CN107889554A - 双声道助听系统 - Google Patents

Abstract

一种双声道助听系统(45)，包括具有天线结构(28)的左ITE助听器(42)，具有天线结构(28)的右ITE助听器(13)，用于在左ITE助听器(42)的天线设备(28)和右ITE助听器(43)的天线设备(28)之间传递音频信号的器件，和用于基于耳廓的自然方向性和/或基于头部遮挡效果的双声道波束形成的器件(60)，其中每一个ITE助听器(42、43)的天线设备(28)包括具有用导磁材料制造且沿纵向轴线(27)延伸的线圈铁芯(22、32)的天线结构(16、36)，发出电磁干扰辐射的另一电助听器部件(14、34)，和导磁材料制造的至少部分地平面的屏蔽件(26、37)，其中屏蔽件(26、37)布置在天线结构(16、36)和该另一助听器部件(14、34)之间，其中屏蔽件(26、37)布置为与线圈铁芯(22、32)的纵向轴线(27)成横向，且其中屏蔽件(26、37)布置在与线圈铁芯(22、32)相距50到150微米的距离处，优选75到100微米。

Description

双声道助听系统

本发明涉及双声道助听系统，其包括左ITE(在耳朵中)助听器和右ITE助听器。更具体地，本发明涉及双声道助听系统，其包括左CIC(完全在耳道中)助听器和右CIC助听器。本发明解决的问题是对从左助听器和右ITE助听器而来的音频信号进行定向处理的问题，所述助听器每一个包括一个单个的麦克风。

通常，助听器用于为听力受损的人提供周围环境的声信号，所述信号被处理和放大以便补偿或治疗相应的听力损伤。其在原理上包括一个或多个输入信号转换器(或输入换能器)、信号处理设备、放大器和输出信号转换器(或输出换能器)。输入换能器通常是声音接收器，例如麦克风，和/或电磁接收器，例如感应线圈。输出换能器通常实施为电声转换器(electro acoustic converter)，例如微型扬声器，或被实施为机电转换器，例如骨导耳机。其还被称为耳机或接收器。输出换能器产生输出信号，其被传导到病人的耳朵且为病人产生听力感知。放大器通常被整合到信号处理设备中。电力通过整合在助听器外壳中的电池供应到助听器。助听器的主要部件通常布置在印刷电路板上，作为与之电路基板和/或与之连接。助听器已知存在各种基本类型。通过ITE助听器(在耳朵中)，含有包括麦克风和接收器在内的所有功能部件的外壳被至少部分地佩戴在耳道中。CIC助听器(完全在耳道中)类似于ITE助听器，但是被完全地佩戴在耳道中。通过BTE助听器(在耳朵后方)，具有例如电池和信号处理设备的部件的外壳被佩戴在耳朵后方，且柔性声管(也被称为管)将接收器的声学输出信号从外壳而来引导到耳道，其中声管上的耳机经常用于可靠地将管端部定位在耳道中。RIC-BTE助听器(在耳道中的接收器，在耳朵后方)类似于BTE助听器，但是该接收器佩戴在耳道中，且代替声管，柔性接收器管将电信号(代替声信号)引导到接收器，所述接收器被附接到接收器管的前部，在大多数情况下是在耳机中，用于可靠地定位在耳道中。RIC-BTE助听器通常用作所谓的开放式装置，其中耳道保持打开以用于让声音和空气通过，以便降低分散闭塞效果(distracting occlusion effect)。

深入装配助听器(深入耳道的助听器)类似于CIC助听器。尽管CIC助听器通常被佩戴在外耳道的一部分中且位于较外侧(远侧)，但是深入装配被进一步(向近侧)朝向耳膜运动且被至少部分地佩戴在外耳道的内侧部分。耳道的外侧部分是衬有皮肤的外侧部分且将耳廓连接到耳膜。在外耳道的外侧部分中(其直接邻接耳廓)，该通道是由弹性软骨形成的。从颞骨而来的通道被形成在外耳道的内侧部分中且由此包括骨头。在软骨的一些部分和骨头之间的耳道的通道通常在(第二)弯曲部分处成角度且在人与人之间该角度是不同的。具体说，耳道的多骨部分对压力和接触相对敏感。深入装配助听器被至少部分地佩戴在耳道的敏感多骨部分中。在被供应到耳道的多骨部分时，它们还必须经过所述第二弯曲部分(second bend)，其难度取决于角度。进而，耳道的小和曲折的形式也会阻碍进一步的前进运动。

除了具有要被佩戴在耳朵上或耳朵中的声学接收器类型的助听器，植入式耳蜗和骨导助听器(BAHA，Bone Anchored Hearing Aid)也是已知的。

对所有助听器类型来说常见的是，如果适用于改善植入性且如果适用于降低助听器可见度(出于美观的原因)的话，寻求最小的外壳或设计以便增加佩戴舒适性。对最小设计的需求也同样适用于大多数其他助听器。

现代的助听器通过无线电系统(其通常是电感的)交换控制数据。如果声学信息还被传递以用于听力算法(例如具有波束形成，旁瓣(sidelook)等)，则双声道联接的助听器的所需的传递数据速率极大地增加。更高的数据速率需要更大的带宽。与传递系统对干扰信号的敏感性有关的其中一个主要决定因素是带宽。

通过ITE助听器中的高度且个别的组装密度，助听器内部干扰信号源称为主要问题。如果带宽扩大，则这会进一步加剧问题。通过典型的ITE助听器，天线被布置在所谓的面板(助听器背离耳膜的那个壁)上或位于其中。天线随后通常直接位于所谓的混合结构(混合集成电路基板)附近且在接收器邻近。混合结构(hybrid)和接收器发出磁场和电场，其可对传输产生极大影响。

天线相对于接收器和混合结构的布置对于传递系统的性能来说也是决定性的。由于高组装密度，需要部件的相互屏蔽。对此，混合结构通常被包封有屏蔽盒。接收器含有屏蔽膜或被特别设计为使得其被磁密封。

