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Die Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung, bspw. in Form eines Hörhilfegeräts.
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Hörvorrichtungen dienen üblicherweise zur Ausgabe eines Tonsignals an das Gehör des Trägers dieser Hörvorrichtung. Die Ausgabe erfolgt dabei mittels eines Ausgabewandlers, meist auf akustischem Weg über Luftschall mittels eines Lautsprechers (auch als „Hörer“ oder „Receiver“ bezeichnet). Häufig kommen derartige Hörvorrichtungen dabei als sogenannte Hörhilfegeräte (auch kurz: Hörgeräte) zum Einsatz. Dazu umfassen die Hörvorrichtungen normalerweise einen akustischen Eingangswandler (insbesondere ein Mikrofon) und einen Signalprozessor, der dazu eingerichtet ist, das von dem Eingangswandler aus dem Umgebungsschall erzeugte Eingangssignal (auch: Mikrofonsignal) unter Anwendung mindestens eines üblicherweise nutzerspezifisch hinterlegten Signalverarbeitungsalgorithmus derart zu verarbeiten, dass eine Hörminderung des Trägers der Hörvorrichtung zumindest teilweise kompensiert wird. Insbesondere im Fall eines Hörhilfegeräts kann es sich bei dem Ausgabewandler neben einem Lautsprecher auch alternativ um einen sogenannten Knochenleitungshörer oder ein Cochlea-Implantat handeln, die zur mechanischen oder elektrischen Einkopplung des Tonsignals in das Gehör des Trägers eingerichtet sind. Unter dem Begriff Hörvorrichtungen fallen zusätzlich insbesondere auch Geräte wie z.B. sogenannte Tinnitus-Masker, Headsets, Kopfhörer und dergleichen.
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Typische Bauformen von Hörvorrichtungen, insbesondere Hörgeräten, sind Hinter-dem-Ohr- („HdO“- oder „BTE“-) und In-dem-Ohr- („IdO“- oder „ITE“-) Hörvorrichtungen. Diese Bezeichnungen zielen auf die bestimmungsgemäße Trageposition ab. So weisen Hinter-dem-Ohr-Hörvorrichtungen ein (Haupt-) Gehäuse auf, das hinter der Ohrmuschel getragen wird. Hier kann in Modelle unterschieden werden, deren Lautsprecher in diesem Gehäuse angeordnet ist. Die Schallausgabe an das Ohr erfolgt dabei üblicherweise mittels eines Schallschlauchs, dessen Ende im Gehörgang positioniert getragen wird, sowie in Modelle, die einen externen Lautsprecher, der im Gehörgang platziert wird, aufweisen. In-dem-Ohr-Hörvorrichtungen weisen hingegen ein Gehäuse auf, das in der Ohrmuschel oder sogar vollständig im Gehörgang getragen wird.
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Insbesondere bei Hörhilfegeräten für Personen mit starker Hörminderung kommen - meist bei BTE-Hörgeräten - besonders leistungsfähige Lautsprecher zum Einsatz, die einen vergleichsweise hohen Schalldruckpegel (bspw. von mindestens etwa 90 dB SPL) erzeugen können. Damit der erzeugte Schall nicht auf andere Komponenten, insbesondere auf das oder das jeweilige Mikrofon rückwirkt, sind die Lautsprecher in einer zusätzlichen Einhausung („Lautsprecherbox“) innerhalb des Gehäuses der Hörvorrichtung angeordnet. In dieser Lautsprecherbox ist der Lautsprecher üblicherweise mittels eines Elastomerüberzugs aufgehängt und/oder nur punktuell abgestützt, um eine Übertragung von Körperschall auf die anderen Komponenten zu vermeiden. Zudem ist der Lautsprecher mit seinem Schallausgangsstutzen - meist sogar unabhängig von der Lautsprecherbox - mittels eines internen Schallleitungselements, meist ein flexibler Schlauch, an eine Schallausgangsöffnung der Hörvorrichtung, bei einem BTE meist an einen vom BTE-Gehäuse zum Ohr führenden Schallschlauch angebunden.
