EP1432281B1 - Elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät - Google Patents

Elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät Download PDF

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EP1432281B1
EP1432281B1 EP03027391A EP03027391A EP1432281B1 EP 1432281 B1 EP1432281 B1 EP 1432281B1 EP 03027391 A EP03027391 A EP 03027391A EP 03027391 A EP03027391 A EP 03027391A EP 1432281 B1 EP1432281 B1 EP 1432281B1
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EP
European Patent Office
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coating
transducer
membrane
electroacoustic
miniature
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EP03027391A
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French (fr)
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EP1432281A2 (de
EP1432281A3 (de
Inventor
Torsten Dr. Niederdränk
Joseph Sauer
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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
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
    • H04R1/086—Protective screens, e.g. all weather or wind screens
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H04R7/06—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • H04R7/10—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact

Definitions

  • the invention relates to an electroacoustic miniature transducer with a traveling diaphragm for use in a hearing aid.
  • electroacoustic miniature transducers are used to convert acoustic signals into electrical signals and to convert electrical signals into acoustic signals.
  • electroacoustic miniature transducers are used to convert acoustic signals into electrical signals and to convert electrical signals into acoustic signals.
  • special requirements are placed on the electroacoustic miniature converter in particular in terms of size and efficiency.
  • a micromechanical electroacoustic transducer which is manufactured according to the manufacturing method known from silicon semiconductor technology.
  • the converter has at least one carrier body and a piezoelectric layer, on the top and bottom of each electrode is present.
  • at least one of the electrodes continues beyond the piezoelectric layer and is formed at least partially as an elastic membrane and carrier layer. This eliminates a membrane and carrier layer low elasticity of semiconductor material.
  • the different layers in the known electroacoustic transducer are present because of their electrical properties (function as an electrode or as a piezoelectric layer) or because of their function as a carrier layer.
  • electroacoustic miniature transducers When used in a hearing aid, electroacoustic miniature transducers are exposed to extreme external influences. Moisture, fats or alcohols are the main effect on microphones. The listeners, on the other hand, are predominantly gaseous, liquid or solid parts of the cereal via the ear canal exposed, but also moisture (sweat) reaches the listener. In addition, dirt particles can accumulate in the sound channels of the electroacoustic miniature converter. Overall, moisture and pollution often lead to a failure of the electroacoustic miniature transducer and thus the entire hearing system.
  • electroacoustic miniature transducers and, in particular, sound channels of the miniature transducers have hitherto been partially protected by means of elaborate covers (screens, gratings, etc.) which must be exchanged or cleaned at regular intervals. This means a subsequent effort for the user.
  • the electroacoustic miniature transducers are also used without protection, so that by exposure to atmospheric humidity in practice problems often occur in microphones, e.g. a loss of sensitivity or a change in transfer function due to moisture absorption of the microphone membrane, oxidation, etc ..
  • a variety of surface coatings are known from the prior art, through which a dirt, moisture or oil repellent effect can be achieved.
  • a coating composition containing polycondensates based on one or more hydrolytic polycondensation-capable compounds of the elements M of main groups III to V and subgroups II to IV of the Periodic Table of the Elements in which polycondensates to at least a part of the central atoms
  • at least one organic group G which has at least 2 aliphatic carbon atoms to which at least one fluorine atom is bonded, either directly via one of the carbon atoms or via a linking group A, for coating surfaces of metal, plastics, optionally modified natural substances , Ceramics, concrete, clay and / or glass.
  • surface coatings are also known which develop a bactericidal or fungicidal action. This effect may be due, for example, to silver ions contained in the coating which diffuse to the layer surface. Such coatings are used, for example, for the sterilization of medical instruments.
  • a condenser microphone in which the membrane is provided with a hydrophobic layer to prevent the membrane from adhering to the back condenser plate of the microphone.
  • the distance between the membrane and the back plate is less than 10 ⁇ m.
  • a hearing aid with a hearing aid housing is known in which electroacoustic miniature transducers (microphones, earphones) are arranged each with a converter housing within the housing.
  • electroacoustic miniature transducers microphones, earphones
  • a converter housing within the housing.
