DE3741180A1 - Elektroakustischer wandler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler zur Schallerzeugung und/oder Verstärkung für das Ohr.

Elektroakustische Wandler zur Schallumsetzung und/oder Ver­ stärkung für das Ohr sind beispielsweise in Form von auf dem Markt befindlichen Hörgeräten oder Hörhilfen bekannt. Derar­ tige Hörgeräte besitzen ein Mikrophon zur Aufnahme der aku­ stischen Energie und zur Umwandlung in elektrische Signale, die in einem Verstärker verstärkt und danach wieder in Schallsignale umgesetzt werden, so daß die Schallereignisse auf ein höheres Schallpegelniveau angehoben und damit auch für Schwerhörige noch gehört werden können. Eine Art dieses Hörgeräts ist das Taschenhörgerät, bei dem der Hörer über eine flexible Leitung mit dem eigentlichen Gerät und der Versorgungseinheit, etwa einer Batterie oder einem wieder­ aufladbaren Akkumulator verbunden ist. Der Hörer seinerseits wird dabei ins Ohr eingeführt. Derartige Taschenhörgeräte sind kosmetisch nicht zufriedenstellend, da die Verbindungs­ leitung zwischen dem im Ohr eingesteckten Hörer und dem Ge­ rät, welches der Benutzer in der Oberbekleidung am Körper trägt, für jedermann sichtbar ist. Darüber hinaus ist es für den Benutzer auch unpraktisch und lästig, den Hörer mit der Verbindungsleitung aus einer Tasche der Oberbekleidung zum Ohr zu verlegen, und dies jedesmal, wenn er sich ankleidet.

Im Gegensatz zu den Taschengeräten sind auch Kopf-Hörgeräte bekannt, bei denen alle Bauelemente in einem einzigen Gehäu­ se untergebracht sind. Diese Kopfgeräte werden hinter dem Ohr als sogenannte Hinter-Ohr-Hörgeräte, in den Bügeln einer Brille als sogenannte Hörbrille oder in der Ohrmuschel und im äußeren Gehörgang als sogenanntes Im-Ohr-Hörgerät getra­ gen. Obgleich diese Ausführungsformen von Hörgeräten einen kompakteren Aufbau aufweisen, so bleiben sie aus kosmeti­ schen Gründen unbefriedigend. Bei keinem dieser Geräte ist es möglich, zu verbergen, daß eine Hörhilfe getragen bzw. verwendet wird, da die Geräte trotz aller Bemühungen immer noch sichtbar sind und auffallen.

Ausgehend von den herkömmlichen Hörgeräten liegt der Erfin­ dung daher die Aufgabe zugrunde, einem elektroakustischen Wandler zur Schallerzeugung und/oder Verstärkung für das Ohr zu schaffen, der für Dritte nicht sichtbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wandler in einem dem Ohr nahegelegenen Knochen implantiert ist. Erfindungsgemäß wird der für die Aufnahme des Wandlers vorgesehene Knochen operativ mit einer Knochenhöhle verse­ hen, der miniaturisierte Wandler eingesetzt und das Opera­ tionsfeld dann wieder völlig verschlossen. Der Wandler liegt dann unsichtbar unter der Haut.

Vorzugsweise ist der Wandler im Knochen hinter der Ohrmu­ schel, dem sogenannten Mastoidknochen, implantiert.

