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Die
Erfindung betrifft eine Elektronikvorrichtung zum Anschluss an eine
Hörvorrichtungskomponente
mit einer Elektronikkomponente, einem Kabel, das an der Elektronikkomponente
angeschlossen ist, einer ersten Hülse, die um einen Teil der
Elektronikkomponente und einen Teil des Kabels angeordnet ist und
beide mechanisch verbindet, sowie einer zweiten Hülse, die
einen anderen Teil der Elektronikkomponente umgibt. Unter dem Begriff
Hörvorrichtung
wird hier jedes im oder am Ohr beziehungsweise am Kopf tragbare
akustische Gerät
verstanden, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset,
Kopfhörer und
dergleichen.
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Hörgeräte sind
tragbare Hörvorrichtungen, die
zur Versorgung von Schwerhörenden
dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen,
werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO),
Hörgerät mit externem
Hörer (RIC:
receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z. B. auch Concha-Hörgeräte oder
Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC),
bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder
im Gehörgang getragen.
Darüber
hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen,
implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei
erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder
elektrisch.
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Hörgeräte besitzen
prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und
einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein
Schallempfänger, z.
B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z.
B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer
Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer
Wandler, z. B. Knochenleitungshörer,
realisiert. Der Verstärker
ist üblicher weise
in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau
ist in 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum
Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur
Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3,
die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert
ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal
der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher
bzw. Hörer 4 übertragen,
der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen
Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell
des Geräteträgers übertragen.
Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere
die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine
ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte
Batterie 5.
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Hörgeräte können mit
einer außerhalb
des Gehäuses
angeordneten externen Elektronikkomponente ausgestattet sein. Der
Bedarf, an ein HdO-Hörgerät externe
Elektronikkomponenten, wie z. B. Lautsprecher, anzuschließen, besteht
aus Gründen
der Rückkopplung
oder des Platzbedarfs. Bislang sind Hörgeräte mit externen Hörern bekannt,
bei denen die elektrischen Verbindungsleitungen für den im-Ohr-Lautsprecher 10 an
das Hörgerät durch
einen biegsamen Formschlauch 11 gemäß 2 geführt werden.
Dieser Formschlauch 11 ist mittels eines Schlauchendstücks 16 mit
einer ersten Hülse 12 fest an
ein Hörerinnengehäuse 13 angebunden,
wobei der Hörer 10 eingeklebt
oder eingegossen wird.
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Der
an das Hörgerät angebundene im-Ohr-Hörer 10 muss
mittels einer weiteren Einheit auf die Geometrie des Ohrkanals und
die akustischen Anforderungen des Benutzers konfiguriert werden.
Hierzu werden derzeit flexible Ohrpassstücke (Domes) sowie individuell
angepasste Ohrpassstücke
(Ear Molds) eingesetzt, die in 2 jedoch nicht
dargestellt sind. Das Verbindungsstück 14 (Spout) zwischen
Hörer 10 beziehungsweise
Hörerinnengehäuse 13 und
Ohrpassstück
muss aufgrund der Platzprobleme innerhalb des Ohrkanals möglichst
klein sein, um das im-Ohr-System für möglichst viele Kunden nutzbar
machen zu können.
Des Weiteren ist eine unumgängliche
Anforderung, dass das Verbindungsstück 14 gut mit dem
Kunststoffgehäuse 13 verbunden
ist, um nicht beim Entfernen aus dem Ohrkanal abzubrechen und somit
im Kanal stecken zu bleiben.
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Aufgrund
der Position der im-Ohr-Hörereinheit
im Ohrkanal ist diese Einheit dadurch Belastungen durch Verschmutzung
ausgesetzt (Cerumen, Schweiß,
etc). Dadurch ist es nötig,
einen Verschmutzungsschutz anzubringen, um die Lebensdauer der Hörereinheit
zu erhöhen.
