DE102018221726A1

DE102018221726A1 - Audiovorrichtung mit akustischem Ventil

Info

Publication number: DE102018221726A1
Application number: DE102018221726.2A
Authority: DE
Inventors: Christopher Monti; Shehab Albahri; Erik Wiederholtz; Charles King; Christopher Jones; Timothy Wickstrom; Thomas Miller; Brenno Varanda
Original assignee: Knowles Electronics LLC
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-07-04
Also published as: DE202018107148U1; CN209390261U; US10939217B2; CN110049393A; US20190208343A1

Abstract

Ein Hörgerät wie eine Hörhilfe, eine Ohrmuschel, ein Kopfhörer oder ein anderes tragbares Gerät wird bereitgestellt, zu dessen Komponenten die folgenden gehören: ein akustischer Wandler mit einer Entlüftungsöffnung, der zum Erzeugen von Schall betreibbar ist, ein Gehäuse des akustischen Wandlers mit einem Schallloch und ein in dem Gehäuse angeordnetes betätigbares akustisches Ventil, wobei das akustische Ventil betätigbar ist, um den Schalldurchgang durch die akustische Entlüftung zu ändern, um den Zustand des Hörgeräts zwischen einem offenen Entlüftungszustand und einem geschlossenen Entlüftungszustand so zu ändern, dass die Betätigung des Ventils eine akustische Charakteristik des Hörgeräts ändert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft allgemein Audiovorrichtungen und insbesondere Audiovorrichtungen, die unterschiedliche Betriebsmodi aufweisen.
Figurenliste
Für ein vollständigeres Verständnis der Offenbarung sollte auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen gilt:

1 ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt, wobei das Hörgerät teilweise im Gehörgang des Benutzers angeordnet ist;
2 ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 1 gezeigten Hörgeräts in verschiedenen Zuständen zeigt;
3 ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
8 ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 8 gezeigten Hörgeräts im offenem und geschlossenem Zustand zeigt;
10 ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 10 gezeigten Hörgeräts im offenem und geschlossenem Zustand zeigt;
12 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 12 gezeigten Hörgeräts im offenem und geschlossenem Zustand zeigt;
14 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
15 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 14 gezeigten Hörgeräts im offenem und geschlossenem Zustand zeigt;
16 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt;
17 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Frequenz und der Kopplungsreaktion des in 16 gezeigten Hörgeräts im geschlossenen, eingeschränkt offenen und weniger eingeschränkt offenen Zustand zeigt; und
18 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hörgerät gemäß einem in der Offenbarung dargelegten Beispiel darstellt.

Elemente in den Figuren sind der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet oder umfassen alle Merkmale, Optionen oder Anhänge. Zum Beispiel können die Abmessungen und/oder die relative Positionierung einiger der Elemente in den Figuren relativ zu anderen Elementen übertrieben sein, um das Verständnis verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Gemeinsame, aber wohlbekannte Elemente, die in einer kommerziell möglichen Ausführungsform nützlich oder notwendig sind, werden häufig nicht dargestellt, um eine weniger sperrigere Ansicht dieser verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Die hierin verwendeten Ausdrücke und Ausdrücke haben die gewöhnliche technische Bedeutung, wie sie solchen Ausdrücken und Ausdrücken von Fachleuten auf dem technischen Gebiet, wie sie oben dargelegt sind, zugeordnet ist, außer wenn hierin anderweitig unterschiedliche spezifische Bedeutungen dargelegt wurden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Hörgeräte, die mit einem zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand betätigbaren Ventil konfigurierbar sind, wobei die Betätigung des Ventils eine akustische Eigenschaft des Hörgeräts ändert. In einigen Ausführungsformen stellt das Ventil einstellbare interne Lautstärken bereit, die die Reaktion und die maximale Ausgangsleistung (MPO) eines akustischen Wandlers erhöhen können, indem der akustische Wandler mit einem größeren inneren Volumen versehen wird, durch Öffnen des akustischen Ventils zum akustischen Koppeln des inneren Volumens mit einem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses, wie beispielsweise der Umgebungsatmosphäre, oder mit einem geschlossenen Volumen innerhalb des Gehäuses, je nach Bedarf. Das Ventil kann vor Ort (in situ) betätigbar sein, ohne das Hörgerät vom Ohr des Benutzers entfernen zu müssen, um sich zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand einzustellen, abhängig von den Wünschen des Benutzers oder einem anderen Kontext, in dem verschiedene Zustände unterschiedliche akustische Eigenschaften des Hörgeräts liefern.
Die Lehren der vorliegenden Offenbarung sind allgemein auf Hörgeräte anwendbar, die einen elektroakustischen Wandler enthalten, der in einem Gehäuse angeordnet ist und einen Abschnitt aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Ohr des Benutzers eine Dichtung bildet. Die Dichtung kann durch eine Ohrkuppel oder einen anderen Abschnitt des Hörgeräts gebildet werden. In einigen Ausführungsformen ist das Hörgerät ein Empfänger-in-Kanal-Gerät („receiver-in-canal“, RIC) zur Verwendung in Kombination mit einem Hinter-dem-Ohr-Gerät („behind-the-ear“, BTE), das eine Batterie und eine elektrische Schaltung enthält, die mit dem RIC-Gerät über einen Stecker verbunden ist, der sich über das Ohr des Benutzers erstreckt. Das RIC umfasst typischerweise einen elektroakustischen Wandler, der in einem Gehäuse angeordnet ist und einen Abschnitt aufweist, der zum wenigstens teilweise Einführen in den Gehörgang eines Benutzers konfiguriert ist. In anderen Ausführungsformen ist das Hörgerät ein In-dem-Ohr-Gerät („in-the-ear“, ITE) oder ein Vollständig-im-Kanal-Gerät („completely-in-canal“, CIC), das den Wandler, die elektrischen Schaltungen und alle anderen Komponenten enthält. In einer anderen Ausführungsform ist das Hörgerät ein Hinter-dem-Ohr-Gerät („behind-the-ear“, BTE), das den Wandler, die elektrischen Schaltungen und alle anderen Komponenten enthält, mit Ausnahme eines Schallschlauchs, der sich in das Ohr erstreckt. Die Lehren der vorliegenden Offenbarung sind auch auf Ohrbügelgeräte, Ohrhörer, Ohrstöpsel, Ohrmuscheln, drahtlose Headsets und In-Ear-Geräte neben anderen tragbaren Geräten anwendbar, die Ton abgeben. Diese und andere anwendbare Hörgeräte umfassen typischerweise einen elektroakustischen Wandler, der zur Tonerzeugung betreibbar ist.
In Ausführungsformen, die einen elektroakustischen Wandler enthalten, umfasst der Wandler im Allgemeinen eine Membran, die ein Volumen innerhalb eines Gehäuses des Hörgeräts in ein Vordervolumen und ein Hintervolumen trennt. Ein Motor betätigt die Membran in Reaktion auf ein Anregungssignal, das an den Motor angelegt wird. Durch die Betätigung der Membran wird Luft aus einem Volumen des Gehäuses über ein Schallloch des Hörgeräts in das Ohr des Benutzers geleitet. Ein solcher Wandler kann ausgebildet sein als ein ausgeglichener Ankerempfänger („balanced armature receiver“) oder als dynamischer Lautsprecher unter anderen bekannten und zukünftigen Wandlern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Hörgerät, wie beispielsweise ein Hörgerät, eine Ohrmuschel, ein Kopfhörer oder ein anderes tragbares Gerät, einen akustischen Wandler mit einer Entlüftungsöffnung, ein Gehäuse des akustischen Wandlers mit einem Schallloch und ein im Gehäuse angeordnetes, betätigbares akustisches Ventil. Das akustische Ventil ist betätigbar, um den Schalldurchgang durch die akustische Entlüftung zu ändern, um den Zustand des Hörgeräts zwischen einem geöffneten Entlüftungszustand und einem geschlossenen Entlüftungszustand zu ändern, so dass die Betätigung des Ventils eine akustische Eigenschaft des Hörgeräts ändert.
