CN108886662B - 听力辅助设备的接收器悬架 - Google Patents

Abstract

一种听力辅助(10)设备，包括用于产生声信号的接收器(1)和用于定位接收器的固定件(3、8、9)。悬架(2、21、22)将接收器支撑到固定件。接收器和悬架的组合具有6kHz至10kHz范围内的机械共振频率。

Description

听力辅助设备的接收器悬架

技术领域

本发明涉及听力辅助设备。本发明更具体地涉及听力辅助设备，其包括用于产生声信号的接收器和用于定位接收器的固定件，其中在固定件内悬架支撑接收器。

背景技术

众所周知，在悬架中布置用于听力辅助设备(例如助听器)的接收器，以抑制来自接收器壳体的机械振动，从而减少至麦克风的任何反馈。这种解决方案在例如US 7,088,839 B2中说明。

当应用特殊的低振动接收器时，可以硬安装接收器，即将其直接安装到助听器中的结构上，例如，直接安装到助听器壳体，没有任何悬架，并避免反馈问题。

低振动接收器可以是双接收器或双振动膜接收器或背对背接收器，其包括被均衡布置以最小化振动的两个接收器，该两个接收器被布置在相同的接收器壳体中并具有一个共同的声音出口。

发明内容

硬安装接收器的一个问题是，它更容易受到损坏，例如通过机械冲击。这意味着当硬安装接收器时，当将听力辅助设备掉落在地板上时，接收器失效的风险变得相当大。

该问题的一种解决方案是一种听力辅助设备，其中接收器被布置在悬架中，并且悬架中接收器的第一机械共振频率在6kHz到10kHz的范围内。

该解决方案的优点在于，可以同时实现对机械冲击的高抵抗性和低的反馈问题的风险。在较高频率下将存在其他共振频率。

在听力辅助设备的一个优选实施例中，接收器和悬架的组合在任何主方向上具有在6kHz至10kHz范围内的第一共振频率。主方向可以是垂直于或基本垂直于接收器的表面延伸的方向。

在听力辅助设备的一个实施例中，接收器是振动减小型接收器。针对自由悬挂的接收器，当结合1m/s²/Pa(例如在711耦合器中产生声压)进行测量时，这被限定为在1kHz、3kHz、6kHz和8kHz的频率下，接收器具有的最大振动水平分别为-20dB、-10dB、0dB和10dB。已经发现在共振频率在6kHz至10kHz范围内的悬架中使用这种类型的接收器提供了几乎没有反馈问题的风险的解决方案，并且仍然具有非常高的抗机械冲击的能力。

在听力辅助设备的一个实施例中，接收器是双接收器，即双振膜接收器。这是一种接收器类型，其中两个振膜是均衡的，以最小化来自接收器的机械振动。市场上的一些双接收器将表现出低于上述与振动减小型接收器有关的最大值的振动水平，因此将进一步降低反馈的风险。

在听力辅助设备的另一个实施例中，悬架包括至少四个支撑脊部。因此，已经发现制造悬架导致共振频率在6kHz至10kHz的范围内相对简单。

在听力辅助设备的另一个实施例中，接收器的横截面形状是矩形或近似矩形，并且支撑脊部被布置在接收器的至少两个不同表面上。典型的接收器具有盒型状，该盒型状具有六个表面；一个表面通常保留用于电气端子。另一个表面，通常是与具有端子的表面相对的表面，设有声音出口。在实践中，这留下了用于悬架脊部的四个表面。在至少两个表面上具有脊部确保了接收器位置的良好稳定性。

在听力辅助设备的另一个实施例中，脊部被布置在接收器的相对端处或朝向接收器的相对端，其中相对端针对接收器的最长尺寸被限定。这使得接收器的位置更稳定，从而提高了可靠性。

在听力辅助设备的另一个实施例中，脊部被布置在围绕接收器布置的套管上，套管由与脊部相同的材料制成，例如，与脊部是整体的。这具有的优点是，其是将脊部定位在接收器处的简单且可靠的方法。

