CN113225655B

CN113225655B - 助听器

Info

Publication number: CN113225655B
Application number: CN202110135756.7A
Authority: CN
Inventors: H.哈萨尼
Original assignee: Sivantos Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2041-02-01
Also published as: US20210250709A1; US11496846B2; DE102020201480A1; CN113225655A; EP3863305A1

Abstract

本发明涉及一种助听器(2)，具有带有基板(6)和壳体外壳(8)的壳体(4)、多个电气单元(12)和用于发射和接收电磁波的发射接收单元(20)，其中，多个电气单元(12)固定在基板(6)上，其中，发射接收单元(20)具有用于生成发射信号的电子电路(18)和与之耦连的天线单元(24)，并且其中，天线单元(24)具有第一天线臂(28)和用于将第一天线臂(28)与多个电气单元(12)屏蔽的屏蔽元件(26)。

Description

助听器

技术领域

本发明涉及一种助听器，该助听器尤其设计成经典的听力辅助设备。

背景技术

助听器通常是经典的助听设备，其用于照顾听力困难的人。但是，从广义上讲，该术语还描述了设计用于支持听力正常的人的设备。这种助听器也称为“个人声音放大产品”或“个人声音放大装置”(简称“PSAD”)。这些助听器并非用于补偿听力损失，而是有针对性地用来在特定的听力情况下支持和改善正常的人类听力，例如，支持猎人狩猎或支持动物观察，以便更好地感知动物的声音和动物产生的其他噪音，使体育记者能够在复杂的背景噪音中提高语言表达和/或语音理解，为音乐家减轻听力负担等。

与预先规定的用途无关，助听器通常具有：输入转换器；数据和/或信号处理设备，该设备通常包括作为必不可少的组件的放大器；和输出转换器。输入转换器在此通常由声电转换器构成，例如由麦克风构成，和/或由电磁接收器，例如感应线圈构成。通常使用电声转换器作为输出转换器，例如微型扬声器(也称为“听筒”)或机电转换器，例如骨传导听筒，并且数据和/或信号处理设备通常通过在印刷电路板上实现的电子电路而实现。

这样的助听器通常还具有天线单元或天线元件，即所谓的RF天线，通过该天线单元或天线元件，助听器能在信号技术方面与例如操作元件(远程控制)和/或其他助听器耦连。通常，出于空间原因，使用相同的天线单元或相同的天线元件来发射和接收数据。

在所谓的双耳助听器中，使用者佩戴两个这样的助听器或听力辅助设备，其中，在工作期间，助听器的天线单元或天线元件之间具有无线信号连接。在工作期间，右耳和左耳助听器之间会无线交换或传输数据，可能还有大量数据。交换的数据和信息可以使助听器特别有效地适配相应的声音场合。尤其是，即使在嘈杂的环境中，这也可以为用户提供特别真实的环绕声，并改善语音理解。

助听器优选设计得特别节省空间并且紧凑，使得助听器使用者可以将它们尽可能不显眼地佩戴。因此总是制造越来越小的助听器，该助听器佩戴起来越来越舒适并因此当使用者戴在一只耳朵上或一只耳朵内时几乎不被使用者感知。然而，由于由此导致的减小的安装空间，越来越难以在这种助听器中安置和/或安装用于无线信号传输的传统天线单元或天线元件。

该问题尤其在IdO助听器中发生，该IdO助听器通常是定制的并且位于助听器使用者的听道或耳道的深处。这种助听器优选设计成在空间上是紧凑的，使得它们在佩戴状态下基本上光学不可见地布置在耳道中。

发明内容

基于此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种有利设计的助听器。

该技术问题按本发明通过一种助听器解决，该助听器具有带有基板和壳体外壳的壳体、多个电气单元和用于发射和接收电磁波的发射接收单元，其中，多个电气单元固定在基板上，发射接收单元具有用于生成发射信号的电子电路和与之耦连的天线单元并且天线单元具有第一天线臂和用于将第一天线臂与多个电气单元屏蔽的屏蔽元件。