In einer Ausführungsform umfasst der akustische Wandler ein Wandlergehäuse mit einer Schallöffnung und einer Membran, die ein inneres Volumen des Hörgeräts in ein Hintervolumen und ein Vordervolumen trennt. Das Vordervolumen und das Hintervolumen werden durch ein Wandlergehäuse definiert. Das Wandlergehäuse kann ein diskretes Gehäuse sein, das in einem Gehäuse des Hörgeräts angeordnet ist, oder das Wandlergehäuse kann ganz oder teilweise durch das Hörgerätegehäuse definiert sein. Im Allgemeinen kann das Gehäuse mehrere Teile umfassen, die zusammengenommen die Außenfläche des Gehäuses, akustische Lüftungsdurchgänge und in einigen Ausführungsformen das gesamte Wandlergehäuse oder einen Teil davon bilden. Die Entlüftungsöffnung ist durch das Gehäuse angeordnet und akustisch mit dem Innenvolumen gekoppelt. Das Gehäuse hat ein Schallloch, an das das Vordervolumen des Wandlergehäuses akustisch gekoppelt ist. Das Gehäuse hat auch einen Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er wenigstens teilweise im Ohr eines Benutzers angeordnet ist, so dass der Schall von der Schallöffnung des Vordervolumens durch das Schallloch in das Ohr des Benutzers gelangt, wenn der Abschnitt des Gehäuses wenigstens teilweise in dem Ohr des Benutzers angeordnet ist. Das Akustikventil hat eine erste Öffnung, die über die Entlüftungsöffnung des Wandlergehäuses mit dem inneren Volumen des Wandlers akustisch gekoppelt ist, so dass das Ventil akustisch mit einem Volumen außerhalb des Wandlergehäuses gekoppelt ist. In einem Aspekt der Ausführungsform ist die akustische Impedanz zwischen dem inneren Volumen des Wandlers und dem Volumen außerhalb des Wandlergehäuses größer, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, als wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet. In einem weiteren Aspekt der Ausführungsform ändert die Betätigung des Ventils eine akustische Ausgabe des Hörgeräts.
In einer Ausführungsform ist das Ventil des Hörgeräts über die Entlüftungsöffnung mit dem Vordervolumen des Wandlers akustisch gekoppelt. In einer Ausführungsform hat das Hörgerät eine akustische Nennleistung, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet. Die akustische Nennleistung weist eine erste Resonanzfrequenz auf, die im offenen Zustand des Ventils abnimmt. Wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, nimmt die akustische Ausgabe des Hörgeräts bei höheren Frequenzen als der ersten Resonanzfrequenz ab. In einer anderen Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ein geschlossenes Volumen innerhalb des Gehäuses. Schall wird freier zwischen der vorderen Lautstärke des Schallkopfs und der geschlossenen Lautstärke übertragen, wenn sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet als wenn das Ventil im geschlossenen Zustand ist.
In einer Ausführungsform hat das Hörgerät eine akustische Nennleistung, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet. Das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ist ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses, beispielsweise der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Ohrs des Benutzers und des Gehäuses, wenn ein Teil des Gehäuses wenigstens teilweise im Ohr des Benutzers angeordnet ist. Der Schall geht im geöffneten Zustand des Ventils ungehindert zwischen dem effektiv unbeschränkten Volumen und dem Schallloch über als im geschlossenen Zustand des Ventils. Die akustische Ausgabe des Hörgeräts nimmt in einem weiten Frequenzbereich ab, wenn das Ventil geöffnet ist. Wenn es sich bei dem Hörgerät beispielsweise um eine Ohrmuschel handelt, die Musik abspielt, wird der Schall aus dem unbegrenzten Volumen durch die Ohrmuschel geleitet, während die Schallausgabe, die in diesem Fall die Musik ist, die die Ohrmuschel spielt, verringert wird, um dem Benutzer das Hören von Gesprächen mit Personen zu erleichtern. In einer anderen Ausführungsform ist eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere zwischen dem Volumen außerhalb des Gehäuses und dem Ventil angeordnet.
In einer Ausführungsform ist das akustische Ventil über die Entlüftungsöffnung mit dem Hintervolumen akustisch gekoppelt. In einer anderen Ausführungsform hat das Hörgerät eine akustische Nennleistung, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet. Die akustische Nennleistung umfasst eine erste Resonanzfrequenz. Wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, weist das Hörgerät eine neue erste Resonanzfrequenz auf und eine akustische Ausgabe des Hörgeräts wird bei Frequenzen erhöht, die unter der neuen ersten Resonanzfrequenz liegen. In einer Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ein geschlossenes Volumen innerhalb des Gehäuses. In einer anderen Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses. In einer Ausführungsform ist eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere zwischen dem Volumen außerhalb des Gehäuses und dem Ventil angeordnet.
In einer Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses. Der Schalldurchgang zwischen dem Wandler und dem unbegrenzten Volumen wird im geschlossenen Zustand des Ventils stärker gedämpft als im offenen Zustand des Ventils. In einer anderen Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses. Der Schalldurchgang zwischen dem unbegrenzten Volumen und dem Schallloch wird im geschlossenen Zustand des Ventils relativ gedämpft als im offenen Zustand des Ventils. In noch einer anderen Ausführungsform ist ein akustischer Dämpfer zwischen der Entlüftungsöffnung des akustischen Wandlers und dem Volumen außerhalb des Wandlergehäuses angeordnet. Der akustische Dämpfer wird verwendet, um einen Frequenzgang im Hörgerät zu glätten oder auf andere Weise zu gestalten. In einer Ausführungsform ist der Wandler ein ausgeglichener Ankerempfänger mit einem Motor in dem Hintervolumen. In einer Ausführungsform bildet wenigstens ein Teil des Gehäuses wenigstens einen Teil des Wandlergehäuses. In einer anderen Ausführungsform ist das Volumen außerhalb des Wandlergehäuses in das Ventil integriert.
In einer Ausführungsform hat das Hörgerät zwei Entlüftungsöffnungen: eine erste Entlüftungsöffnung, die durch das Wandlergehäuse angeordnet und mit dem Vordervolumen akustisch gekoppelt ist, und eine zweite Entlüftungsöffnung, die durch das Wandlergehäuse angeordnet ist und akustisch mit dem Hintervolumen gekoppelt ist. Das Hörgerät hat auch ein akustisches Ventil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventil zwei Öffnungen hat: eine erste Öffnung, die über die erste Entlüftungsöffnung mit dem Vordervolumen akustisch gekoppelt ist, und eine zweite Öffnung, die über die zweite Entlüftungsöffnung mit dem Hintervolumen akustisch gekoppelt ist.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 100, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist und das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb eines Gehäuses ist. Das Hörgerät 100 ist eine Höranordnung, die unter anderem ein RIC, eine Ohrmuschel oder eine Kopfhörer -Anordnung umfasst, jedoch nicht darauf beschränkt ist, die zum wenigstens teilweisen Einsetzen an oder in das Ohr eines Benutzers konfiguriert sind, so dass, wenn sich das Hörgerät 100 in einem geschlossenen Zustand befindet, Geräusche, die zwischen dem Gehörgang im Inneren des Gehörgangs und der Umgebungsatmosphäre wandern, im Wesentlichen blockiert werden können, während das Hörgerät 100 verwendet wird. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 100 einen akustischen Wandler 102 mit einer Entlüftungsöffnung 104, einem Gehäuse 106 und einem betätigbaren akustischen Ventil 108.