在DE 10 2013 204 681 A1中，提出将天线布置在助听器的面对耳膜的部分中，代替布置在面板上。结果是，实现这种点位，岂能减少传递系统被混合结构和接收器影响。

以略简化的方式所示，在相同天线和相同能量要求但是增加带宽的情况下，对于传递路径来说，可桥接距离被缩短。但是天线可被更有效地制造，但是这通常仅通过增加天线体积来确保。但是，改善传递路径的一个可能措施是设计天线时使得其使用将不会被使用的体积。进而，天线的尺寸增加且由此效率增加，还不会在助听器中形成更多空间。

可通过使用两个全方向的麦克风或一个定向麦克风(两个在一个外壳中的两个开口或如最近开发的通过将BTE(后方耳朵)助听器的两个定向麦克风进行双声道组合，使用双声道音频链路和双声道信号处理，例如波束形成)而在助听器中实现定向。例如，这些方法在10 2013 209 062 A1和在DE 10 2013 207 149 A1中公开。

虽然在DE 10 2013 207 149 A1中提到了双声道ITE助听器系统，但是直到目前，其不能针对CIC助听器实现定向(这超越了耳廓的自然方向性)，原因如下。不可能将两个全方向麦克风或一个定向麦克风置于小直径的耳道和小容积的CIC外壳中，且不可能将无线音频链路设备(包括用于所需的高数据速率)置于小容积的CIC外壳中。目前，没有CIC产品可用于提供定向，这超出了耳廓的自然方向性。

由此本发明的目的是提出一种双声道ITE助听器系统，具体是双声道CIC助听器系统，其提供的定向能超过耳廓限定的自然方向性。本发明通过一种双声道助听系统实现该目的，其包括具有天线结构(28)的左ITE助听器，具有天线结构的右ITE助听器，用于在左ITE助听器的天线设备和右ITE助听器的天线设备之间传递音频信号的器件，和用于考虑了耳廓的自然方向性和/或头部遮挡效果的双声道波束形成的器件，其中每一个ITE助听器的天线设备包括具有用导磁材料制造且沿纵向轴线延伸的线圈铁芯的天线结构，发出电磁干扰辐射的另一电助听器部件，和导磁材料制造的至少部分地平面的屏蔽件，其中屏蔽件布置在天线结构和该另一助听器部件之间，其中屏蔽件布置为与线圈铁芯的纵向轴线成横向，且其中屏蔽件布置在与线圈铁芯相距50到150微米的距离处，优选75到100微米。

通过根据本发明的双声道ITE助听器系统，特别地，因为ITE助听器与上述天线设备的组合可以实现与正向方向有关(相对于助听器的用户)的方向性。所述天线技术在小直径的耳道且尤其是在小容积的CIC助听器外壳中实现无线双方向音频信号传递。在本发明的优选实施例中，用于在两助听器的天线设备之间传递音频信号的器件包括在每一个助听器中的传递和接收模块，其与相应天线设备联接以用于音频信号的无线传递和接收。有利地，变速器和接收模块包括放大器、频率转换器、调制器、解调器、编码器和译码器中的至少一个。

本发明实现了ITE或CIC助听器接收声信号，该声信号表现出通过耳廓以及通过头部遮挡提供的自然方向性(尤其针对较高频率解决前/后模糊的问题)。通过助听器用户的耳廓和/或头部提供的这些自然效果允许使用通过置于左耳和右耳中的助听器接收的音频信号作为用于双声道波束形成算法的直接输入信号，即不需要在BTE助听器中的单耳方向性处理来作为针对双声道波束成形器的预处理。

有利地，双声道助听系统进一步包括用于适应性波束形成的器件和/或用于噪声减少的器件和/或用于头部运动补偿的器件。优选地，所有这些器件是处理两ITE助听器的输入信号的双声道处理器件。例如，通过比较左ITE助听器和右ITE助听器的输入信号的不同(线性)组合，可以从噪声信号中区别目标信号，例如语言信号。双声道波束形成算法和/或双声道噪声减少算法被相应调试或修正。尤其是，窄波束方向性(即通过波束成形器实现的双声道助听系统的方向性)被基于目标信号的方向适应性地旋转。这允许用户进行正常和舒适的对话，而不需要总是直接面向扬声器。优选地，双声道Wiener类型滤波器也可用于噪声减少。在本发明的另一优选实施方式中，正面目标信号在一定角范围内(例如+-10°)被适应性地追踪，这对助听器佩戴者的不可避免的小头部运动进行补偿。

本发明的一个主要关键的方面是新的天线技术和头部和/或耳廓的自然方向性的组合，用于随后的双声道波束形成算法。本发明由此在ITE中，尤其是在CIC助听器中，实现方向性。

根据另一优选实施例，用于双声道波束形成的器件适于将从左ITE助听器的左输入信号转换器接收的左电输入信号和从右ITE助听器的右输入信号转换器接收的右电输入信号处理为用于传递到左助听器的左输出信号转换器的左电输出信号和用于传递到右ITE助听器的右信号转换器的右输出信号，输入信号转换器每一个适于将声输入信号转换为所述电输入信号，且输出信号转换器每一个适于将所述电输出信号转换为声输出信号。优选地，用于双声道波束形成的器件包括位于左ITE助听器中的左波束形成器件和位于右ITE助听器中的右波束形成器件，左和右波束形成器件两者分别对左和右电输入信号处理且产生左输出信号和右输出信号。为了产生用于左ITE助听器的输出信号，还考虑右ITE助听器的输入信号，反之亦然。在另一优选实施例中，两ITE助听器的电输入信号被转换的为用于经由在两助听器的两个天线设备之间建立的双向数据链路进行无线传递和交换。