按本发明的助听器优选设计成开头提到的那种类型的助听器并且通常设计为入耳式助听器(IdO-助听器)，例如作为耳道式助听器(ITE：入耳式，CIC：完全入耳式，IIC：隐形入耳式)。

在此，助听器具有带有基板(也称为面板)和壳体外壳的壳体。壳体在此优选设计成由两部分组成，然后在这种情况下基板和壳体外壳形成壳体的两个部分。此外，基板和壳体外壳适宜地至少在组装状态下相互连接或彼此固定。尤其在该情况下，基板和壳体外壳优选也将助听器朝外部封闭。

此外，助听器具有多个电气和/或电子单元，也即一个或多个电气和/或电子单元，也简称为电气单元或E-单元，其中，这些数量的电气和/或电子单元固定在基板上。在此，例如输入转换器，也即例如麦克风形成这种E-单元。备选地或附加地，电池或蓄电池形成这种E-单元，和/或开头所述的数据和/或信号处理装置，下列也简称为数据处理单元，形成相应的E-单元。相应的数据处理单元在此通常具有放大器或放大器功能。

此外，助听器具有用于发射接收电磁波的发射接收单元，其中，该发射接收单元具有用于生成发射信号的电子电路以及与之耦连的天线单元或与之耦连的天线元件。该天线单元通常具有开头所述类型的RF天线或形成这种类型的RF天线。因此，在本申请的上下文中，电磁波尤其应理解为无线电信号，其也称为RF信号。

现在，发射和/或接收单元在功能上适合用于并且设置用于生成和/或分析可以通过天线单元发射或接收的RF信号。发射有效范围通常小于20m，例如小于10m，在此，有效范围尤其应理解为信号有效范围，即相应的通信或信号连接的、在发射器与天线之间允许存在的最大的距离，因此它们之间仍然可以通信。

与之无关地，发射和/或接收单元，尤其是天线单元优选设计用于所谓的远场辐射。这意味着在发射工作中实现了所谓的远场辐射，其中天线单元发出的电磁波传播到远场中，也称为弗朗霍法区。因此，信息传输优选不通过发射器和接收器之间的电感和/或电容耦连来实现。通常在天线单元本身上或通过天线单元产生电场或主要是电场。该场的电分量至少在天线单元附近环境中占主导。因此，天线单元特别适合并设置用于接收或吸收以及发送或发射电磁无线电波。

天线单元还优选设计为射频天线(RF天线)或RF谐振器，例如用于借助ISM频带(ISM：工业，科学和医学)的2.4GHz蓝牙传输。然而，在任何情况下，发射和/或接收单元，尤其是天线单元，都设计为使得能够进行无线通信，尤其是与其他电子设备，例如其他助听器(例如，以形成双耳助听器系统或听力辅助系统)，与遥控器、与编程设备或移动电话无线通信。无线通信在此通常借助于电磁波进行，该电磁波在从500kHz到5GHz的射频范围内并且优选在从500MHz到5GHz的频率范围内。

在佩戴状态下，助听器优选基本上完全但至少部分地布置在使用者的耳道或听道中。天线元件和/或发射和/或接收单元优选适合并设置用于校正由于用户的头部引起的RF信号的衰减和/或失谐。

在根据本发明的助听器中，天线单元现在具有第一天线臂和用于将第一天线臂与多个E单元屏蔽的屏蔽元件。在本申请的意义上，天线臂通常理解为长条形的导体元件，即尤其是长条形的导体/导体线或长条形的导体线路，并且屏蔽元件通常具有电气的导体元件，即尤其是导体/导体线或导体线路，或者由电导体元件形成，即尤其是由导体/导体线或导体线路形成。另外，天线臂和屏蔽元件优选由相同的材料形成，通常由相同的金属或相同的金属合金形成。

通过屏蔽元件的屏蔽效果有利地获得在设计助听器时的自由度，尤其是在设计天线单元时的自由度，使得在选择谐振频率或针对天线单元的谐振频率时不必考虑E单元的可能的干扰频率，以便可以彼此独立地优化准天线单元和E单元。

