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Die Erfindung bezieht sich auf ein Hörgerät, das in ein Ohr einer das Hörgerät tragenden Person (im Folgenden auch „Anwender“) einsetzbar ist.
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Ein Hörgerät dient der Versorgung einer hörgeschädigten Person mit akustischen Umgebungssignalen, die zu einer Kompensation der jeweiligen Hörschädigung entsprechend verarbeitet und insbesondere verstärkt werden. Ein Hörgerät umfasst hierzu üblicherweise einen Eingangswandler, beispielsweise in Form eines Mikrofons, eine Signalverarbeitungseinheit mit einem Verstärker, sowie einen Ausgangswandler. Der Ausgangswandler ist in der Regel als Miniaturlautsprecher realisiert und wird auch als Hörer oder Receiver bezeichnet. Er erzeugt insbesondere akustische Ausgabesignale, die zum Gehör des Patienten geleitet werden und bei diesem die gewünschte Hörwahrnehmung erzeugen.
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Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten angeboten. Bei den sogenannten BTE-Hörgeräten (Behind-The-Ear, auch Hinter-dem-Ohr bzw. HdO) wird ein Gehäuse mit Komponenten wie einer Batterie und der Signalverarbeitungseinheit hinter dem Ohr getragen. Bei ITE- Hörgeräten (In-the-Ear, auch IDO bzw. In-dem-Ohr) wird ein Gehäuse, welches sämtliche funktionale Komponenten einschließlich des Mikrofons und des Receivers enthält, zumindest teilweise im Gehörgang getragen.
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Die drahtlose Kommunikation eines Hörgerätes, beispielsweise mit Audiogeräten, einer Fernsteuerung oder (bei einer binauralen Versorgung) mit einem zweiten Hörgerät kann beispielsweise induktiv erfolgen. Zur Kommunikation des Hörgerätes mit Audioquellen wie z.B. Telefonen werden üblicherweise externe Geräte eingesetzt, die als Schnittstellen fungieren und eine Signalübertragung zwischen einem Hörgerät und bspw. einer Audioquelle ermöglichen. Der Einsatz bzw. das Mitführen solcher externen Geräte ist jedoch für einen Hörgeräteträger nur eingeschränkt komfortabel.
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Eine alternative Lösung besteht in dem Einsatz von Funktechnologie (kurz: RF, z.B. Bluetooth), bei der keine externen Zusatzgeräte zur drahtlosen Kommunikation notwendig sind. Insbesondere bei sehr kleinen Im-Ohr-Hörgeräten stellt die Integration der hierfür notwendigen RF-Antennen jedoch eine Herausforderung dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, eine RF-Antenne platzsparend in ein Hörgerät zu integrieren, wobei eine hohe Leistungsfähigkeit der RF-Funktionalität gewährleistet ist.
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Hinsichtlich des Hörgeräts selbst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung des Hörgeräts wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Das erfindungsgemäße Hörgerät, welches in das Ohr eines Hörgeräteträgers eingesetzt wird, umfasst ein Gehäuse, das eine eine Montageöffnung aufweisende Gehäuseschale (auch als „Shell“ bezeichnet) zur Aufnahme von Hörgerätekomponenten, sowie eine die Montageöffnung verschließende Abdeckung (auch als „Front-Plate“ bezeichnet) umfasst. Das Hörgerät umfasst weiterhin eine zur Übertragung von Funksignalen eingerichtete Antenne. Erfindungsgemäß ist die Antenne ganz oder teilweise in die Gehäuseschale (d.h. in den Körper bzw. das Material der Gehäuseschale) eingebettet. Insbesondere ragt die Antenne dabei über eine die Antenne umgebende Oberfläche der Gehäuseschale nicht hinaus. Dabei ist die Antenne entlang eines die Montageöffnung einfassenden Gehäuserandes der Gehäuseschale angeordnet. Die Montageöffnung ist an einer als Frontseite bezeichneten Seite der Gehäuseschale angeordnet, die bei bestimmungsgemäß eingesetztem Hörgerät dem Ohreingang zugewandt ist.
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Die Antenne ist vorzugsweise aus Draht, insbesondere aus einem Runddraht, hergestellt. Andere Ausführungsformen der Antenne, beispielsweise als Flachmetallstruktur, sind jedoch auch denkbar.