有利地，用于双声道波束形成的器件进一步适于从左ITE助听器接收左电输入信号和从右ITE助听器接收右电输入信号，且将左输入信号和右输入信号组合以保存从与目标信号方向不同的方向而来的目标信号和衰减信号，由此考虑了耳廓的自然方向性和/或头部遮挡效果。优选地，左和右输入信号在将它们组合之前被加权，且权重被适应性地改变，以确保目标信号保持几乎未触及的或不衰减。尤其地，用于双声道波束形成的器件适于适应性地追踪目标信号的方向和相应地对右输入信号和左输入信号的组合进行重新调整。

在本发明的另一有利实施例中，左ITE助听器和右ITE助听器两者包括用于双声道波束形成的器件。优选地，双声道系统的两ITE助听器不同之处在于其形状，但是包括相同部件。然而，本发明还覆盖的实施例是用于双声道波束形成的器件或处理器件位于两ITE助听器中仅一个中。在这种情况下，也使用该天线设备，用于不包括双声道波束形成或处理器件的ITE助听器的输出信号被传递到相应助听器。用在双声道助听系统中的天线设备每一个包括具有导磁材料制造的线圈铁芯天线结构和另一电助听器部件，该另一电助听器部件发出电磁干扰辐射，其中导磁材料制造的至少部分地平坦的屏蔽件布置在天线结构和该另一助听器部件之间，且其中屏蔽件布置为与线圈铁芯的纵向轴线成横向且在相对于线圈铁芯50到150微米的距离处。一方面该最佳距离使得，随距离增加，天线的信噪比首先增加且随后减少，在大约100微米处达到最大。另一方面，天线和该另一助听器部件之间的屏蔽效果最初随距离增加而增加，随后在达到100微米的距离的情况下进入饱和。进而，考虑到总体安装尺寸，应保持该最小距离。

横向在这里应理解为是指相对于彼此取向为直角或大约直角或约90°的角范围内。以此方式，考虑到不同的外壳形状，其设计通过耳道确定，可在天线(或线圈铁芯)和屏蔽件之间允许特定的倾斜，例如关于横向取向为45°的角范围。以此方式，相对于横向取向倾斜会不利地降低天线的敏感度。

取向与天线结构的纵向轴线(即线圈铁芯)和通过屏蔽件提供的表面相关。通常，包括线圈铁芯和围绕线圈铁芯缠绕的导电线圈的天线结构具有沿线圈铁芯纵向轴线的传递和接收空间方向性。沿该方向的场密度沿与纵向轴线成横向的方向大很多。屏蔽件可以是板或u形角板或一类碗状部，该另一助听器部件可置于其中。平面屏蔽件一方面实现电磁场屏蔽以及减少相互的干扰的耦合。高导磁率增加屏蔽效果。进而，由于材料的高导磁率，屏蔽件最终实现天线的延长或其效率的增加。结果形成更高的传递磁场强度和更高的接收敏感度。

该基本想法的有利发展是让线圈铁芯的材料具有比屏蔽件的材料更低的导磁率。屏蔽件材料的更高导磁率放大屏蔽件的效果，由于高度导磁率材料的通常更高的损失角度而不对天线的性能造成显著的负面效果。

进一步有利的发展是屏蔽件包括镍铁高导磁合金膜(mu-metal)。使用常规的具有尤其高导磁率的镍铁高导磁合金膜可实现良好的加工性能，同时实现尤其良好的屏蔽性能。

进一步有利的发展是屏蔽件被粘接到天线结构。这由此实现了特别不复杂的组装。根据另一有利实施例，该另一电助听器部件主要沿干扰辐射的空间方向发出电磁干扰辐射，且天线结构和该另一助听器部件布置为相对于彼此成横向，使得干扰辐射与天线结构的耦合减少。“主要”在这里意味着干扰辐射空间方向中的干扰辐射的强度大于任何其他空间方向中的强度。如果两个空间方向以彼此直角取向则产生最小的耦合，使得横向意味着相对于彼此以直角或大约直角或比90°大或小最大45°的角范围取向。

取向更确切地说与相应磁场有关，使得相应磁场彼此成横向地取向且相应磁场也是如此。以此方式，磁场的主要方向理论上不能容易地确定，使得相应的主要方向不能清楚地固定。进而，由于由此造成的场的不对称性造成的相对于横向取向的最小倾斜可对部件和天线之间屏蔽具有有利的效果。但是，部件结果的最佳取向(在这方面理论上是90°)必须取决于部件其实际的场分别确定。与屏蔽件的倾斜相比，部件的倾斜基本上具有不那么不利或确实有利的效果，使得不考虑屏蔽件，通常提供部件的更大倾斜。减少耦合到天线结构中的干扰能实现更大的传递和接收带宽，同时保持结构容积和能量要求。该另一助听器部件可以是接收器或发出具体的感应或电磁辐射的任何其他部件。

该基本想法的有利的发展是，天线结构包括线圈天线，该另一助听器部件包括线圈结构，其发出干扰辐射，且在线圈天线和线圈结构中相对于其相应纵向方向彼此成横向地取向，换句话说是成直角或大约直角或约90°的角范围。线圈天线的磁场具有不同空间取向，使得通过彼此成横向排布而实现对相互干扰的耦合的不同减少。

进一步有利的发展是该另一助听器部件被布置在屏蔽件上。助听器部件靠近天线结构布置(具有相当低的相互干扰耦合)具体是通过相互的屏蔽实现的。由此实现空间节省结构，这还适于天线结构和该另一助听器部件的预组装。

在另一优选实施例中，该另一助听器部件被紧固在屏蔽件上。将助听器部件紧固在屏蔽件上形成具有天线结构的预组装模块。结果，助听器的进一步组装或制造被简化。进一步有利的发展是，屏蔽件至少在其周边区域沿背离天线铁芯的方向围绕该另一助听器部件。屏蔽件的效率结果被进一步增加且该另一部件与天线结构的干扰耦合被进一步减少。进而，由此增加天线的敏感度和质量。

