的空间定向，使得通过彼此横向的定向实现了干扰相互耦合的显著减少。

另外的有利扩展设计在于，天线装置具有由导磁材料构成的线圈芯，该线圈芯在一端部处成型为至少部分为平面的屏蔽件，该屏蔽件横向于天线装置的发送和接收空间方向布置。平面的屏蔽件一方面导致电磁场的屏蔽并且已由此减小了干扰的相互耦合。导磁性增强屏蔽效果。此外，屏蔽件由于材料的导磁性而最终导致天线的延长或其效率的提高。由此形成了更高的发射磁场强度和更高的接收灵敏度。

另外有利的扩展设计在于，另外的助听设备部件布置在屏蔽件中。助听设备部件的这种靠近天线装置并且具有合理低的相互干扰耦合的布置尤其是通过相互的屏蔽装置实现。由此，获得节省空间的布置，这种布置还适合于预安装天线装置和另外的助听设备部件。

另外的有利扩展设计在于，另外的助听设备部件固定在屏蔽件上。助听设备部件在屏蔽件上的固定装置与天线装置共同形成预安装的模块。由此简化助听设备的进一步的安装或制造。

另外的有利扩展设计在于，屏蔽件至少在其周边的区域内在背对天线芯的方向上包围另外的助听设备部件。由此进一步提高屏蔽装置的作用并且进一步减小尤其是另外部件到天线装置中的干扰耦合。

另外的有利扩展设计在于，线圈芯和/或屏蔽件具有用于电接触线圈天线的金属化触点。因此，省掉了用于接触线圈天线的附加的安装开销和附加的位置需求，例如安装开销和附加的位置需求在安设附加的绞合线电缆或柔性的印刷电路路线(柔性印刷电路板)用于接触的情况下产生。法兰的内侧在此是最理想的面，以便施加金属化层。在此，场强最小，产生更小的涡电流损失并且通过接触获得天线仅少量的品质影响。法兰上的金属化层还简化了天线自动的制造，这又允许或有利于预安装。

另外的有利扩展设计在于，另外的助听设备部件是接收器，线圈芯和屏蔽件具有通过线圈天线的声音通道。在IDO助听设备中，那么两个部件节省空间地尽可能深地放置在耳道内。因此，尽可能靠近鼓膜地达到接收器声学有利的位置，而靠近用户的各另外的(右或左)耳朵的IDO助听设备地达到线圈天线，这积极地影响数据相互传输的质量。声音通道附加的优点是，线圈天线的场力线由此附加地在发射和接收方向上变密并因此进一步改善了天线品质。

接收器是电动换能器并因此接收器包含励磁绕组的磁路。在工作中，接收器一般供给以脉冲密度调制的信号，该脉冲密度调制的信号具有在数据传输系统的频带中的频谱份额。该控制非常节能并因此在助听设备中使用。该频谱份额在无需明显提高助听器能量需求的情况下不可避免。接收器是在助听设备中的最大用电器。与之相反，数据传输系统的能量需求非常小，并且相应地，其相对磁干扰物的接收灵敏度相当大。

通过横向于天线布置接收器，磁路并因此接收器绕组与天线成90°定向。因此，接收器绕组在天线上的耦合严重减小。天线由此明显更靠近接收器设置。

横向布置的接收器与天线的组合针对IDO助听设备的尖部上逐渐缩窄的壳轮廓优化并因此使装入长度被最小化。通过在IDO助听设备的尖部处的安放，提高匹配率并缩小助听设备。附加地能够在定位面板时实现更多的自由度，因为省掉了不再在面板上或靠近面板的天线。进一步省掉了用于将天线安放在面板上或靠近面板的开销，因为IDO助听设备的尖部表示一开始之前预设的位置。在此也省掉物理限制，例如在面板安放在该区域内时必要的磁场干扰的考虑。

因为接收器绕组未布置在接收器的中间，这在结构上通常是不可行的，并且因为壳体使场力线略微变形，所以在非常近地靠近天线之处总是还存在干扰耦合。通过使用在接收器与天线之间附加地设有屏蔽装置的天线芯可以减小在天线上的干扰耦合。这样扩宽成法兰的天线芯完全地由铁氧体材料或另外的导磁材料制成。法兰覆盖优选(最好的位置/性能比)接收器的整个面。通过扩宽的天线芯集中地引回接收器的励磁绕组的场力线，以便仅有非常小数量的场力线通过天线绕组。这防止了在天线绕组中感应电流并因此强烈减小与接收器的干扰耦合。通过设计成法兰的天线芯的屏蔽使附加的措施，例如屏蔽件薄膜，和其装入变得不必要。