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Der Begriff „eingebettet“ ist im Rahmen der Erfindung dahingehend zu verstehen, dass die Antenne von dem Material der Gehäuseschale umgeben ist, wobei die Antenne insbesondere an dem Ort, an dem sie in die Gehäuseschale eingebettet ist, gegenüber der umliegenden Oberfläche der Gehäuseschale keine Erhebung, keine Auswölbung, keinen Grat oder dergleichen verursacht. Die Antenne liegt somit insbesondere derart in dem Körper Gehäuseschale ein, dass sie quasi in diesem „verschwindet“. Mit anderen Worten ist die Antenne im Rahmen der Erfindung entweder in der Gehäuseschale versenkt (d.h. sie liegt in einer in eine Oberfläche der Gehäuseschale eingebrachten einseitig offenen Ausnehmung ein) oder sie ist in die Gehäuseschale integriert (d.h. sie ist rundum von dem Material der Gehäuseschale umgeben). Der Begriff „teilweise eingebettet“, bezieht sich dabei darauf, dass es auch im Rahmen der Erfindung liegt, wenn ein Anschlussende der Antenne aus der Gehäuseschale herausragt, wobei jedoch der überwiegende Teil der Antenne in die Gehäuseschale eingebettet vorliegt.
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Die erfindungsgemäße Einbettung der Antenne in die Gehäuseschale zeichnet sich durch mehrere Vorteile aus. Zum einen zeichnet sich die Erfindung durch eine besonders platzsparende Anordnung der Antenne aus. Da die Antenne durch die Einbettung in die Gehäuseschale keines zusätzlichen Bauraums bedarf, wird hierdurch vorteilhafterweise eine besonders kompakte Gestaltung des Hörgeräts ermöglicht. Insbesondere wenn die Antenne die umgebende Oberfläche nicht überragt, wird weder in einem Gehäuseinnenraum der Gehäuseschale noch außerhalb der Gehäuseschale ein zusätzlicher Platz für die Antenne benötigt. Außerdem wird die Antenne durch die Einbettung in die Gehäuseschale vorteilhaft mechanisch stabilisiert. Die Antenne ist durch das umgebende Gehäusematerial vor mechanischer Beanspruchung geschützt, so dass sie vorteilhaft besonders unanfällig gegenüber Belastungsschäden montiert ist. Weiterhin von Vorteil ist, dass die signaltechnische Anbindung der Antenne durch die räumliche Nähe zu den in der Gehäuseschale aufgenommenen Hörgerätekomponenten besonders unaufwändig realisierbar ist.
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Da die Antenne durch die frontseitige Anordnung entlang der Montageöffnung zudem bei bestimmungsgemäß eingesetztem Hörgerät in einer exponierten Lage angeordnet ist, wird vorteilhafterweise die durch die Antenne realisierte Funkübertragung positiv beeinflusst. Es hat sich gezeigt, dass Funksignale, die bei einer Frequenz von 2,4 GHz übertragen werden (wie typischerweise bei der Bluetooth-Technologie eingesetzt) durch Körpergewebe zu einem großen Teil absorbiert werden. Durch die prominente Position der Antenne findet diese Abschottung durch das Körpergewebe jedoch vorteilhafterweise nicht oder nur in geringem Ausmaß statt, wodurch die Übertragungsqualität gegenüber einer beispielsweise im Gehäuseinnenraum angeordneten Antenne deutlich verbessert wird.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist in den Gehäuserand eine ganz oder teilweise um die Montageöffnung umlaufende Nut eingebracht, in der die Antenne einliegt. Vorzugsweise ist die Antenne zu ihrer Lagefixierung in der Nut verklebt. Die Nut ist insbesondere als auf die Antennenlänge/-geometrie abgestimmte Maßanfertigung ausgeführt. Es ist andererseits jedoch auch denkbar, dass die Nut überdimensioniert ausgeführt ist, wobei die Antenne die Nut nur teilweise ausfüllt.
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In einer bevorzugten Anordnung ist die Nut durch die Abdeckung des Hörgeräts überdeckt, wenn die Abdeckung bestimmungsgemäß zum Verschluss der Montageöffnung auf die Gehäuseschale aufgesetzt ist. Hierdurch ist die Antenne vorteilhaft auf einfache Weise zum Schutz gegen mechanische und chemische Beanspruchung verkapselt.
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Vorzugsweise liegt der die Montageöffnung einfassende Gehäuserand in einer der Abdeckung zugewandten Stirnfläche der Gehäuseschale. Die Anordnung in der Stirnfläche ist vorteilhafterweise zur Montage der Antenne besonders gut zugänglich.
