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Die Erfindung betrifft ein Hörgerät, insbesondere ein Hörhilfegerät.
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Hörgeräte (im Allgemeinen auch als Hörvorrichtungen bezeichnet) dienen üblicherweise zur Ausgabe von Audiosignalen an das Gehör des jeweiligen Nutzers des Hörgeräts (kurz: Hörgeräteträger). Meist umfassen diese Hörgeräte dabei eine Signalverarbeitungseinheit, die auch als Signalverarbeitungselektronik oder Signalprozessor bezeichnet wird. Mittels dieser Signalverarbeitungseinheit wird ein Audioinformationen enthaltendes Eingangssignal zu einem Ausgabesignal verarbeitet und anschließend mittels eines Ausgabewandlers an das Gehör des Hörgeräteträgers ausgegeben. Meist handelt es sich bei dem Ausgabewandler um einen Lautsprecher (auch als Hörer oder „Receiver“ bezeichnet), der das Ausgabesignal in Luftschall wandelt.
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Hörgeräte dienen häufig zum zumindest teilweisen Ausgleich einer Hörminderung des Hörgeräteträgers. In diesem Fall werden Hörgeräte auch als Hörhilfegeräte bezeichnet. Insbesondere in diesem Fall ist die Signalverarbeitungseinheit dazu eingerichtet, üblicherweise hörminderungsspezifisch das Eingangssignal frequenzselektiv zu filtern und/oder unterschiedlich stark zu verstärken. Meist wird das Eingangssignal dabei von wenigstens einem Mikrophon, das meist in dem Hörgerät angeordnet ist, aus den Umgebungsgeräuschen erzeugt. Je nach Art der Hörminderung des Hörgeräteträgers können als Ausgabewandler alternativ auch sogenannte Knochenleitungshörer oder Cochlea-Implantate zur mechanischen bzw. elektrischen Stimulation des Gehörs zum Einsatz kommen. Unter den Begriff Hörgerät fallen alternativ aber auch Vorrichtungen wie beispielsweise Kopfhörer, Head-Sets, „Wearables“, Tinnitus-Masker und dergleichen.
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Um in besonderen Anwendungsfällen eine spezifische Audioinformation möglichst verlustfrei an die Signalverarbeitungseinheit und somit an das Gehör des Hörgeräteträgers übermitteln zu können, ist es bei einigen Hörgeräten möglich, Signale, die derartige Audioinformationen enthalten, nicht auf akustischem Weg über das Mikrophon an das Hörgerät zu übertragen, sondern auf elektromagnetischem Weg, vorzugsweise drahtlos. Dazu umfassen derartige Hörgeräte üblicherweise eine spulenartige Antenne, die dazu dient, insbesondere von Telefonen übertragene Signale zu empfangen. Deshalb werden diese spulenartigen Antennen auch als Telefonspulen oder „Telecoils“ bezeichnet. Üblicherweise sind derartige Telefonspulen fest mit der Signalverarbeitungseinheit verdrahtet im Inneren eines Gehäuses des Hörgeräts angeordnet. Des Weiteren ist es bei manchen Hörgerätemodellen auch möglich, eine solche Telefonspule nachträglich „einzubauen“, in-dem ein die Telefonspule enthaltenes Anbauteil an das Gehäuse des bestehenden Hörgeräts angesetzt wird. Meist wird dabei eine das Gehäuse verschließende Batteriefachtür entfernt und durch das die Telefonspule enthaltende Anbauteil ersetzt. Dadurch wird es auch auf einfache Weise möglich, die Telefonspule innerhalb des Gehäuses mit der Signalverarbeitungseinheit signalübertragungstechnisch zu verbinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hörgerät anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hörgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte und bereits für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Das erfindungsgemäße Hörgerät umfasst eine Signalverarbeitungselektronik, die zur Generierung eines Ausgabesignals unter Verarbeitung eines Kommunikationseingangssignals eingerichtet ist. Des Weiteren umfasst das Hörgerät ein Gehäuse, das die Signalverarbeitungselektronik umschließt. Außerdem umfasst das Hörgerät einen im bestimmungsgemäßen Montagezustand des Hörgeräts innerhalb des Gehäuses angeordneten Magnetfeldsensor zum Empfang des Kommunikationseingangssignals. Vorzugsweise umfasst das Hörgerät auch einen Ausgabewandler, der zur Ausgabe des Ausgabesignals an das Gehör eines Nutzers des Hörgeräts eingerichtet und vorgesehen ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Ausgabewandler um einen Lautsprecher.