In 1 umfasst ein Schall erzeugender elektroakustischer Wandler 102 ein Wandlergehäuse 110 mit einer Abdeckung 111, einer Schallöffnung 112 und einer Schale 113. Allgemeiner kann jedoch das Gehäuse 106 einen Teil oder das gesamte Wandlergehäuse 110 bilden. Der akustische Wandler 102 ist als ausgeglichener Ankerempfänger ausgeführt, der eine Membran 114 umfasst, die das Innenvolumen des Wandlergehäuses 110 in ein Hintervolumen 116 und ein Vordervolumen 118 trennt. Das Vordervolumen 118 wird teilweise durch die Abdeckung 111 und die Membran 112 definiert. Die Schallöffnung 112, die akustisch mit dem Gehörgang gekoppelt ist, sobald das Hörgerät 100 wenigstens teilweise in den Gehörgang eingeführt ist, wird durch die Abdeckung 111 und die Schale 113 des akustischen Wandlers 102 definiert. Das Vordervolumen 118 ist auch akustisch mit der Schallöffnung 112 gekoppelt. Es kann jedoch jeder geeignete schallerzeugende elektroakustische akustische Wandler verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf dynamische Lautsprecher.
In 1 umfasst der Wandler 102 einen Motor 122, der in dem Hintervolumen 116 angeordnet ist. Der Motor 122 umfasst eine Spule 124, die um einen Abschnitt eines Ankers 126 herum angeordnet ist. Ein beweglicher Abschnitt 128 des Ankers 126 ist im Gleichgewicht zwischen den Magneten 130 und 132 angeordnet. Die Magnete 130 und 132 werden von einem Joch 134 gehalten. Die Membran 114 ist beweglich mit einer Stützstruktur 136 des Wandlergehäuses 110 gekoppelt. Das Anlegen eines Anregungssignals an die Spule 124 moduliert das Magnetfeld, was eine Ablenkung des Ankers 126 zwischen den Magneten 130 und 132 bewirkt. Der ablenkende Anker 126 ist mit der innerhalb des Wandlergehäuses 110 angeordneten Membran 114 verbunden, wobei die Bewegung der Membran 114 Luft durch die Schallöffnung 112 des Wandlergehäuses 110 zwingt. Die Bewegung der Membran 112 führt zu Änderungen des Luftdrucks im Vordervolumen 118, wobei akustischer Druck (z.B. Schall) durch die Schallöffnung 112 des Wandlers 102 abgegeben wird. Für die hier beschriebenen Ausführungsformen geeignete Ankerempfänger sind von Knowles Electronics, LLC erhältlich. Vom akustischen Wandler aus erstrecken sich Drähte, die elektrische Signale übertragen, die zum Beispiel ein Ansteuersignal des akustischen Wandlers 102 und einen elektrischen Strom enthalten, um den Zustand des Ventils 108 zwischen dem offenen Zustand und dem geschlossenen Zustand zu ändern.
In 1 umfasst das Gehäuse 106 ein Schallloch 138, die an einem Endabschnitt 140 des Gehäuses 106 angeordnet ist, der an oder in dem Ohr des Benutzers angeordnet ist. Das Schallloch 138 ist akustisch mit dem Vordervolumen 118 gekoppelt, und der durch den akustischen Wandler 102 erzeugte Schall tritt von der Schallöffnung 112 des Vordervolumens 118 durch das Schallloch 138 des Gehäuses 106 in das Ohr des Benutzers aus. Die Entlüftungsöffnung 104 ist mit dem Hintervolumen 116 gekoppelt. Ein akustischer Durchgang 142 erstreckt sich von der Entlüftungsöffnung 104 durch das Gehäuse 106 und ist mit der Umgebungsatmosphäre gekoppelt. Der akustische Durchgang 142 definiert auch ein Volumen außerhalb des Wandlergehäuses 110, das die Entlüftungsöffnung 104 mit dem akustischen Ventil 108 verbindet. Das akustische Ventil 108 ist akustisch mit dem Hintervolumen 116 des Wandlergehäuses 110 gekoppelt. Wenn sich das akustische Ventil 108 im offenen Zustand befindet, ist das Hintervolumen 116 des akustischen Wandlers 102 daher akustisch mit dem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses 110 gekoppelt, das auch die Umgebungsatmosphäre ist. Im geschlossenen Zustand erhöht das Ventil 108 die akustische Impedanz im Entlüftungspfad zwischen der Entlüftungsöffnung 104 und der Umgebungsatmosphäre.
Das Gehäuse 106 umfasst auch eine Düse 144, die den Endabschnitt 140 definiert, der mit einem Ohrstöpsel 146 verbunden ist, die verwendet wird, um den Gehörgang wenigstens teilweise abzudichten, sobald das Hörgerät wenigstens teilweise in das Ohr des Benutzers eingeführt wird. Das Siegel verbessert die Übertragung von niederfrequentem Schall vom Hörgerät zum Ohr des Benutzers. Der Ohrstöpsel 146 kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein, das für die Verwendung des Hörgeräts als geeignet erachtet wird, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schaumstoffe, Silikon, Kunststoff oder Gummi. Es kann jeder geeignete Ohrstöpsel verwendet werden, und verschiedene Formen des Ohrstöpsels können eingesetzt werden, wie etwa Doppel- oder Dreifachflansch-Ohrstöpsel, um eine vollständigere oder zuverlässigere Versiegelung für den Benutzer bereitzustellen, während das Hörgerät wenigstens teilweise in den Gehörgang eingeführt wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Gehäuse 106 ein Mikrofon 148 mit einer Mikrofonöffnung 150, die angeordnet ist, um Umgebungsgeräusche außerhalb des Gehäuses zu erfassen, wenn das Hörgerät verwendet wird. In einem Beispiel ist das Hörgerät eine Hörhilfe, und das Mikrofon wird zum Verstärken des Umgebungsschalls verwendet, bevor der verstärkte Schall vom akustischen Wandler in das Ohr des Benutzers eingespeist wird. In einem anderen Beispiel ist das Hörgerät ein aktiver Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung, der das Mikrofon verwendet, um den Umgebungsklang aufzunehmen, und erzeugt unter Verwendung einer Rauschunterdrückungsschaltung, die ebenfalls mit dem Mikrofon gekoppelt ist, Schallwellen, die um 180 Grad phasenverschoben zu den Schallwellen des ankommenden Umgebungsschalls sind, so dass, wenn die zwei Arten von Schallwellen kombiniert werden, der ankommende Umgebungsschall durch destruktive Interferenz erheblich reduziert wird. In einem anderen Anwendungsfall erfasst das Mikrofon die Stimme des Benutzers zur Verwendung bei der Sprachkommunikation, beispielsweise bei Telefonanrufen.
