EP0835041A1 - Elektrisches Hörhilfegerät mit Schutzeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung - Google Patents

Elektrisches Hörhilfegerät mit Schutzeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung Download PDF

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EP0835041A1
EP0835041A1 EP96115851A EP96115851A EP0835041A1 EP 0835041 A1 EP0835041 A1 EP 0835041A1 EP 96115851 A EP96115851 A EP 96115851A EP 96115851 A EP96115851 A EP 96115851A EP 0835041 A1 EP0835041 A1 EP 0835041A1
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EP
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hearing aid
filter
amplifier circuit
filter elements
integrated
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EP96115851A
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English (en)
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Inventor
Kunibert Dipl.-Ing. Husung
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Sivantos GmbH
Original Assignee
Siemens Audioligische Technik GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/49—Reducing the effects of electromagnetic noise on the functioning of hearing aids, by, e.g. shielding, signal processing adaptation, selective (de)activation of electronic parts in hearing aid

Definitions

  • the invention relates to an electrical hearing aid with a Housing in which an integrated amplifier circuit is arranged is at least a microphone, switching and / or Connection means, filter means, amplifier means and a voltage source comprises, wherein the amplifier circuit further at least assigned a handset and being one against high frequency electrical waves trained protective device provided is.
  • Parasitic electromagnetic radiation is active in the Components of an electronic hearing aid circuit demodulated.
  • the low-frequency interference signal can then lead to failure or to reduce the functionality of an electrical Guide hearing aid.
  • a shield according to DE-C-43 43 702 provided the hearing aid housing, such that the Hearing aid housing of at least two electrically conductive Parts is formed, which is a high-frequency seal are electrically conductive connectable. Because the hearing aid housing also openings for sound entry and exit as well Openings for switching devices, potentiometers, actuators, programming plugs or the like. and a battery drawer that can be opened or has an accessible battery compartment, has an electromagnetic Housing shielding various problem areas.
  • DE-C-43 43 703 includes a hearing aid that can be worn on the head known a housing in which an amplifier circuit is arranged which is at least one microphone, one handset and one Battery includes, at least one as an electrically conductive Shielding the amplifier circuit against high-frequency Electromagnetic waves designed protective device is such that the protective device for high frequency a conductive connection to an electrical connection of the amplifier circuit, and being in the conductive Connection electrical means are provided, the one form electrical resistance for the high frequency.
  • Modern hearing aid circuits are characterized by highly integrated ones active circuits with only minimal external wiring out. As a rule, therefore, all non-linear ones are located Components within the integrated circuit. Wired High-frequency interference currents can only be in the integrated circuit are demodulated and thus to a Impairment or malfunction of the hearing aid to lead.
  • the invention has for its object in an electrical Hearing aid of the type mentioned the protective device against high-frequency electromagnetic radiation improve.
  • this is achieved in that the integrated Amplifier circuit through filter elements against the Access to wired RF currents is protected, the Filter elements in electrical connections of the amplifier circuit and directly on the integrated circuit (IC) are provided.
  • the protective device of the hearing aid formed according to the invention so that these interfering HF currents shielded or derived from the integrated circuit will. It is important that the electrical connection lines of the integrated hearing aid circuit provided filter elements directly on the integrated Circuit (IC) are arranged.
  • the filter elements can be first or second or higher Be okay.
  • a suitable protective device should be designed in this way be that all connections are covered by it. Because of the complex filtering and the additional condition, Pay attention to short line connections, according to the Invention proposed that a filter substrate in a simple embodiment for example first order is provided, which for all IC connections capacitors with RF quality comprises, which preferably star-shaped to a reference potential are switched. Such a filter substrate plate of low height can be directly under the hearing aid IC placed and directly connected to it electrically be.
  • the hearing aid according to the invention can be a Pocket hearing aid or a hearing aid that can be worn on the body or act as a hearing aid portable on the head, the latter a behind-the-ear (BTE) hearing aid or an in can be wearable (ITE) hearing aid.
  • BTE behind-the-ear
  • ITE in can be wearable
  • Such electrical Hearing aids have a housing 1 in which a microphone 2 or, depending on the version, two microphones or one Microphone and an induction coil, not shown (Telephone coil) is or are.
  • a receiver 4 in the hearing device housing 1 arranged, being in the signal path between the transducers 2, 4 an integrated amplifier and transmission circuit 3, which is, for example, a preamplifier 6, a signal filter block 7 and a switching means 8 for gain adjustment assigned with a volume control 10 are.
  • the integrated amplifier and transmission circuit (IC) of the hearing aid includes one Control and data processing unit 16 and also that Hearing aid according to the illustrated embodiment with an audio input 9 and / or a programming socket.
  • filter elements 11-15 provided the integrated circuit from RF currents protect and derive these interfering HF currents, e.g. to a common reference potential, for example a metallic housing 1 or such a housing section of the Hearing aid for the potential forming mass can be used is.
  • a common reference potential for example a metallic housing 1 or such a housing section of the Hearing aid for the potential forming mass can be used is.
  • a carrier of the amplifier circuit 3 an additional Have ground position in a circuit board of the amplifier circuit.
  • FIGS 2, 3 show exemplary embodiments for the training of the RF filter elements that can be used.
  • HF filter element as a passive filter 17 of the first order or designed as a passive filter 18 of second or higher order be.
  • FIG. 4 A particularly advantageous embodiment of the invention is in Figure 4 shown.
  • the filter elements here capacitors 21 with RF quality, embedded in a filter substrate 22 are.
  • the line connections can be short, preferably the capacitors in the form of a star point can be switched to a reference potential.
  • a such a reference potential can be, for example, an undrawn one Ground position of a circuit board or an electrical Form conductive housing section of the hearing aid housing 1.
  • Hearing aid IC 19 arranged on a filter substrate plate 22, which includes filter elements against conducted RF currents and wherein the electrical connections of the hearing aid IC directly electrically connected to the filter substrate plate are. At 23, these electrical connections are between the filter substrate plate 22 and the electrical connections of the hearing aid IC 19.