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In einer besonders kompakten Ausführungsform des Hörgeräts ist auch eine signaltechnisch mit der Antenne verbundene Signalverarbeitungseinheit ganz oder teilweise in die Gehäuseschale eingebettet.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hörgeräts, das in das Ohr eines Anwenders einsetzbar ist, umfasst die Verfahrensschritte:
- - Herstellen einer Gehäuseschale mit einer Montageöffnung,
- - Einbringen einer Antenne zur Übertragung von Funksignalen in die Gehäuseschale,
- ◯ so dass die Antenne ganz oder teilweise in die Gehäuseschale eingebettet wird, und
- ◯ so dass die Antenne entlang eines die Montageöffnung einfassenden Gehäuserandes der Gehäuseschale angeordnet wird,
- - Verschließen der Montageöffnung mit einer Abdeckung.
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In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die Gehäuseschale mit einer Nut hergestellt, wobei die Antenne anschließend in die Nut eingelegt wird. Im Rahmen der Erfindung kann dabei die Gehäuseschale bereits bei ihrer Herstellung mit der Nut versehen sein, die Nut kann jedoch auch nachträglich in die bereits fertiggestellte Gehäuseschale eingebracht werden.
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Bevorzugt wird die Abdeckung derart auf den Gehäuserand der Gehäuseschale aufgesetzt, dass die Nut durch die Abdeckung überdeckt wird.
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In einer alternativen, aber ebenso bevorzugten, Verfahrensvariante wird die Antenne bereits im Zuge der Herstellung der Gehäuseschale ganz oder teilweise in die Gehäuseschale eingebettet, insbesondere integriert.
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Die Gehäuseschale wird vorzugsweise in einem generativen (auch „additiven“) Fertigungsverfahren hergestellt (auch als „Rapid Prototyping“ bezeichnet). Als generatives Fertigungsverfahren wird dabei ein Herstellungsverfahren bezeichnet, in dem die Gehäuseschale ohne spezielle Formwerkzeuge anhand von digital erstellten Modellen aus einem formlosen Werkstoff hergestellt wird.
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In einer alternativen aber ebenso bevorzugten Ausführungsform wird die Gehäuseschale in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in perspektivischer Darstellung ein Hörgeräte-Gehäuse, das eine Gehäuseschale mit einer Montageöffnung, sowie eine die Montageöffnung verschließende Face-Plate umfasst,
- 2 in perspektivischer Einzeldarstellung die Gehäuseschale des Hörgeräte-Gehäuses gemäß 1 mit einer um die Montageöffnung umlaufenden Nut,
- 3 die Gehäuseschale gemäß 2 mit einem eingesetzten Funk-Modul, wobei eine Antenne des Funk-Moduls in der Nut einliegt, und
- 4 in perspektivischer Darstellung ein Hörgerät mit einem Hörgeräte-Gehäuse gemäß 1, wobei die Montageöffnung der Gehäuseschale durch die teilweise geschnitten dargestellte Face-Plate verschlossen ist.
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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 in grob schematischer Darstellung ein Schnitt durch ein Gehäuse 1 eines Hörgeräts 2 gezeigt. In dem Gehäuse 1 typischerweise aufgenommenen Hörgerätekomponenten, wie z.B. Mikrofone, Signalverarbeitung und Hörer sind hier zu Vereinfachungszwecken nicht dargestellt.
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Das Gehäuse 1 umfasst ein erstes Gehäuseteil, das eine Gehäuseschale 4 („Shell“) ausbildet, sowie ein zweites Gehäuseteil, das eine Abdeckung ausbildet, und das bestimmungsgemäß die Gehäuseschale 4 verschließt. Die Abdeckung ist nachfolgend als Face-Plate 6 bezeichnet. Bei dem Hörgerät 2 handelt es sich um ein in dem Gehörgang zu tragendes „In-dem-Ohr“-Hörgerät (IdO-Hörgerät). Die Gehäuseschale 4 ist entsprechend bezüglich ihrer Außengeometrie an den Gehörgang einer das Hörgerät tragenden Person („Anwender“) angepasst. Die Gehäuseschale 4 umfasst eine Umfangswand 8, die bestimmungsgemäß an dem Gehörgang des Anwenders anliegt. Zu einer bestimmungsgemäß dem Ohreingang (der Ohrmuschel) zugewandten Frontseite 10 hin weist die Gehäuseschale 4 eine Montageöffnung 11 auf, die durch Aufsetzen der Face-Plate 6 verschließbar ist. Die Montageöffnung 11 dient zum Einsetzen der Hörgerätekomponenten in die Gehäuseschale 4. Die Montageöffnung 11 erstreckt sich über die gesamte Frontseite 10, und ist von einem Gehäuserand 14 der Gehäuseschale 4 eingefasst. Der Gehäuserand 14 liegt in einer Stirnfläche 16 der Gehäuseschale 4, an der die Face-Plate 6 im zusammengesetzten Zustand des Gehäuses 1 mit einem Umfangsrand 18 anliegt. Der Gehäuserand 14 und der Umfangsrand 18 bilden somit mit anderen Worten die Stoßflächen, an denen die Gehäuseschale 4 und die Face-Plate 6 zusammengesetzt sind.