In 1 befindet sich das akustische Ventil 108 in dem akustischen Durchgang 142 und weist eine erste Öffnung 152 auf, die mit der Entlüftungsöffnung 104 gekoppelt ist. Eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere 154 ist in dem akustischen Durchgang 142 zwischen dem akustischen Ventil 108 und einem effektiv unbegrenzten Volumen oder der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Gehäuses 106 angeordnet, so dass die Barriere 154 als ein Filter wirkt, der das akustische Ventil 108 und den akustischen Wandler 102 wenigstens teilweise vor Verunreinigungen wie Schmutz, Staub, Wasser oder anderen Fremdstoffen schützt, die von der Umgebungsatmosphäre in den akustischen Durchgang 142 gelangen können. Die Barriere 154 kann konfiguriert sein, um eine minimale akustische Impedanz bereitzustellen, oder sie kann konfiguriert sein, um als Dämpfer zu wirken, um die akustische Antwort des Hörgeräts 100 zu beeinflussen. Die Barriere 154 kann aus einem porösen Material bestehen. Ein Dämpfer 156 kann auch in dem akustischen Durchgang 142 zwischen der ersten Öffnung 152 und der Entlüftungsöffnung 104 angeordnet sein. Der Dämpfer 156 kann beispielsweise akustische Stoffschirme sein, die in den akustischen Durchgang 142 eingesetzt werden sollen, bei dem es sich beispielsweise um einen akustischen Schlauch handeln kann. Solche Dämpfungselemente werden verwendet, um den Frequenzgang des Hörgeräts 100 zu glätten oder auf andere Weise zu gestalten. Jedes geeignete akustische Ventil kann für das akustische Ventil 108 verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf das akustische Ventil, wie es offenbart ist in US-Patent Nr. 8798304 , erteilt an Knowles Electronics, LLC. Jeder geeignete akustische Dämpfer kann für den Dämpfer 156 verwendet werden.
2 zeigt einen Graphen 200, der die Änderung einer Kopplungsreaktion des Ventils zeigt, das so konfiguriert ist, dass das Hintervolumen mit dem effektiv unbegrenzten Volumen kommunizieren kann, von dem ein Beispiel in 1 dargestellt ist. Der Graph 200 vergleicht eine Reaktion 202, wenn das Ventil geschlossen ist, mit einer weiteren Reaktion 204, wenn das Ventil offen ist. In diesem Beispiel hat das Hörgerät eine neue Resonanzfrequenz, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, wobei eine akustische Ausgabe des Hörgeräts bei Frequenzen erhöht wird, die unter der neuen Resonanzfrequenz liegen, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 300, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist, das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb eines Gehäuses ist, und ein zweites akustisches Ventil gibt, das akustisch mit einem Entlüftungspfad in dem Hörgerät gekoppelt ist. Das Hörgerät 300 ist eine Höranordnung, die den akustischen Wandler 102 mit der Entlüftungsöffnung 104, ein Gehäuse 302 und ein zweites akustisches Ventil 304 zusätzlich zu dem ersten akustischen Ventil 108 enthält.
In 3 umfasst das Gehäuse 302 ein Schallloch 306 und ein Entlüftungsloch 308, die innerhalb der Düse 144 des Gehäuses 302 angeordnet ist, die im Ohr des Benutzers angeordnet ist. Das Schallloch 306 ist akustisch mit dem Vordervolumen 118 des akustischen Wandlers 102 gekoppelt, und der durch den akustischen Wandler 102 erzeugte Schall tritt von der Schallöffnung 112 des Vordervolumens 118 durch das Schallloch 306 des Gehäuses 302 in das Ohr des Benutzers. Ähnlich zu 1, wenn sich das akustische Ventil 108 im offenen Zustand befindet, ist das Hintervolumen 116 des akustischen Wandlers 102 akustisch mit dem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses 110 gekoppelt, das auch die Umgebungsatmosphäre ist.
In diesem Beispiel befindet sich das zweite akustische Ventil 304 in einem Entlüftungspfad 310, der sich vom Inneren der Düse 144 zu dem anderen Ende des Gehäuses 302 erstreckt, wo das erste akustische Ventil 108 angeordnet ist. Innerhalb der Düse 144 befindet sich ein Abschnitt 312, der im Ohr des Benutzers angeordnet ist und durch eine innerhalb der Düse 144 angeordnete Trennwand 314 in den akustischen Durchgang 142 und den Entlüftungspfad 310 unterteilt ist. Das zweite akustische Ventil 304 hat auch eine erste Öffnung 316, die mit dem Entlüftungsloch 308 gekoppelt ist. Ähnlich wie das erste akustische Ventil 108, wird eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere 318 in dem Entlüftungspfad 310 zwischen dem zweiten akustischen Ventil 304 und einem effektiv unbegrenzten Volumen oder der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Gehäuses 302 angeordnet, so dass die Barriere 318 als ein Filter wirkt, der das zweite akustische Ventil 304 und das Entlüftungsloch 308 vor Verunreinigungen wie Schmutz, Staub, Wasser oder anderen Fremdstoffen schützt, die von der Umgebungsatmosphäre in den Entlüftungspfad 310 eintreten können. In diesem Beispiel kann das Ohr des Benutzers selbst dann, wenn sich das erste akustische Ventil 108 im geschlossenen Zustand befindet, entlüftet und akustisch mit dem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses 302, d.h. der Umgebungsatmosphäre, verbunden werden, indem das zweite akustische Ventil 304 in den offenen Zustand betätigt wird.
Wenn das Ventil 304 geöffnet ist, reduziert die Entlüftung 310 die Okklusion und leitet Umgebungsgeräusche durch, so dass der Benutzer die Geräusche von außerhalb des Hörgeräts hören kann. Des Weiteren wird die Unbequemlichkeit des Einführens und Herausnehmens des Hörgeräts verringert, wenn sich das akustische Ventil im offenen Zustand befindet. Wenn das Ventil 304 geschlossen ist, verhindert die Entlüftung 310 den Durchtritt von Umgebungsgeräuschen und die niederfrequente Ausgabe wird verbessert.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 400, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen von zwei akustischen Wandlern gekoppelt ist, wobei das außerhalb eines Wandlergehäuses liegende Volumen ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb eines Gehäuses ist. Das Hörgerät 400 ist eine Höranordnung, die den ersten akustischen Wandler 102, einen zweiten akustischen Wandler 402 mit einer Entlüftungsöffnung 404, ein Gehäuse 406 und das akustische Ventil 108 enthält.