在听力辅助设备的另一个实施例中，悬架具有在6.5kHz至9.5kHz范围内或在7.5kHz至9.5kHz范围内的机械共振频率。已经发现这些范围是更优选的范围。

附图说明

现在将参考附图进一步详细解释本发明的实施例。

图1说明了通过弹性悬架连接到固定件的接收器的模型原理。

图2说明了在固定件内通过四个支撑构件悬挂的接收器。

图3说明了具有悬架的接收器，其中接收器连接到声音出口。

图4说明了具有悬架的接收器，其固定在听力辅助设备中。

图5说明了听力辅助设备，其中接收器被布置在耳塞部分中。

图6说明了听力辅助设备，其中接收器被布置在耳后部分中。

图7面a)至d)示出了用于悬架的支撑脊部的不同设计选项。

具体实施方式

图1示出了悬挂的接收器1的模型，该悬挂的接收器1通过悬架2连接到固定件3。固定件3可以是听力辅助设备的壳体或连接到壳体的结构。悬架2通常由有弹力的材料制成，诸如橡胶或橡胶类材料，例如硅树脂或丁基合成橡胶。悬架2实际上被布置为从接收器1延伸到固定件3的若干脊部或翅片。

悬架的刚度S可以通过以下等式发现

其中E是悬架材料的弹性模量，A是悬挂接收器的脊部或翅片的总横截面积。L是脊部的高度。

图2示出了悬架的实际示例，其中悬架包括在固定件3和接收器1之间挤压的四个脊部2。脊部通过压缩和表面摩擦的组合保持在接收器上。平面A-A说明的在脊部的一个(左上)上的横截面积A被测量。对于图2，面积A则是四个脊部的总横截面积。在右上脊部上指示如何测量高度或长度L。

根据脊部的几何形状，面积A可以被限定为沿高度L的平均横截面积。如果横截面积沿高度L变化，则这是优选的测量。但是，最常见的是横截面积A将是沿着高度L(即当从接收器1移动到固定件3时)恒定或基本恒定。

这种弹簧质点系统的第一共振频率通过以下等式发现：

其中m是接收器的质量。

已经发现f₀≥6kHz，以避免在听力辅助设备中的反馈。这意味着对于高达6kHz的频率，从接收器传递到听力辅助设备的振动本身等于如果接收器是硬安装的时传递的振动。这是一个优点，因为硬安装意味着接收器必须振动一定质量，该质量是接收器的质量的10-15倍。因此，当接收器是硬安装的或可被认为是硬安装的时，传递(或反馈)到麦克风的振动水平将显著降低。

对于高于共振频率的频率，接收器悬架不能被认为是硬安装的。因此，将存在若干其他共振，并且到听力辅助设备的麦克风的振动的传递可能变得足够大以引起反馈问题。

但是，如果将共振频率保持在6kHz或以上(即f₀≥6kHz)与振动减小型或低振动型接收器(诸如双振膜接收器)相结合，那么麦克风处的振动水平将足够低，以避免在听力辅助设备中施加的更常见的放大水平的反馈问题。

结合暴露于冲击时的可靠性和耐久性，例如，如果听力辅助设备掉落在硬地板上，则已发现悬架中接收器的共振频率应等于或小于10kHz，即f₀≤10kHz。

如果系统，即悬架中的接收器布置，具有高于10kHz的共振频率，则它将太硬而不能吸收机械冲击，即接收器的加速或减速将太大，并且接收器可能被损坏。通过测试通常用于听力辅助设备的接收器，已经发现了10kHz的限制。

通过将对共振频率的两个要求与反馈和冲击相结合，可以得出共振频率应在6kHz至10kHz的范围内，即6kHz≤f₀≤10kHz。在另一个实施例中，已经发现限制在6.5kHz至9.5kHz范围内或者限制在7.5kHz至9.5kHz范围内的共振频率工作良好。