由此，例如产生了使用较简单的放大器或较简单的放大器功能并因此利用较简单的数据处理单元来放大发射信号和/或接收信号的可能性。那么在至少一种应用中，助听器还具有这种较简单的放大器或较简单的数据处理单元。另外，相应的放大器可以更自由地定位，即在为放大器选择合适的位置时不必考虑太多。在这种情况下，通常将其称为“浮动放大器”。

由于在预给定一个或多个谐振频率时额外的自由度，因此在某些情况下还可以省去例如欧姆电阻器、线圈、电容器和/或所谓的巴伦的适配元件，并且在至少一个实施方案中，天线单元也没有这种适配元件。即在根据本发明的助听器的至少一种应用中，省去了上述类型的适配元件。

将第一天线臂设计为自由臂的实施例也是有利的。在本申请的上下文中，悬臂尤其应理解为具有至少一个自由端或多个自由端的长条形的导体元件，例如长条形的导体/导线或长条形的导体线路。与之无关地，天线单元优选仅针对一个谐振频率被设计或配置。天线单元还优选具有仅一个前述的自由臂。

除此之外，屏蔽元件适宜地定位在第一天线臂和多个E单元之间。另外，屏蔽元件优选位于第一天线臂与发射接收单元的电子电路之间。

如果屏蔽元件具有或形成弯曲的导体、导体回线或导体圈，则也是有利的。在此，屏蔽元件的几何形状，其中屏蔽元件至少近似环形地设计，典型地具有环形形状。但是，在此，该几何形状不一定与几何圆对应。另外，环形也不一定是闭合的。然而，弓形导体、导体回线或导体圈优选跨越至少120°，更优选地至少180°，尤其是至少300°的至少一个弓形区域或角区域。如果屏蔽元件具有导体回线或导体圈，则多个E单元适宜地位于导体回线或导体圈内和/或发射接收单元的电子电路定位在导体回线或导体圈以内。如果屏蔽元件具有弓形导体，则其通常至少部分地围绕多个E单元和/或发射接收单元的电子电路。

与之无关地，具有辅助模块的屏蔽元件的实施方案是有利的。如果屏蔽元件还具有弓形导体、导体回线或导体圈，则辅助模块优选集成到弓形导体、导体回线或导体圈中，使得辅助模块几乎构成弓形导体、导体回线或导体圈的一部分或一部段。或者使得辅助模块几乎替代弓形导体、导体回线或导体圈的一部分或一部段。辅助模块通常是具有欧姆电阻、电容和/或电感的电气模块，即例如电容器、线圈、电阻器或简单地是导体断口，即几乎是一个间隙。

尤其是，如果屏蔽元件具有一种类型的导体回线，则还有利的是，第一天线臂至少部分地围绕屏蔽元件并且在此例如跨越或覆盖至少90°的弧形区域或角度区域。在此第一天线臂的走向则进一步优选在至少一个区段中良好近似地遵循屏蔽元件的走向，其中，第一天线臂还优选地在该区域中距屏蔽元件大约相同的距离延伸。

有利的另一实施变型方案是，第一天线臂通过第二天线臂与屏蔽元件连接。在此，第二天线臂优选在第一天线臂的第一端与第一天线臂连接。根据设计变型，第二天线臂也具有前述类型的辅助模块或由这种辅助模块形成。

与之无关地，第一天线臂通过上述类型的辅助模块与屏蔽元件连接的实施方式是适宜的。该辅助模块优选通过第一天线臂的第二端与第一天线臂连接。

也有用的是，第一天线臂通过馈送臂与发射接收单元的电路连接。进一步优选地，相应的馈送臂在此定位成与先前提到的第二天线臂相距一个预给定的距离。

在一种有利的改进方案中，天线单元以所谓的PIF天线(平面倒F形天线)的方式设计。在这种情况下则通常在助听器工作时为屏蔽元件预先给定接地电势或参考电势。前面提到的第二天线臂，前面提到的馈送臂和第一天线臂则通常形成由例如铜的导电材料制成的F形基本图案。