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Abstract

Zur Verbesserung der EMV-Festigkeit und zum besonderen Störschutz ist die integrierte Verstärker- und Übertragungsschaltung (3) des Hörhilfegerätes durch Filterelemente (11-15) gegen leitungsgebundene HF-Störströme geschützt, wobei die Filterelemente in elektrischen Anschlüssen (20) der Verstärkerschaltung und unmittelbar am integrierten Schaltkreis vorgesehen sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hörhilfegerät mit einem Gehäuse, in dem eine integrierte Verstärkerschaltung angeordnet ist, die wenigstens ein Mikrofon, Schalt- und/oder Anschlußmittel, Filtermittel, Verstärkermittel und eine Spannungsquelle umfaßt, wobei der Verstärkerschaltung ferner wenigstens ein Hörer zugeordnet und wobei eine gegen hochfrequente elektrische Wellen ausgebildete Schutzeinrichtung vorgesehen ist.
Parasitäre elektromagnetische Strahlung wird in den aktiven Bauelementen einer elektronischen Hörgeräteschaltung demoduliert. Das niederfrequente Störsignal kann dann zum Ausfall bzw. zur Minderung der Funktionsfähigkeit eines elektrischen Hörhilfegerätes führen.
Zur elektromagnetischen Abschirmung eines Hörgerätes gegen Funksignale von fremden Sendegeräten, wie z.B. mobilen Funkgeräten, Autotelefonen, Mikrowellenbestrahlungsgeräten oder sonstiger HF-Sender, ist nach der DE-C-43 43 702 eine Abschirmung des Hörgerätegehäuses vorgesehen, derart, daß das Hörgerätegehäuse von wenigstens zwei elektrisch leitenden Teilen gebildet wird, welche über eine Hochfrequenzdichtung elektrisch leitend verbindbar sind. Da das Hörgerätegehäuse auch Öffnungen für den Schallein- und Schallaustritt sowie Durchbrüche für Schaltmittel, Potentiometer, Steller, Programmierstecker od.dgl. und eine zu öffnende Batterielade oder ein zugängiges Batteriefach aufweist, hat eine elektromagnetische Gehäuseabschirmung verschiedene Problemstellen.
Aus der DE-C-43 43 703 ist ein am Kopf tragbares Hörgerät mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine Verstärkerschaltung angeordnet ist, die wenigstens ein Mikrofon, einen Hörer und eine Batterie umfaßt, wobei wenigstens eine als elektrisch leitende Abschirmung der Verstärkerschaltung gegen hochfrequente elektromagnetische Wellen ausgebildete Schutzeinrichtung vorgesehen ist, derart, daß die Schutzeinrichtung für Hochfrequenz eine leitende Verbindung zu einem elektrischen Anschluß der Verstärkerschaltung aufweist, und wobei in der leitenden Verbindung elektrische Mittel vorgesehen sind, die einen elektrischen Widerstand für die Hochfrequenz bilden.
Moderne Hörgeräteschaltungen zeichnen sich durch hochintegrierte aktive Schaltungen mit nur noch minimaler Außenbeschaltung aus. Somit befinden sich in der Regel alle nichtlinearen Bauelemente innerhalb der integrierten Schaltung. Leitungsgebundene Hochfrequenzstörströme können also nur in der integrierten Schaltung demoduliert werden und somit zu einer Beeinträchtigung bzw. zum Funktionsausfall des Hörgerätes führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Hörhilfegerät der eingangs genannten Art die Schutzeinrichtung gegen hochfrequente elektromagnetische Strahlung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die integrierte Verstärkerschaltung durch Filterelemente gegen den Zugang leitungsgebundener HF-Ströme geschützt ist, wobei die Filterelemente in elektrischen Anschlüssen der Verstärkerschaltung und unmittelbar am integrierten Schaltkreis (IC) vorgesehen sind.