进一步有利的发展是该另一助听器部件是接收器和线圈铁芯和屏蔽件，屏蔽件具有经过线圈天线的声音通道。在ITE助听器的情况下，两部件可由此以在耳道中尽可能深的空间节省的方式定位。实现在听觉上接收器尽可能靠近耳膜的有利定位，同时实现线圈天线靠近用户的相应另一(右或左)耳朵的ITE助听器，由此必定影响相互的数据传递的质量。实际上已经显示了声音通道不会在相关场强度范围内极大地损害天线性能。

接收器是电动力转换器且由此接收器含有具有激励绕组的磁性回路。在工作期间，接收器通常被提供脉冲密度模制信号，其具有在数据传递系统频带中的波谱部件。这种促动是非常能量高效的且因此用在助听器中。波谱部件不能避免，而不增加助听器的能量要求。接收器在助听器中耗电最大。与此相反，数据传递系统的能量要求是非常小的且因此其相对于磁性干扰的接收敏感度相对大。

通过布置与天线成横向的接收器，磁性回路和接收器以直角或大约直角或相对于天线约90°的角范围排布。接收器绕组与天线的耦合由此被极大地减少。由此天线可更靠近接收器定位。

由于ITE助听器末端处的锥形壳体轮廓，横向接收器与天线的组合被优化，且由此使得安装长度最小化。在ITE助听器末端的定位增加了调整速率且减小助听器的尺寸。此外，在定位面板时实现更大自由度，因为天线不再布置在面板上或靠近面板。进而，与天线在面板上或靠近面板的合适定位有关的设计被省略，因为ITE助听器的末端代表实现预定的位置。以此方式，不需要考虑物理限制，例如磁场干扰，这在定位于面板的区域中时是需要的。

因为接收器绕组不相对于接收器中心布置，这通常在结构方面是不可能的，且因为外壳略微使得场线变形，在非常接近天线的情况下仍然会造成干扰耦合。可通过天线和接收器之间的额外屏蔽减少天线上的干扰耦合。屏蔽优选覆盖(最佳空间/性能比)接收器的整个表面。由于屏蔽件布置为与天线铁芯以最小距离邻近，所以接收器的激励绕组的场线以集中的方式被反馈，使得仅非常少量的场线经过天线绕组。这防止在天线绕组中感应出电流，且由此极大地减少来自接收器的干扰耦合。屏蔽使得额外的措施(例如屏蔽膜)及其安装变得不再必要。

屏蔽件和线圈铁芯的组合不仅用于屏蔽目的，而且还增加天线的敏感度。考虑到屏蔽件的效果，天线长度可因此被减少同时保持相同的敏感度。

屏蔽件在与天线的连接结构中的进一步优势是，在相同感应系数的情况下，所需的缠绕速度可被降低，又使得各绕组(通常称为铜线)的直径增加。最小数量的绕组和更大的导线直径有利地降低电绕组的电阻，由此增加天线质量。

为了增加干扰隔离，屏蔽件还可围绕接收器的边缘延伸。接收器的所有四个边缘和其排列是可想到的，且实现隔离效果的较大增强。接收器可被侧向或完全地包围，以便进一步改善屏蔽效果。天线敏感度和质量由此被进一步改进。

由于屏蔽件处于接收器的出口处，所以天线的场线密度和场强度被降低。极小的场强度在接收器的金属表面造成更少的涡流，且由此增加天线的质量。天线和接收器之间的距离可因此被缩短，同时保持相同质量。由于铁素体中的孔，该效果被进一步强化，因为在场线在凸缘区域中的边缘处集中。

该基本想法的进一步有利的发展是，线圈铁芯具有声音通道屏蔽件具有声音开口，且声音通道和声音开口被布置为齐平，使得形成连续声音通道。声音通道具体使得接收器被作为另一助听器部件提供。接收器的声输出信号可随后被直接引导到声音通道中。如果该另一助听器部件不是接收器，则布置在另一位置的接收器的声输出信号也可自然地被引导通过声音通道。由此尤其不必要的是提供单独的声音通道，使得能避免进一步的空间要求。

进一步有利的发展是，声音通道和/或的内壁和/或屏蔽件的背离线圈铁芯的一侧被声音缓冲材料覆盖。声音缓冲实现振动隔离，这对接收器的使用是有利的。通过将声音缓冲整合到包括线圈铁芯、线圈天线和接收器的模块中，实现连续预组装和进一步组装和助听器制造的连续简化。进而，通过接收器和屏蔽件之间的声音缓冲实现的距离实现了在一距离处屏蔽件和接收器的隔离，所述距离用于通过经由距离减少进入接收器的天线磁场的传输而增加天线质量。以此方式，接收器被屏蔽件围绕更多，则可选择的距离越小，而不会降低天线质量。

如前所述本发明的基本想法包括，将天线配置为使得其可定位为更靠近另一助听器部件，而不会由此造成性能损失。为此，天线设备被设定，其在小的空间中并入不同功能，例如屏蔽、接触等。该结构可以实现，而没有额外的空间要求和额外部件。

进而，天线还可定位为非常靠近助听器部件，且被组合为整合的模块。由此，安装被简化。接收器相对于天线的布置被牢固地预定，且仅存在一个部件，而不是两个。不需要单独的工作步骤来安装天线。也不需要任何额外部件来单独组装。代替地，天线模块是已经在制造之前被自动地预组装的部分。