  • front of the sound inlet openings of the microphones are to protect the same from surface flush in the hearing aid housing integrated cover elements, which may also be provided with a dirt-repellent coating.
  • the object of the present invention is to prevent the adhesion of dirt particles within an electroacoustic miniature transducer, which are used in hearing aids.
  • transducer membrane for use in a hearing aid, characterized in that the transducer membrane is provided with an oliophobic and / or biofilm-inhibiting coating whose layer thickness is less than 10 ⁇ m.
  • the object is achieved in an electroacoustic miniature converter in that the housing is at least partially provided with an oliophobic and / or biofilm-inhibiting coating.
  • the object is achieved in an electroacoustic miniature transducer with at least one sound channel in that the sound channel is at least partially provided with an oliophobic and / or biofilm-inhibiting coating.
  • an electroacoustic miniature transducer for a hearing aid includes a housing, a transducer diaphragm, the is excited to oscillate and causes a conversion between an acoustic and an electrical signal, and a sound channel for sound conduction between the housing interior and the outer space surrounding the housing. Instead of a sound channel but also only a housing opening may be present.
  • Miniature transducers can be fabricated by manufacturing processes that are primarily known from silicon semiconductor technology. These miniature transducers are generally relatively insensitive to moisture since both the starting material (silicon compounds) and the coatings required for the function of such miniature transducers, eg metallizations for forming the electrodes, are insensitive to moisture.
  • the coating Due to the small layer thickness of the coating, which is preferably in the nanometer range, a sufficient elasticity of the coating is ensured. This and the small additional mass which is applied by the extremely thin coating on the transducer membrane, cause the acoustic properties of the miniature transducer according to the invention compared to a miniature transducer with uncoated transducer diaphragm deteriorate only slightly. However, due to the moisture and dirt repellent properties of the transducer diaphragm of an acoustic miniature transducer according to the invention, this retains its acoustic properties over many years, whereas conventional miniature transducers undergo severe aging processes.
  • the coating is, in particular, an inorganic condensate modified with organic groups and based on a coating composition which is a hydrolyzate or precondensate of one or more hydrolyzable compounds having at least one non-hydrolyzable substituent, wherein preferably at least a portion of the organic groups of the condensate has fluorine atoms.
  • a coating composition which is a hydrolyzate or precondensate of one or more hydrolyzable compounds having at least one non-hydrolyzable substituent, wherein preferably at least a portion of the organic groups of the condensate has fluorine atoms.
  • copper or silver colloids may be included in the coating.
  • Such a plastic coating has the advantage that it can be made very thin.
  • Conventional layer thicknesses can be in the micrometer range after application of the coating and after drying in the nanometer range, which is why this coating is also referred to as "nano-coating".
  • the coating can also be applied by conventional coating methods such as dipping, spraying or brushing. After an optional short drying such a layer is then usually cured under UV light.
  • the coating composition is chosen taking into account the intended coating method so that the layer thickness in the dried state is less than 10 microns. Such a value can be adjusted in particular by the solvent content of the coating during application.
  • the invention provides at least one coating of the membrane side, which is aligned with the sound passage opening in the housing of the miniature transducer.
  • both sides of the transducer membrane are coated.
  • the best possible protection against the ingress of moisture into the transducer membrane is given, even if the lateral surfaces of the through-channels in the transducer membrane, which serve for barometric pressure equalization, are coated. At least all exposed, that is not clamped areas of the transducer membrane are thus coated and the sensitive transducer membrane is completely surrounded by a protective layer. So can moisture and dirt does not lead to swelling of the transducer membrane, which would strongly negatively affect the acoustic properties.
  • the coating according to the invention not only prevents the ingress of moisture and oil, but also dirt particles can no longer adhere to the transducer membrane. Overall, the life of an electro-acoustic miniature transducer is thus extended even under extreme external influences, as they may occur when used in a hearing aid.
  • the transducer diaphragm and the housing in addition to the transducer diaphragm and the housing, in particular the inside of the housing, and the sound channel of the miniature transducer are coated with a coating having said properties.