Der zweite akustische Wandler 402 in diesem Beispiel kann strukturell dem ersten akustischen Wandler 102 ähnlich sein, oder er kann eine andere Art von Wandler sein. Der erste und der zweite Wandler erhöhen die Leistung des Hörgeräts im gleichen oder in verschiedenen Frequenzbereichen. Der zweite akustische Wandler 402 umfasst ein Wandlergehäuse 408, eine Schallöffnung 410, die durch eine Abdeckung 409 und eine Schale 411 des Wandlergehäuses 408 definiert ist, und eine Membran 412, die ein inneres Volumen 418 innerhalb des Wandlergehäuses 408 in ein Hintervolumen 414 und ein Vordervolumen 416 unterteilt. Das Vordervolumen 416 ist akustisch mit der Düse 144 des Gehäuses 406 gekoppelt, und das Hintervolumen 414, das mit der Entlüftungsöffnung 404 gekoppelt ist, ist akustisch mit dem akustischen Ventil 108 und dem Hintervolumen des ersten akustischen Wandlers 102 gekoppelt. In dieser Ausführungsform sind die zwei akustischen Wandler 102 und 402 so angeordnet, dass die Abdeckungen 111 und 409 einander zugewandt sind und der Abstand zwischen den beiden Schallöffnungen 112 und 410 kürzer ist als der Abstand zwischen den beiden Entlüftungsöffnungen 104 und 404, wodurch eine kleinere Düse möglich ist, als es sonst möglich wäre. Ein akustischer Durchgang 422 verbindet die zwei Entlüftungsöffnungen 104 und 404 mit der ersten Öffnung 152 des akustischen Ventils 108.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 500 mit zwei akustischen Ventilen und zwei akustischen Wandlern, in dem jedes akustische Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen eines entsprechenden akustischen Wandlers gekoppelt ist, wobei das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb eines Gehäuses ist. Das Hörgerät 500 ist eine Höranordnung, die den ersten akustischen Wandler 102, den zweiten akustischen Wandler 402, ein Gehäuse 502, das erste akustische Ventil 108 und das zweite akustische Ventil 304 umfasst.
Die Positionen der beiden akustischen Wandler 102 und 402 sind die gleichen wie bei dem in 4 gezeigten Beispiel. Anstatt jedoch die Entlüftungsöffnungen 104 und 404 akustisch mit demselben akustischen Ventil 108 gekoppelt zu haben, ist die erste Entlüftungsöffnung 104 akustisch mit der ersten Öffnung 152 des ersten akustischen Ventils 108 gekoppelt, und die zweite Entlüftungsöffnung 404 ist akustisch mit der ersten Öffnung 316 des zweiten akustischen Ventils 304 gekoppelt. Ein erster akustischer Durchgang 504 koppelt die erste Entlüftungsöffnung 104 mit dem ersten akustischen Ventil 108, und ein zweiter akustischer Durchgang 506 koppelt die zweite Entlüftungsöffnung 404 mit dem zweiten akustischen Ventil 304. In diesem Beispiel gibt es also zwei Sätze akustischer Wandler, akustische Durchgänge und akustischer Ventile.
6 zeigt ein Beispiel eines Hörgeräts 600 mit zwei akustischen Wandlern unterschiedlicher Größe, bei dem nur der größere der beiden akustischen Wandler über eine Entlüftungsöffnung mit einem akustischen Ventil akustisch gekoppelt ist, wobei das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses des größeren akustischen Wandlers ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb eines Gehäuses ist. Das Hörgerät 600 ist eine Höranordnung, die den ersten akustischen Wandler 102, einen zweiten akustischen Wandler 602, ein Gehäuse 604 und das akustische Ventil 108 umfasst.
Wenn ein akustischer Wandler größer ist, ist die Bassreaktion größer als die eines kleineren akustischen Wandlers. Somit ist der größere Wandler, der in diesem Beispiel der erste akustische Wandler 102 ist, akustisch mit der ersten Öffnung 152 des akustischen Ventils 108 gekoppelt, so dass, wenn das akustische Ventil 108 in die offene Position betätigt wird, das Hintervolumen 116 des ersten akustischen Wandlers 102 akustisch mit dem effektiv unbegrenzten Volumen oder der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Gehäuses 604 gekoppelt ist. Der kleinere Wandler in diesem Beispiel, der der zweite akustische Wandler 602 ist, umfasst ein Wandlergehäuse 606, eine Schallöffnung 608, die durch eine Abdeckung 607 und eine Schale 609 des Wandlergehäuses 606 definiert ist, eine Membran 610, die das Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 606 in ein Hintervolumen 612 und ein Vordervolumen 614 aufteilt, und einen Motor 616, der in dem Hintervolumen 612 angeordnet ist. In diesem Beispiel koppelt ein akustischer Durchgang 618 die Entlüftungsöffnung 104 und damit das Hintervolumen 116 des ersten akustischen Wandlers 102 mit dem akustischen Ventil 108. Das Hintervolumen 612 des zweiten Wandlers weist dagegen keine Entlüftungsöffnung auf und ist daher nicht akustisch mit dem akustischen Ventil 108 gekoppelt.
7 zeigt ein Beispiel eines Hörgeräts 700, bei dem der größere akustische Wandler, der in dem in 6 gezeigten Beispiel als symmetrischer Ankerempfänger ausgeführt wurde, durch einen dynamischen Lautsprecher 702 ersetzt wird. Das Hörgerät 700 umfasst einen dynamischen Lautsprecher 702, den kleineren akustischen Wandler 602, ein Gehäuse 706 und das akustische Ventil 108. Der dynamische Lautsprecher 702 hat eine Entlüftungsöffnung 704, die akustisch mit der ersten Öffnung 152 des Schallventils 108 gekoppelt ist, ein Wandlergehäuse 708, eine Membran 710, die ein inneres Volumen des Gehäuses 706 in ein Hintervolumen 712 und ein Vordervolumen 714 trennt, wo eine Schallöffnung 716 mit dem Vordervolumen 714 und dem Ohr des Benutzers gekoppelt ist. Das Wandlergehäuse 708 ist wenigstens teilweise durch einen Abschnitt des Gehäuses 706 definiert, der die Schallöffnung 716 definiert. Der dynamische Lautsprecher 702 umfasst eine ringförmige Schwingspule 718, die die Membran 710 so fixiert, dass die Schwingspule 718 zwischen Abschnitten 720 und 722 aus einem magnetischen Material gehalten wird, die beide an einem Permanentmagneten 724 befestigt sind. In anderen Ausführungsformen können andere Arten von Lautsprechern verwendet werden.
8 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 800, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist, wobei das außerhalb eines Wandlergehäuses liegende Volumen ein geschlossener Hohlraum ist, der sich innerhalb eines Gehäuses befindet. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 800 den akustischen Wandler 102, ein Gehäuse 802 und das akustische Ventil 108. Das Hörgerät 800 unterscheidet sich von den zuvor dargestellten Beispielen von Hörgeräten dadurch, dass das Gehäuse 802 keine Öffnung aufweist, die es ermöglicht, dass das akustische Ventil 108 mit dem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses oder der Umgebungsatmosphäre gekoppelt wird, wenn das Hörgerät 108 wenigstens teilweise in das Ohr des Benutzers eingeführt wird. Daher umfasst das Gehäuse 802 den akustischen Wandler 102 mit der Schallöffnung 112, der akustisch mit dem Ohr des Benutzers gekoppelt ist, einen akustischen Durchgang 804, der von der Entlüftungsöffnung 104 des akustischen Wandlers 102 zur ersten Öffnung 152 des akustischen Ventils 108 führt, und ein geschlossener Hohlraum 806 im Inneren des Gehäuses 802, der ein größeres nicht entlüftetes Hintervolumen 808 für den akustischen Wandler 102 definiert, wenn das akustische Ventil 108 in den offenen Zustand betätigt wird. In diesem Beispiel wird, wenn sich das akustische Ventil 108 im offenen Zustand befindet, das Hintervolumen 116 des akustischen Wandlers 102 effektiv erweitert, um auch das durch den geschlossenen Hohlraum 806 definierte Volumen einzuschließen, was zu einer Reaktion führt, die einem Gerät mit einem größeren Hintervolumen ähnelt. Der akustische Durchgang 804 umfasst auch einen Dämpfer 156, um den Frequenzgang des Hörgeräts 800 zu glätten oder auf andere Weise zu gestalten.