优选地，这些对共振频率的限制应该应用于接收器在任何方向上的振动。这可以通过相应地放置和成形脊部来实现。

悬架应根据将要悬挂的实际的接收器进行设计，以确保产生的第一系统共振频率在6kHz至10kHz范围内，或在7.5kHz至9.5kHz范围内。如上所示，尤其是接收器的质量是有重大关系的。用于助听器的接收器的典型质量在0.05-1.0克的范围内。

相对较小的双接收器的一个示例是声扬科技(Sonion)4400，其尺寸为5.00×2.70×1.96mm³，重量为0.065克。相对较大的接收器的一个示例是Sonion 2000，其尺寸为9.47×7.18×4.10mm³，重量为0.94克。两种接收器都广泛用于助听器。

发现各种材料对于悬架是可接受的。一个示例可以是硅树脂，20肖氏硬度A(shoreA)，具有4.81×10⁶N/m²的弹性模量(E-模量，E-modules)。另一个示例可以是丁基合成橡胶，50肖氏硬度A，具有1.64×10⁸N/m²的弹性模量。存在若干材料，其具有在由这两个示例界定的范围内的弹性模量。

当已确定接收器类型和悬架的材料时，可调整脊部的尺寸以获得系统的所需的共振频率。脊部的总横截面积A通常小于或等于140mm²。脊部的高度或长度L通常被设计在0.2-2.0mm的范围内。通常选择参数使得悬架占据最小量的空间，或者优选地，使得具有悬架的接收器在被布置在听力辅助设备中时占据最小量的空间。

图3示出了布置有接收器悬架脊部21、22的接收器1的示例。图3还说明了用于将接收器1连接到电子器件的电气端子7。此外，说明了声管5。可以看出，在接收器的一端，两个脊部21位于接收器的相对侧。在接收器的另一端，一个脊部22被布置成环绕接收器，即在接收器的四个侧面上延伸。

可以应用许多不同的脊部的几何形状，重要的参数是悬架的共振频率。然而，在接收器的两端(在最长尺寸中)放置脊部，确实确保了一定的稳定性，并且可以在组装期间更加确定地进行正确放置。

优选地，接收器是振动减小型接收器。“振动减小型”意味着振动水平显著低于标准接收器。这可以是，例如通过双接收器，即双振膜接收器实现。这里，振动水平被测量为IEC 711耦合器或耳模拟器中的每输出声压的加速度(IEC参考国际电工委员会标准。该标准也可称为IEC 60 318-4)。这种耦合器可以被认为是模型耳，其被应用为参考耳并且用于助听器和接收器的测试。711耦合器被认为具有一定音量，该音量接近从普通人的耳道中的耳塞或助听器观察到的音量。关于耦合器和耳模拟器的进一步描述参考H.狄龙：“助听器”，Boomerang出版社，2001(H.Dillon：“Hearing Aids”，Boomerang Press，2001)。

振动水平是在接收器被自由悬挂的情况下测量的，即对它们的运动没有限制。振动水平相对于1m/s²/Pa被测量为dB，并且在这种情况下，振动减小型接收器应具有以下最大振动水平：

在1kHz：-20dB

在3kHz：-10dB

在6kHz：0dB

在8kHz：10dB

当在IEC 711耦合器中测量时，在上述四个频率上针对自由悬挂的接收器。

图4示出了可以如何将具有悬架脊部21、22的接收器1布置在听力辅助设备的壳体内。接收器1在每个端部沿细长方向布置有悬架脊部，其中电气端子7通常被布置在一端，并且连接到声管5的声音出口通常被布置在相对端。一个脊部22被布置成环绕接收器，而且在这里被布置在细长接收器的一端。在细长接收器的另一端，布置有两个脊部21，每个脊部21在一侧连接到接收器。这两个脊部被布置在相对的表面上。