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Gerade bei solchen besonders leistungsfähigen Lautsprechern kommt es allerdings häufig unter anderem zu sogenannten Pumpeffekten in den flexiblen Schallleitungselementen, die die erzielbare Verstärkung reduzieren. Teilweise kommt es aufgrund von Körperschall zu einem Feedback („Rückkopplung“) im Bereich von etwa 1 bis 2 kHz und einer Luftschall-Rückkopplung (auch als open loop gain feedback bezeichnet) im Bereich von etwa 3-5 kHz.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hörvorrichtung anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hörvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das einen Gehäuseinnenraum umhüllt, sowie einen Lautsprecher zur Erzeugung von akustischen Signalen. Die Hörvorrichtung weist des Weiteren ein durch eine Dämpfungsmatte gebildetes, d. h. zumindest eine solche aufweisendes, Dämpfungselement auf, das dem Lautsprecher und einer Wandung des Gehäuses oder einer (insbesondre innerhalb des Gehäuses angeordneten) Lautsprecherbox zwischengelagert ist. Die Dämpfungsmatte weist dabei wenigstens eine mit einem Fluid gefüllte Dämpferkammer auf.
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Dadurch, dass die Dämpfungsmatte eine fluidgefüllte und dem Lautsprecher und der Wandung zwischengelagerte Dämpferkammer aufweist, kann diese vorteilhafterweise Vibrationen und/oder Stöße in der Richtung zwischen Lautsprecher und Wandung aufnehmen und insbesondere im Vergleich zu lediglich aus einem Elastomer gebildeten Lagerungselementen auch zu einem höheren Grad absorbieren. Dadurch können auch Bewegungen des Lautsprechers in Flächenrichtung der Dämpfungsmatte reduziert werden.
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Vorzugweise ist der Lautsprecher nur mit einer Seitenfläche mittels des Dämpfungselements gegen die Wandung abgestützt (oder: gelagert). Andere Seitenflächen des Lautsprechers sind dabei vorzugsweise frei von Kontakt mit der Wandung oder anderen Bauelementen, insbesondere nicht zum Dämpfungselement gehörigen Elementen, der Hörvorrichtung. Dadurch wird eine Übertragung von Vibrationen auf andere Bauelemente der Hörvorrichtung vermindert.
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Bevorzugt handelt es sich bei der Wandung, gegen die der Lautsprecher mittels des Dämpfungselements gelagert ist, um eine Außenwandung insbesondere des Gehäuses der Hörvorrichtung. Diese weist eine vergleichsweise hohe Steifigkeit und im Vergleich zum Lautsprecher auch hohe Masse auf, so dass dadurch auch eine effektive Dämpfung von Vibrationen ermöglicht wird.
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Bevorzugt handelt es sich bei der Hörvorrichtung um ein BTE-Hörhilfegerät, kurz als „BTE“ bezeichnet.
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In einer bevorzugten Ausführung weist die Dämpfungsmatte eine aus einem ersten Elastomer gebildete Stützschicht auf. Diese Stützschicht bildet zwischen dem Lautsprecher und der Lautsprecherbox wenigstens eine (oder die) mit einem Fluid gefüllte Dämpferkammer.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist diese Stützschicht eine Anzahl von säulenartigen Stützelementen auf. Diese stützen die Dämpferkammer gegen den Lautsprecher, die Wandung oder eine Deckschicht der Dämpfungsmatte ab. Anders ausgedrückt tragen die Stützelemente dazu bei, dass die Dämpferkammer ihre bestimmungsgemäße Form zumindest im bestimmungsgemäßen Normalgebrauch beibehält. Insbesondere tragen die Stützelemente auch dazu bei, unter Belastung diese auch gleichmäßig über die (oder zumindest nahezu die) gesamte Fläche der Dämpfungsmatte zu verteilen. Ferner tragen die Stützelemente auch dazu bei, eine Schubfestigkeit des Dämpfungselements zu erhöhen.