法兰不仅用于屏蔽装置，而且还附加地提高了天线的灵敏度。因此，取而代之即使在相同的灵敏度时也可以缩短天线长度。

法兰另一个优点是，天线质量可以提高。在相同电感的情况下，由此可以减小所需的匝数，使得又可以增大单个绕组(一般是漆包铜线)的直径。

为了提高干扰耦合，法兰还可以围绕接收器的棱边延伸。为此，可考虑接收器所有的四个棱边以及其排列组合并且致使去耦效果或多或少地增强。

场力线密度并因此场强通过通向接收器的出口上的法兰减小。小的场强导致在接收器的金属面内更小的涡电流，由此提高天线的品质。因此，在保持相同品质的情况下缩短天线和接收器之间的距离。该效果还通过天线中的孔增强，因为场力线集中在法兰区域内的边缘处。

另外的有利扩展设计在于，声音通道的内壁和/或屏蔽件的背对线圈芯的一侧以消音材料覆盖。消音致使有利于使用接收器的隔振。通过将消音装置集成到由线圈芯、线圈天线和接收器组成的模块中，实现助听设备的进一步预安装并因此另外的装配和制造的进一步简化。

如前面所阐述，本发明的基本思想在于，天线设计成使得它与另外的助听设备部件更靠近地设置而因此不丧失性能。为此目的，提供一种天线装置，该天线装置将不同的功能(例如屏蔽、接触等)集成到小空间上。该布置允许尤其是，无附加的位置需求和附加的部件都能实现。

此外，天线可以附加地与助听设备部件非常靠近地放置并且组合成集成的模块。由此简化该结构。接收器相对天线的布置预设为固定的并且仅存在一个而不是两个部件。不需要单独的工作步骤来安装天线。也不需要附加的部件来单独地装配。取而代之，天线模块是可以在制造之前已经自动地预安装的部分。

附图说明

从各属权利要求中以及从实施例的下列说明中并且根据附图获得其它有利的结构方案。附图中：

图1 现有技术中的IDO助听设备

图2 具有天线设备的IDO助听设备

图3 天线设备示意图

图4 天线-接收器模块

图5 具有屏蔽装置的线圈天线的场力线分布

图6 接收器的场力线分布

图7 具有屏蔽装置的接收器的场力线分布

图8 消音管

图9 天线-接收器模块

具体实施方式

在图1中示意性示出现有技术中的IDO助听设备。IDO助听设备3插入助听设备佩戴者的外耳道中。它一部分处于耳道外部的软骨部1中，并且部分地推移至耳道的骨部2中。因此，它是深耳道助听设备.

在助听设备3中，接收器4设置在朝鼓膜定向的端部上。该接收器通过声音通道7朝鼓膜发出声音信号。在布置于对置端部上的面板上设有混合型电路载体8，该混合型电路载体包括未示出的信号处理装置以及用于产生接收器4的控制信号的放大器。天线6同样布置在面板5上并因此定向为，使得它朝助听设备佩戴者对置的、未示出的耳朵方向定向。天线6用于在助听设备佩戴者的两个双耳助听设备之间数据传输，其中，示出两个助听设备的仅一个。

显见，天线相对地靠近助听设备3的其它电子部件布置，以便电磁干扰信号可以由其耦合到天线6中。这种干扰信号尤其是通过接收器4发射，该接收器具有感应的接收器线圈，该接收器线圈用于将电信号转换为声音信号。

此外，天线6发送或接收的信号必须在通向助听设备佩戴者的对置耳朵或助听设备的路径上经过接收器4，这附加地消极影响数据传输线路。所谓的干扰因素灵敏地减小数据传输系统的效率，以便在小的能量需求同时仅能有限地达到较高的带宽。

在图2中示意性示出具有天线设备的IDO助听设备。IDO助听设备13的壳体19在朝鼓膜佩戴的一侧上逐渐缩窄。声音通道17在该侧上用于朝佩戴者的鼓膜输出声音信号。

在对置侧上，助听设备13通过面板15封闭，在该面板上，在未示出的电池和同样未示出的麦克风旁边，在助听设备13的内部或其壳体19内部设有混合型电路载体8(以虚线表示)。混合式电路载体18包括信号处理装置以及放大装置，该放大装置将控制信号输出给同样布置在壳体19内部的接收器14。接收器14产生声音输出信号，该声音输出信号通过声音通道17输出。