脊部可以以任何图案布置，由此可以实现所需的共振频率。然而，脊部通常不会被布置在包括电气端子7的表面上或被布置在包括声音出口的表面上。

悬架，即脊部21、22，在听力辅助设备的外壳或壳体中邻接固定件8、9。这些固定件8、9可以是设备的壳体，或者它可以是以不可移动的方式连接到壳体的元件。

被布置在接收器处的不同的脊部21、22可以通过薄层互连，所述薄层的材料与制成脊部的材料相同，例如，脊部与层是整体的。该层与脊部一起可以形成为套管，接收器可以被布置在套管内。薄层应优选具有小于0.2mm的厚度，例如小于0.1mm。如果材料是有弹性的或弹性的，则可以制造套管以将接收器保持在固定位置内。

图5示出了被布置在耳内接收器(RITE)助听器10的耳塞部分12中的悬挂的接收器1的示例。说明了保持接收器1的悬挂脊部2。接收器连接到耳塞部分12内的声管5。耳塞部分12通过电线13连接到耳后部分11。

听力辅助设备还可以适于完全布置在耳道中，或者部分地布置在耳道中并且部分地布置在耳朵的外耳部分中。

图6示出了耳后(BTE)助听器10，其中由脊部2悬挂的接收器1被布置在BTE部分中。接收器连接到声管5，声管5将来自BTE部分的声音引导到声音出口15。声音从该声音出口15通过管(未示出)被引导到耳道。

图7示出了支撑脊部可以如何成形的不同示例。在面a)和b)中，支撑脊部具有三角形横截面形状。这种形状将提供更柔性的悬架。三角形支撑脊部的数量可以变化，该数量的变化是针对任何形状的支撑脊部的情况。

图7的面c)示出了具有半圆形横截面形状的支撑脊部。面d)示出了具有正方形横截面形状的支撑脊部。这种形状也可以是矩形。当应用相同的材料时，正方形或矩形形状提供悬架的高稳定性，并且与三角形和半圆形形状相比具有更刚性的支撑脊部。

图7面d)显示悬架可包括立方形支撑元件。其被示出为朝向接收器的角部被布置，但也可以被布置在其他位置中。面d)的支撑元件更像脚，即与沿着线支撑的支撑脊部相比，其在一点上提供支撑。这些点类支撑结构或脚可以具有其他形状，例如金字塔、半球或锥形。

悬架也可以是覆盖接收器的主要部分或四个表面的有弹性的或橡胶类材料的大块层。然后选择厚度和材料弹性模量以实现6kHz至10kHz的范围内的第一共振频率。

Claims (11)

1.一种听力辅助设备，包括用于产生声信号的接收器和用于定位所述接收器的固定件，其中悬架将所述接收器支撑到所述固定件，其中所述接收器和所述悬架的组合具有6kHz至10kHz的范围内的第一机械共振频率。

2.根据权利要求1所述的听力辅助设备，其中所述接收器是振动减小型接收器，即针对自由悬挂的接收器，当结合1m/s²/Pa测量时，在频率为1kHz、3kHz、6kHz和8kHz处分别示出在-20dB、-10dB、0dB和10dB处的振动水平的接收器。

3.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中所述接收器是双接收器，即双振膜接收器。

4.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中所述悬架包括至少四个支撑脊部。

5.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中所述接收器的横截面形状是矩形或近似矩形，并且其中支撑脊部被布置在所述接收器的至少两个不同表面上。

6.根据权利要求5所述的听力辅助设备，其中脊部被布置在所述接收器的相对端，其中相对端针对所述接收器的最长尺寸限定。

7.根据权利要求4所述的听力辅助设备，其中所述脊部被布置在围绕所述接收器布置的套管上，所述套管由与所述脊部相同的材料制成。

8.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中被布置在所述悬架中的所述接收器在任何方向上具有6kHz至10kHz范围内的共振频率。

9.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中，所述悬架具有在6.5kHz至9.5kHz的范围内，优选地在7.5kHz至9.5kHz的范围内的机械共振频率。

10.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中具有所述悬架的所述接收器被布置在所述听力辅助设备的耳后部分中。

11.根据权利要求1或2所述的听力辅助设备，其中具有所述悬架的所述接收器被布置在所述听力辅助设备的耳道部分中。

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