EP1102517A2 - Elektromagnetischer Wandler für Hörgeräte - Google Patents

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EP1102517A2 EP00120789A EP00120789A EP1102517A2 EP 1102517 A2 EP1102517 A2 EP 1102517A2 EP 00120789 A EP00120789 A EP 00120789A EP 00120789 A EP00120789 A EP 00120789A EP 1102517 A2 EP1102517 A2 EP 1102517A2
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anchor
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arrangement
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Siemens Audiologische Technik GmbH
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    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic transducer Sound generation in hearing aids.
  • a z. B. from I. Veit, Technical Acoustics, Vogel Verlag, Würzburg, 1978, known electromagnetic Transducer of the aforementioned type has a housing on, in which an electromagnetic drive is provided which is a coil, a drive magnet and a Anchor assembly includes. There is also a membrane arrangement in the housing attached mechanically to the anchor assembly is coupled to movements of the armature arrangement in sound signals to walk.
  • the known electromagnetic transducer has only one Anchor and a membrane, so that the efficiency of the Converter is limited and also when operating the converter moving parts to vibrate the entire transducer assembly to lead. So there are feedback phenomena on the hearing aid not be ruled out.
  • the invention has for its object an electromagnetic Train transducers such that, on the one hand, the efficiency the transducer arrangement is improved and on the other feedback caused by vibrations of the device can be avoided or at least reduced.
  • This object is achieved in that the membrane arrangement comprises two separate membranes that face each other Sides of the drive are arranged, also identical are trained and driven in opposite directions, that of the driven or driving by the movement Parts mechanical total momentum is minimized.
  • the two membranes are related symmetrically be arranged on the drive. This means one consistent continuation of the idea of symmetry.
  • the anchor assembly comprises two separately movable Anchor. Each anchor is connected to one of the membranes. This leads to a further symmetrization of the overall structure and the individual components.
  • the two anchors can be identical and in connection with the two Membranes are preassembled.
  • Claims 5 and 6 relate to a first embodiment of the invention in which two separate anchors between the respective poles of a drive magnet and the central region of the membranes are arranged and at least sections parallel to the membranes.
  • the membranes are connected in the middle to the anchors.
  • the anchors When excited the field coil, the anchors are opposed to either both attracted or repelled together by the drive magnet, resulting in an opposite but symmetrized movement of the membranes and also the drive parts.
  • Claims 7 ff relate to a modified second Embodiment in which the disposed between the membranes Drive magnet is divided in the middle, but the armature not between the ends of the drive magnet and the diaphragms are arranged, but as parallel to each other Anchor tongues in a central gap of the drive magnet.
  • the transducer tongues are connected to the membranes via a rigid connecting element that at the free end each anchor tongue is attached. Both anchor tongues go about intermediate areas bent out of their common level over into a U-end area of the armature by a coil is surrounded.
  • the anchor tongues thus form the central areas and the U-end region of the anchor elements a closed one magnetic circuit, resulting in a particularly advantageous compensation the magnetic direct force when using the Double membrane principle with two anchors.
  • the electromagnetic transducer 1 has a housing 2, in which an electromagnetic drive 3 is arranged, the a coil 4, a drive magnet 5 and an armature arrangement 6 includes.
  • a membrane arrangement is also provided, which comprises two separate membranes 7, 7 ', which are on themselves opposite sides of the drive 3 are arranged, identically designed and driven in opposite directions are that driven by the movement of the or driving Parts mechanical total impulse minimized is.
  • Both membranes 7 are symmetrical with respect to the drive 3 arranged and close one with an outlet pipe socket between them 8 related airspace 9.
  • the armature arrangement 6 consists of two separately movable anchors 10, 10 ', each anchor 10, 10' with one of the membranes 7, 7 'is connected.
  • Embodiments are the armature between the drive magnet 5 and the central region of the membranes 7, 7 ' arranged and run in sections parallel to the membranes 7, 7 '.
  • the two anchors 10, 10 ' are by a U-shaped, resilient element is formed.
  • the coil 4 is arranged.
  • the drive magnet 5 sits between the U-legs 13 of the U-shaped element.
  • the drive magnet 5 is divided in the middle, two essentially the same parallel next to each other Armature tongues 15 are in a central gap 16 of the drive magnet arranged.
  • Each anchor tongue 15 is on hers free end 17 via a connecting element 18 with one of the two membranes 7, 7 'rigidly connected.
  • the two anchor tongues 15 go through from their common Level bent-out intermediate areas 20 in a U-end area 21 of the armature arrangement 6, which passes through the coil 4.
  • the anchor tongues 15, the intermediate areas 20 and the U-end area 21 of the armature arrangement 6 form a closed one magnetic circuit.