接收器14横向于助听设备13的纵轴线定向。在接收器14和朝鼓膜定向的、助听设备13逐渐缩窄的端部之间具有用于在助听设备佩戴者的两个双耳助听设备之间进行数据传输的天线16。天线16在助听设备13的纵向上定向并因此横向于接收器14取向。

接收器14的横向取向引起接收器14和天线16节省空间的布置，其总长度通过接收器14的横向布置而减小。此外，接收器14的横向布置获得在壳体19的缩窄部分中更好的空间利用。在壳体19缩窄的尖部中可使用的空间比在接收器纵向布置的情况下更好地利用。

在图3中再次示意性示出天线设备。声音通道17处于天线16的内部，并且通过该天线延伸至接收器14。接收器14如前面所阐述横向于天线16和IDO助听设备13的纵向定向。为了阐述，纵向布置的接收器20以虚线表示。接收器20的虚线布置说明，总长度在接收器20纵向布置的情况下增大，该布置同时未产生缩窄的轮廓。如前面所描述这样地说明，使得通过接收器20的纵向布置不能同样好地利用助听设备13的缩窄尖部内的空间。

在图4中，示出天线-接收器模块的立体图。接收器14，如前面所阐述，横向于天线16定向。天线16布置在线圈芯22上，该线圈芯22由导磁材料组成。导磁的线圈芯22以一般的方式用于优化天线特性。

朝接收器14放置的、线圈芯22的端部成型为屏蔽件26。该屏蔽件26主要呈平面并且横向于天线16的取向定向，也就是说平行于接收器14的取向。屏蔽件26的面尺寸设计为，使得接收器14完全或几乎完全地通过屏蔽件26与天线屏蔽或相反地天线16由接收器14屏蔽。

声音通道17穿过线圈芯22和屏蔽件26延伸至接收器14。线圈芯22的内侧由成型为管21的、消音的或减振的材料覆盖。管21从天线侧的出口到接收器14包围声音通道17并且在该处平行于屏蔽件26平面地成型。接收器14安装在平面成型的、管21的部分上并因此同样地隔绝振动。消音或减振材料的圆形突起用于助听设备的壳体内的装置的附加地集成到该装置中的隔振悬挂。

线圈芯22与管21、天线16以及接收器14共同地形成天线-接收器模块。该模块可以预安装或预组装地插入助听设备中。天线-接收器模块在由线圈芯22或管21形成的法兰上的预安装减少了在制造助听设备时的安装开销并因此简化了制造过程。

另外的简化实现的方式是，线圈芯22配有金属化触点38，该金属化触点用于接触天线16。未示出的导体电路将金属化触点38与天线16的接头连接。为此目的，可以提供另外的、未示出的金属化触点，绕组或天线16的绕组与该金属化触点接触。

在图5中，示意性示出具有屏蔽装置的线圈天线的场力线分布。导磁的线圈芯22连同屏蔽件26一起作用，如从所示的模型中可见，一方面与天线16背对的在屏蔽件26后方的区域的屏蔽装置。因此，布置在该区域内的接收器通过屏蔽件26保护不受到天线的干扰信号。

此外得知，场力线密度沿轴向在天线的与屏蔽件26对置的一侧，因此天线的发射和接收方向上增大。因此，具有成型屏蔽件26的线圈芯22引起为了发送和接收数据在轴向上优化的磁场特性。当在所示的模型中线圈芯22不具有连续的孔，例如前面所解释的声音通道时，该效果附加地提高。

在图6中，示意性示出与接收线圈一起工作的接收器的场力线分布。在该接收器14中，接收线圈23轴向地，亦即，沿纵向定向地布置。可得知，接收线圈23沿轴向产生严重密集的(磁)场，而它在径向上，在该附图中也就是说向左和右，产生比较弱的(磁)场。

由此可知，接收器14发射的电磁信号在其纵向上比在其横向上显著更强。因此，之前阐述的布置，其中，对电磁干扰信号敏感的天线不沿着接收器布置，而横向于接收器布置，已导致接收器14的电磁信号与所述天线明显脱耦。该脱耦进一步得到改善，方式是天线不仅布置在接收器14的侧面，而且还横向于该接收器定向。

在图7中，示出具有屏蔽装置的接收器的场力线分布。接收器14在该图中布置在导磁线圈芯22的前面所述的屏蔽件26的右边。在屏蔽件26的另一侧上，线圈芯22支撑天线16。先前阐述的金属化触点38集成在线圈芯22中并且用于电接触天线16。