优选的是另一个实施方案，其中，具有第一天线臂和屏蔽元件的天线单元或至少一个子单元在一个空间方向上仅具有非常小的尺寸，通常小于或等于1mm，并且其中至少第一天线臂和屏蔽元件基本上位于一个平面内，其法线平行于该空间方向定向。

与之无关地，天线单元通常不由膜结构形成。尤其是，屏蔽元件优选不由膜形成。取而代之的是，具有第一天线臂和屏蔽元件的天线单元或至少一个子单元优选地由导体线路形成和/或由导体线形成。

另外，天线单元或至少前述子单元优选由多个导体线路形成，这些导体线路尤其是施加到基底或基板上。在此，导体线路例如被印刷或通过涂层工艺施加。例如，如果使用箔或柔性印刷电路板(柔性PCB)作为基底。

备选地，天线单元在三个正交的空间方向上具有明显的尺寸。在这种情况下，天线单元还优选至少部分地并且尤其是完全地浇铸在例如形成基板的塑料中。

根据有利的实施例，天线单元还具有导电的附加臂，该导电的附加臂与第一天线臂连接。如果第一天线臂和屏蔽元件还基本上位于一个平面中，则优选将附加臂导引出或倾斜出该平面。取决于应用，在附加臂上还连接有另一导体或另一导体结构，该另一导体或另一导体结构进一步优选位于该平面外和/或几乎由该附加臂保持/承载和/或通过该附加臂与第一天线臂连接。

根据另一实施变型，天线单元还具有连接元件，借助于该连接元件，尤其是天线单元的前述馈送臂与发射接收单元的电子电路连接。这种连接元件优选设计为一种波导。根据应用，这样的波导设计为带状导体，即例如设计为所谓的“缝隙波导”，“缝隙线波导”或“微带线波导”和/或共面波导。根据一种实施方式，波导在此具有例如三个位于一个平面中的平行的导体带，其中，例如，当助听器工作时，两个外部导体带处于接地电势或参考电势，并且其中，中央导体带在工作中用于信号传输。设计为同轴电缆的连接元件也是有利的。

同样有用的是，在助听器工作时预给定了接地电位或参考电位，并且为了预给定接地电位或参考电位而将屏蔽元件与发射接收单元的电子电路连接。然后根据实施变型，以这种方式为屏蔽元件或电子电路预给定接地电势或参考电势。

作为它的替代或补充，为了预给定接地电位或参考电位或上述接地电位或参考电位，例如，将屏蔽元件与多个E单元中的至少一个E单元连接，例如与助听器的电池或蓄电池连接。

附图说明

下面参考示意图更详细地解释本发明的实施例。在附图中：

图1示出了第一实施形式中的具有天线单元的助听器的简化且部分透明的图示，

图2以立体图示出了第一实施形式中的天线单元，

图3以第二立体图示出了第一实施形式中的助听器的天线单元以及其他部件，

图4以第三立体图示出了第二实施形式中的天线单元的一部分，

图5以第四立体图示出了第三实施形式中的天线单元的一部分，该天线单元具有附加臂和与之连接的另一导体结构，

图6以第五立体图示出了附加臂和与其连接的另一导体结构以及

图7以第六立体图示出了第四实施形式中的天线单元。

具体实施方式

在所有附图中，对应的部分设有相同的附图标记。

下面以示例方式描述的助听器2在图1中以简化的以及部分透明的方式示出，并且具有壳体4，该壳体4具有基板6和壳体外壳8。在此，壳体4设计成使得在形成壳体4时基板6可逆地可拆卸地与壳体外壳8连接并且基板6可以通过致动基板6上的按钮10从壳体外壳8上拆卸。

此外，在该实施例中，多个电气单元和/或电子单元，以下简称为E单元12，固定在基板6上。在根据图3的实施例中，两个麦克风14分别构成这些E单元12之一。此外，数据处理单元16形成E单元12，并且另外两个E单元12由发射接收单元20的电子电路18以及由电池22构成。