  • the membranes 7, 7 ' run parallel to housing side walls 25. In between space-saving the drive magnet, which with both membranes 7, 7 'cooperates. In the embodiment shown in Figures 2-4 are those separated by the central gap 16 Parts of the drive magnet 5 held in a magnetic yoke 27.

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Abstract

Ein elektromagnetischer Wandler (1) zur Schallerzeugung in elektronischen Hörgeräten weist ein Gehäuse (2) und einen im Gehäuse angeordneten elektromagnetischen Antrieb mit einer Spule (4), einem Antriebsmagneten (5) und einer Ankeranordnung (6) auf. Ferner ist im Gehäuse eine Membranenanordnung vorgesehen, die mechanisch an die Ankeranordnung (6) angekoppelt ist. Zur Reduzierung von Vibrationen durch die antreibenden und angetriebenen Teile des Wandlers sowie zur Verbesserung des Wirkungsgrades umfaßt die Membranenanordnung zwei gesonderte Membranen (7, 7'), die auf sich gegenüberliegenden Seiten des Antriebs (3) angeordnet, identisch ausgebildet und derart gegenläufig antreibbar sind, daß der durch die Bewegung der angetriebenen oder antreibenden Teile auftretende mechanische Gesamtimpuls minimiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wandler zur Schallerzeugung in Hörhilfen. Ein z. B. aus I. Veit, Technische Akustik , Vogel Verlag, Würzburg, 1978, bekannter elektromagnetischer Wandler der vorbezeichneten Art weist ein Gehäuse auf, in welchem ein elektromagnetischer Antrieb vorgesehen ist, der eine Spule, einen Antriebsmagneten und eine Ankeranordnung umfaßt. Außerdem ist im Gehäuse eine Membranenanordnung befestigt, die mechanisch an die Ankeranordnung angekoppelt ist, um Bewegungen der Ankeranordnung in Schallsignale zu wandeln.
Der bekannte elektromagnetische Wandler weist lediglich einen Anker und eine Membrane auf, so daß der Wirkungsgrad des Wandlers begrenzt ist und zudem beim Betrieb des Wandlers die bewegten Teile zu Vibrationen der gesamten Wandleranordnung führen. Damit sind Rückkopplungserscheinungen am Hörgerät nicht auszuschließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Wandler derart auszubilden, daß zum einen der Wirkungsgrad der Wandleranordnung verbessert wird und zum anderen durch Vibrationen hervorgerufene Rückkopplungserscheinungen des Gerätes vermieden oder zumindest verringert werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Membranenanordnung zwei gesonderte Membranen umfaßt, die auf sich gegenüberliegenden Seiten des Antriebes angeordnet sind, ferner identisch ausgebildet sind und derartig gegenläufig angetrieben werden, daß der durch die Bewegung der angetriebenen oder antreibenden Teile auftretende mechanische Gesamtimpuls minimiert ist.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, in der Wandleranordnung zwei Prinzipien konsequent durchzuführen, nämlich einerseits eine hohe Symmetrie der bewegten, d. h. der antreibenden und der angetriebenen Teile und zum anderen eine strikte Gegenläufigkeit der bewegenden und bewegten Teile vorzusehen, daß der durch die Bewegung dieser Teile auftretende mechanische Gesamtimpuls minimiert ist, wodurch Vibrationen vermieden und damit Rückkopplungserscheinungen von vorneherein weitgehend unterbunden werden können.
Gemäß Anspruch 2 sollen die beiden Membranen symmetrisch bezogen auf den Antrieb angeordnet sein. Dies bedeutet eine konsequente Weiterführung des Symmetriegedankens.
Gemäß Anspruch 3 ist zwischen den beiden Membranen ein mit einem Ausgangsrohrstutzen des Gehäuses in Verbindung stehender Luftraum eingeschlossen. Durch die Gegenläufigkeit der Bewegung der beiden Membranen wird eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht, so daß grundsätzlich mit kleineren, d. h. weniger heftigen Bewegungen der antreibenden und angetriebenen Teile eine ausreichende Leistung des Wandlers erzielbar ist, was wiederum der Reduzierung der Rückkopplungen verursachenden Schwingungen zugute kommt.
Gemäß Anspruch 4 umfaßt die Ankeranordnung zwei getrennt bewegbare Anker. Jeder Anker ist mit einer der Membranen verbunden. Dies führt zu einer weiteren Symmetrisierung des Gesamtaufbaus und der einzelnen Bauteile. Die beiden Anker können identisch ausgebildet sein und in Verbindung mit den beiden Membranen vormontiert werden.
