EP0847227B1

EP0847227B1 - Hörgerät

Info

Publication number: EP0847227B1
Application number: EP98103587A
Authority: EP
Inventors: Hilmar Meier
Original assignee: Phonak AG
Current assignee: Sonova Holding AG
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: DE59904091D1; US6574343B1; JP2002506335A; DK1060640T3; DK0847227T3; AU2508999A; EP0847227A3; EP1060640A1; JP4608095B2; DK1060640T4; EP1060640B1; EP0847227A2; US20030142843A1; ATE231678T1; WO1999045744A1; US7372973B2; EP1060640B2; DE59809366D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und geht von EP-A-0 499 699 aus.

Hörgeräte weisen eine Schalleintrittsöffnung zum Aufnehmen von Umgebungslauten und eine Schallaustrittsöffnung zur Abgabe der im Hörgerät verarbeiteten Umgebungslaute auf. Dabei ist es von grösster Bedeutung, dass den Umgebungslauten in keiner Weise störende Geräusche überlagert werden, die in der Folge wie Umgebungslaute behandelt werden. Störende Geräusche können dabei die Ursache darin haben, dass Luftströmungen an Kanten am bzw. in der Nähe des Hörgerätes abreissen (Abriss-Problematik) oder dass Luftströmungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und/oder Richtungen im Bereich unmittelbar vor der Mikrophonmembran dazu führen, dass diese bewegt wird (Gradienten-Problematik). Diese beiden genannten Ursachen können auch in Kombination auftreten.

In der US-4 073 366 ist ein Deckelement beschrieben, das über die Schalleintrittsöffnung eines Hörgerätes geklebt wird. Das bekannte Deckelement besteht aus mehreren Schichten, die an den Rändern zusammengeklebt sind und die aus porösen Materialien bestehen, womit verhindert werden soll, dass an den Kanten der Eintrittsöffnung infolge von abreissenden Luftströmungen störende Geräusche entstehen.

Es hat sich gezeigt, dass mittels dieser bekannten Lehre die Störgeräusche insgesamt nur gering beeinflusst werden können, denn durch das Deckelement über der Eintrittsöffnung kann zwar die Störgeräuschbildung aufgrund der Gradienten-Problematik reduziert werden, nicht jedoch die Störgeräusche, die aufgrund der Abriss-Problematik entstehen. Der Grund dafür liegt darin, dass durch das Anbringen von Deckelementen über der Schalleintrittsöffnung zur Verminderung von Strömungsabrissen an deren Kanten neue potentielle Herde von Störgeräuschen an den Kanten des Deckelementes selbst entstehen. Damit ist die Quelle für Störgeräusche lediglich verschoben worden.

Der Vollständigkeit halber wird auf die Druckschrift EP-0 310 866 verwiesen, in der offenbart wird, dass die Schallaustrittsöffnung zur Verhinderung des Eintritts von Ohrenschmalz (Cerumen) in das Hörgerät mit einem Deckelement abzudecken, wobei die Verwendung eines mikroporösen Materials vorgeschlagen wird. Darüber hinaus kann dieser Druckschrift entnommen werden, dass die Schalleintrittsöffnung dann mit einem Deckelement abgedeckt werden soll, sofern es sich um ein In-dem-Ohr-Hörgerät (IdO-Hörgerät) handelt, denn offensichtlich besteht nur dann eine Gefahr, dass Ohrenschmalz in das Hörgerät gelangt, wenn dieses im Ohr plaziert ist. Massnahmen zur Reduktion von störenden Geräuschen sind aus dieser Druckschrift nicht entnehmbar. Es handelt sich hier allein darum, die Verschmutzung von Hörgeräten zu vermeiden.

In der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP-A1-0 499 699 ist ein Hörgerät mit zwei Mikrophonen mit im Abstand zueinander angeordneten Schalleintrittsöffnungen beschrieben. Durch wahlweise Zuschaltung eines einzelnen oder zwei parallelgeschalteter Mikrophone wird eine Aenderung der Aufnahmecharakteristik erzielt. Dabei hat sich beim Betrieb des Hörgerätes mit Richtcharakteristik, d.h. mit zwei Mikrophonen, herausgestellt, dass sich die Richtcharakteristik aufgrund von unterschiedlichen Verschmutzungen im Bereich der Schalleintrittsöffnungen in unzulänglicher Weise ändert. Im Extremfall kann hierdurch der Hörgeräteträger erheblich verwirrt werden, da bei ihm der Eindruck entstehen kann, dass sich eine Schallquelle an einem anderen Ort befindet als dies tatsächlich der Fall ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hörgerät anzugeben, bei dem der letztgenannte Nachteile zumindest zu einem grossen Teil eliminiert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

Indem unter einem schalldurchlässigen Deckelement zur Abdeckung der Schalleintrittsöffnung mindestens zwei Mikrophone angeordnet sind, wirken sich Verschmutzungen des Deckelementes nicht negativ auf die Richtungscharakteristik aus.