发射接收单元20在此设计成在助听器2工作时发射和接收电磁波，尤其是设计成与未示出的第二助听器通信。如图2所示，发射接收单元20的一部分在此是电子电路18和天线单元24。在该实施例中，该天线单元24设计为所谓的PIF天线，并且具有屏蔽元件26，在助听器2工作时为该屏蔽元件26预给定接地电位或参考电位。

该屏蔽元件26在根据图2的实施例中由导体回线形成，该导体回线具有大致近似环形形状。在这种情况下，屏蔽元件26包围或围绕前述E单元12，并由此将天线单元24的第一天线臂28与这些E单元12屏蔽。在根据图2的实施例中，第一天线臂28设计为自由臂。

屏蔽元件26和第一天线臂28位于一个平面中，并且分别设计为例如由铜制成的导体线路。取决于实施变型，将导体线路在此例如施加，例如印制到基底30上，该基底也在图2中示出并且通常是天线单元24的一部分。在该实施例中，薄膜形成基底30，并且为了形成助听器2，该薄膜与已施加的导体线路共同地优选几乎罩在E单元12上，铺设在壳体4的基板6上并且与基板6粘接。在这种状态下，E单元12贯穿基底30中的穿孔。

在实施例中，前述的第一天线臂28至少部分地围绕屏蔽元件26，并且在第一端部上通过第二天线臂32与屏蔽元件26连接。在该实施例中，在距第二天线臂32一定距离处还从第一天线臂28分支出馈送臂34，天线单元24经由该馈送臂34与发射接收单元20的电子电路18电流连接。

在该实施例中，天线单元24的一部分也是连接元件36，该连接元件36在图2中设计为共面波导，并且一方面将馈送臂34和另一方面将屏蔽元件26与发射接收单元20的电子电路18的天线连接。在此，连接元件36具有三个共面的、平行的导体带，其中两个外部导体带分别与屏蔽元件26的回线形状的一端连接。定位在外部导体带之间的中央导体带补充地与馈送臂34连接，然后经由该馈送臂可以将传感器信号馈送到天线单元24和/或可以读出接收到的信号。取决于实施变型，例如，连接元件36已倾斜离开屏蔽元件26和第一天线臂28所在的平面并且例如垂直于基底30突出。

从根据图3的图示中可以看出，按钮10在该实施例中定位在屏蔽元件26的外部。更精确地，按钮10布置在第一天线臂28和屏蔽元件26之间。替代地，按钮10布置在屏蔽元件26内部或第一天线臂28的外部，也即布置在屏蔽元件26的外部并且在屏蔽元件26与第一天线臂28之间的空间的外部。

天线单元24的经修改的实施例在图4中描述或至少示出。在此，屏蔽元件26和第一天线臂28在三个正交的空间方向上具有明显的尺寸，因此如果可能的话，也只能有限地讨论一个平面中的布置。在此，带状导体结构形成第一天线臂28和屏蔽元件26。在这种构造中，屏蔽元件26和第一天线臂28优选嵌入在塑料物料中，尤其是形成基板6的塑料物料中。

图5中的示意图示出了天线单元24的第三实施例。与根据图3的实施例的本质区别是具有附加臂40的附加导体结构38，与屏蔽元件26相比，与第一天线臂28相比，与第二天线臂32相比和与馈电臂34相比，该附加导体结构38不在前述平面中，而是从该平面导引出或倾斜出。因此，附加臂40尤其不实施为在基底30上的导体线路，而是实施为从基板30突出的导体线。

在根据图5的实施例中，横向导体42与附加臂40邻接，该横向导体42与附加臂40共同形成T形形状。在该横向导体42的两端分别邻接有一个过渡臂44，其中，在每个过渡臂44与横向导体42之间形成弯折部。最后，在每个过渡臂44上邻接有U形导体元件46，该U形的开口优选面向第一天线臂28。在图6中从第二角度放大地示出了由附加臂40、横向导体42、过渡臂44和U形导体元件46形成的附加导体结构38。