Der implantierte Wandler kann über eine elektrische Leitung mit einer außerhalb des Knochens angeordneten Stromversor­ gungseinheit verbunden sein. Die Stromversorgungseinheit kann beispielsweise eine Batterie oder ein Akkumulator sein, der wiederaufladbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stromversorgungsein­ heit ebenfalls an einer Stelle des Kopfes oder des Körpers implantiert und damit für Dritte unsichtbar angeordnet ist. Batterien und Akkumulatoren weisen heutzutage derart kleine Abmessungen auf, daß sie beispielsweise in Ohrnähe, etwas oberhalb des Haaransatzes unter der Haut implantiert sein können.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung ist die Stromversorgungseinheit jedoch zusammen mit dem Wandler im Knochen implantiert. Die Stromversorgungseinheit und der Wandler sind dabei vorzugsweise ein einheitliches Bauteil, so daß die Implantation dieses Bauteils das Implan­ tieren der Stromversorgungseinheit mitumfaßt.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Wandler einen Stutzen aufweist, der vom implantierten Wandler durch den Knochen nach außen ragt. Dieser Stutzen oder Ausleger kann beispielsweise noch im Bereich der Ohrmuschel, etwa unter dem Haaransatz, etwas aus der Haut herausragen.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Wandler über den Stutzen ein- oder verstellbar ist. Dazu kann am Außenende des Stut­ zens ein entsprechender Knopf vorgesehen sein. Die Verstel­ lung kann eine Lautstärkeeinstellung aber auch andere Ein­ stellmöglichkeiten, wie eine Klangblendeneinstellung zur Veränderung der Klangcharakteristik und/oder die Ein- und Ausschaltung umfassen. Im Falle, daß die Stromversorgungs­ einheit nicht zusammen mit dem Wandler implantiert ist, kann die den Wandler mit der Versorgungseinheit verbindende Lei­ tung über bzw. durch diesen Stutzen geführt werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darin, daß die zusammen mit dem Wandler implantierte Versorgungseinheit aufladbar ist, und daß die Aufladung über den Stutzen erfolgt. Normalerweise reicht eine aufladbare Versorgungseinheit, die beispielsweise einen Akkumulator enthält, für einen 24- bis 48-Stundenbetrieb aus. Die Aufla­ dung kann mittels eines Aufladegeräts über den Stutzen ent­ weder im Schlaf oder abends beim Lesen oder beim Fernsehen durchgeführt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Schall durch einen Schallaustrittskanal abgegeben, der sich vom implantierten elektroakustischen Wandler durch die Gehör­ gangwand in den Gehörgang erstreckt. Auf diese Weise ist wiederum sichergestellt, daß keine äußerlich sichtbaren Gegenstände oder Anordnungen sichtbar sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Wandler einen Kno­ chenübertragungsvibrator aufweist. Die Umwandlung der gege­ benenfalls verstärkten elektrischen Signale erfolgt in die­ sem Falle nicht in akustische Wellen, die über die Luft übertragen werden, sondern in Vibrationen, die vom Knochen­ übertragungsvibrator übertragen und als Körperschall fortge­ pflanzt werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Kno­ chenübertragungsvibrator unmittelbar auf dem Labyrinthblock anzubringen. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den Knochenübertragungsvibrator auf der knöchernen Außenhülle der Schnecke anzubringen. Auf diese Weise wird eine optimale Übertragung des Schalls erreicht. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform der Erfindung auch deshalb, weil da­ durch eine akustische Rückkopplung, das sich durch starkes Pfeifen ausdrückt, mit Sicherheit vermieden wird.

Im Hinblick auf die letztgenannten Ausführungsformen der Er­ findung mit einem Knockenschallübertrager bzw. einem Kno­ chenübertragungsvibrator sei darauf hingewiesen, daß derar­ tige Knochenschall-Übertragungsgeräte an sich bekannt sind, etwa bei der Verwendung eines Hörgeräts in Form einer Hör­ brille oder eines Andruckfederbügels. In diesen Fällen wird der Schall über einen Vibrator von außen durch die Haut auf den Knochen hinter der Ohrmuschel gebracht. Diese bekannten Wandler mit Knochenschallübertragung sind jedoch, wie be­ reits ausgeführt, keineswegs unsichtbar. Darüber hinaus hängt es auch von den mechanischen Gegebenheiten und An­ druckverhältnissen ab, ob und wie stark der Schall vom Vi­ brator auf den Knochen übertragen werden kann. All diese Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen Wandler mit Kno­ chenübertragungsvibrator nicht vorhanden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Wandler ein Hörverstärkungsgerät zur künstlichen Schallverstärkung ist. Im Zusammenhang damit ist es vorteilhaft, daß das Hörverstärkungsgerät ein Mikrophon zur Aufnahme und Umwandlung der akustischen Energie in eine elektrische Größe aufweist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch einen Schalleintrittskanal gekennzeichnet, der sich von einem äußeren Bereich des Gehörgangs durch die Gehör­ gangwand zum Mikrophon des Hörverstärkungsgeräts erstreckt. Da der Eintritt des Schalleintrittskanals im Gehörgang liegt, ist er von außen nicht sichtbar, so daß eine weitere kosmetische Sicherheit für den Patienten geschaffen werden kann.

Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers besteht darin, daß der Wandler ein elektrisches Signale aufnehmender elektrischer Empfän­ ger ist, der die elektrischen Signale in akustische Signale umsetzt. Vorzugsweise kommen hierbei Hochfrequenzempfänger, beispielsweise Rundfunkempfänger usw., in Betracht. Der er­ findungsgemäße Einsatz des elektroakustischen Wandlers als elektrischer Empfänger ist beispielsweise sehr vorteilhaft für die Unterrichtung und das Ansprechen von Schwerhörigen, ohne daß dafür eine elektrische Verbindung erforderlich ist. Auch hier ist wieder sichergestellt, daß der elektrische Empfänger auf Grund der Implantation völlig unsichtbar ist. Der in dieser Weise ausgebildete elektroakustische Wandler als elektrischer Empfänger kann jedoch auch für die ver­ schiedensten anderen Aufgaben verwendet werden, beispiels­ weise zur Steuerung und Unterrichtung von Personen, ohne daß Dritte hiervon Kenntnis erlangen.

Gemäß einer Ausführungsform dieser Anwendungsweise des elek­ troakustischen Wandlers ist die Empfangsantenne des elektri­ schen Empfängers zusammen mit diesem im Knochen implantiert. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, die Empfangsan­ tenne im Stutzen anzuordnen. Auch ist es möglich, daß die Empfangsantenne durch den Stutzen nach außen ragt, wenn dies für die Empfangsverhältnisse erforderlich sein sollte.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die durch den Stutzen nach außen ragende Empfangsantenne mit einem Brillengestell verbunden ist. Das Brillengestell kann in diesem Falle aus einem Metall sein und gleichzeitig als Teil der Empfangsantenne dienen, so daß dadurch die Emp­ fangseigenschaften der Antenne verbessert werden können, ohne daß die Empfangsantenne selbst in Erscheinung tritt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der elektroakustische Wandler ein sogenannter Tinnitus-Masker ist. Derartige Masker sind Geräte, die wie Hörgeräte getragen werden und einen Ton produzieren. Eingesetzt werden diese Masker bei Personen, die an Ohrgeräuschen (Tinnitus) leiden. Derartige Masker überlagern mit Hintergrundmusik oder einem Hintergrundston die subjektiv gehörten Geräusche, die summenden, klingenden, rauschenden, pfeifenden und zischenden Klangcharakter haben und auch sehr komplex sein können. Durch die Tonproduktion des Maskers werden diese Geräusche "maskiert", da derartige Töne angenehmer empfunden werden als das Ohrgeräusch selbst. Durch die Möglichkeit der Ein- und Verstellung des Maskers hinsichtlich Lautstärke, Klangcharakterzusammensetzung, Frequenz usw. über den Stutzen ist jederzeit und nachsteuerbar eine Anpassung der erzeugten Töne möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der einzigen Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläu­ tert.

Die Figur zeigt einen teilweisen Querschnitt durch das menschliche Ohr. Von der Ohrmuschel 1 führt der Gehörgang 2 zum Trommelfell 3. Oberhalb des Gehörgangs 2 befindet sich der Schädelknochen 4, dessen an den Gehörgang 2 angrenzender Bereich der sogenannte Mastoid 5 ist. Im Mastoid 5 ist eine Knochenhöhle 6 operativ ausgebildet, in der sich der elek­ troakustische Wandler 7 in Form eines Hörgeräts befindet. Vom elektroakustischen Wandler 7 ragt ein Stutzen 8 durch den Schädelknochen 4 nach außen und endet hinter der Ohrmuschel 1 unmittelbar an der Kopfhaut. Am Außenende des Stutzens 8 kann sich ein Knopf 9 zum Einstellen des Verstärkers befinden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel eines Hörverstär­ kungsgeräts ist ein Schalleintrittskanal 10 vorgesehen, der sich von der Schalleintrittsöffnung 11 zu einem Mikrophon des Hörverstärkungsgeräts 7 erstreckt. Durch diesen Schall­ eintrittskanal 10 gelangt der Schall zum Mikrophon, wird dort in ein elektrisches Signal umgesetzt, das in einer Ver­ stärkerschaltung des Hörverstärkungsgeräts 7 verstärkt wird. Das verstärkte Signal wird dann wiederum in ein Schallsignal überführt und gelangt über einen Schallaustrittskanal 12 in den Gehörgang und auf das Trommelfell 3.

Ersichtlich ist das gesamte Hörverstärkungsgerät 7 voll­ kommen unsichtbar in einem Knochenbereich des Schädel­ knochens implantiert. Der Schalleintrittskanal 10 und die Schalleintrittsöffnung 11 ist von außen nicht sichtbar, ebenso wenig wie der Schallaustrittskanal 12, so daß das gesamte System in keiner Weise in Erscheinung tritt. Lediglich hinter dem Ohr ragt der Stutzen 8 hervor, der jedoch von der Ohrmuschel 1 abgedeckt ist und gegebenenfalls unter dem Haaransatz liegt.

Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, einen Knochenüber­ tragungsvibrator vorzusehen, der auf dem Labyrinthblock 13 oder auf der knöchernen Außenhülle der Gehörschnecke 14 an­ gebracht ist, so daß ein direkter Körperschall auf die Hör­ organe aufgebracht wird, ohne daß dazu die Funktion des Trommelfells 3 erforderlich wäre. Gemäß dieser Ausführungs­ form ist selbstverständlich der Schallaustrittskanal 12 entbehrlich.

Eine Abwandlung und zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung besteht weiterhin darin, einen Wandler 15 vorzusehen, der direkt unter der Haut auf den Knochen angebracht ist. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, einen Wandler 16 auf einer hinter der Ohrmuschel 1 befindlichen Hautpartie zu tragen, der durch ein Kabel 17, welches durch die Haut geht, mit Vibratoren verbunden sein kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, lediglich eine Stromversorgungseinheit oder Energiequelle unter der Haut auf dem Knochen oder hinter der Ohrmuschel 1 auf einer Hautpartie anzubringen.

Selbstverständlich ist die Implantation und Anbringung nicht nur eines Wandlers, sondern mehrerer Wandler, beispielsweise an jedem Ohr einen, möglich. Im Falle der Ausführungsform, bei der der elektrische Wandler ein Tinnitus-Masker ist, kann dieser mit einem Hörgerät verbunden sein. Auch weitere Kombinationen hier erwähnter Ausführungsformen und zusätzlicher möglicher Ausgestaltungen unterliegen dem Erfindungsgedanken.

Claims (21)

1. Elektroakustischer Wandler zur Schallerzeugung und/oder -verstärkung für das Ohr, dadurch kennzeichnet, daß der Wandler (7) in einem dem Ohr nahegelegenen Knochen (4) implantiert ist.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wandler (7) im Mastoid-Knochen (5) implantiert ist.

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) über eine elektrische Leitung mit einer außerhalb des Knochens (4 bzw. 5) angeordneten Stromversorgungseinheit verbunden ist.

4. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversor­ gungseinheit am Kopf oder Körper implantiert ist.

5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinheit zusammen mit dem Wandler (7) im Knochen (4 bzw. 5) implantiert ist.

6. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) einen Stutzen (8) aufweist, der durch den Knochen (4 bzw. 5) nach außen ragt.

7. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) über den Stutzen (8) ein- bzw. verstellbar ist.

8. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammen mit dem Wandler (7) implantierte Stromversorgungseinheit auflad­ bar ist, und daß die Aufladung über den Stutzen (8) er­ folgt.

9. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Schallaustrittskanal (12), der sich vom implantierten Wandler (7) durch die Gehörgangwand in den Gehörgang (2) erstreckt.

10. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) einen Knochenübertragungsvibrator aufweist.

11. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Knochenübertragungsvibrator auf dem Labyrinthblock (13) angebracht ist.

12. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Knochenübertragungsvibrator auf der knöchernen Außenhülle der Gehörschnecke (14) ange­ bracht ist.

13. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) ein Hörverstärkungsgerät zur künstlichen Schallverstärkung ist.

14. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hörverstärkungsgerät ein Mikrophon zur Aufnahme und Umwandlung der akustischen Energie in eine elektrische Größe aufweist.

15. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 13 oder 14, ge­ kennzeichnet durch einen Schalleintrittskanal (10), der sich von einem äußeren Bereich des Gehörgangs (2) durch die Gehörgangwand zum Mikrophon des Hörverstärkungsge­ räts (7) erstreckt.

16. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) ein elektrisches Signale aufnehmender elektrischer Empfänger ist, der die elektrischen Signale in akustische Signale umsetzt.

17. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Empfangsantenne des elektrischen Empfängers zusammen mit diesem im Knochen (4 bzw. 5) im­ plantiert ist.

18. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Empfangsantenne im Stutzen (8) an­ geordnet ist.

19. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Empfangsantenne durch den Stutzen (8) nach außen ragt.

20. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die durch den Stutzen (8) nach außen ragende Empfangsantenne mit einem Brillengestell verbun­ den ist.

21. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) ein Tinnitus-Masker zur Behandlung von Ohrgeräuschen ist.