在附图的帮助下，从属权利要求和示例性实施例的随后描述可理解本发明进一步有利的实施例：

图1显示了现有技术的ITE助听器，

图2显示了具有天线设备的ITE助听器，

图3显示天线设备的示意图，

图4显示了天线接收器模块，

图5显示了具有偏开天线的天线接收器模块，

图6显示了具有倾斜接收器的天线接收器模块，

图7显示了接收器的场曲线，

图8显示了具有屏蔽功能的接收器的场线分布，

图9显示了管，

图10显示了天线接收器模块，

图11显示了跨经屏蔽距离的信噪比，

图12显示了跨经屏蔽距离的干扰信号缓冲，

图13显示了天线场的场曲线，

图14显示了接收器的场曲线，

图15显示了双声道ITE助听器系统，

图16显示了双声道ITE助听器系统中的双声道处理器件，

图17显示头部遮挡效果，

图18显示了用于适应性双声道波束形成的器件和

图19显示了适应性头部运动补偿。

图1显示了根据现有技术的ITE助听器的示意性显示。ITE助听器3被插入到助听器佩戴者的外耳道中。其被部分地设置在耳道的外侧软骨部分1中且被部分地推到耳道的多骨部分中。其因此是CIC助听器。取决于助听器被引入到耳道中多远，其还可以是深入装配助听器。接收器4置于助听器3中的朝向耳膜取向的端部上。这经由声音通道7向耳膜输出声信号。混合电路基板(hybrid circuit substrate)8被布置在面板上，所述面板被布置在相反端部，所述电路基板包括信号处理设备(未示出)和用于产生用于接收器4的控制信号的放大器。天线6也被布置且对准在面板5上，使得其沿助听器佩戴者的对向耳朵(未示出)的方向取向。天线6用于在助听器佩戴者的两个双声道助听器之间传递数据，其中两个助听器仅一个被示出。

可以看到，天线布置为相对靠近助听器3的其他电子部件，使得从其而来的电磁干扰信号被耦合到天线6中。这类干扰信号具体通过接收器4发出，所述接收器4具有感应接收线圈，其用于将电信号转换为声信号。

此外，天线6发送或接收的信号必须在其路径上经过接收器4达到助听器佩戴者的对向耳朵或助听器，这也会不利地影响数据传递路径。所述的干扰因素严重地降低数据传递系统的性能，使得仅可同时以最小的能量要求在有限的程度上实现高带宽。

图2显示了具有天线设备28的ITE助听器13的示意图。ITE助听器13的外壳19为朝向耳膜的锥形。在该侧的声音通道17用于朝向佩戴者的耳膜发出声信号。

助听器13在相对侧上被面板15密封，在该侧，面板(除了电池(未示出)和麦克风(也未示出)外)、混合电路基板18(显示为虚线)布置在助听器13或其外壳19中。混合电路基板18包括信号处理设备和放大设备，其促动也被布置在外壳19中的接收器14。接收器14产生声输出信号，其被声音通道17输出。

接收器14与助听器13的纵向轴线成横向地取向。天线16被设置在接收器14和助听器13的朝向耳膜取向的锥形端部之间，以便在助听器佩戴者的两个双声道助听器之间传递数据。天线16沿助听器13的纵向方向取向且由此与接收器14成横向地对准。其通过屏蔽件26与接收器14分离。屏蔽件26布置为与天线16成横向或换句话说与其线圈铁心(未示出)的纵向轴线27成横向且与处于最小距离。其具有声音开口39，其布置为与声音通道17齐平。该距离为50到150微米。天线16、线圈铁芯、接收器14和屏蔽件26形成天线设备28。

接收器14的横向对准实现接收器14和天线16的空间节省结构，其总体长度通过接收器14的横向布置而被减少。此外，接收器14的横向布置在外壳19的锥形部分中改善空间利用。与具有纵向布置接收器的情况下不，在外壳19的锥形末端中的可用空间被更好地利用。在外壳19的声音输出不与天线16中的声音通道17成直线的情况下，弯曲的预形成声管(其被引到声音出口)连接到输出侧上的天线16。

图3再次显示了天线设备28的示意图。声音通道17被设置在天线16中且行进经过其而到达接收器14。接收器14如前所述与天线16且与ITE助听器的纵向方向成横向地取向。屏蔽件26与纵向轴线27成横向地布置在天线16的线圈铁芯(未示出)和接收器14之间且与线圈铁芯相距50到150微米。该距离可例如被预模制部分实现，屏蔽件26和天线16被安装在该预模制部分上。该距离还可被以尤其简单的方式影响，即屏蔽件26和天线16通过合适厚度的粘接层彼此粘接。

纵向布置的接收器20被显示为虚线，仅用于说明的目的。接收器20的虚线所述的布置显示出，通过接收器20的纵向布置增加了总体长度，由此不会同时形成该布置的锥形轮廓。如前所述，其被显示为使得，通过接收器20的纵向布置，空间不如助听器13的锥形末端中那样被很好地利用。图4显示了天线接收器模块的透视图。接收器14如前所述与天线16成横向地取向。天线16布置在线圈铁芯22上，该线圈铁芯包括导磁材料。导磁线圈铁芯22以常规方式使用，以增加天线表面或敏感度。

屏蔽件26布置为与朝向接收器14面对的线圈铁芯22的端部相距50到150微米的距离(该距离在图中不可识别)。屏蔽件26主要是形状平面的且取向为与天线16的布置方向成横向，换句话说与线圈铁芯22的纵向轴线27成横向且平行于接收器14的布置方向。屏蔽件26的表面的尺寸设置为使得接收器14通过屏蔽件26完全地或几乎完全地相对于经过整个表面(面对屏蔽件26)的天线屏蔽，或相反地，天线16相对于接收器14屏蔽。

声音通道17经过线圈铁芯22且经过屏蔽件26达到接收器14。线圈铁芯22在内侧被声音缓冲或振动缓冲材料覆盖，所述材料被模制为管21。在替换实施例中，线圈铁芯22不必在内侧以振动缓冲方式被覆盖，而是随后本身用作未被缓冲的声音的引导。由此可实现更大截面的声管。管21从朝向接收器14的天线侧出口围绕声音通道17，且在该处被以平面方式被模制为平行于屏蔽件26。接收器14附接到管21的平面形状部分且由此也与振动隔离。声音或振动缓冲材料的圆形延伸部用于助听器外壳中的设备的振动隔离悬出件(vibration-decoupled suspension)，所述设备也被整合到该设备中。