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In 2 ist die Gehäuseschale 4 in einem Vormontagezustand gezeigt, in dem noch keine Hörgerätekomponenten eingesetzt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gehäuseschale 4 zum Beispiel in an sich herkömmlicher Weise in einem additiven Herstellungsverfahren („3D-Druck“) als ein an den Gehörgang des Anwenders angepasster Schalenkörper aus Kunststoff gefertigt.
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Die Gehäuseschale 4 ist in 1 mit Blick auf ihre Frontseite 10 gezeigt, so dass in der Darstellung ein von der Gehäuseschale 4 eingefasster Gehäuseinnenraum 21 sichtbar ist. Erkennbar ist weiterhin, dass die Gehäuseschale 4 mit einer als längliche Nut 22 ausgeführten Ausnehmung versehen ist, die in den Gehäuserand 14 eingebracht ist, und die somit in der Stirnfläche 16 liegt. Die Nut 22 verläuft dabei etwa mittig in dem Gehäuserand 14. Im Beispiel erstreckt sich die Nut 22 über etwas mehr als den halben Umfang des Gehäuserandes 14. An einem Längsende weitet sich die Nut 22 zu einem Durchbruch 25 zum Gehäuseinnenraum 21 auf, der an einer Innenfläche 26 der Gehäuseschale 4 in einer Öffnung 27 mündet.
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In 3 ist die Gehäuseschale 4 mit einem eingesetzten Funk-Modul 30 gezeigt, dass eine Signalverarbeitungseinheit 31 und eine daran angeschlossene (RF-)Antenne 32 umfasst. Die Signalverarbeitungseinheit 31 (auch als „Hybrid“ bezeichnet) umfasst als wesentlichen Bestandteil einen Mikrocontroller. Das Funk-Modul 30 dient hier zur Übertragung von Funksignalen nach dem Bluetooth-Standard. Beispielsweise können mittels des Funk-Moduls 30 Gespräche von einem Mobilfunkgerät („Smartphone“) direkt in das Hörgerät 2 übermittelt werden, wodurch eine besonders hohe Klangqualität erzielt wird. Das Funk-Modul 30 ist entsprechend zur Übertragung von Funksignalen bei einer Frequenz von 2,4 GHz eingerichtet. Die Signalverarbeitungseinheit 31 ist in dem Gehäuseinnenraum 21 angeordnet, und dabei an der Innenfläche 26 der Gehäuseschale 4 in der Nähe der Öffnung 27 verklebt. Die angeschlossene (RF-)Antenne 32 ist aus einem flexiblen metallischen Draht gebildet, der beispielsweise eine Länge von etwa 27 mm und einen Durchmesser von etwa 1 mm hat. Die Antenne 32 ist durch den Durchbruch 25 in die Nut 22 eingeführt und läuft innerhalb der Nut 22 um einen Teil der Montageöffnung 11 herum. Sie ist in der Nut 22 insbesondere adhäsiv fixiert.
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Optional ist die Länge der Nut 22 gegenüber der Antenne 32 überdimensioniert, so dass die Antenne 32 die Nut 22 - wie dargestellt - längenmäßig nicht vollständig ausfüllt. Bezüglich ihres Querschnitts liegt ist die Antenne 32 vorzugsweise vollständig in der Nut 22 ein und ragt somit nicht über die umgebende Stirnfläche 16 hinaus. Die Antenne 32 ist in dieser Ausführung mit dem überwiegenden Teil ihrer Länge in die Gehäuseschale 4 eingebettet, wodurch der fragile Antennendraht besonders gut gegen mechanische Belastungen geschützt ist. Der Verlauf der Antenne 32 entlang des Gehäuserandes 14 an der Frontseite 10 der Gehäuseschale 4 (gemäß der hier gewählten Darstellung auch als „Oberkante“ der Gehäuseschale 4 bezeichnet) stellt zudem eine besonders hohe Übertragungsqualität sicher, da die Funksignale nicht oder nur in geringem Maße durch umgebendes Körpergewebe abgeschottet werden. Außerdem wird für die Antenne 32 durch deren Einbettung in die Gehäuseschale 4 kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Die Gehäuseschale 4 kann daher besonders klein dimensioniert sein.