天线单元24的第四实施方式在图7中描述。第四实施方式与根据图3的实施方式的不同在于，作为天线单元24的部分的三个辅助模块48、50、52。在此，这些辅助模块中的两个辅助模块48、52几乎集成到天线单元24的导体线路中，并且从根据图3的实施方式出发分别替换基底30上的导体线路的一个区段。辅助模块48在此是屏蔽元件26的一部分并且与之相应地结合到屏蔽元件26的导体线路中。辅助模块52结合到第二天线臂32的导体线路中。第三辅助模块50将第一天线臂28的第二端与屏蔽元件26连接。

三个辅助模块48、50、52根据应用目的同类地设计或不同地设计。与之无关地，相应的元件通常是具有欧姆电阻、电容和/或电感的电气部件，即例如电容器、线圈、电阻器或简单地是导体断口，即几乎是间隙。

附图标记列表

2助听器

4壳体

6基板(面板)

8壳体外壳

10按钮

12E-单元

14麦克风

16数据处理单元

18电子电路

20发射接收单元

22电池

24天线单元

26屏蔽元件

28第一天线臂

30基底

32第二天线臂

34馈送臂

36连接元件

38附加的导体结构

40附加臂

42横向导体

44过渡臂

46导体元件

48辅助模块

50辅助模块

52辅助模块

Claims

1.一种助听器(2)，其具有带有基板(6)和壳体外壳(8)的壳体(4)、多个电气单元(12)和用于发射和接收电磁波的发射接收单元(20)，其中，

-所述多个电气单元(12)固定在所述基板(6)上，

-所述发射接收单元(20)具有用于生成发射信号的电子电路(18)和与之耦连的天线单元(24)并且

-所述天线单元(24)具有第一天线臂(28)和用于将所述第一天线臂(28)与多个电气单元(12)屏蔽的屏蔽元件(26)，

其中，所述第一天线臂(28)设计成自由臂并且通过第二天线臂(32)与所述屏蔽元件(26)连接，所述第二天线臂(32)与所述第一天线臂(28)的第一端部连接，其中，所述屏蔽元件(26)具有导体回线，所述第一天线臂(28)至少部分地围绕屏蔽元件(26)。

2.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述屏蔽元件(26)定位在第一天线臂(28)与多个电气单元(12)之间。

3.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述屏蔽元件(26)定位在第一天线臂(28)与所述发射接收单元(20)的电子电路(18)之间。

4.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述屏蔽元件(26)具有第一辅助模块(48)，所述第一辅助模块是具有欧姆电阻、电容和/或电感的电气模块。

5.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述第二天线臂(32)具有第三辅助模块(52)，所述第三辅助模块是具有欧姆电阻、电容和/或电感的电气模块。

6.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述第一天线臂(28)通过第二辅助模块(50)与所述屏蔽元件(26)连接，所述第二辅助模块是具有欧姆电阻、电容和/或电感的电气模块。

7.按权利要求6所述的助听器(2)，

其中，所述第二辅助模块(50)与所述第一天线臂(28)的第二端部连接。

8.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述第一天线臂(28)通过馈送臂(34)与所述发射接收单元(20)的电子电路(18)连接。

9.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述第一天线臂(28)和所述屏蔽元件(26)位于一个平面内。

10.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述天线单元(24)具有多个导体线路，所述多个导体线路被施加到所述基板(6)上。

11.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述天线单元(24)具有导电的附加臂(40)，所述导电的附加臂(40)与所述第一天线臂(28)连接。

12.按权利要求11所述的助听器(2)，

其中，所述第一天线臂(28)和所述屏蔽元件(26)位于一个平面内并且其中，所述附加臂(40)从该平面导引出。

13.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述发射接收单元(20)的电子电路(18)通过波导体(36)与所述天线单元(24)连接。

14.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述发射接收单元(20)的电子电路(18)通过共轴电缆与所述天线单元(24)连接。

15.按权利要求1所述的助听器(2)，

其中，所述屏蔽元件(26)与下列单元的至少一个连接，以预给定接地电位：

-所述发射接收单元(20)的电子电路(18)

-所述多个电气单元(12)中的一个电气单元(12)。