线圈铁芯22与管21、天线16、屏蔽件26、和接收器14一起形成天线接收器模块。管21可被模制为使得，通过管21上的屏蔽件26和线圈铁芯22的布置，在屏蔽件26和线圈铁芯22之间实现上述距离。模块可被插入到预安装或预组装的助听器中。天线接收器模块在管21上的预组装可减少助听器制造期间的组装费用且由此简化制造过程。

图5显示了类似于前面所示的实施例。在这方面，相同的附图标记用于表示相同部件且指向前述说明。与上述实施例不同，线圈铁芯22和天线16不相对于屏蔽件26中心布置，而被移位(在图中向上)。这可用于针对助听器中的可用空间调整天线16和接收器14的外形。

图6进一步显示了类似于前面所示的进一步实施例。也使用相同的附图标记且指向前述说明。与前述实施例不同，接收器14相对于屏蔽件26倾斜。这还可用于对助听器中可用组装空间的调整。取决于接收器14和天线16的动态场的方位，屏蔽件26的屏蔽件2效果可随接收器14的最小倾斜角度改变，且在某些情况下甚至可与完全垂直的布置方式相比更有改进。

图7显示了通过接收器线圈起作用的接收器的场曲线的示意性且极大地简化的显示。接收器线圈23在接收器14中轴向布置，换句话说沿纵向方向取向。可以看到，接收器线圈23沿轴向方向产生高度压缩的(磁)场，也是沿径向方向，换句话说在图中是右左方向，产生相对弱的(磁)场。但是，接收器23的场通常会极大地被其外壳影响且可能地被一个或多个其他接收器线圈和磁性部件影响，其被以更复杂的方式形成。

还可以看到，与沿横向方向相比，接收器14产生的磁场在其纵向方向上更强且显著。因此，如前所述的布置方式(其中对电磁干扰信号敏感的天线不是纵向布置而是代替与接收器成横向布置)已经实现了接收器14的电磁信号与所述天线的显著隔离。由此改进的隔离实现的是天线被与接收器14成横向地且侧向地布置。

图8显示了具有屏蔽件的接收器的场曲线。在图中接收器14被布置为在导磁线圈铁芯22的如前所述的屏蔽件26的左侧。在屏蔽件26的另一侧，在远侧边缘的如上所述线圈铁芯22承载天线16。所示的场曲线示出了天线16相对于接收器14或相对于接收器线圈23的信号的屏蔽。沿天线16方向行进的场线被屏蔽件26变形且从该处行进。屏蔽件26中的场线密度由此增加，而结果是，屏蔽件26另一侧的场线密度同时减少。换句话说，在线圈16处通过接收器线圈产生的(磁)场的强度被极大地减小。从接收器信号耦合到天线16中的干扰由此被极大地减少。

图9单独显示了如前所述的声音缓冲管。声音通道沿纵向方向经过管21。线圈部分24设置为接收如前所述的线圈铁芯22。线圈铁芯22围绕线圈部分24布置，如果必要，还围绕管21的进一步纵向路径布置。屏蔽部分25设置为接收屏蔽件。屏蔽件在此处置于屏蔽部分25的一侧，而接收器布置在屏蔽部分25的相反侧。所示的管21完全包括声音缓冲材料，例如照惯例是氟塑料(vi-ton)。

图10显示了天线接收器模块的进一步实施例。在与线圈铁芯32相距50到150微米的距离处，屏蔽件37如上所述地布置在一侧。天线36缠绕在线圈铁芯32上。在背离天线36的一侧，围绕接收器34的屏蔽件37至少布置在显示在图的顶部和底部的区域中。为此，屏蔽件37实施为碗状形状，使得接收器34至少在屏蔽件周边的沿背离天线36的方向的区域中被屏蔽件37围绕。

在屏蔽件37与所有侧围绕接收器34的情况下可实现尤其良好的屏蔽效果。可实现屏蔽的进一步改进，即屏蔽件37完全地包围接收器34而不是仅侧向包围。结果实现天线的进一步改进，这可用于增加带宽或使得天线而不改变性能。

由于连续的管31被声音缓冲材料覆盖，声音通道17经过线圈铁芯32。声音通道17布置为与屏蔽件37的声音开口40齐平。声音开口40和声音通道17由此一起形成连续声音通道。管31也在屏蔽件37的区域中实施为平面或碗状形状且以振动缓冲方式接收接收器34。接收器34附接到管31。所示的接收器天线模块可被预组装，使得极大地简化助听器的进一步组装和制造。

图11显示了根据天线的线圈铁芯和屏蔽件之间的如上所述的距离实现的天线信号的信噪比(SNR)曲线。可以看到，信噪比在大约100到200微米距离处最大。在曲线中其出现于屏蔽件和线圈铁芯之间存在有利的某一最小距离之处。

图12显示根据天线的线圈铁芯和屏蔽件的如上所述距离实现的用于天线信号的接收器的干扰信号的缓冲。可以看到，在大约100微米距离处缓冲收敛于最大缓冲。在曲线中其出现于屏蔽件和线圈铁芯之间存在有利的某一最小距离之处。

从如前所述的曲线图(信噪比对距离，干扰信号缓冲对距离)的概要可见，已经显示了在屏蔽件和线圈铁芯之间的某一最小距离(几乎为100微米)是有利的，但是该优点不会进一步增加或甚至会随增加距离而再次减少，如相距某一其他距离(大约200微米)。实现天线接收器布置的最小可能结构的期望不利于距离的进一步增加。

从如上所述的考虑因素，屏蔽件和线圈铁芯之间的大约50到150微米的距离有利于天线性能和安装尺寸。从曲线图中可进一步明显看到，更窄的大约75到100微米是有利的。可以看到，根据天线、线圈铁芯、屏蔽件和接收器的各种设计，可实现其他值。如助听器中通常的那样，假定这些运动是在设定值的范围内。