Durch die Integration mindestens eines Deckelementes in das Hörgerät selbst und die oberflächenbündige Anordnung des Deckelementes im Hörgerätgehäuse werden ferner Kanten vermieden, die ansonsten Quelle von Störgeräuschen sind, womit der Abriss-Problematik Rechnung getragen ist. Gleichzeitig wird aber auch der Gradienten-Problematik Rechnung getragen, indem das Deckelement aus einem porösen, vorzugsweise aus einem offenporösen Material gefertigt ist und eine gewisse Dicke aufweist.

Es hat sich gezeigt, dass sich als Material für die Deckelemente ein offenporöses Polyäthylen besonders eignet. Die Eigenschaften des Materials können dabei einerseits durch die Filterfeinheit, die der minimalen Teilchengrösse der gefilterten Teilchen entspricht, und anderseits durch die Offenporigkeit, die dem Verhältnis zwischen Porenöffnung und Restfläche entspricht, charakterisiert werden. Die Filterfeinheit wird auch etwa mit d50-Werten angegeben, wobei beim angegebenen d50-Wert 50% der Partikel den Filter passieren und 50% der Partikel zurückbehalten werden. Es hat sich herausgestellt, dass die d50-Werte für die Filterfeinheit zwischen 10µm und 200µm und die Offenporigkeit zwischen 70 und nahezu 100% liegen.

Durch die Verwendung eines homogenen Materials für die Deckelemente wird eine hohe Reproduzierbarkeit derselben erreicht, da keine Materialübergänge vorgesehen sind, welche die akustischen Eigenschaften des Gesamtsystems nachhaltig beeinflussen können, denn Materialübergänge beinhalten das Risiko, dass Abweichungen vom akustischen Normverhalten entstehen. Ferner ist sowohl die Fertigung als auch die Montage der erfindungsgemässen Deckelemente in Hörgeräten wesentlich einfacher und damit auch kostengünstiger.

Auf der anderen Seite besteht eine Ausführungsvariante der Erfindung darin, dass die aus einem homogenen Material gefertigten Deckelemente mit einer dünnen durchlässigen Schicht, beispielsweise Teflon, überzogen sind. Dies ergibt eine höhere Beständigkeit, was insbesondere bei äusseren chemischen Einflüssen von grosser Bedeutung ist. Darüber hinaus wird aber der Abriss-Problematik weiter Rechnung getragen, denn durch das Beschichten erhält das Deckelement eine feinere Oberfläche. Damit werden Abriss-Störgeräusche, die aufgrund von Unebenheiten in der Oberfläche der Deckelemente erzeugt werden, weiter vermindert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1: einen Längsschnitt durch Teile eines erfindungsgemässen Hörgerätes mit eingesetztem Deckelement,
Fig. 2: das Deckelement gemäss Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3: eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Hörgerätes mit eingesetztem Deckelement,
Fig. 4: das Deckelement gemäss Fig. 3 in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Hörgerätes mit mehreren Mikrophonen und
Fig. 6A und 6B: einen Schnitt durch bzw. eine Draufsicht auf ein In-dem-Ohr-Hörgerät mit einem erfindungsgemässen Deckelement.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Hörgerät bestehend aus einem Verstärkungselement VE und einem Hakenelement HE. Das Hakenelement HE ist dabei lösbar mit dem Verstärkungselement VE verbunden, d.h. das Hakenelement HE bzw. das Verstärkungselement VE können beliebig ausgetauscht bzw. ersetzt werden.

Im Verstärkungselement VE wird im wesentlichen die elektronische Bearbeitung der akustischen Signale (siehe Pfeil ES) vorgenommen, die - nach der Verarbeitung - an das Hakenelement HE (siehe Pfeil SS) bzw. in einen darin enthaltenen Schallübertragungskanal UEK übergeben werden. Auf das Verstärkungselement VE des Hörgerätes ist an dieser Stelle nicht weiter einzugehen, da die Erfindung insbesondere auf die Ausstattung des Hakenelementes HE gerichtet ist.

Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf Hörgeräte beschränkt ist, die aus zwei Teilen, nämlich Verstärkungselement VE und Hakenelement HE, bestehen. Vielmehr eignet sich die Erfindung insbesondere auch für Hörgeräte, die nur aus einem Gehäuseteil bestehen. Darüber hinaus kann die Erfindung sowohl bei IdO-(In-dem-Ohr)-Hörgeräten als auch bei HdO-(Hinter-dem-Ohr)-Hörgeräten angewendet werden.

Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist die äussere Form des Verstärkungselementes VE von Bedeutung: Insbesondere im Übergangsbereich zwischen Verstärkungselement VE und Hakenelement HE - wiederum in bezug auf die Ausführungsform gemäss Fig. 1 - weisen diese identische - zumindest jedoch ähnliche - Konturen und Oberflächenbeschaffenheiten auf. Insgesamt weist das ganze erfindungsgemässe Hörgerät keine scharfen Kanten auf, damit keine störenden Geräusche erzeugt werden.

Das Hakenelement HE enthält vorzugsweise keine elektronischen Komponenten, sondern ist insbesondere dazu da, Umgebungslaute möglichst störungsfrei aufzunehmen und - in Richtung Pfeil ES - in die Verstärkungseinheit VE zu übertragen. Anderseits werden die verarbeiteten akustischen Signale - in Richtung Pfeil SS - durch den Schallübertragungskanal UEK im Hakenelement HE zu einer Schallaustrittsöffnung SA übertragen, wo die akustischen Signale in den eigentlichen Gehörgang des Hörgeräteträgers gelangen.

Erfindungsgemäss ist im Hakenelement HE ein Deckelement DE vorgesehen, der den Bereich der Schalleintrittsöffnung SE gegenüber der Aussenumgebung abdeckt, wobei das Deckelement DE in das Hakenelement HE derart integriert ist, dass keine Kanten an den Übergangsstellen zwischen dem Hakenelement HE und dem Deckelement DE vorhanden sind, d.h. das Deckelement DE ist oberflächenbündig in das Hakenelement HE integriert. Darüber hinaus ist das Deckelement DE gegen Aussen kugelförmig, zumindest aber kugelsektorförmig ausgebildet. Damit sind von Seiten Hörgerät keine Kanten vorhanden, die Quellen von Störgeräuschen sein können.

Wie erwähnt weisen die für die Deckelemente DE verwendeten Materialien eine gewisse Porosität, vorzugsweise eine gewisse Offenporosität auf, die durch die beiden Parameter Filterfeinheit und Offenporigkeit definiert werden kann. Im übrigen weist das verwendete Material gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform eine homogene Struktur auf.

Es hat sich gezeigt, dass, wenn das verwendete Material eine zwischen 10µm und 200µm (Angaben in d50-Werten) liegende Filterfeinheit und eine zwischen 70% und nahezu 100% liegende Offenporigkeit aufweist, besonders gute Ergebnisse erzielt werden können. Allerdings hängt die Wahl dieser Parameter, insbesondere die Filterfeinheit, erheblich von der Dicke des Deckelementes bzw. von dessen Volumen ab. So hat sich herausgestellt, dass zur Reduktion des Gradienten-Effektes ein möglichst grosses Volumen für das Deckelement von Vorteil ist. Allerdings bewirkt eine Vergrösserung des Volumens gleichzeitig eine ungewollte Veränderung der akustischen Impedanz. Damit muss ein Kompromiss zwischen diesen beiden Optimierungsbedingungen gefunden werden, was anhand Fig. 2 weiter erläutert wird.

Die folgenden Materialien eignen sich besonders im Zusammenhang mit dieser Erfindung: gesintertes Polymer, Polyäthylen, Schaumkeramik (auch etwa als keramischer Schaum bezeichnet), geschäumtes Polyurethan, gesintertes Glas oder gesintertes Metall.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass das Deckelement aus einem homogenen Material gefertigt ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, die Aussenseite des Deckelementes mit einer dünnen, feinporigen Schicht zu überziehen. Diese Schicht besteht vorzugsweise aus Teflon. Die Vorteile einer solchen Schicht bestehen darin, dass die chemische Beständigkeit erhöht ist, was den Einsatz der erfindungsgemässen Hörgeräte bei starken äusseren Einflüssen ermöglicht. Während beim normalen alltäglichen Einsatz ein Abstossen von Wasser, Körperschweiss und Körperfett notwendig und gefordert ist, ist in speziell gelagerten Fällen auch ein Abstossen von anderen chemischen Substanzen denkbar und auch wünschenswert.