  • the coating leads to a reduction of the surface energy, whereby dirt particles can no longer accumulate permanently. Liquid or solid foreign substances are thus rejected by the coated surfaces. In particular, so cereal parts are difficult to attach. Should cerumen nevertheless be deposited on the housing or clog the sound channel, this can easily be shaken off by the lack of adhesion to the surfaces. A corresponding shaping of the sound channel or the housing facilitates the shaking.
  • hydro- and / or oliophobic surfaces prevent a capillary effect. Moisture is thus no longer absorbed by capillaries.
  • the coating according to the invention has in a preferred embodiment of the invention in addition to the hydrophobic and oliophobic also a bactericidal and fungicidal action.
  • the humid and warm climate in the ear canal is ideal for the growth of bacteria and fungi.
  • electroacoustic miniature transducers of hearing aids worn in the auditory canal can be affected by bacterial and fungal infestation.
  • In addition to damage to the transducers themselves can thereby also a Inflammation can be caused in the hearing aid wearer.
  • the coating preferably contains silver ions. These are released and diffused to the surface of the layer, where they then unfold their effect. They kill off bacteria and fungi by blocking a certain enzyme that the bacteria and fungi need for their metabolism.
  • FIG. 1 shows a designed as a hearing aid microphone electroacoustic miniature converter.
  • the hearing device microphone comprises a housing 1 with a sound connector 2, in which a microphone diaphragm 4 is fastened to the housing 1 via a circumferential holder 3.
  • the microphone membrane 4 has small holes 5 for a barometric air compensation and is clamped against a counter electrode 6.
  • the sound conversion is based on the capacitive transducer principle in this type of miniature transducers.
  • a thin coating 7 is applied to the microphone membrane 4 on both sides.
  • the invention provides a coating composition in which a layer thickness does not exceed 10 ⁇ m in the dried-out state of the layer.
  • the layer thickness is in the nanometer range, which is why the coating 7 as a nano-coating referred to as.
  • the coating 7 is hydrophobic, oliophobic, bactericidal and fungicidal. As a result, neither moisture nor oil can penetrate into the microphone diaphragm 4, whereby oxidation and swelling of the microphone diaphragm 4 are prevented. Furthermore, dirt particles do not adhere to the microphone membrane 4. Even bacteria or fungi can not settle on her. Overall, therefore, the microphone diaphragm 4 retains its original acoustic properties even under the extreme external conditions that prevail in a hearing aid.
  • the inside of the housing as well as the inside of the sound channel 2 are provided with the coating 7.
  • the coating 7 shows the advantages that dirt particles do not adhere and thus, if they should penetrate into the sound channel or the converter housing, can be easily shaken out again.
  • moisture entering the hearing aid microphone will not damage the microphone. Overall, this significantly prolongs the life of a hearing aid microphone.
  • the coating 7 also acts bacterial and fungi-inhibiting, so that the settlement harmful Bacteria or fungi within the hearing aid microphone is prevented. This can also prevent damage to the hearing aid microphone.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Miniaturwandler mit einer Wandermembran zur Verwendung in einem Hörhilfegerät.
  • Bei Hörhilfegeräten werden zur Wandlung akustischer Signale in elektrische Signale sowie zur Wandlung elektrischer Signale in akustische Signale elektroakustische Miniaturwandler (Mikrofone bzw. Hörer) verwendet. Für den Einsatz in Hörhilfegeräten sind an die elektroakustischen Miniaturwandler insbesondere hinsichtlich Baugröße und Wirkungsgrad besondere Anforderungen gestellt.
  • Aus der DE 100 13 673 A1 ist ein mikromechanischer elektroakustischer Wandler bekannt, der nach aus der Silizium-Halbleitertechnologie bekannten Herstellungsverfahren gefertigt ist. Der Wandler weist wenigstens einen Trägerkörper sowie eine piezoelektrische Schicht auf, an deren Ober- und Unterseite jeweils eine Elektrode vorhanden ist. Dabei ist mindestens eine der Elektroden über die piezoelektrische Schicht hinaus fortgesetzt und zumindest zum Teil als elastische Membran- und Trägerschicht ausgebildet. Dadurch erübrigt sich eine Membran- und Trägerschicht niedriger Elastizität aus Halbleitermaterial. Die unterschiedlichen Schichten bei dem bekannten elektroakustischen Wandler sind wegen ihrer elektrischen Eigenschaften (Funktion als Elektrode oder als piezoelektrische Schicht) oder wegen ihrer Funktion als Trägerschicht vorhanden.