图13显示了在线圈铁芯22中和周围的天线磁场的示意图。因为屏蔽件26与线圈铁芯22间隔开，所以可容易地观察到其产生了线圈铁芯22或天线侧上磁场的压缩。考虑到接收器14的部分导磁性能，磁场的一部分也从中穿过，这有利地实现天线的理论延长且由此有助于改善敏感度。

在图中未示出的是通过屏蔽件26造成的场曲线的变形是的场线总体一起在线圈铁芯22和屏蔽件26行进更长距离。结果，有利于增加敏感度。还可以看到，在屏蔽件26和接收器14之间实现从天线而来的场线，因为场线在屏蔽件26的边缘处更强而不是在屏蔽件26和接收器14之间的某处。同时，屏蔽件不会对散射场有不利的效果。

图14显示了接收器14的磁场的示意图。因为屏蔽件26与线圈铁芯22间隔开，所以可容易地观察到其针对天线或线圈铁芯22实现了对接收器14的磁场的屏蔽。可以看到，虽然磁场的一部分透入屏蔽件26，但是仅其最小部分经过间隙到达线圈铁芯22。

沿天线16的方向行进的场线被屏蔽件26变形且从其经过。屏蔽件26中的场线密度由此增加，而结果是，屏蔽件26另一侧的场线密度同时减少。换句话说，在线圈处通过接收器线圈产生的(磁)场的强度是显著的。从接收器信号耦合到天线中的干扰由此被极大地减少。模拟显示出，虽然接收器14的场可呈现随时间非常不同的设计，但是良好的屏蔽效果基本上总是保持恒定。

图15示意性地显示了佩戴左ITE助听器42和右ITE助听器42的助听器用户41。ITE助听器42、43经由双向无线音频数据链路45连接且建立双声道ITE助听器系统46，其中通过ITE助听器42、43接收的音频信号经双声道处理为分别用于左和右ITE助听器42、43的相应输出信号。ITE助听器42、43类似于图2所示的ITE助听器13且包括天线设备，所述天线设备包括与线圈铁芯22的纵向轴线成横向取向的屏蔽件26，如图2-6、8、9、13和/或14所示。尤其是，用于从耳朵向耳朵用于传递双向音频数据的无线链路允许使用双声道信号处理算法，例如双声道波束形成。新的双声道ITE助听器系统提供在背景噪声中对语言理解更高效的方案。由于使用上述和所述天线设备，该先进的双声道技术也可在CIC助听器实施。

图16更详细地显示了ITE助听器42、43的音频信号的双声道处理。在助听器用户41的左ITE助听器42和右ITE助听器43之间建立无线双向音频数据链路45。

左ITE助听器42经由左输入信号转换器47(尤其是麦克风)接收左输入信号50，所述左输入信号50被供应到左双声道处理器件54，所述左双声道处理器件54将左输入信号47处理为左输出信号56，所述左输出信号56被提供到左输出信号转换器58，尤其扬声器。右ITE助听器43分别经由右输入信号转换器48(尤其是麦克风)接收右输入信号51，所述右输入信号51被供应到右双声道处理器件55，所述右双声道处理器件55将右输入信号48处理为右输出信号57，所述右输出信号57被提供到右输出信号转换器58，尤其扬声器。

另外，经由音频数据链路45，右输入信号51也被传递到左ITE助听器42且被供应到左双声道处理器件54。左输入信号50被相应地传递到右ITE助听器43且被供应到右双声道处理器件55用于进一步处理。因此，左ITE助听器42的左双声道处理器件54和右ITE助听器43的右双声道处理器件55两者处理ITE助听器42、43的输入信号50、51。

ITE助听器42、43的双声道处理器件54、55每一个包括用于双声道波束形成的器件60，其尤其并入了用于适应性波束形成的器件61、用于噪声减少的器件62和用于头部运动补偿的器件63。ITE助听器42、43的输入信号50、51每一个被左ITE助听器42的双声道处理器件54以及右助听器43的双声道处理器件55处理。左双声道处理器件54的左输出信号56和右双声道处理器件55的输出信号57被分别提供到左输出信号转换器58和右输出信号转换器59。

图17示意性地显示了头部遮挡效果，其提供了图15和16所示的双声道ITE助听器系统45的左输入信号50和在右输入信号51中的自然方向性。前部扬声器65的语言信号被同样接收，但是没有在ITE助听器42、43中的进一步衰减。然而，侧扬声器66的语言信号被助听器用户41的头部不同地衰减。左侧扬声器66的语言信号在左ITE助听器42处被接收，而没有任何显著的衰减，但是在右ITE助听器43被接收且被助听器用户41的头部造成显著衰减。右侧扬声器66的语言信号在右ITE助听器43处被接收，而没有任何显著的衰减，但是在左ITE助听器42被接收且被助听器用户41的头部造成显著衰减。与前部扬声器65的语言信号相比，从后部扬声器(未示出)而来的语言信号在ITE助听器42、43擦被接收并被耳廓自然衰减。

图18更详细地显示了用于左ITE助听器42中的双声道适应性波束形成(见图16)的器件61。左输入信号50用作本地信号(local signal)。右ITE助听器43的右输入信号51用作对侧(contralateral)信号。输入信号50、51被提供到比较器68，用于双声道噪声和目标信号估计。尤其是，噪声信号被输入信号50、51的加权组合功能接收，以产生最小输出功率。目标信号被相应方向波束形成接收，其确保例如前部目标信号保持未触及或不衰减。目标信号在目标估计器件69的帮助下形成。在噪声估计器件70中估计噪声信号。适应性波束形成滤波器74更新输入信号50、51的相应权重和/或噪声和目标信号的权重，用于噪声抵消，以跟随嘈杂的非静态环境中的快速改变。