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In einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung bildet die Stützschicht vorzugsweise eine Wanne. Unter „Wanne“ wird dabei vorzugsweise verstanden, dass die Stützschicht seitliche eine Vertiefung begrenzende Wände aufweist. Vom Boden der Wanne, also von deren „Wannenboden“, stehen die vorstehend beschriebenen Stützelemente empor. Des Weiteren ist die Wanne mittels einer Deckschicht verschlossen, die vorzugsweise aus einem zweiten, gegenüber dem ersten Elastomer steiferen Elastomer gebildet ist.
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Vorzugsweise ist das Dämpfungselement in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt, wobei zunächst die Stützschicht in Form der Wanne (mit den darin ausgebildeten Stützelementen) ausgebildet wird und anschließend mit der Deckschicht - in einem zweiten Spritzgießvorgang - verschlossen wird.
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Alternativ ist die Deckschicht nachträglich, bspw. in einer Art Siegelungsprozess mit der Wanne verbunden.
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Vorzugsweise weist die Stützschicht - insbesondere in einer die Vertiefung der Wanne begrenzenden Wand - eine Injektionsöffnung auf, durch die hindurch die Dämpferkammer mit dem Fluid befüllt ist. Diese Injektionsöffnung ist dabei mittels eines selbstheilenden Elastomers, bspw. einem selbstheilenden Gummi, verschlossen. Optional ist die gesamte Stützschicht aus dem selbstheilenden Elastomer gebildet. Das selbstheilende Elastomer bildet dabei eine Art Druckventil oder „Dichtung“, so dass nach einer Injektion des Fluids die Injektionsöffnung automatisch verschlossen wird. Solche selbstheilenden Elastomere sind bspw. für Verschlüsse von Blutentnahmeröhrchen oder dergleichen bekannt. Bspw. basieren die „Selbstheilungseffekte“ solcher Elastomere auf der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen.
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In einer zweckmäßigen Ausführung weist das Dämpfungselement wenigstens eine, insbesondere aus dem zweiten Elastomer gebildete, Halteschlaufe auf. Mittels dieser Haltschlaufe ist der Lautsprecher gegen die Dämpfungsmatte gehalten. Vorzugsweise ist die Halteschlaufe in ihrer Form bereits der Außengeometrie des Lautsprechers angepasst. Insbesondere bildet die Halteschlaufe also eine rechteckförmige Form aus. Vorzugsweise weist das Dämpfungselement zwei derartige Halteschlaufen auf.
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In einer alternativen Ausführung ist der Lautsprecher auf das Dämpfungselement aufgeklebt.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist der Lautsprecher ein offenes Frontvolumen auf und ist vorzugsweise in der vorstehen genannten, innerhalb des Gehäuses angeordneten Lautsprecherbox angeordnet. In diesem Fall fehlt dem Lautsprecher insbesondere eine vollständige Seitenfläche (insbesondere die zur Lautsprechermembran benachbarte), so dass die Halterung mittels der einen oder der zwei Halteschlaufen nicht möglich wäre oder den positiven Effekt des offenen Frontvolumens zumindest verringern würde.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung, insbesondere der Ausführung des Lautsprechers mit dem offenen Frontvolumen, ist der Lautsprecher ohne Schallschlauch innerhalb der Lautsprecherbox angeordnet. Dadurch wird eine Übertragung von Vibrationen, insbesondere aufgrund sogenannter Pump-Effekte des Schallschlauches oder auch durch akustisches Feedback aufgrund von Luftdruckänderungen aufgrund solchen Pumpens, und oder eine dadurch bedingte Begrenzung der erzielbaren Verstärkung vermieden oder zumindest verringert.