Damit die Funktion einer integrierten Hörgeräteschaltung durch leitungsgebundene HF-Ströme - verursacht durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung, die beispielsweise beim Gebrauch von Mobilfunkgeräten erzeugt wird - nicht beeinträchtigt wird, ist die Schutzeinrichtung des Hörhilfegerätes nach der Erfindung so ausgebildet, daß diese störenden HF-Ströme von der integrierten Schaltung abgeschirmt bzw. abgeleitet werden. Dabei ist es wichtig, daß die dazu in den elektrischen Anschlußleitungen der integrierten Hörgeräteschaltung vorgesehenen Filterelemente unmittelbar am integrierten Schaltkreis (IC) angeordnet sind.
Die Filterelemente können erster oder zweiter oder von höherer Ordnung sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Patentansprüche gekennzeichnet.
Da ein komplexer Hörgeräte-IC sehr viele äußere Anschlüsse besitzt, soll eine geeignete Schutzeinrichtung derart ausgebildet sein, daß von ihr alle Anschlüsse erfaßt werden. Aufgrund der aufwendigen Filterung und der zusätzlichen Bedingung, auf kurze Leitungsverbindungen zu achten, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß in einfacher Ausführung ein Filtersubstrat beispielsweise erster Ordnung vorgesehen ist, welches für sämtliche IC-Anschlüsse Kondensatoren mit HF-Güte umfaßt, welche vorzugsweise sternpunktförmig auf ein Bezugspotential geschaltet sind. Eine derartige Filtersubstratplatte von geringer Bauhöhe kann direkt unter dem Hörgeräte-IC plaziert und unmittelbar mit diesem elektrisch verbunden sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
Es zeigen:
  • Figur 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörhilfegerätes,
  • Figur 2 eine Ausführung eines HF-Filterelementes als passives Filter erster Ordnung,
  • Figur 3 eine Ausführung eines HF-Filterelementes als passives Filter zweiter Ordnung,
  • Figur 4 einen Hörgeräte-IC mit seinen elektrischen Anschlüssen und einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung aus einem Filtersubstrat mit Kondensatoren mit HF-Güte,
  • Figur 5 einen in elektrischer Verbindung auf einer Filtersubstratplatte angeordneten integrierten Hörgeräteschaltkreis.
    • Bei dem Hörhilfegerät nach der Erfindung kann es sich um ein Taschenhörgerät oder um ein am Körper tragbares Hörgerät oder um ein am Kopf tragbares Hörhilfegerät handeln, wobei letzteres ein hinter dem Ohr tragbares (HdO-)Hörgerät oder ein in dem Ohr tragbares (IdO-)Hörgerät sein kann. Solche elektrischen Hörhilfegeräte besitzen ein Gehäuse 1, in dem ein Mikrofon 2 oder je nach Ausführung auch zwei Mikrofone oder ein Mikrofon und eine nicht gezeichnete Induktionsspule (Telefonspule) untergebracht ist bzw. sind. Bei dem Hörhilfegerät nach Figur 