  • Bei der Verwendung in einem Hörhilfegerät sind elektroakustische Miniaturwandler extremen äußeren Einflüssen ausgesetzt. Dabei wirken auf Mikrofone vor allem Feuchtigkeit, Fette oder Alkohole. Die Hörer hingegen sind vor allem über den Hörerkanal vorwiegend gasförmigen, flüssigen oder festen Cerumenteilen ausgesetzt, aber auch Feuchtigkeit (Schweiß) erreicht den Hörer. Darüber hinaus können sich auch in den Schallkanälen der elektroakustischen Miniaturwandler Schmutzpartikel anlagern. Insgesamt führen Feuchtigkeit und Verschmutzung häufig zu einem Ausfall des elektroakustischen Miniaturwandlers und damit des gesamten Hörsystems.
  • Um eine Verschmutzung zu vermeiden werden elektroakustische Miniaturwandler und insbesondere Schallkänale der Miniaturwandler bislang teilweise über aufwändige Abdeckungen (Siebe, Gitter etc.) geschützt, die in regelmäßigen Abständen getauscht oder gereinigt werden müssen. Dies bedeutet einen nachträglichen Aufwand für den Nutzer.
  • Häufig werden die elektroakustischen Miniaturwandler auch ungeschützt verwendet, so dass durch Einwirkung der Luftfeuchtigkeit in der Praxis häufig Probleme bei Mikrofonen auftreten, z.B. ein Verlust an Empfindlichkeit oder eine Veränderung der Übertragungsfunktion durch Feuchtigkeitsaufnahme der Mikrofonmembran, Oxidation usw..
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl an Oberflächenbeschichtungen bekannt, durch die ein schmutz-, feuchtigkeitsoder ölabweisender Effekt erzielt werden kann. So ist z.B. aus der DE 195 44 763 A1 die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung bekannt, die Polykondensate auf der Basis von einer oder mehreren zur hydrolytischen Polykondensation befähigten Verbindungen der Elemente M der Hauptgruppen III bis V und der Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente enthält, wobei in diesen Polykondensaten an mindestens einen Teil der Zentralatome M jeweils mindestens eine organische Gruppe G, die mindestens 2 aliphatische Kohlenstoffatome aufweist, an die jeweils mindestens ein Fluoratom gebunden ist, entweder direkt über eines der Kohlenstoffatome oder über eine Verbindungsgruppe A gebunden ist, zur Beschichtung von Oberflächen aus Metall, Kunststoffen, gegebenenfalls modifizierten Naturstoffen, Keramik, Beton, Ton und/oder Glas.
  • Weiterhin sind auch Oberflächenbeschichtungen bekannt, die eine bakterizide oder fungizide Wirkung entfalten. Diese Wirkung kann beispielsweise auf in der Beschichtung enthaltenen Silberionen beruhen, die an die Schichtoberfläche diffundieren. Derartige Beschichtungen werden beispielsweise zur Sterilisation medizinischer Instrumente verwendet.
  • Aus der US 2002/0181725 A1 ist ein Kondensator-Mikrofon bekannt, bei dem die Membran mit einer hydrophoben Schicht versehen ist, um zu verhindern, dass die Membran an der rückseitigen Kondensatorplatte des Mikrofons anhaftet. Dabei ist der Abstand zwischen der Membran und der rückwärtigen Kondensatorplatte kleiner als 10µm.
  • Aus der Druckschrift EPO 847 227 A2 ist ein Hörgerät mit einem Hörgerätegehäuse bekannt, bei dem innerhalb des Gehäuses elektroakustische Miniaturwandler (Mikrofone, Hörer) mit je einem Wandler-Gehäuse angeordnet sind. Vor den Schalleinlassöffnungen der Mikrofone befinden sich zum Schutz derselben vor Verschmutzung oberflächenbündig in das Hörgerätegehäuse integrierte Deckelemente, die auch mit einer schmutzabweisenden Beschichtung versehen sein können.