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Unter dem Begriff „Magnetfeldsensor“ wird hier und im Folgenden insbesondere ein elektronisches Bauelement verstanden, dass zumindest ein sensitives Element zur Detektion eines Magnetfelds (eines magnetischen Gleichfelds und/oder eines magnetischen Wechselfelds) mit einer zugeordneten Auswerteelektronik umfasst. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Magnetfeldsensor um einen Chip, auf dem das jeweilige sensitive Element und die zugeordnete Auswerteelektronik angeordnet sind. Insbesondere stellt der Magnetfeldsensor dabei auch ein „aktives“ Bauelement dar, das folglich zur Detektion eines Magnetfelds mit Energie versorgt werden muss, vorzugweise mittels einer Sensor-Betriebsspannung. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei den herkömmlicherweise bekannten spulenartigen Antennen („Telefonspulen“) um passive Bauelemente. Optional ist der Magnetfeldsensor auch dazu eingerichtet, das empfangene Kommunikationseingangssignal zu digitalisieren und somit in digitaler Form an die Signalverarbeitungselektronik auszugeben.
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Vorteilhafterweise sind Sensoren, konkret auch Magnetfeldsensoren als vorkonfektioniertes und in sich abgeschlossenes Sensormodul, insbesondere in Form des vorstehend beschriebenen Chips erhältlich. Eine auf die jeweilige Anwendung und insbesondere die Bauraumverhältnisse des jeweiligen Hörgeräts abgestimmte spulenartige Antenne (insbesondere eine Telefonspule), konkret deren individuelle und vergleichsweise aufwendige Wicklung kann somit vorteilhafterweise entfallen.
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Vorzugweise ist der Magnetfeldsensor ausschließlich zum Empfang des Kommunikationseingangssignals eingerichtet. Das heißt, dass der Magnetfeldsensor keine Sendefunktion aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführung weist der Magnetfeldsensor ein auf einem magnetoresistiven Effekt basierendes sensitives Element auf. Das heißt, dass sich der elektrische Widerstand des sensitiven Elements in Abhängigkeit von einem vorliegenden Magnetfeld ändert. Derartige sensitive Elemente können vorteilhafterweise mit besonders kleinen Abmessungen hergestellt werden, insbesondere mit Kantenlängen von gleich oder weniger als 1 Millimeter. Vorzugsweise basiert das sensitive Element dabei auf dem sogenannten TMR-Effekt (engl. für „tunnel magnetoresistance“; magnetoresistiver Tunnel-Effekt). Der Einsatz des auf einem magnetoresistiven Effekt, insbesondere dem TMR-Effekt, beruhenden sensitiven Elements ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass der dadurch gebildete Magnetfeldsensor ein zu einer Telefonspule vergleichbares Rauschverhalten bei hinreichender Empfindlichkeit aufweist. Das auf dem TMR-Effekt basierende sensitive Element, insbesondere der entsprechende Magnetfeldsensor weist dabei außerdem eine besonders geringe Leistungsaufnahme (insbesondere Stromaufnahme) von weniger als 1 mA, insbesondere im Bereich von 0,001 und 0,01 mA bei zugleich hoher Empfindlichkeit im Bereich von etwa 4 bis 100, insbesondere im Bereich von 6 bis zumindest 20 mV/V/Oe (Oe=Oersted) auf.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst der Magnetfeldsensor insbesondere eine Brückenschaltung mit einer darin eingebundenen Anzahl der vorstehend beschriebenen sensitiven Elemente. Das heißt, dass als „Messschaltung“ eine Brückenschaltung, bspw. eine wheatstonesche Brückenschaltung zum Einsatz kommt, wobei die Brückenschaltung insbesondere als Halb- oder Vollbrücke (d. h. mit zwei oder vier sensitiven Elemente) ausgebaut ist.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführung weist der Magnetfeldsensor Außenabmessungen von kleiner oder gleich 2 mm Länge, 2 mm Breite und 0,5 mm Dicke auf. Vorzugsweise betragen die Außenabmessungen des Magnetfeldsensors insbesondere 1,5 mm x 1 mm x 0,25 mm oder weniger in Länge, Breite und Dicke. Der Magnetfeldsensor ist somit vorteilhafterweise um ein Vielfaches, insbesondere um wenigstens das Zehnfache, vorzugsweise um etwa das 20- oder 30-fache kleiner als eine herkömmliche Telefonspule. Somit kann vorteilhafterweise besonders viel Bauraum eingespart werden und eine Verarbeitung des Kommunikationseingangssignals auch in besonders klein bauenden Hörgeräten - wie zum Beispiel In-dem-Ohr- oder Im-Kanal-Hörgeräten - ermöglicht werden. In diesen Fällen ist nämlich die Verwendung einer herkömmlichen Telefonspule aufgrund ihrer Länge von etwa 9 mm meist nur eingeschränkt oder gar nicht möglich.