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In 4 ist das Hörgerät 2 in montiertem Zustand gezeigt, wobei die Face-Plate 6 in der Darstellung teilweise aufgeschnitten dargestellt ist, um die Lage der Antenne 32 sichtbar zu machen.
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Die Face-Plate 6 umfasst ein angedeutetes Batteriefach 40, das über eine stirnseitig angeordnete Klappe 41 zum Batteriewechsel zugänglich ist. Der Darstellung ist zu entnehmen, dass die Nut 22 zur Frontseite 10 hin von der aufgesetzten Face-Plate 6, konkret durch deren Umfangsrand 18, verschlossen ist. Die Antenne 32 ist somit im Montagezustand durch die Face-Plate 6 gegen Umgebungseinflüsse (Schmutz, Feuchtigkeit) geschützt.
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Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Hörgeräts 2 wird zunächst die Gehäuseschale 4 (gemäß 2) mit der an der Oberkante der Gehäuseschale 4 umlaufenden Nut 22 gefertigt. Dabei ist in der zur Maßanfertigung der Gehäuseschale 4 üblicherweise verwendeten Modelling-Software eine Zusatzfunktion implementiert, die dazu dient, die Umfangslänge der Stirnfläche 16 mit der notwendigen Länge der Antenne 32 zu vergleichen. Sollte die Umfangslänge zur geeigneten Dimensionierung der Nut 22 nicht ausreichen, wird die Nut 22 beispielsweise spiralförmig oder in einer Wellenform in die Stirnfläche 16 eingebracht.
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Anschließend wird das Funk-Modul 30 (gemäß 3) in die Gehäuseschale 4 eingesetzt, wobei die Antenne 32 in die Nut 22 eingelegt wird, und wobei die Antenne 32 sowie das Funk-Modul 30 adhäsiv an der Gehäuseschale 4 fixiert werden.
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Weiterhin werden in an sich herkömmlicher Weise die weiteren Hörgerätekomponenten in die Gehäuseschale 4 eingesetzt, die zunächst überdimensioniert vorgefertigte Face-Plate 6 auf die Gehäuseschale 4 aufgeklebt, und umfänglich auf die Kontur der Gehäuseschale 4 zugeschnitten.
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In einer alternativen Verfahrensvariante werden die Antenne
32 und vorzugsweise auch die Signalverarbeitungseinheit
31 während der Herstellung der Gehäuseschale
4 in diese integriert, wobei die Gehäuseschale
4 in einem generativen Fertigungsverfahren zunächst nur teilweise aufgebaut wird, wobei anschließend das Funk-Modul
30 eingesetzt wird, und wobei der Aufbau der Gehäuseschale
4 erst danach vollendet wird. Die Integration erfolgt dabei beispielsweise wie in
DE 10 2014 216 086 A1 beschrieben. In diesem Fall kann die Antenne
32 insbesondere auch vollständig von dem Material der Gehäuseschale
4 umschlossen werden.
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In einer weiteren Alternative wird die Gehäuseschale 4 in einem Spritzgussprozess aus Kunststoff hergestellt. In diesem Fall wird die Gehäuseschale 4 typischerweise nicht als Maßanfertigung hergestellt, sondern als für eine Vielzahl gewöhnlicher Anatomien des Gehörgangs passendes Standardteil. Dabei ist wiederum entweder das Gehäuseteil 4 mit der Nut 22 zum Einlegen der Antenne 32 versehen, oder die Antenne 32 und optional auch die Signalverarbeitungseinheit 31 sind als Einlegeteile vorgesehen und werden bei der Herstellung der Gehäuseschale 4 umspritzt.
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Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich, ist auf diese Ausführungsbeispiele gleichwohl aber nicht beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Hörgerät
- 4
- Gehäuseschale
- 6
- Face-Plate
- 8
- Umfangswand
- 10
- Frontseite
- 11
- Montageöffnung
- 14
- Gehäuserand
- 16
- Stirnfläche
- 18
- Umfangsrand
- 21
- Gehäuseinnenraum
- 22
- Nut
- 25
- Durchbruch
- 26
- Innenfläche
- 27
- Öffnung
- 30
- Funk-Modul
- 31
- Signalverarbeitungseinheit
- 32
- (RF-)Antenne
- 40
- Batteriefach
- 41
- Klappe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014216086 A1 [0036]