  • Aus der Druckschrift US 6,134,333 ist eine Cerumenschutzeinrichtung für die Schallaustrittsöffnung eines Hörgerätes bekannt, bei der eine Membran mit einer oliophoben und hydrophoben Beschichtung versehen ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Anhaften von Schmutzpartikeln innerhalb eines elektroakustischen Miniaturwandlers, die in Hörhilfegeräten verwendet werden, zu verhindern.
  • Diese Aufgabe wird bei einem elektroakustischen Miniaturwandler mit einer Wandlermembran zur Verwendung in einem Hörhilfegerät dadurch gelöst, dass die Wandlermembran mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung versehen ist, deren Schichtdicke weniger als 10µm beträgt.
  • Ferner wird die Aufgabe bei einem elektroakustischen Miniaturwandler dadurch gelöst, dass das Gehäuse zumindest teilweise mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung versehen ist. Darüber hinaus wird die Aufgabe bei einem elektroakustischen Miniaturwandler mit wenigstens einem Schallkanal dadurch gelöst, dass der Schallkanal zumindest teilweise mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung versehen ist.
  • Üblicherweise umfasst ein elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät ein Gehäuse, eine Wandlermembran, die zu Schwingungen angeregt wird und eine Wandlung zwischen einem akustischen und einem elektrischen Signal bewirkt, und einen Schallkanal zur Schallführung zwischen dem Gehäuseinnenraum und dem das Gehäuse umgebenden Außenraum. Anstatt eines Schallkanals kann aber auch lediglich eine Gehäuseöffnung vorhanden sein. Miniaturwandler können durch Herstellungsverfahren gefertigt werden, die vor allem aus der Silizium-Halbleitertechnologie bekannt sind. Diese Miniaturwandler sind in der Regel verhältnismäßig feuchtigkeitsunempfindlich, da sowohl das Ausgangsmaterial (Siliziumverbindungen) als auch die zur Funktion derartiger Miniaturwandler erforderlichen Beschichtungen, z.B. Metallisierungen zur Ausbildung der Elektroden, unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit sind. Allerdings haben derartige Miniaturwandler aufgrund der hohen Steifigkeit der Wandlermembranen akustische Nachteile. Die Vorteile der Erfindung wirken sich daher vor allem bei nicht in Halbleitertechnologie hergestellten Miniaturwandlern aus, die in der Regel eine weitaus feuchtigkeitsempfindlichere Wandlermembran aus Kunststoffmaterial, z.B. Mylar, aufweisen.
  • Durch die geringe Schichtdicke der Beschichtung, die vorzugsweise im Nanometer-Bereich liegt, wird eine ausreichende Elastizität der Beschichtung gewährleistet. Dies und die geringe zusätzliche Masse, die durch die extrem dünne Beschichtung auf die Wandlermembran aufgebracht wird, führen dazu, dass sich die akustischen Eigenschaften des Miniaturwandlers gemäß der Erfindung gegenüber einem Miniaturwandler mit unbeschichteter Wandlermembran nur unwesentlich verschlechtern. Durch die feuchtigkeits- und schmutzabweisenden Eigenschaften der Wandlermembran eines akustischen Miniaturwandlers gemäß der Erfindung behält dieser jedoch seine akustischen Eigenschaften über Jahre hinweg bei, wogegen herkömmliche Miniaturwandler starken Alterungsprozessen unterliegen.
  • Bei der Beschichtung handelt es sich insbesondere um ein mit organischen Gruppen modifiziertes anorganisches Kondensat auf Basis einer Beschichtungszusammensetzung, die ein Hydrolysat oder Vorkondensat aus einer oder mehreren hydrolysierbaren Verbindungen mit mindestens einem nicht-hydrolysierbaren Substituenten umfasst, wobei vorzugsweise zumindest ein Teil der organischen Gruppen des Kondensats Fluratome aufweist. Zusätzlich oder alternativ können auch Kupfer- oder Silberkolloide in der Beschichtung enthalten sein.