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführung weist das Hörgerät einen Steckplatz (auch als „slot“ bezeichnet) zur reversiblen Aufnahme des Magnetfeldsensors auf. Unter dem Begriff „Steckplatz“ wird hier und im Folgenden eine Vorrichtung aus elektrischen Kontakten zur Kontaktierung des Magnetfeldsensors und einer korrespondierenden mechanischen Halterung für den Magnetfeldsensor verstanden. Durch die Montage des Magnetfeldsensors in dem Steckplatz wird der Magnetfeldsensor somit sowohl mechanisch gehaltert als auch elektrisch kontaktiert. Vorzugsweise umfasst der Steckplatz als Halterung eine Art Rahmen oder Gehäuseskelett, in den bzw. das der Magnetfeldsensor eingeschoben und beispielsweise verrastet wird. Die elektrischen Kontakte sind dabei derart angeordnet, dass der Magnetfeldsensor, wenn er bestimmungsgemäß in den Rahmen eingeschoben und verrastet ist, automatisch mit den elektrischen Kontakten kontaktiert ist. Optional sind die elektrischen Kontakte dabei bspw. als Federkontakte an dem Rahmen angeordnet. Aufgrund der Anfederung der Kontakte wird eine (betriebs-)sichere Kontaktierung ermöglicht, insbesondere geht der Kontakt auch bei Erschütterungen, die beim normalen Gebrauch eines Hörgeräts auftreten können, nicht verloren. Aufgrund des Steckplatzes kann somit vorteilhafterweise ein fester (nicht lösbarer) Einbau des Magnetfeldsensors entfallen. Insbesondere wird dadurch ein modulares Hörgerät ermöglicht, konkret, dass bspw. ein Hörgeräteakustiker das Hörgerät auf Kundenwunsch oder aus hörminderungsbedingten Gründen auch nachträglich, konkret bei einer Anpassung des Hörgeräts auf den Hörgeräteträger mit dem Magnetfeldsensor ausstatten kann.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist der vorstehend beschriebene Steckplatz auch eine Auswurfmechanik auf, mittels derer der Magnetfeldsensor bei einer Demontage aus dem Steckplatz geschoben wird. Beispielsweise kann die Auswurfmechanik dabei einen Hebel umfassen, der bei Betätigung mittels eines entsprechenden Montagewerkzeugs (das bspw. dem Hörgeräteakustiker vorliegt) den Magnetfeldsensor aus dem Steckplatz, konkret aus dem vorstehend beschriebenen Rahmen heraus drückt. Alternativ weist die Auswurfmechanik einen kurvengesteuerten und angefederten Fanghaken auf, der bei einem Druck auf den Magnetfeldsensor in Einschubrichtung zunächst in Einschubrichtung einfedert und anschließend den Magnetfeldsensor entgegen der Einschubrichtung aus dem Rahmen heraus schiebt und die Verrastung freigibt. Dadurch wird eine besonders einfache Demontage des Magnetfeldsensors ermöglicht.
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist der Steckplatz dabei durch eine Batteriefachöffnung, die zum Einlegen und Entnehmen einer Batterie in das bzw. aus dem Gehäuse des Hörgeräts dient, zugänglich. Bei einem batteriebetriebenen Hörgerät ist eine solche Batteriefachöffnung üblicherweise ohnehin vorhanden und zweckmäßigerweise durch eine Batteriefachklappe (auch als Batteriefachtür bezeichnet) gegen Verunreinigung verschlossen. Zusätzliche Öffnungen im Gehäuse können somit entfallen.
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In einer alternativen, zweckmäßigen Ausführung weist das Gehäuse aber dennoch eine Montageöffnung zur Montage des Magnetfeldsensors in dem Steckplatz auf. Vorzugsweise ist diese Montageöffnung dabei derart klein bemessen, dass insbesondere nur der Magnetfeldsensor durch diese hindurch passt. Diese Ausführung ist insbesondere auch für den Fall zweckmäßig, dass das Hörgerät als Energiequelle eine Sekundärzelle, insbesondere einen Akkumulator umfasst. In diesem Fall kann nämlich die vorstehend beschriebene Batteriefachtür entfallen, d. h. das Gehäuse - bis auf die Montageöffnung - fest verschlossen sein.