所示的场力线分布解释了天线16与接收器14或接收线圈23的信号的屏蔽。在天线16的方向上延伸的场力线通过屏蔽件26变形并且延伸通过该屏蔽件。因此，屏蔽件26内的场力线密度增大，而屏蔽件26各侧的场力线密度由此同时减小。换句话说，由接收线圈23产生的(磁)场的强度在线圈16的位置上明显减小。因此，在天线16中与接收信号的干扰耦合明显减少。

在图8中，单独地示出前面所述的消音管。该管21沿声音通道的纵向通过。法兰区段24设计用于，容纳前面所述的线圈芯22。线圈芯22围绕法兰区段24必要时也围绕管21的其它纵向尺寸布置。屏蔽件区段25设计用于容纳成型为屏蔽件的线圈芯区段。成型为屏蔽件的线圈芯区段在此设置在屏蔽件区段25的一侧上，而在屏蔽件区段25的对置侧上设有接收器。所示的管21完全由消音材料组成，例如以传统的方式由氟化橡胶组成。

在图9中示出天线-接收器模块的另外的结构方案。线圈芯32如前面所阐述在一侧上成型为屏蔽件37。天线36卷绕在线圈芯32上。金属化触点38用于电接触天线。在与天线36背对的一侧上，线圈芯32至少在该图中上方和下方示出的区域内包围此处布置的接收器34。为此，屏蔽件37或线圈芯32在此设计成杯形，以便接收器34被线圈芯32包围或被屏蔽件37至少在屏蔽件周边的区域内在背对天线36的方向上包围。

在屏蔽件37的所有侧都包围接收器34时，得到特别好的屏蔽。屏蔽进一步改善的方式是，屏蔽件37完全包围接收器34并且不仅侧向包围接收器34。由此获得天线的进一步改善，或者用于提高带宽，或者以便在性能保持相同的情况下进行天线的缩短。

将连续的管31以消音材料覆盖的声音通道穿过线圈芯32。该管31在屏蔽件37的区域内同样设计成平面的或杯状的并且减振地承接接收器34。接收器34安装在管31上或线圈芯32上。所示的天线-接收器模块可以预安装，以便明显地简化助听设备另外的安装和制造。

Claims (10)

1.一种用于助听设备(13)的天线设备，该天线设备

具有天线装置(16，36)和另外的电助听设备部件，该天线装置(16，36)具有优选的发送和接收空间方向，该电助听设备部件主要在干扰辐射空间方向上发射电磁干扰辐射，

其特征在于，所述天线装置(16，36)和所述另外的助听设备部件布置成使所述发送和接收空间方向和干扰辐射空间方向彼此横向地定向而减少干扰辐射在所述天线装置(16，36)中的耦合。

2.按权利要求1所述的天线设备，

其特征在于，所述天线装置(16，36)具有线圈天线，所述另外的助听设备部件包括线圈装置(23)，该线圈装置发射所述干扰辐射，所述线圈天线和所述线圈装置(23)分别就其纵向而言彼此横向地定向。

3.按前述权利要求之一所述的天线设备，

其特征在于，所述天线装置(16，36)具有由导磁材料制成的线圈芯(22，32)，所述线圈芯(22，32)在一端部处成型为至少部分为平面的屏蔽件(26，37)，该平面的屏蔽件横向于所述天线装置(16，36)的发送和接收空间方向布置。

4.按权利要求3所述的天线设备，

其特征在于，所述另外的助听设备部件布置在所述屏蔽件(26，37)上。

5.按权利要求4所述的天线设备，

其特征在于，所述另外的助听设备部件固定在所述屏蔽件(26，37)上。

6.按权利要求4或5所述的天线设备，

其特征在于，所述屏蔽件(26，37)至少在所述屏蔽件周边的区域内在背对所述天线装置(16，36)的方向上包围另外的助听设备部件。

7.按前述权利要求之一所述的天线设备，

其特征在于，所述线圈芯(22，32)和/或所述屏蔽件具有用于电接触所述天线装置(16，36)的金属化触点(38)。

8.按前述权利要求之一所述的天线设备，

其特征在于，所述另外的助听设备部件是接收器(14，34)，所述线圈芯(22，32)和所述屏蔽件(26，37)具有贯穿的声音通道(17)。

9.按权利要求8所述的天线设备，

其特征在于，所述声音通道(17)的内壁和/或所述屏蔽件(26，37)的背对所述线圈芯(22，32)的一侧以消音材料覆盖。

10.一种具有按前述权利要求之一所述的天线设备的助听设备。