Von grösster Bedeutung für den täglichen Einsatz von Hörgeräten ist deren Wetterbeständigkeit, die dadurch erreicht wird, dass ein hydrophobes Material für das Deckelement zum Einsatz kommt oder dass zumindest die Oberfläche mit einem hydrophoben Material behandelt bzw. beschichtet ist.

Fig. 2 zeigt, in perspektivischer Darstellung, das erfindungsgemässe Deckelement DE für das Hörgerät gemäss Fig. 1. Ersichtlich sind eine nach Aussen gerichtete Fläche AF und nach Innen gerichtete Flächen IF. Die Unterteilung der Fläche AF in drei Teilflächen ist lediglich für eine deutliche Darstellung der Oberflächenkrümmungen vorgenommen worden und hat ansonsten keine Bedeutung. Das gleiche trifft zu für die vier Teilflächen der nach Innen gerichteten Fläche IF.

Das in Fig. 2 dargestellte Deckelement DE weist aufgrund der Grossvolumigkeit ein gutes Verhalten in bezug auf den Gradienten-Effekt auf. Allerdings bestehen aufgrund dieser Grossvolumigkeit Einschränkungen in bezug auf die akustische Impedanz und in bezug auf die Körperschalleigenschaften des Hörgerätes. Dem kann dadurch entgegengesteuert werden, indem die Feinporigkeit vorzugsweise bei 80 bis 100µm (d50-Werte) gewählt wird.

Fig. 3 zeigt - wie Fig. 1 - ein erfindungsgemässes Hörgerät im Längsschnitt, wobei für die einzelnen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden, wie sie bereits beim Hörgerät gemäss Fig. 1 eingesetzt wurden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Deckelement DE bei dieser Ausführungsform im Randbereich abgerundet. Entsprechend ist die Ausnehmung im Hakenelement HE zur Aufnahme des Deckelementes DE der äusseren Form desselben angepasst worden. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass eine kompaktere und somit stabilere Bauweise erreicht wird als bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 1. Das Deckelement DE wird nämlich nunmehr vom Hakenelement HE derart umfasst, dass die Bewegungsfreiheit des Deckelementes DE in radialer Richtung eingeschränkt wird. Für die Montage und Demontage kann das Deckelement DE senkrecht zur Schnittebene gemäss Fig. 3 bewegt werden.

In Fig. 4 ist das Deckelement DE, das in das Hörgerät gemäss Fig. 3 einsetzbar ist, dargestellt. Neben den bereits anhand Fig. 3 erläuterten Unterschieden gegenüber der Ausführungsform gemäss Fig. 1 bzw. 2 ist das Deckelement DE gemäss Fig. 4 als Schale ausgebildet, d.h. die nach aussen gerichteten Flächen bleiben unverändert, jedoch das Volumen aus porösem Material wird reduziert. Bei einer solchen Schalenform wird die Filterfeinheit vorzugsweise zwischen 10 bis 40µm gewählt, wobei die Dicke der Schale dabei mindestens 0,5mm beträgt.

Schliesslich ist in Fig. 5 eine Ausführungsform eines Hörgerätes dargestellt, bei der zwei Mikrophone M1 und M2 zur Veränderung der Richtcharakteristik zum Einsatz kommen. Erfindungsgemäss werden hierbei die beiden Mikrophone M1 und M2 unter dem selben Deckelement DE angeordnet. Das Deckelement DE ist als Schale ausgebildet und begrenzt einen Raum V, der Schalleintrittsöffnungen SE1 und SE2 aufweist, in deren Umgebung je eines der Mikrophone M1 und M2 angeordnet sind.

Bekanntlich ist es bei der Verwendung von mehreren Mikrophonen zur Veränderung der Richtcharakteristik von grösster Bedeutung, dass die Charakteristiken der Mikrophone identisch sind. Dies wird im höchsten Masse dadurch erreicht, dass beide Mikrophone M1 und M2 unter dem selben Deckelement DE angeordnet sind, womit auch die Volumen V vor den Mikrophonen M1 und M2 identisch sind. Unvermeidbare Verschmutzungen auf der nach aussen gerichteten Oberfläche des Deckelementes DE haben gleiche Einflüsse auf beide Mikrophone M1 und M2.