Die Ansprüche 5 und 6 beziehen sich auf eine erste Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zwei getrennte Anker zwischen den jeweiligen Polen eines Antriebsmagneten und dem Mittelbereich der Membranen angeordnet sind und zumindest abschnittsweise parallel zu den Membranen verlaufen. Die Membranen sind mittig mit den Ankern verbunden. Bei Erregung der Feldspule werden die Anker gegenläufig entweder beide gemeinsam von dem Antriebsmagneten angezogen oder abgestoßen, was zu einer gegenläufigen aber symetrisierten Bewegung der Membranen und auch der Antriebsteile führt.
Die Ansprüche 7 ff beziehen sich auf eine modifizierte zweite Ausführungsform, bei welcher der zwischen den Membranen angeordnete Antriebsmagnet mittig geteilt ist, die Anker aber nicht zwischen den Enden des Antriebsmagneten und den Membranen angeordnet sind, sondern als parallel nebeneinander verlaufende Ankerzungen in einem Mittelspalt des Antriebsmagnetes. Die Verbindung der Wandlerzungen mit den Membranen erfolgt über ein starres Verbindungselement, das am freien Ende einer jeden Ankerzunge befestigt ist. Beide Ankerzungen gehen über aus ihrer gemeinsamen Ebene ausgebogene Zwischenbereiche in einen U-Endbereich des Ankers über, der von einer Spule umgeben ist. Damit bilden die Ankerzungen, die Mittelbereiche und der U-Endbereich der Ankerelemente einen geschlossenen magnetischen Kreis, was zu einer besonders vorteilhaften Kompensation der magnetischen Gleichkraft bei Verwendung des Doppelmembranprinzips mit zwei Ankern führt.
Die weiteren Patentansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen insbesondere hinsichtlich der Symetrisierung und der Verbesserung des Wirkungsgrades, was insbesondere auch für eine Vereinfachung der Herstellung und der Lagerhaltung bedeutungsvoll ist.
Die Erfindung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen
FIG 1
eine schematische Darstellung eines elektromagnetischen Schallwandlers;
FIG 2
einen schematischen Aufbau eines elektromagnetischen Schallwandlers mit kompensierter magnetischer Gleichkraft;
FIG 3
einen Schnitt gemäß Schnittlinie III - III in FIG 2;
FIG 4
einen Schnitt gemäß Schnittlinie IV - IV in FIG 2.
Der elektromagnetische Wandler 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein elektromagnetischer Antrieb 3 angeordnet ist, der eine Spule 4, einen Antriebsmagneten 5 und eine Ankeranordnung 6 umfaßt. Außerdem ist eine Membranenanordnung vorgesehen, die zwei gesonderte Membranen 7, 7' umfaßt, die auf sich gegenüberliegenden Seiten des Antriebs 3 angeordnet sind, identisch ausgebildet und derartig gegenläufig antreibbar sind, daß der durch die Bewegung der angetriebenen oder antreibenden Teile auftretende mechanische Gesamtimpuls minimiert ist.
Beide Membranen 7 sind symmetrisch bezogen auf den Antrieb 3 angeordnet und schließen zwischen sich einen mit einem Ausgangsrohrstutzen 8 in Verbindung stehenden Luftraum 9 ein.
Die Ankeranordnung 6 besteht aus zwei getrennt bewegbaren Ankern 10, 10', wobei jeder Anker 10, 10' mit einer der Membranen 7, 7' verbunden ist. Bei dem in Zeichnungsfigur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anker zwischen dem Antriebsmagneten 5 und dem Mittelbereich der Membranen 7, 7' angeordnet und verlaufen abschnittsweise parallel zu den Membranen 7, 7'. Die beiden Anker 10, 10' werden durch ein U-förmiges, federndes Element gebildet. Im U-Mittelbereich 12 ist die Spule 4 angeordnet. Der Antriebsmagnet 5 sitzt zwischen den U-Schenkeln 13 des U-förmigen Elementes.
Bei dem in Zeichnungsfigur 2 - 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmagnet 5 mittig geteilt, zwei im wesentlichen gleichebig parallel nebeneinander verlaufende Ankerzungen 15 sind in einem Mittelspalt 16 des Antriebsmagneten angeordnet. Jede Ankerzunge 15 ist an ihrem freien Ende 17 über ein Verbindungselement 18 mit einer der beiden Membranen 7, 7' starr verbunden.
Die beiden Ankerzungen 15 gehen durch aus ihrer gemeinsamen Ebene ausgebogene Zwischenbereiche 20 in einen U-Endbereich 21 der Ankeranordnung 6 über, der die Spule 4 durchsetzt.
Die Ankerzungen 15, die Zwischenbereiche 20 und der U-Endbereich 21 der Ankeranordnung 6 bilden dabei einen geschlossenen magnetischen Kreis.