图19显示空间陷波方向性(notched directivity)76，其来自图15和16所示的双声道ITE助听器系统45的左和右输入信号50、51的具体组合。给定信号组合显示了接收音频信号(从前部目标扬声器65而来)的最大衰减且因此是目标信号方向的强烈指示。在前部扬声器65运动的情况下或甚至在头部运动的情况下，输入信号50、51的组合适于形成经旋转的陷波方向性77。双声道ITE助听器系统45的窄波束方向性被相应旋转且头部运动得到补偿。

附图标记列表

1 耳道

2 耳道的软骨部分

3 ITE助听器

4 接收器

5 面板

6 天线

7 声音通道

8 混合结构

13 ITE助听器

14 接收器

15 面板

16 天线

17 声音通道

18 混合结构

19 外壳

20 接收器

21 管

22 线圈铁芯

23 接收器线圈

24 线圈部分

25 屏蔽部分

26、37 屏蔽件

31 管

32 线圈铁芯

34 接收器

36 天线

39、40 声音开口

41 助听器用户

42 右ITE助听器

43 左ITE助听器

45 数据链路

46 双声道ITE助听器系统

47 左输入信号转换器

48 右输入信号转换器

50 左输入信号

51 右输入信号

54 左双声道处理器件

55 右双声道处理器件

56 左输出信号

57 右输出信号

58 左输出信号转换器

59 右输出信号转换器

60 用于双声道波束形成的器件

61 用于适应性波束形成的器件

62 用于噪声减少的器件

63 用于头部运动补偿的器件

65 前部(目标)扬声器

66 侧扬声器

68 比较器

69 目标

70 噪声估计

72 空间陷波滤波器

74 适应性滤波器

76 空间陷波

77 经旋转的空间陷波

78 窄波束

Claims (15)

1.一种双声道助听系统(45)，包括：

左ITE助听器(42)，具有天线设备(28)；

右ITE助听器(13)，具有天线设备(28)；

用于在左ITE助听器(42)的天线设备(28)和右ITE助听器(43)的天线设备(28)之间传递音频信号的器件，和

用于基于耳廓的自然方向性和/或基于头部遮挡效果的双声道波束形成的器件(60)，

其中每一个ITE助听器(42、43)的天线设备(28)包括：

天线结构(16、36)，具有导磁材料制造的线圈铁芯(22、32)且沿纵向轴线(27)延伸，

另一电助听器部件(14、34)，其发出电磁干扰辐射，且

至少部分地平面的屏蔽件(26、37)，其用导磁材料制造，

其中屏蔽件(26、37)布置在天线结构(16、36)和该另一助听器部件(14、34)之间，其中屏蔽件(26、37)布置为与线圈铁芯(22、32)的纵向轴线(27)成横向，且其中屏蔽件(26、37)布置为与线圈铁芯(22、32)相距50到150微米的距离，优选为75到100微米。

2.如权利要求1所述的双声道助听系统(45)，其进一步包括用于适应性波束形成的器件(61)和/或用于噪声减少的器件(62)和/或用于头部运动补偿的器件(63)。

3.如权利要求1或2所述的双声道助听系统(45)，其中用于双声道波束形成的器件(60)适于将从左ITE助听器(43)的左输入信号转换器(47)接收的左电输入信号(50)和从右ITE助听器(42)的右输入信号转换器(48)接收的右电输入信号(51)处理为用于传递到左助听器(43)的左输出信号转换器(58)的左电输出信号(56)和用于传递到右ITE助听器(42)的右信号转换器(59)的右输出信号(57)，输入信号转换器(47、48)每一个适于将声输入信号转换为所述电输入信号(50、51)，且输出信号转换器(58、59)每一个适于将所述电输出信号(56、57)转换为声输出信号。

4.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中用于双声道波束形成的器件(60)适于从左ITE助听器(42)接收左电输入信号(50)和从右ITE助听器(43)接收右电输入信号(51)，且将左输入信号(50)和右输入信号(51)组合以保存从与目标信号方向不同的方向而来的目标信号和衰减信号，考虑了耳廓的自然方向性和/或头部遮挡效果。

5.如权利要求4所述的双声道助听系统(45)，其中用于双声道波束形成的器件(63)适于适应性地追踪目标信号的方向和相应地对右输入信号和左输入信号的组合进行重新调整。

6.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中左ITE助听器(42)和右ITE助听器(43)两者包括用于双声道波束形成的器件(60)。

7.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中线圈铁芯(22、32)的材料具有比屏蔽件(26、37)的材料更低的导磁率。

8.如权利要求4所述的双声道助听系统(45)，其中屏蔽件(26、37)用镍铁高导磁合金膜制造。

9.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中屏蔽件(26、37)被粘接到天线结构(16、36)。

10.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中该另一电助听器部件(14、34)主要沿干扰辐射的空间方向发出电磁干扰辐射，且天线结构(16、36)和该另一助听器部件(14、34)布置为相对于彼此成横向，使得干扰辐射与天线结构(16、36)的耦合减少。

11.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中天线结构(16、36)包括线圈天线，其中该另一助听器部件包括线圈结构(23)，其发出干扰辐射，且其中线圈天线和线圈结构(23)相对于它们各自的纵向方向彼此成横向地取向。

12.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中该另一助听器部件(14、34)固定到屏蔽件(26、37)。

13.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中屏蔽件(26、37)至少在其周边区域沿背离天线结构(16、36)的方向围绕该另一助听器部件。

14.如前述任一项权利要求所述的双声道助听系统(45)，其中线圈铁芯(22、32)具有声音通道(17)且屏蔽件(26、37)具有声音开口(26)，且声音通道(17)和声音开口(26)布置为齐平，使得形成连续的声音通道。

15.如权利要求14所述的双声道助听系统(45)，其中声音通道(17)的内壁和/或屏蔽件(26、37)的背离线圈铁芯(22、23)的一侧被声音缓冲材料覆盖。