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In einer optionalen Variante umfasst das Hörgerät einen Elektronikträger, auf dem die Signalverarbeitungselektronik und vorzugsweise auch ein oder mehrere Mikrophone angeordnet sind. Der vorstehend beschriebene Steckplatz ist in diesem Fall vorzugsweise ebenfalls auf dem Elektronikträger angeordnet. Bei der Montage des Hörgeräts wird der Elektronikträger durch eine entsprechende Öffnung im Gehäuse - optional durch die Batteriefachöffnung - in das Gehäuse eingesetzt. Die gegebenenfalls vorhandene Montageöffnung für den Magnetfeldsensor ist dabei derart in dem Gehäuse angeordnet, dass sie im bestimmungsgemäßen Montagezustand des Elektronikträgers den auf letzterem angeordneten Steckplatz überdeckt.
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In einer alternativen Variante ist das Gehäuse insbesondere innenseitig in MID-Technik ausgestaltet, d. h. mit applizierten Leiterbahnen versehen und mit den vorstehend beschriebenen elektronischen Komponenten (d. h. der Signalverarbeitungselektronik, insbesondere mit wenigstens einem Mikrophon, gegebenenfalls mit dem Ausgabewandler etc.) bestückt. Das Gehäuse bildet in diesem Fall somit insbesondere selbst den Elektronikträger. In diesem Fall ist der Steckplatz zweckmäßigerweise unmittelbar auf dem Gehäuse (insbesondere auf dessen Innenseite) angeordnet.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Gehäuse eine Abdeckung (auch als Deckel bezeichnet) zur Abdichtung der vorstehend beschriebenen Montageöffnung gegen Verunreinigung auf, insbesondere gegen eindringende Feuchtigkeit, Staub etc. Beispielsweise handelt es sich bei der Abdeckung um ein zweckmäßigerweise an dem Gehäuse (insbesondere gegen Verlust) beweglich befestigtes Element, das vorzugweise aus einem Dichtungswerkstoff, beispielsweise einem Elastomer gefertigt ist.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Magnetfeldsensor in seinem bestimmungsgemäßen Montagezustand in dem Steckplatz insbesondere mit einem Vorverstärker der Signalverarbeitungselektronik kontaktiert.
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Vorzugsweise ist die Signalverarbeitungselektronik zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem ein Signalverarbeitungsalgorithmus und somit die Funktionalität zur Erzeugung des Ausgabesignals in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist. Alternativ ist die Signalverarbeitungselektronik durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. einen ASIC, gebildet, in dem die vorstehend genannte Funktionalität mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist.
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Bei dem Hörgerät handelt es sich beispielsweise um ein Hinter-dem-Ohr-Hörgerät („HdO“) - optional mit integriertem oder externem, in den Ohrkanal einzuführendem Lautsprecher („RIC“) -, ein In-dem-Ohr-Hörgerät („IdO“) oder um ein vollständig in den Ohrkanal einschiebbares Hörgerät („CIC“).
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Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale oder Begriffe sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein oder auftreten können.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer schematischen Seitenansicht ein Hörgerät, und
- 2 in Ansicht gemäß 1 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Hörgeräts.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Hörgerät 1, konkret ein Hinter-dem-Ohr-Hörgerät (kurz: HdO) dargestellt. Das Hörgerät 1 umfasst ein Gehäuse 2, das einen (Gehäuse-)Innenraum 3 gegenüber der Umgebung umschließt. In dem Innenraum 3 sind verschiedene elektronische Komponenten des Hörgeräts 1 angeordnet. Als elektronische Komponenten umfasst das Hörgerät 1 dabei konkret zwei Mikrophone 4 zur Erzeugung von Mikrophoneingangssignalen SM aus erfasstem Umgebungsschall. Des Weiteren umfasst das Hörgerät 1 als elektronische Komponente eine Signalverarbeitungselektronik 5 (auch: „Signalprozessor“), die dazu eingerichtet ist, aus den Mikrophoneingangssignalen SM ein Ausgabesignal SA unter Anwendung eines Signalverarbeitungsalgorithmus zu erzeugen und an einen Ausgabewandler, konkret einen Lautsprecher 6 (der ebenfalls eine elektronische Komponente des Hörgeräts 1 darstellt) auszugeben. Der Lautsprecher 6 wandelt das Ausgabesignal SA in Luftschall und gibt diesen im bestimmungsgemäßen Tragezustand am Ohr eines Hörgeräteträgers über einen Schallschlauch 7 an das Ohr des Hörgeräteträgers aus. Um auch ein drahtlos an das Hörgerät 1 übertragenes Kommunikationseingangssignal SK erfassen und über die Signalverarbeitungselektronik 5 an den Lautsprecher 6 ausgeben zu können, umfasst das Hörgerät 1 außerdem einen Magnetfeldsensor 8 als weitere elektronische Komponente. Bei dem Kommunikationseingangssignal SK handelt es sich beispielsweise um ein von einem Telefon bereitgestelltes magnetisches Signal, das an den Hörgeräteträger gerichtete Audio-Informationen des Telefonats an das Hörgerät 1 überträgt. Zur Energieversorgung der elektronischen Komponenten umfasst das Hörgerät 1 außerdem eine Batterie 9. Diese ist über eine Batteriefachtür 10 zugänglich in dem Innenraum 3 des Gehäuses 2 angeordnet.