Bei allen Ausführungsbeispielen verlaufen die Membranen 7, 7' parallel zu Gehäuseseitenwandungen 25. Dazwischen liegt platzsparend der Antriebsmagnet, der mit beiden Membranen 7, 7' zusammenwirkt. Bei dem in Figuren 2 - 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die durch den Mittelspalt 16 getrennten Teile des Antriebsmagneten 5 in einem Magnetjoch 27 gehalten.
In den Zeichnungsfiguren 3 und 4 ist deutlich sichtbar, daß die parallel und gleichebig zueinander verlaufenden Bereiche der Ankerzungen 15, 15' durch einen schmalen Luftspalt 30 voneinander getrennt sind.

Claims (18)

  1. Elektromagnetischer Wandler (1) zur Schallerzeugung in Hörhilfen, insbesondere miniaturisierten elektronischen Hörgeräten, mit einem Gehäuse(2), einem darin angeordneten, mindestens eine Spule(4), einen Antriebsmagneten (5) und eine Ankeranordnung (6) umfassenden elektromagnetischen Antrieb (3) und einer im Gehäuse (2) befestigten Membranenanordnung, die mechanisch an die Ankeranordnung (6) angekoppelt ist, um Bewegungen der Ankeranordnung (6) in Schallsignale zu wandeln,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membranenanordnung zwei gesonderte Membranen (7, 7') umfaßt, die auf sich gegenüberliegenden Seiten des Antriebs (3) angeordnet, identisch ausgebildet und derart gegenläufig antreibbar sind, daß der durch die Bewegung der angetriebenen oder antreibenden Teile auftretende mechanische Gesamtimpuls minimiert ist.
  2. Wandler nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Membranen (7, 7') symmetrisch bezogen auf den Antrieb (3) angeordnet sind.
  3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Membranen (7, 7') ein mit einem Ausgangsrohrstutzen (8) des Gehäuses (2) in Verbindung stehender Luftraum (9) (Volumen) eingeschlossen ist.
  4. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ankeranordnung (6) zwei getrennt bewegbare Anker (10, 10') umfaßt und jeder Anker (10, 10') mit einer der Membranen (7, 7') verbunden ist.
  5. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (10, 10') zwischen dem Antriebsmagneten (5) und den Mittelbereichen der Membranen (7, 7') zumindest abschnittsweise parallel zu den Membranen (7, 7') verlaufen.
  6. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker (10, 10') durch ein U-förmiges, federndes Element gebildet werden, wobei im U-Mittelbereich (12) die Spule (4) angeordnet ist und zwischen den U-Schenkeln (13) der Antriebsmagnet (5) befestigt ist.
  7. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmagnet (5) mittig geteilt ist und zwei im wesentlichen gleichebig parallel nebeneinander verlaufende Ankerzungen (15, 15') in einem Mittelspalt (16) des Antriebsmagneten (5) angeordnet sind.
  8. Wandler nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede Ankerzunge (15, 15') an ihrem freien Ende (17) über ein Verbindungselement (18) mit einer der beiden Membranen (7, 7') in Verbindung steht.
  9. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ankerzungen (15, 15') über aus ihrer gemeinsamen Ebene ausgebogene Zwischenbereiche (20) in einen U-Endbereich (21) der Ankeranordnung (6) übergehen, der die Spule (4) durchsetzt.
  10. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerzungen (15, 15'), die Zwischenbereiche (20) und der U-Endbereich (21) der Ankeranordnung (6) einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden.
  11. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerzungen (15, 15') gleiche Ausmaße und gleiche Masse aufweisen.
  12. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (7, 7') parallel zu Gehäuseseitenwandungen (25) verlaufen.
  13. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Mittelspalt (16) getrennten Elemente des Antriebsmagneten (5) in einem Magnetjoch (27) angeordnet sind.
  14. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerzungen (15, 15') parallel zu den Membranen (7, 7') verlaufen.
  15. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die den Membranen (7, 7') zugewandten Seiten des Magnetjoches (27) zumindest abschnittsweise parallel zu den Membranen (7, 7') verlaufen.
  16. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die parallel und gleichebig zueinander verlaufenden Bereiche der Ankerzungen (15, 15') durch einen schmalen Luftspalt (30) voneinander getrennt sind.
  17. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (7, 7') und der Antrieb (3) bezogen auf eine in der Ebene der Ankerzungen (15, 15') verlaufende Symmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
  18. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß von den freien Enden der Ankerzungen (15, 15') zu den Membranen (7, 7') verlaufende Verbindungselemente (18) bezogen auf den Luftspalt (30) zwischen den Ankerzungen (15, 15') seitlich versetzt verlaufen.
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