9 zeigt eine grafische Darstellung 900, die die Änderung einer Kopplungsreaktion des Ventils darstellt, das so angeordnet ist, dass das Hintervolumen mit einem geschlossenen Hohlraum kommunizieren kann, von dem ein Beispiel in 8 dargestellt ist. Der Graph 900 vergleicht eine Reaktion 902, wenn das Ventil geschlossen ist, mit einer weitere Reaktion 904, wenn das Ventil geöffnet ist. In diesem Beispiel hat das Hörgerät eine neue Resonanzfrequenz, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, wobei eine akustische Ausgabe des Hörgeräts bei Frequenzen erhöht wird, die unter der neuen Resonanzfrequenz liegen, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.
10 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 1000, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Vordervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist und das außerhalb eines Wandlergehäuses liegende Volumen ein geschlossener Hohlraum ist, der sich innerhalb eines Gehäuses befindet. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 1000 einen akustischen Wandler 1002 mit einer Entlüftungsöffnung 1004, einem Gehäuse 1006 und dem akustischen Ventil 108. Das Gehäuse 1006 umfasst den akustischen Wandler 1002 mit der Schallöffnung 1010, der durch eine Abdeckung 1009 und einer Schale 1011 des Wandlergehäuses 1008 definiert ist. Die Schallöffnung 1010 ist akustisch mit dem Ohr des Benutzers gekoppelt. Die Entlüftungsöffnung 1004 ist durch die Abdeckung 1009 definiert. Eine Membran 1012 des akustischen Wandlers 1002 unterteilt ein Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 1008 in ein Hintervolumen 1014 und ein Vordervolumen 1016. Das Gehäuse 1006 umfasst auch einen geschlossenen Hohlraum 1018 im Inneren des Gehäuses 1006, der mit dem Vordervolumen 1020 gekoppelt ist, wenn das akustische Ventil 108 in den offenen Zustand betätigt wird, wodurch sich eine Reaktion ergibt, die einer Vorrichtung mit einem größeren Vordervolumen ähnelt.
In diesem Beispiel ist der geschlossene Hohlraum 1018 senkrecht zu der Abdeckung 1009 des Wandlergehäuses 1008 angeordnet, es kann jedoch auch jede andere geeignete Konfiguration für den geschlossenen Hohlraum 1018 verwendet werden. In diesem Beispiel wird, wenn sich das akustische Ventil 108 im offenen Zustand befindet, das Vordervolumen 1016 des akustischen Wandlers 1002 effektiv erweitert, um auch das durch den geschlossenen Hohlraum 1018 definierte Volumen einzuschließen. Die Entlüftungsöffnung 1004 umfasst einen Dämpfer 156, um den Frequenzgang des Hörgeräts 1000 zu glätten oder auf andere Weise zu gestalten.
11 zeigt einen Graphen 1100, der die Änderung einer Kopplungsreaktion des Ventils darstellt, das so angeordnet ist, dass das Vordervolumen mit einem zusätzlichen geschlossenen Volumen innerhalb des Gehäuses kommunizieren kann, von dem ein Beispiel in 10 dargestellt ist. Der Graph 1100 vergleicht eine Reaktion 1102, wenn das Ventil geschlossen ist, mit einer weiteren Reaktion 1104, wenn das Ventil geöffnet ist. In diesem Beispiel hat das Hörgerät eine Resonanzfrequenz, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet. Die Resonanzfrequenz nimmt ab, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, und eine akustische Ausgabe des Hörgeräts nimmt bei Frequenzen ab, die höher sind als die neue Resonanzfrequenz, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.
Das Koppeln des Vordervolumens an einen geschlossenen Hohlraum innerhalb des Gehäuses senkt die Resonanzfrequenz und erzeugt ein erhöhtes Ausgangssignal in einem Frequenzband um die neue Resonanzfrequenz. Das geschlossene Volumen verhindert auch, dass Verunreinigungen wie Schmutz, Staub, Wasser oder Fremdkörper in den akustischen Kanal gelangen, wodurch ein Filter nicht erforderlich ist. Das geschlossene Volumen verringert in diesem Fall die drastische Abnahme der Ausgangsleistung in bestimmten Frequenzbereichen und verhindert, dass Schall in den Umgebungsraum gelangt, der von Mikrofonen erfasst werden könnte, die sich auf oder in der Nähe des Hörgeräts befinden.
12 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 1200, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Vordervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist und das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses, oder der Umgebungsatmosphäre ist. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 1200 den akustischen Wandler 1002, ein Gehäuse 1202 und das akustische Ventil 108. Das Gehäuse 1202 umfasst den akustischen Wandler 1002 mit der Schallöffnung 1010, die durch die Abdeckung 1009 und die Schale 1011 des Wandlergehäuses 1008 definiert ist. Die Entlüftungsöffnung 1004 ist durch die Abdeckung 1009 definiert. Eine Membran 1012 des akustischen Wandlers 1002 unterteilt ein Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 1008 in das Hintervolumen 1014 und ein Vordervolumen 1204. Das Gehäuse 1202 umfasst auch einen akustischen Durchgang 1206, in dem das akustische Ventil 108 angeordnet ist. Der akustische Durchgang 1206 definiert ein größeres entlüftetes Vordervolumen 1208 für den akustischen Wandler 1002, wenn sich das akustische Ventil 108 im offenen Zustand befindet. Wenn sich das akustische Ventil 108 im geöffneten Zustand befindet, wird das Vordervolumen 1204 so erweitert, dass es das größere entlüftete Vordervolumen 1208 umfasst, das akustisch mit dem effektiv unbegrenzten Volumen außerhalb des Gehäuses oder der Umgebungsatmosphäre gekoppelt ist. Die Barriere 154 ist zusätzlich an dem Gehäuse 1202 befestigt.
13 zeigt einen Graphen 1300, der die Änderung einer Kopplungsreaktion des Ventils zeigt, die so angeordnet ist, dass das Vordervolumen mit einem effektiv unbegrenzten Volumen kommunizieren kann, von dem ein Beispiel in 12 dargestellt ist. Der Graph 1300 vergleicht eine Reaktion 1302, wenn das Ventil geschlossen ist, mit einer weiteren Reaktion 1304, wenn das Ventil geöffnet ist. Dieses Beispiel ermöglicht den Durchtritt von extern erzeugtem Schall, eine reduzierte Okklusion für den Benutzer und eine reduzierte akustische Ausgabe des Hörgeräts über einen breiten Frequenzbereich, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet. Zum Beispiel kann das Ventil zum Hören von Musik geschlossen sein und offen sein, wenn der Benutzer mit einem Begleiter verbal kommunizieren möchte.