1 ist im Hörgerätegehäuse 1 auch ein Hörer 4 angeordnet, wobei sich im Signalweg zwischen den Schallwandlern 2, 4 eine integrierte Verstärker- und Übertragungsschaltung 3 befindet, welcher beispielsweise ein Vorverstärker 6, ein Signalfilter-Block 7 und ein Schaltmittel 8 zur Verstärkungseinstellung mit einem Lautstärkeregler 10 zugeordnet sind. Zur Energieversorgung der Schallwandler 2, 4 und der aktiven weiteren Bauteile der Schaltung 3 dient eine ebenfalls im Gehäuse 1 vorgesehene Spannungsquelle 5, z.B. eine Batterie oder ein Akku. Ferner umfaßt die integrierte Verstärker- und Übertragungsschaltung (IC) des Hörgerätes eine Steuer- und Datenverarbeitungseinheit 16 und außerdem ist das Hörhilfegerät gemäß dem gezeichneten Ausführungsbeispiel mit einem Audioeingang 9 und/oder einer Programmierbuchse ausgestattet.
    Zum Schutz der integrierten Schaltung gegen leitungsgebundene HF-Ströme sind unmittelbar am IC, in dessen elektrischen Anschlüssen 20, wie zum Mikrofon 2, zum Hörer 4, zur Batterie 5, zum Audioeingang 9 und zum Lautstärkeregler 10, Filterelemente 11-15 vorgesehen, die die integrierte Schaltung vor HF-Strömen schützen und diese störenden HF-Ströme ableiten, z.B. auf ein gemeinsames Bezugspotential, wobei beispielsweise ein metallisches Gehäuse 1 oder ein solcher Gehäuseabschnitt des Hörhilfegerätes für die ein Potential bildende Masse verwendbar ist. Andererseits kann für eine solche virtuelle Masse auch ein Träger der Verstärkerschaltung 3 eine zusätzliche Masselage in einer Leiterplatte der Verstärkerschaltung aufweisen.
    Die Figuren 2, 3 zeigen Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der verwendbaren HF-Filterelemente. Danach kann ein solches HF-Filterelement als passives Filter 17 erster Ordnung oder als passives Filter 18 zweiter oder höherer Ordnung ausgelegt sein.
    Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist in Figur 4 dargestellt. Um bei einem komplexen Hörgeräte-IC 19, der relativ viele elektrische Anschlüsse 20 besitzt, die Schutzeinrichtung gegen leitungsgebundene Hochfrequenzstörströme mit geringem Aufwand und einfach auszubilden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Filterelemente, hier Kondensatoren 21 mit HF-Güte, in einem Filtersubstrat 22 eingelagert sind. Dabei ist es möglich, die Leitungsverbindungen kurz auszubilden, wobei vorzugsweise die Kondensatoren sternpunktförmig auf ein Bezugspotential geschaltet werden. Ein solches Bezugspotential kann beispielsweise eine nicht gezeichnete Masselage einer Leiterplatte oder ein elektrisch leitender Gehäuseabschnitt des Hörgerätegehäuses 1 bilden.
    Gemäß dem in Figur 5 gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Hörgeräte-IC 19 auf einer Filtersubstratplatte 22 angeordnet, welche Filterelemente gegen leitungsgebundene HF-Ströme umfaßt und wobei die elektrischen Anschlüsse des Hörgeräte-IC unmittelbar mit der Filtersubstratplatte elektrisch verbunden sind. Mit 23 sind diese elektrischen Verbindungen zwischen der Filtersubstratplatte 22 und den elektrischen Anschlüssen des Hörgeräte-IC 19 bezeichnet.