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Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer schematischen Darstellung eine Hörvorrichtung,
- 2 in einer schematischen Teilschnittansicht die Hörvorrichtung,
- 3 in einer perspektivischen Detailansicht einen Lautsprecher und ein Dämpfungselement der Hörvorrichtung,
- 4 in einer schematischen Explosionsdarstellung das Dämpfungselement, und
- 5 in einer schematischen Teilschnittdarstellung eine Lautsprecherbox und einen Lautsprecher eines weiteren Ausführungsbeispiels der Hörvorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Hörvorrichtung in Form eines Hörhilfegeräts, konkret eines hinter dem Ohr eines Nutzers zu tragenden Hörhilfegeräts (kurz auch als Hörgerät, hier als „BTE 1“ bezeichnet), dargestellt. Das BTE 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem elektronische Komponenten des BTE 1 angeordnet sind. Bei diesen elektronischen Komponenten handelt es sich beispielsweise um zwei Mikrofone 4, einen Lautsprecher 6, einen Signalprozessor 8 und ein Batteriemodul 10. Die Mikrofone 4 dienen im bestimmungsgemäßen Betrieb des BTE 1 zum Empfang von Umgebungsschall und Wandlung dessen in elektrische Eingangssignale (auch: „Mikrofonsignale MS“), die von dem Signalprozessor 8 (auch als „Controller“ bezeichnet) verarbeitet (insbesondere gefiltert, frequenzabhängig verstärkt und/oder gedämpft etc.) werden. Die verarbeiteten Eingangssignale werden anschließend als Ausgangssignale AS an den Lautsprecher 6 ausgegeben und von diesem in Schallsignale gewandelt und an das Gehör des Nutzers weitergegeben.
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Um die Mikrofone 4 vor Rückkopplungen („Feedback“) mit dem Lautsprecher 6 zu schützen, ist dieser in einer innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Lautsprecherbox (kurz: „Box 12“) eingeschlossen. In dieser Box 12 ist der Lautsprecher 6 mittels eines nachfolgend näher beschriebenen Dämpfungselements 14 möglichst vibrationsentkoppelt befestigt.
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Grundsätzlich kann die Box 12 aber auch entfallen.
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Wie aus 2 zu erkennen ist, schließt an einen Schallausgangsstutzen 15 des Lautsprechers 6 ein Schallschlauch 16 an, der zur Leitung des vom Lautsprecher 6 erzeugten Luftschalls in einen weiteren vom Gehäuse 2 zum Ohr des Nutzers führenden Schallschlauch 18 dient.
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Der Lautsprecher 6 ist außerdem in der Box 12 an eine Bodenwand 26 der Box 12 (s. auch 5) angebunden, die wiederum an der Außenwand des Gehäuses 2 anliegt. Dabei ist das vorstehend genannte Dämpfungselement 14 zwischengeschaltet.
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Das Dämpfungselement 14 umfasst eine Dämpfungsmatte (s. auch 4). Diese ist durch eine Dämpfungsschicht 30 (auch: „Stützschicht“) aus einem ersten Elastomer mit vergleichsweise geringer Shore-Härte gebildet und weist eine etwa rechteckige Wanne auf, von deren Wannenboden 31 als Stützstruktur mehrere Säulen 32 emporstehen, die einen etwa sanduhrartigen Längsschnitt aufweisen (s. 2). Die Wanne ist von einer Deckschicht 34 aus einem zweiten Elastomer mit höherer Shore-Härte verschlossen, so dass der Wanneninnenraum eine gasgefüllte Dämpfungskammer 36 bildet, die von den Säulen 32 getragen oder gestützt wird.
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Zur Fertigung des Dämpfungselements 14 wird zunächst die Dämpfungsschicht 30 ausgebildet, bspw. spritzgegossen. Anschließend wird die von der Dämpfungsschicht 30 gebildete Wanne mit der Deckschicht 34 verschlossen, bspw. in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren oder indem die Deckschicht 34 auf die Dämpfungsschicht 30 gesiegelt wird. Anschließend wird ein Fluid, insbesondere ein Gas, eine Flüssigkeit oder auch eine Mischung aus Gas und Flüssigkeit, über einen Injektionskanal 38 (oder: Injektionsöffnung) in die Dämpferkammer 36 injiziert. Der Injektionskanal 38 ist dabei mittels eines selbstheilenden Elastomers verschlossen, so dass sich der Injektionskanal 38 nach dem Entfernen einer Injektionslanze (oder: Kanüle etc.) selbsttätig wieder verschließt.
