DE3744745A1 - Elektroakustischer wandler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler zur Erzeugung von Schall und/oder elektrischen Signalen.

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, einen elektroakustischen Wandler zur Erzeugung von Schall und/oder elektrischen Signalen 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 Schallaustritts- oder Schalleintrittskanal abgegeben oder zugeführt, der sich vom implantierten elektroakustischen Wandler durch die Gehörgangwand 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 in Schall oder umgekehrt erfolgt in diesem Falle nicht in akustische Wellen, die über die Luft übertragen werden, sondern in Vibrationen, die vom Knochenübertragungsvibrator übertragen und als Körperschall fortgepflanzt werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Knochenübertragungsvibrator 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 Knochenschallübertrager 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 oder umgekehrt übertragen werden kann. All diese Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen Wandler mit Knochenübertragungsvibrator nicht vorhanden.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der elektroakustische Wandler ein elektrische Signale abgebender elektrischer Sender ist. Auf diese Weise ist es möglich, Sender für Außenstehende unbemerkt zu tragen und zu betreiben. Entsprechend der Ausführungsform, bei der der elektroakustische Wandler als elektrischer Empfänger ausgeführt ist, kann gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung die Sendeantenne zusammen mit dem Sender im Knochen implantiert, im Stutzen angeordnet sein oder durch den Stutzen nach außen ragen, wobei die Möglichkeit besteht, die durch den Stutzen nach außen ragende Sendeantenne mit einem Brillengestell zu verbinden, das als vergrößerte und optimierte Sendeantenne dienen kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die Stromversorgungseinheit auf einer Hautpartie hinter der Ohrmuschel anzubringen, so daß sie jederzeit von außen erreichbar und auswechselbar ist, ohne daß ein chirurgischer Eingriff, sei er auch noch so klein, zum Auswechseln der Einheit erforderlich wäre. Da die Einheit hinter der Ohrmuschel angeordnet und heutzutage extrem klein ausgeführt ist, ist sie für Außenstehende ebenfalls nicht sichtbar.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Wandler (7) direkt unter der Haut auf dem Knochen angeordnet. Vorteilhaft erfolgt dies ebenfalls hinter dem Ohr. Die Wandler sind aufgrund des heutigen Fortschritts der Mikroelektronik gegebenenfalls so klein ausführbar, daß sie praktisch als dünne Scheiben unter der Haut auf dem Knochen angebracht und befestigt werden können.

Es ist jedoch nicht nur möglich, elektroakustische Wandler in der dargestellten Weise anzubringen und zu implantieren. Ausführungsformen bestehen auch darin, allgemein elektronische Mikrogeräte, beispielsweise Mikrochips, Mikrorechner und/oder Meßgeräte im Körper und insbesondere in einem Knochen, vorteilhafterweise in Ohrnähe zu implantieren.

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 weiter 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.

Die Erfindung wurde anhand einer Implantation eines Hörver­ stärkungsgeräts im Zusammenhang mit einem menschlichen Ohr dargestellt und beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch zahl­ reiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise ist es auch möglich, einem Tier, etwa einem Rennpferd, in der beschriebenen Weise einen elektrische Signale aufnehmen­ den elektrischen Empfänger zu implantieren, über den Steu­ er- und Leitsignale an das Ohr des Tiers leitungslos über­ tragen werden können. Es ist weiterhin möglich, nicht nur Empfänger, sondern auch Sender in der gleichen Weise erfin­ dungsgemäß für eine unsichtbare Anbringung zu implantieren.

Claims (19)

1. Elektroakustischer Wandler zur Erzeugung von Schall und/oder elektrischen Signalen, dadurch gekennzeichnet, 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 Schallaustritts- oder Schalleintrittskanal (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 elektrische Signale abgebender elektrischer Sender ist.

14. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sendeantenne des elektrischen Senders zusammen mit diesem in Knochen (4 bzw. 5) implantiert ist.

15. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne im Stutzen (8) angeordnet ist.

16. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne durch den Stutzen (8) nach außen ragt.

17. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Stutzen (8) nach außen ragende Sendeantenne mit einem Brillengestell verbunden ist.

18. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversor­ gungseinheit auf einer Hautpartie hinter der Ohrmuschel angebracht ist.

19. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (7) direkt unter der Haut auf dem Schädelknochen (4) angeordnet ist.