14 zeigt ein Beispiel eines Hörgeräts 1400, bei dem ein akustisches Ventil über zwei Entlüftungsöffnungen akustisch mit dem Vordervolumen und dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist und das außerhalb eines Wandlergehäuses liegende Volumen ein geschlossener Hohlraum ist, der sich innerhalb des Gehäuses befindet. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 1400 den akustischen Wandler 1402 mit einer ersten Entlüftungsöffnung 1404 und einer zweiten Entlüftungsöffnung 1406, einem Gehäuse 1408 und dem akustischen Ventil 108. Der akustische Wandler 1402 umfasst ein Wandlergehäuse 1410, eine Schallöffnung 1412, die durch eine Abdeckung 1411 und eine Schale 1413 des Wandlergehäuses 1410 definiert ist, und eine Membran 1414, die ein Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 1410 in ein Hintervolumen 1416 und ein Vordervolumen 1418 unterteilt. Das Vordervolumen 1418 ist mit der ersten Entlüftungsöffnung 1404 gekoppelt, und das Hintervolumen 1416 ist mit der zweiten Entlüftungsöffnung 1406 gekoppelt. Die zwei Entlüftungsöffnungen 1404 und 1406 sind durch das Wandlergehäuse 1410 definiert und durch einen akustischen Durchgang 1420 miteinander verbunden, der durch das Gehäuse 1408 definiert ist, wo das akustische Ventil 108 angeordnet ist. Die erste Öffnung 152 des akustischen Ventils 108 ist mit der ersten Entlüftungsöffnung 1404 gekoppelt, und die zweite Öffnung 1422 des akustischen Ventils 108 ist mit der zweiten Entlüftungsöffnung 1406 gekoppelt. Das akustische Ventil 108 umfasst auch einen Dämpfer 156, der entweder durch die erste Öffnung 152 oder die zweite Öffnung 1422 angeordnet ist, um den Frequenzgang des Hörgeräts 1400 zu glätten oder auf andere Weise zu gestalten. Einer der Vorteile dieses Beispiels ist, dass das akustische Ventil 108 als Hochpassfilter wirken kann, wenn das akustische Ventil 108 in den offenen Zustand betätigt wird.
15 zeigt einen Graphen 1500, der die Änderung einer Kopplungsreaktion des Ventils zeigt, das so angeordnet ist, dass das Vordervolumen mit dem Hintervolumen kommunizieren kann, ein Beispiel davon ist in 14 dargestellt. Der Graph 1500 vergleicht eine Reaktion 1502, wenn das Ventil geschlossen ist, mit einer weiteren Reaktion 1504, wenn das Ventil geöffnet ist.
16 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 1600, bei dem ein akustisches Ventil über zwei Entlüftungsöffnungen akustisch mit dem Vordervolumen und dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist, wobei das Volumen außerhalb eines Wandlergehäuses ein geschlossenes Volumen ist, das sich innerhalb des Gehäuses befindet und durch ein langes Rohr definiert ist. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 1600 einen akustischen Wandler 1602 mit einer ersten Entlüftungsöffnung 1604 und einer zweiten Entlüftungsöffnung 1606, ein Gehäuse 1608 und das akustische Ventil 108. Der akustische Wandler 1602 umfasst ein Wandlergehäuse 1610, eine Schallöffnung 1612, die durch eine Abdeckung 1611 und eine Schale 1613 des Wandlergehäuses 1610 definiert ist, und eine Membran 1614, die ein Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 1610 in ein Hintervolumen 1616 und ein Vordervolumen 1618 unterteilt. Das Vordervolumen 1618 ist mit der ersten Entlüftungsöffnung 1604 gekoppelt, und das Hintervolumen 1616 ist mit der zweiten Entlüftungsöffnung 1606 gekoppelt. Die zwei Entlüftungsöffnungen 1604 und 1606 sind durch das Wandlergehäuse 1610 definiert und durch einen akustischen Kanal 1620 miteinander verbunden, der durch ein langes Rohr 1622 definiert ist, in dem das akustische Ventil 108 angeordnet ist. Die lange Rohr 1622 kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Kunststoff und Metall, und das lange Rohr 1622 kann ein Teil des Gehäuses 1608 sein oder, falls angebracht, als separate Komponente ausgeführt sein. Die erste Öffnung 152 des akustischen Ventils 108 ist mit der ersten Entlüftungsöffnung 1604 gekoppelt, und die zweite Öffnung 1422 des akustischen Ventils 108 ist mit der zweiten Entlüftungsöffnung 1606 gekoppelt. Einer der Vorteile dieses Beispiels ist, dass das Hörgerät 1600 eine zweite Resonanz erhält, indem das lange Rohr beim Bilden des akustischen Durchgangs verwendet wird, wodurch die akustische Ausgabe bei Frequenzen um die zweite Resonanz erhöht wird.
17 zeigt einen Graphen 1700, der die Änderung einer Kupplungsantwort des Ventils zeigt, das so angeordnet ist, dass das Vordervolumen mit dem Hintervolumen durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 1 Millimeter und einer Länge von 30 Millimetern kommunizieren kann, von dem ein Beispiel in 16 dargestellt ist. Der Graph 1700 vergleicht eine Reaktion 1702, wenn das Ventil geschlossen ist, eine Reaktion 1704, wenn sich das Ventil in einem eingeschränkten offenen Zustand befindet, und eine weitere Reaktion 1706, wenn sich das Ventil in einem weniger eingeschränkten offenen Zustand befindet. Vorteile für diese unterschiedlichen eingeschränkten offenen Zustände umfassen die Verwendung des eingeschränkt offenen Zustands des Ventils als Hochpassfilter und die Verwendung des weniger eingeschränkt offenen Zustands des Ventils, um den Musikbass zu reduzieren und die Sprachverständlichkeit zu erhöhen. Die Vorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie drei separate Zustände hat oder nur zwei der Zustände, die in 17 gezeigt sind.
18 veranschaulicht ein Beispiel eines Hörgeräts 1800, bei dem ein akustisches Ventil über eine Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen eines akustischen Wandlers gekoppelt ist und das außerhalb eines Wandlergehäuses liegende Volumen ein geschlossenes Volumen ist, das mit dem akustischen Ventil ganzheitlich ist. In diesem Beispiel umfasst das Hörgerät 1800 den akustischen Wandler 102, ein Gehäuse 1802 und ein akustisches Ventil 1804. Die Membran 114 unterteilt ein Volumen innerhalb des Wandlergehäuses 110 in ein Hintervolumen 1805 und das Vordervolumen 118, wobei das Vordervolumen 118 akustisch mit der durch die Abdeckung 111 und die Schale 113 definierten Schallöffnung 112 und das Hintervolumen 1805 akustisch mit der Entlüftungsöffnung 104 gekoppelt ist, die durch die Schale 113 definiert ist. Die Entlüftungsöffnung 104 ist akustisch mit einer ersten Öffnung 1808 des akustischen Ventils 1804 durch einen akustischen Durchgang 1806 gekoppelt. In diesem Beispiel ist ein Volumen 1810 innerhalb des akustischen Ventils 1804 mit dem Hintervolumen 1805 gekoppelt, wenn sich das akustische Ventil 1804 im offenen Zustand befindet.
Die Verwendung eines Ventils mit einem großen inneren Hohlraum anstelle eines separaten Hohlraums innerhalb des Hörgeräts ist nicht auf Ausführungsformen beschränkt, bei denen das Ventil an ein Hintervolumen gekoppelt ist. In 18 ist das Ventil 1804 mit dem Hintervolumen 1805 gekoppelt und erzeugt ein ähnliches Ergebnis wie die akustische Vorrichtung von 8, wo das Ventil 108 mit dem Hintervolumen 116 und einem inneren Volumen 808 des Hohlraums 806 gekoppelt ist. In 10 kann das Vordervolumen 1016 anstelle des Volumens 1020 des Hohlraums 1018 mit einem großen inneren Hohlraum eines akustischen Ventils gekoppelt sein.