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Für die Verbesserung
von Hörgeräten sind stets
die Gewohnheiten und das Wohlbefinden der Hörgeräteträger zu berücksichtigen. So ist es nötig, die
Materialien, die in Hautkontakt stehen, so auszuwählen, dass
ein möglichst
hoher Tragekomfort entsteht sowie die mechanischen Belastungen erfüllt werden
können.
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Zu
dem konkreten Aufbau des externen Hörers gemäß dem Beispiel von 2 sind
folgende Merkmale noch besonders herauszustellen. Um die externe
Hörereinheit
mit dem Formschlauch 11, der als Führung für elektrische Verbindungsleitungen dient,
sowie dem Verbindungsstück 14 zum
Ohrpassstück
zu verbinden, sind in der Regel drei Schnittstellen nötig:
- 1. Verbindung 17 des Formschlauchs 11 mit
einer Kunststoffhalterung, d. h. der ersten Hülse 12:
Diese
Verbindung 17 wird in der Regel durch ein Umspritzen des
flexiblen Schlauchs 11 mit einem Thermoplast (Halterung)
realisiert.
- 2. Verbindung 18 der Kunststoffhalterung 12 zu dem
Gehäuse 13 des
Hörers 10:
Diese
Verbindung 18 wird in der Regel durch eine Klebeverbindung
realisiert. Problematisch hierbei ist, dass eine Kunststoffoberfläche mit
einer Metalloberfläche
verklebt werden muss, wenn das Hörerinnengehäuse 13 aus
Metall besteht. Aufgrund der sehr unterschiedlichen Oberflächen energien
dieser beiden Materialien ist eine Klebung sehr schwierig und teilweise
nicht zuverlässig.
- 3. Verbindung 19 zwischen dem Hörergehäuse 13 und dem Verbindungsstück 14 (Spout):
Diese
Verbindung 19 ist in der Regel durch Punktschweißen eines
Metallspouts direkt auf dem Hörer
beziehungsweise das Hörerinnengehäuse 13 realisiert.
Diese Schweißung
ist nicht durchgehend und zeigt daher einige Schwachstellen.
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Grundsätzlich ist
bei dieser Realisierung der externen Hörereinheit mit mehreren Schnittstellen problematisch,
dass die Schnittstelle die Gefahr des Versagens birgt und ein Teil
des Bauteils somit eventuell beim Entfernen des Hörers im
Ohrkanal stecken bleiben kann. Dadurch, dass ferner das Hörerinnengehäuse des
Hörers
aus Metall in direkten Hautkontakt kommt, ist ein Vergolden des
Hörers
nötig,
um Biokompatibilitäts-
und Allergieprobleme in den Griff zu bekommen. Darüber hinaus
wird auch der direkte Kontakt von Metallen zum Ohrkanal für den Hörgeräteträger als
unangenehm empfunden. Weiterhin nachteilig ist, dass der Verschmutzungsschutz 15 in der
Regel ein Separates Bauteil ist. Es besteht meist aus einer Kunststoffmembran
oder einem Kunststoffgitter.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Elektronikvorrichtung
zum Anschluss an eine Hörvorrichtungskomponente
bereitzustellen, die stabiler und einfacher zu fertigen ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
eine Elektronikvorrichtung zum Anschluss an eine Hörvorrichtungskomponente
mit einer Elektronikkomponente, einem Kabel, das an der Elektronikkomponente
angeschlossen ist, einer ersten Hülse, die um einen Teil der
Elektronikkomponente und einen Teil des Kabels angeordnet ist und
beide mechanisch verbindet, und einer zweiten Hülse, die einen anderen Teil
der Elektronikkomponente umgibt, wobei die erste Hülse koaxial
unmittelbar miteinander so verbunden sind, dass beide Hülsen zusammen
die Elektronikkomponente auch in axialer Richtung vollständig umgeben.