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Zur Halterung des Lautsprechers 6 sind im in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Halteschlaufen 40 an der Deckschicht 34 angebunden, insbesondere gemeinsam mit dieser ausgeformt. Diese Haltschlaufen 40 sind dabei derart ausgebildet, dass der Lautsprecher 6 - unter diese Halteschlaufen 40 geschoben - kraftschlüssig - d. h. mittels einer Klemmwirkung - von diesen an der Deckschicht 34 gehalten wird.
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Das Dämpfungselement 14 ist - wenn die Box 12 nicht vorhanden ist - an eine Wandung, konkret deren Innenseite, des Gehäuses 2 oder aber der Box 12, konkret deren Bodenwand 26, geklebt.
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In 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Innerhalb der Box 12 ist hier kein Schallschlauch 16 zwischen dem Lautsprecher 6 und einer Schallaustrittsöffnung 42 der Box 12 vorhanden. Dazu wird eine Übertragung von Vibrationen über den Schallschlauch auf die Box 12 und damit auf das Gehäuse 2 des BTE 1 sowie darüber wiederum auf die Mikrofone 4 verhindert oder verringert. Außerdem kann innerhalb der Box 12 auch kein schalldruckbedingtes Pumpen des Schallschlauchs auftreten, was einerseits zu einem Leistungsverlust und andererseits zu einer luftgetragenen Rückkopplung führen kann.
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Da kein Schallschlauch innerhalb der Box 12 vorhanden ist, kann auch der Lautsprecher 6 angepasst werden. Deshalb ist der Lautsprecher 6 mit offenem Frontvolumen ausgebildet, indem ein „Deckel“ des Lautsprechergehäuses, der oberhalb der Schallabgabeseite einer Lautsprechermembran 44 angeordnet wäre, fehlt. Der Lautsprecher 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als „balanced armature reciever“ dargestellt. Das offene Frontvolumen ermöglicht eine hohe Empfindlichkeit des BTE 1 im Bereich hoher Frequenzen, insbesondere im Sprachbereich. Aufgrund des offenen Frontvolumens fehlt auch der Schallaustrittsstutzen 15. Vibrationen des Lautsprechers 6 in Richtung auf die Schallaustrittsöffnung 42 werden somit nicht über den Schallautrittsstutzen 15 und den Schallschlauch 16 auf die Box 12 übertragen.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Lautsprecher 6 nicht mittels der Halteschlaufen 40 gehaltert. Diese sind hier nicht vorhanden. Vielmehr ist der Lautsprecher 6 an das Dämpfungselement 14 geklebt, insbesondere an die Deckschicht 34.
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Das Dämpfungselement 14 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 5 mit der Bodenwand 26 verklebt und der Lautsprecher 6 wiederum mit dem Dämpfungselement 14.
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Eine Öffnung 46 der Box 12 zur Durchführung von Anschlussdrähten 48 zum Lautsprecher 6 ist mittels einer Gummi-Einlage 50 hinreichend dicht verschlossen.
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Die Box 12 ist außerdem aus einem weichmagnetischen Metall mit hoher Permeabilität gebildet.
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Wie aus 2, 3 und 5 hervorgeht, ist der Lautsprecher 6 jeweils nur mit einer Seitenwand gegen die Wandung des BTE 1 gelagert.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- BTE
- 2
- Gehäuse
- 4
- Mikrofon
- 6
- Lautsprecher
- 8
- Signalprozessor
- 10
- Batteriemodul
- 12
- Box
- 14
- Dämpfungselement
- 15
- Schallaustrittsstutzen
- 16
- Schallschlauch
- 18
- Schallschlauch
- 26
- Bodenwand
- 30
- Dämpfungsschicht
- 31
- Wannenboden
- 32
- Säule
- 34
- Deckschicht
- 36
- Dämpfungskammer
- 38
- Injektionskanal
- 40
- Halteschlaufe
- 42
- Schallaustrittsöffnung
- 44
- Lautsprechermembran
- 46
- Öffnung
- 48
- Anschlussdraht
- 50
- Gummi-Einlage
- MS
- Mikrofonsignal
- AS
- Ausgangssignal