Wenn der Benutzer die akustischen Eigenschaften des Hörgeräts ändern möchte, kann das im Hörgerät enthaltene akustische Ventil mechanisch oder elektronisch geöffnet werden. Wenn ein elektronisches Ventil verwendet wird, kann das Öffnen und Schließen des Ventils durch eine Vielzahl von Mitteln gesteuert werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Benutzereingaben in das Hörgerät, Benutzereingaben in ein entferntes Gerät, Benutzereingaben in ein verdrahtetes Gerät, und Entscheidungen durch Algorithmen im Gerät oder in einem angeschlossenen Gerät, je nachdem, wie das Gerät verwendet wird. Das angeschlossene Gerät kann über ein Kabel oder drahtlos verbunden sein.
Während die vorliegende Offenbarung und das, was gegenwärtig als die beste Art davon angesehen wird, auf eine Weise beschrieben wurde, die den Besitz der Erfinder begründet und die es dem Durchschnittsfachmann ermöglicht, diese herzustellen und zu verwenden, wird verstanden und erkannt, dass es viele Äquivalente zu den hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen gibt und dass unzählige Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang und dem Geiste der Offenbarung abzuweichen, der nicht durch die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern durch die beigefügten Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8798304 [0020]

Claims

Hörgerät, umfassend: ein Gehäuse mit einem Schallloch; einen Schall erzeugenden elektroakustischen Wandler, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Wandler eine Membran umfasst, die ein inneres Volumen des Gehäuses in ein Hintervolumen und ein Vordervolumen trennt, wobei das Vordervolumen eine Schallöffnung umfasst; eine Entlüftungsöffnung, die akustisch mit dem inneren Volumen gekoppelt ist; wobei das Vordervolumen akustisch mit dem Schallloch des Gehäuses gekoppelt ist, wobei ein Abschnitt des Gehäuses so konfiguriert ist, dass er wenigstens teilweise im Ohr eines Benutzers angeordnet ist, wobei vom Wandler erzeugter Schall von der Schallöffnung des Vordervolumens und durch das Schallloch des Gehäuses austritt; wobei ein akustisches Ventil in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventil eine erste Öffnung aufweist, die über die Entlüftungsöffnung mit dem inneren Volumen akustisch gekoppelt ist, und das Ventil akustisch mit einem Volumen außerhalb des inneren Volumens gekoppelt ist, wobei das Ventil zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand betätigbar ist, wobei die Betätigung des Ventils eine akustische Charakteristik des Hörgeräts ändert.
Hörgerät nach Anspruch 1, wobei die akustische Impedanz zwischen dem inneren Volumen und dem Volumen außerhalb des inneren Volumens größer ist, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, als wenn das Ventil im offenen Zustand ist.
Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betätigung des Ventils eine akustische Ausgabe des Hörgeräts ändert.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventil über die Entlüftungsöffnung mit dem Vordervolumen akustisch gekoppelt ist.
Hörgerät nach Anspruch 4, wobei das Hörgerät eine akustische Nennleistung aufweist, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, wobei die akustische Nennleistung eine erste Resonanzfrequenz umfasst, wobei die erste Resonanzfrequenz verringert wird, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet und wobei eine akustische Ausgabe des Hörgeräts bei Frequenzen verringert wird, die höher als die erste Resonanzfrequenz sind, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.
Hörgerät nach Anspruch 5, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein geschlossenes Volumen innerhalb des Gehäuses ist, wobei Schall zwischen dem Vordervolumen und dem geschlossenen Volumen freier verläuft, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, als wenn das Ventil im geschlossenen Zustand ist.
Hörgerät nach Anspruch 4, wobei das Hörgerät eine akustische Nennleistung aufweist, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses ist, wobei der Schall zwischen dem unbegrenzten Volumen und dem Schallloch freier verläuft, wenn sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet, als wenn das Ventil im geschlossenen Zustand ist und eine akustische Ausgabe des Hörgeräts über einen breiten Bereich von Frequenzen abnimmt, wenn das Ventil im offenen Zustand ist.
Hörgerät nach Anspruch 7, ferner umfassend eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere, die zwischen dem Volumen außerhalb des Gehäuses und dem Ventil angeordnet ist.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das akustische Ventil über die Entlüftungsöffnung akustisch mit dem Hintervolumen gekoppelt ist.
Hörgerät nach Anspruch 9 mit einer akustischen Nennleistung, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, wobei die akustische Nennleistung eine erste Resonanzfrequenz umfasst, wobei das Hörgerät eine neue erste Resonanzfrequenz aufweist, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet, und wobei eine akustische Ausgabe des Hörgeräts bei Frequenzen unter der neuen ersten Resonanzfrequenz erhöht wird, wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.
Hörgerät nach Anspruch 10, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein geschlossenes Volumen innerhalb des Gehäuses ist.
Hörgerät nach Anspruch 10, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses ist.
Hörgerät nach Anspruch 12, ferner umfassend eine schalldurchlässige Verschmutzungsbarriere, die zwischen dem Volumen außerhalb des Gehäuses und dem Ventil angeordnet ist.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses ist, wobei der Schalldurchgang zwischen dem Wandler und dem unbegrenzten Volumen stärker gedämpft wird, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet als wenn sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein effektiv unbegrenztes Volumen außerhalb des Gehäuses ist, wobei der Schalldurchgang zwischen dem unbegrenzten Volumen und dem Schallloch relativ gedämpft wird, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet als wenn das Ventil im offenen Zustand ist.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen akustischen Dämpfer, der zwischen der Entlüftungsöffnung des akustischen Wandlers und dem Volumen außerhalb des inneren Volumens angeordnet ist.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wandler ein ausgeglichener Ankerempfänger ist, der einen Motor in dem Hintervolumen aufweist.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Teil des Gehäuses wenigstens einen Teil des inneren Volumens bildet.
Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen außerhalb des inneren Volumens ein integraler Bestandteil des Ventils ist.
Hörgerät, umfassend: einen akustischen Wandler der ein Wandlergehäuse umfasst, das eine Membran aufweist, die das Wandlergehäuse in ein Hintervolumen und ein Vordervolumen trennt, wobei das Vordervolumen und das Hintervolumen ein inneres Volumen des Wandlergehäuses definieren, wobei das Vordervolumen eine Schallöffnung umfasst; eine erste Entlüftungsöffnung, die durch das Wandlergehäuse angeordnet und akustisch mit dem Vordervolumen gekoppelt ist, und eine zweite Entlüftungsöffnung, die durch das Wandlergehäuse angeordnet ist und akustisch mit dem Hintervolumen gekoppelt ist; ein Gehäuse, das ein Schallloch aufweist, wobei das Vordervolumen des Wandlers akustisch mit dem Schallloch des Gehäuses gekoppelt ist, wobei ein Abschnitt des Gehäuses so konfiguriert ist, dass er wenigstens teilweise im Ohr eines Benutzers angeordnet ist, wobei durch den Wandler erzeugte Schall von der Schallöffnung des Vordervolumens und durch das Schallloch des Gehäuses austritt; ein akustisches Ventil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventil eine erste Öffnung aufweist, die akustisch mit dem Vordervolumen über die erste Entlüftungsöffnung gekoppelt ist, und das Ventil eine zweite Öffnung aufweist, die akustisch mit dem Hintervolumen über die zweite Entlüftungsöffnung gekoppelt ist, wobei das Ventil zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand betätigbar ist, wobei die Betätigung des Ventils eine akustische Charakteristik des Hörgeräts ändert.
Hörgerät nach Anspruch 20, wobei die akustische Impedanz zwischen dem Vordervolumen und dem Hintervolumen größer ist, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, als wenn sich das Ventil im offenen Zustand befindet.