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In
vorteilhafter Weise ist somit nur noch eine Gehäuseschnittstelle, also eine
Schnittstelle zwischen den beiden Hülsen und eine Schnittstelle
zwischen der ersten Hülse
und dem Kabel bzw. Schlauch notwendig. D. h. es kann auf eine Schnittstelle
gegenüber
dem Stand der Technik (vergleiche hier 2) verzichtet
werden. Dadurch kann die Montage vereinfacht werden, und durch die
Verringerung der Schnittstellen ist in der Regel auch eine Verbesserung
der Stabilität
gegeben.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei der Elektronikkomponente um einen Hörer. Somit
kann beispielsweise eine externe Hörereinheit eines Hörgeräts von der
Erfindung profitieren.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform überschneiden
sich die beiden Hülsen
an ihrer Verbindungsstelle. Dies hat Vorteile insbesondere im Hinblick
auf die Montage aber auch im Hinblick auf die Festigkeit der Vorrichtung.
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Die
beiden Hülsen
können
aneinandergeschweißt
sein. Insbesondere eignet sich Laserschweißen zum Verbinden der beiden
Hülsen.
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Günstigerweise
besitzen die beiden Hülsen unterschiedliche
optische Absorptionskoeffizienten bei gleicher Wellenlänge. Somit
kann beispielsweise ein Laser beim Laserschweißen durch eine Hülse hindurchdringen
und die andere anschmelzen.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die beiden Hülsen aus Materialien bestehen,
deren Grundbestandteil der gleiche Kunststoff ist. In diesem Fall können die
beiden Hülsen
besser aneinander geklebt oder geschweißt werden.
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Außerdem kann
an die zweite Hülse
ein Verbindungsstück,
an das ein Ohrpassstück
anbringbar ist, einteilig angeformt sein. Damit erhält die Hülse die
zusätzliche
Funktionalität
eines Adapters für
ein Ohrpassstück.
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Das
Verbindungsstück
kann insbesondere kugelförmig
sein. Damit besteht die Möglichkeit,
dass das Ohrpassstück
in seinem Winkel relativ zu dem Hörer individuell eingestellt
werden kann.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann in das Verbindungsstück
ein Cerumenschutz integriert sein. Hierdurch lässt sich die Teilestückzahl der
Elektronikvorrichtung weiter reduzieren.
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In
einer speziellen Ausführungsform
ist die Hörvorrichtungskomponente
ein Teil eines Hörgeräts, das
ein Gehäuse
mit Signalverarbeitungselementen aufweist und das einen gehäuseexternen Hörer als
Elektronikvorrichtung besitzt.
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Die
vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in
denen zeigen:
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1 den
prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand
der Technik;
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2 den
Aufbau eines externen Hörers
eines Hörgeräts gemäß dem Stand
der Technik und
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3 den
Aufbau eines externen Hörers
eines Hörgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
nachfolgend näher
geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
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In 3 ist
ein externer Hörer
eines Hörgeräts erfindungsgemäßer Bauart
im Querschnitt dargestellt. Die meisten Komponenten sind identisch
mit denjenigen des Hörers
von 2. Es wird diesbezüglich daher auf die obige Beschreibung
von 2 verwiesen.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, dass die Anzahl der Schnittstellen
zwischen Schlauch 11 und Verbindungsstück 14 auf zwei reduziert
wird. Die erste Schnittstelle, also die Verbindung 17 bleibt identisch
wie bei dem bekannten Hörer
von 2. Insbesondere ist in den Formschlauch 11 ein
Kabel eingelegt (nicht dargestellt), das zum Hörer 10 in dem Hörergehäuse 13 führt. Am
Ende des Formschlauchs 11 ist das etwas dickere Schlauchendstück 16 angespritzt.
Die erste Hülse 12 ist
form- und/oder reibschlüssig
mit dem Schlauchendstück 16 verbunden und
bildet damit die erste Schnittstelle beziehungsweise erste Verbindung 17.
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Die
zweite Verbindung 18 (Kunststoffhalterung 12 zu
Hörerinnengehäuse 13)
und die dritte Verbindung 19 (Hörerinnengehäuse 13 zu zweiter
Hülse 20 beziehungsweise
Verbindungsstück 14)
sind nun gemäß dem Beispiel
von 3 zu einer Verbindung 21 zusammengefasst.