In Fig. 6 ist ein In-dem-Ohr-(IdO)-Hörgerät dargestellt, wobei in Fig. 6A ein Querschnitt und in Fig. 6B eine Draufsicht dargestellt ist. In Fig. 6A ist mit DE wiederum das Deckelement bezeichnet, mit Hilfe dessen eine Schalleintrittsöffnung SE abgedeckt ist. Des weiteren ist ein Schallkanal UEK ersichtlich, durch den die Schallwellen zu einem Mikrophon M geleitet werden. Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 6A auch eine Batterie BT und ein die Elektronik enthaltendes Gehäuse E eingezeichnet.

In der Draufsicht gemäss Fig. 6B ist das Deckelement DE erkennbar, das in dieser Ausführungsform vorzugsweise als Kugelsektor ausgebildet ist.

Gegenüber den Hörgeräten gemäss Fig. 1 bis 5 unterscheidet sich die IdO-Ausführungsform gemäss Fig. 6 vor allem durch eine andere Anordnung der einzelnen Hörgerätkomponenten. Dadurch wird jedoch vom erfindungsgemässen Prinzip nicht abgewichen.

Die vorstehenden Ausführungen beziehen sich auf Hörgeräte, deren Schalleintrittsöffnungen mit einem entsprechenden Deckelement versehen sind. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich die Schallaustrittsöffnung mit einem Deckelement versehen. Damit wird ein Hörgerät geschaffen, das nicht nur in bezug auf das akustische Verhalten optimal ist, sondere insbesondere auch gegen jegliche äussere Einflüsse gewappnet ist.

Denkbar in diesem Zusammenhang sind auch Deckelemente, die zum Abdecken von anderen Lüftungsöffnungen verwendet werden. So ist beispielsweise beim Einsatz von Zink-Luft Batterien zu beachten, dass der Luftzutritt gewährleistet ist. Auch hier eignen sich die vorstehend erläuterten Deckelemente vorzüglich, wobei das Deckelement vorzugsweise oberflächenbündig in das Hörgerätgehäuse integriert ist.

Claims

Hörgerät mit einer Schalleintrittsöffnung (SE), einer Schallaustrittsöffnung (SA) und mehreren Mikrophonen (M1, M2), dadurch gekennzeichnet, dass unter einem Deckelement (DE) zur Abdeckung der Schalleintrittsöffnung (SE) mindestens zwei Mikrophone (M1, M2) angeordnet sind.
Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (DE) oberflächenbündig in das Hörgerätgehäuse integriert ist.
Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Deckelement vorgesehen ist, das die Schallaustrittsöffnung (SA) abdeckt, wobei das weitere Deckelement oberflächenbündig in das Hörgerätgehäuse integriert ist.
Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckelement (DE) aus gesintertem Polymer, Schaumkeramik, gesintertem Glas oder gesintertem Metall besteht.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelemente (DE) aus einem hydrophoben und/oder oliophoben Material bestehen.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckelement (DE) eine Filterfeinheit von 10µm bis 200µm und eine Offenporigkeit von 70 bis nahezu 100% aufweist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckelement (DE) gegen aussen mit einer Schicht, vorzugsweise aus Teflon, überzogen ist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur mindestens eines Deckelementes (DE) homogen ist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (DE) als Schale ausgebildet ist, die aus einem Material hergestellt ist, das vorzugsweise eine Filterfeinheit zwischen 10 und 40µm aufweist.
Hörgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale mindestens 0,5 mm dick ist.
Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (DE) vollvolumig ausgestaltet ist, wobei das Material vorzugsweise eine Filterfeinheit zwischen 80 und 100µm aufweist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalleintrittsöffnung (SE) und das Deckelement (DE) in einem Hakenelement (HE) enthalten sind, das mit einem Verstärkungselement (VE) lösbar gekoppelt ist.
Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallaustrittsöffnung (SE) und das Deckelement (DE) in einem Hakenelement (HE) enthalten sind, das mit einem Verstärkungselement (VE) lösbar gekoppelt ist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Deckelemente (DE) lösbar mit dem Hörgerätgehäuse gekoppelt ist.
Hörgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hörgerätgehäuse eine Lüftungsöffnung aufweist, die den Luftzutritt zu einer Zink-Luft Batterie gewährleistet, wobei die Luftzutrittsöffnung mit einem weiteren Deckelement abgedeckt ist, das oberflächenbündig in das Hörgerätgehäuse integriert ist.