    Claims (8)

    1. Elektrisches Hörhilfegerät mit einem Gehäuse (1), in dem eine integrierte Verstärkerschaltung (3) angeordnet ist, die wenigstens ein Mikrofon (2), Schalt- und/oder Anschlußmittel (8, 9), Filtermittel (7), Verstärkermittel (6) und eine Spannungsquelle (5) umfaßt, wobei der Verstärkerschaltung ferner wenigstens ein Hörer (4) zugeordnet und wobei eine gegen hochfrequente elektrische Wellen ausgebildete Schutzeinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Verstärkerschaltung (3) durch Filterelemente (11-15) gegen den Zugang leitungsgebundener HF-Ströme geschützt ist, wobei die Filterelemente in elektrischen Anschlüssen (20) der Verstärkerschaltung und unmittelbar am integrierten Schaltkreis (IC) vorgesehen sind.
    2. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterelemente HF-Filtermittel (17) als passive Filter erster Ordnung vorgesehen sind.
    3. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterelemente HF-Filtermittel (18) als passive Filter zweiter und/oder höherer Ordnung vorgesehen sind.
    4. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (11-15) in den elektrischen Anschlüssen (20) des Mikrofons (2) zu einem Vorverstärker (6) und in den elektrischen Anschlüssen (20) der integrierten Verstärkerschaltung (3) zum Hörer (4), zur Batterie (5) und zu einem Lautstärkeregler (10) angeordnet sind.
    5. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im elektrischen Anschluß (20) des Hörgeräte-IC (3, 19) zu einem Audioeingang (8) und/oder zu einer Programmierbuchse ein HF-Filterelement (14) angeordnet ist.
    6. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abschirmung des Hörgeräte-IC (19) gegen leitungsgebundene HF-Ströme ein Filtersubstrat (22) vorgesehen ist, das für alle elektrischen Anschlüsse (20) des Hörgeräte-IC Kondensatoren (21) mit HF-Güte umfaßt.
    7. Hörhilfegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtersubstrat (22) die Kondensatoren (21) sternpunktförmig auf ein Bezugspotential geschaltet sind.
    8. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hörgeräte-IC (3, 19) auf einer Filtersubstratplatte (22) angeordnet ist, welche Filterelemente gegen leitungsgebundene HF-Ströme umfaßt und wobei die elektrischen Anschlüsse des Hörgeräte-IC unmittelbar mit der Filtersubstratplatte elektrisch verbunden sind.
    EP96115851A 1996-10-02 1996-10-02 Elektrisches Hörhilfegerät mit Schutzeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung Withdrawn EP0835041A1 (de)

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    EP96115851A EP0835041A1 (de) 1996-10-02 1996-10-02 Elektrisches Hörhilfegerät mit Schutzeinrichtung gegen elektromagnetische Strahlung
    US08/919,210 US6104821A (en) 1996-10-02 1997-08-28 Electrical hearing aid device with high frequency electromagnetic radiation protection

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    EP (1) EP0835041A1 (de)

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