Dies wird dadurch erreicht, dass die zweite Kunststoffhülse 20 von
der Gegenseite auf das Hörerinnengehäuse 13 des
Hörers
gesteckt wird, wobei die Hülsen 12 und 20 so
lang gewählt
sind, dass sie sich im aufgesteckten Zustand berühren, beziehungsweise überschneiden.
In dem Beispiel von 3 ergibt sich im aufgesteckten
Zustand beider Hülsen 12, 20 eine Überlappung 22,
bei der in einem gewissen axialen Bereich die erste Hülse 12 radial über der
zweiten Hülse 20 liegt.
In diesem Überlappungsbereich
kann die Wandstärke
der Hülsen 12, 20 entsprechend
reduziert sein, sodass im Überlappungsbereich
die gesamte Wandstärke
in etwa der der Hülsen 12 und 22 entspricht.
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In
einer speziellen Ausgestaltung kann die Kunststoffhalterung beziehungsweise
die erste Hülse 12,
die am Formschlauch 11 hängt, so verlängert sein,
dass das Hörerinnengehäuse 13 des
Hörers 10 mit
mehr als der Hälfte
seiner Gesamtlänge
in die erste Hülse 12 eingelegt
werden kann. Damit ergeben sich bessere Hebelverhältnisse
beim Einsetzen und Herausnehmen des externen Hörers aus dem Gehörgang, sodass
Beschädigungen
eher vermieden werden können.
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Die
beiden Hülsen 12 und 20 stellen
somit Gehäusehälften dar,
und die Verbindung 21 kann als Gehäuseschnittstelle angesehen
werden. Der Kunststoff der Hülsen 12, 20 wird
so gewählt,
dass eine Verbindung vorzugsweise durch einen Laserschweiß-Prozess zu erreichen
ist.
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Die
zweite Hülse 20 besteht
hier aus einem spritzgegossenem Teil, in das der Spout, d. h. das Verbindungsstück 14,
integriert ist. Außerdem
kann der Cerumen- beziehungsweise Verschmutzungsschutz 15 direkt
in das Verbindungsstück 14 integriert sein.
Ein direkt eingespritztes Gitter im vorderen Bereich des Spouts
erfüllt
die Schutzanforderungen.
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Der
Spout kann beispielsweise aus einer Kugel bestehen, die in einen
Ringadapter eingeklickt werden kann. Diese Kugel kann aus verschiedenen Materialien
wie Metallen, aber auch aus Kunststoffen gefertigt werden. Hierbei
muss das Kugelmaterial sehr abriebfest sein und eine hohe Bruchdehnung aufweisen.
Geeignete Kunststoffe hierfür
sind unter anderem PEEK oder LCP. Ein Vorteil der Fertigung der
Kugel aus Kunststoff liegt darin, dass die Kugel und das Außengehäuse des
Hörers,
d. h. die beiden Hülsen 12 und 20 miteinander,
als eine Einheit aus dem identischem Material sein können, wodurch
die mechanische Zuverlässigkeit
des Gesamtsystems optimiert werden kann. Auf diese Weise lassen
sich problematische Schnittstellen unterschiedlicher Materialien
vermeiden. Außerdem
kann so eine Sollbruchstelle nahezu beliebiger Stärke angebracht werden.
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Wie
bereits erwähnt,
kann die Gehäuseschnittstelle 21 dadurch
realisiert werden, dass die überlappenden
Hülsen 12 und 20 durch
einen Laserschweiß-Prozess
miteinander verbunden werden. Dies setzt aber voraus, dass die Schmelztemperatur der
beiden Fügepartner
möglichst
nahe beieinander liegen. Erreicht werden kann dies besonders einfach dadurch,
dass beide Fügepartner
zumindest auf dem gleichen Kunststoff basieren. Eine weitere Voraussetzung
für das
Laserschweißen
ist, dass die beiden Fügepartner
möglichst
unterschiedliche optische Absorptionseigenschaften besitzen. Dies
kann durch verschiedene Füllstoffarten
beziehungsweise -konzentrationen für nahezu jeden Kunststoff erreicht werden.