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Um eine gewisse Modularität des Hörgeräts 1 zu ermöglichen, d. h. konkret eine nachträgliche Montage des Magnetfeldsensors 8 in dem Gehäuse 2 zu ermöglichen, umfasst das Hörgerät 1 außerdem einen Steckplatz 12, der zur reversiblen Aufnahme und Halterung des Magnetfeldsensors 8 in dem Gehäuse 2 sowie zur elektrischen Kontaktierung mit der Signalverarbeitungselektronik 5 eingerichtet ist. Dazu weist der Steckplatz 12 einen Halterahmen 14 auf, der zur mechanischen Fixierung des Magnetfeldsensors 8 dient. Der Steckplatz 12 umfasst außerdem zur reversiblen elektrischen Kontaktierung mehrere, konkret als Federkontakte ausgebildete Kontaktstellen (nicht näher dargestellt), die zur reversiblen und sicheren Kontaktierung des Magnetfeldsensors 8 dienen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist der Steckplatz 12, konkret der Halterahmen 14 derart angeordnet, dass eine Einführöffnung des Halterahmens 14 durch die von der Batteriefachtür 10 verschließbare Batteriefachöffnung zugänglich ist. Mit anderen Worten ist der Steckplatz 12 des Hörgeräts 1 gemäß 1 derart angeordnet, dass die Montage des Magnetfeldsensors 8 durch die Batteriefachöffnung hindurch erfolgt. Die Batteriefachtür 10 dient in diesem Fall auch zum Abdecken und Schutz des Magnetfeldsensors 8 vor Verunreinigung.
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Der Magnetfeldsensor 8 ist außerdem als magnetoresistiver Sensor ausgeführt, d. h. umfasst eine Anzahl von auf einem magnetoresistiven Effekt, konkret auf dem sogenannten magnetoresistiven Tunnel-Effekt beruhenden sensitiven Elementen. Dadurch kann der Magnetfeldsensor 8 mit besonders kleinen Abmessungen von beispielsweise 1,5 mm x 1 mm x 0,25 mm ausgestaltet sein und weist außerdem eine hohe Empfindlichkeit bei geringer Stromaufnahme auf.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist das Gehäuse 2 des Hörgeräts 1 eine Montageöffnung 16 auf, die im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Hörgeräts 1 ausgerichtet ist. Konkret verläuft eine durch die Montageöffnung 1 vorgegebene Einschubrichtung für den Magnetfeldsensor 8 quer zur Längserstreckung des Gehäuses 2. Der Halterahmen 14 des Steckplatzes 12 steht dabei senkrecht zur Innenseite des Gehäuses 2, sodass der Magnetfeldsensor 8 von der Außenseite her durch die Montageöffnung 16 direkt in den Rahmen 14 eingeschoben werden kann. An dem Gehäuse 2 ist außerdem eine Abdeckung 18, konkret ein Deckel aus einem elastischen Dichtungsmaterial, beispielsweise einem Elastomer (Silikon oder dergleichen) angeordnet, mittels derer die Montageöffnung16 reversibel verschlossen werden kann. Das heißt, dass die Abdeckung 18 beweglich und optional lösbar oder fest an dem Gehäuse 2 angeordnet ist.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise mit einander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hörgerät
- 2
- Gehäuse
- 3
- Innenraum
- 4
- Mikrophon
- 5
- Signalverarbeitungselektronik
- 6
- Lautsprecher
- 7
- Schallschlauch
- 8
- Magnetfeldsensor
- 9
- Batterie
- 10
- Batteriefachtür
- 12
- Steckplatz
- 14
- Halterahmen
- 16
- Montageöffnung
- 18
- Abdeckung
- SA
- Ausgabesignal
- SK
- Kommunikationseingangssignal
- SM
- Mikrophonsignal