Das Licht kann dann die obere Lage durchdringen und schmilzt im
Wesentlichen die untere Lage an.
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Die
Vorzüge
des erfindungsgemäßen Außengehäuses des
Hörers
liegen darin, dass die Anbindung des externen Hörers an einerseits den Formschlauch 11 und
andererseits den Spout beziehungsweise das Verbindungsstück 14 durch
Laserschweißen
für ein
Gesamtsystem aus Kunststoff realisiert werden kann, das den Spout
direkt enthält.
Die Vorteile dieser Verbindungsmöglichkeit
liegen darin, dass im Vergleich zu bekannten Lösungen eine Schnittstelle entfällt, wodurch
die Gefahr des mechanischen Versagens verringert wird. Zusätzlich hierzu ist
es in der vorgestellten Verbindung grundsätzlich üblich, die Schnittstelle, die
ja eine mögliche
Sollbruchstelle darstellt, an eine nahezu beliebige Stelle über die
Länge des
externen Hörers
zu legen, um optimierte geringe Hebelkräfte auf die Verbindungsnaht zu
erreichen. Durch die Verringerung der Hebelwirkung wird die Gefahr
des Bruchs beim Ausrenken des Kugeladapters zusätzlich stark verkleinert.
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Ein
Vorteil des Einsatzes des Kunststoff-Laserschweißens im Gegensatz zu derzeitigen
Metall-Punktschweißungen
liegt darin, dass das Laserschweißen eine durchgehende Naht
erzeugt, die den Hörer
somit hermetisch dicht gegen äußere Belastungen
abschirmt. Die Beschädigung
des Hörers durch
Einwirkung von Schweiß,
etc wird somit verringert. Außerdem
ist eine durchgehende Verbindung mechanisch stabiler als eine punktuelle
Schweißung.
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Zusätzlich ist
sehr vorteilhaft, dass der Cerumenschutz der vorliegenden Variante
nicht mehr als separates Teil einzubauen ist, sondern direkt im
Kugel-Spout integriert wird. Somit ist einerseits wieder eine höhere mechanische
Stabilität
gewährleistet und
andererseits die Bedienerfreundlichkeit erhöht, da ein weiterer Arbeitsschritt
beim Aufbau der externen Hörereinheit
eingespart werden kann.
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Als
weiterer Vorteil ist anzusehen, dass ein besseres „Tragegefühl” den Einsatz
nur eines einheitlichen Materials erreicht werden kann und kein Metall-Kunststoff-Übergang
in Kontakt mit dem Hörgeräteträger gelangt.
Dadurch, dass außerdem
kein Metall in Hautkontakt gerät,
können
Allergieprobleme (z. B. durch Nickel) vermieden werden. Die derzeit eingesetzte
Vergoldung der Hörer
ist somit nicht mehr notwendig. Des Weiteren entfällt durch
das Laserschweißen
der beiden Kunststoffhälften
der Klebeprozess, der aufgrund der geringen chemischen Stabilität von Klebungen
eine mechanische Schwachstelle darstellt. Darüber hinaus besteht auch nicht
die Gefahr des Verschlusses des Formschlauchs durch Klebstoffe,
denn der Hörer
kann in die Kunststoffhalterung nahezu frei eingelegt werden und
muss nicht durch eventuelle Klebstoffe oder Gießharze gehalten werden. Hierdurch
ist eine Belüftung
des Hörers
durch den Formschlauch problemlos möglich. Darüber hinaus ist durch den Einsatz
von Kunststoffen als Verbindungseinheit eine nahezu freie Farbwahl
möglich,
wobei lediglich die Laserschweißbarkeit
berücksichtigt
werden muss.