  • Eine derartige Kunststoff-Beschichtung hat den Vorteil, dass sie sehr dünn ausgebildet werden kann. Übliche Schichtdicken können beim Aufbringen der Beschichtung im Mikrometer-Bereich und nach der Trocknung im Nanometer-Bereich liegen, weshalb diese Beschichtung auch als "Nano-Beschichtung" bezeichnet wird. Die Beschichtung lässt sich ferner mit gängigen Beschichtungsverfahren wie Tauchen, Spritzen oder Aufstreichen aufbringen. Nach einer gegebenenfalls vorgenommenen kurzen Trocknung wird eine derartige Schicht dann üblicherweise unter UV-Licht gehärtet. Im Zusammenhang der Erfindung wird die Beschichtungszusammensetzung unter Berücksichtigung des beabsichtigten Beschichtungsverfahrens so gewählt, dass die Schichtdicke in getrocknetem Zustand weniger als 10µm beträgt. Ein derartiger Wert kann insbesondere durch den Lösungsmittelgehalt der Beschichtung beim Auftragen eingestellt werden.
  • Da sich Feuchtigkeit und Verschmutzung bei der Wandlermembran besonders negativ auswirken, sieht die Erfindung zumindest eine Beschichtung der Membranseite vor, die zu der Schalldurchlassöffnung im Gehäuse des Miniaturwandlers ausgerichtet ist. Vorteilhaft werden jedoch beide Seiten der Wandlermembran beschichtet. Der bestmögliche Schutz vor dem Eindringen von Feuchtigkeit in die Wandlermembran ist jedoch dann gegeben, wenn auch die Mantelflächen der Durchgangskanäle in der Wandlermembran, die zum barometrischen Druckausgleich dienen, beschichtet sind. Zumindest alle offenliegenden, das heißt nicht eingespannten Bereiche der Wandlermembran sind somit beschichtet und die empfindliche Wandlermembran ist vollständig von einer Schutzschicht umgeben. So können Feuchtigkeit und Schmutz nicht zu einem Aufquellen der Wandlermembran führen, was die akustischen Eigenschaften stark negativ beeinflussen würde. Die Beschichtung gemäß der Erfindung verhindert jedoch nicht nur das Eindringen von Feuchtigkeit und Öl, sondern auch Schmutzpartikel können nicht mehr an der Wandlermembran haften. Insgesamt wird dadurch die Lebensdauer eines elektroakustischen Miniaturwandlers auch unter extremen äußeren Einflüssen, wie sie bei der Anwendung in einem Hörhilfegerät vorkommen können, entschieden verlängert.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden neben der Wandlermembran auch das Gehäuse, insbesondere die Innenseite des Gehäuses, und der Schallkanal des Miniaturwandlers mit einer Beschichtung mit den genannten Eigenschaften überzogen. Die Beschichtung führt zu einer Verringerung der Oberflächenenergie, wodurch sich Schmutzpartikel nicht mehr dauerhaft anlagern können. Flüssige oder fest Fremdstoffe werden so von den beschichteten Oberflächen abgewiesen. Insbesondere können sich so Cerumenteile nur schwer anlagern. Sollte dennoch Cerumen an dem Gehäuse abgelagert sein oder den Schallkanal verstopfen, so kann dieses durch die fehlende Haftung an den Oberflächen leicht ausgeschüttelt werden. Eine entsprechende Formgebung des Schallkanals oder des Gehäuses erleichtert das Ausschütteln.
  • Weiterhin verhindern die hydro- und/oder oliophoben Oberflächen einen Kapillareffekt. Feuchtigkeit wird damit nicht mehr durch Kapillaren aufgesogen.
  • Die Beschichtung gemäß der Erfindung hat bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung neben der hydrophoben und oliophoben auch eine bakterizide und fungizide Wirkung. Das feuchte und wärme Klima im Gehörgang ist ideal für das Wachstum von Bakterien und Pilzen. So können insbesondere elektroakustische Miniaturwandler von im Gehörgang getragenen Hörhilfegeräten von Bakterien- und Pilzbefall betroffen sein. Neben Schäden an den Wandlern selbst kann dadurch auch eine Entzündung bei dem Hörgeräteträger verursacht werden. Diese negativen Auswirkungen lassen sich durch eine bakterizid und fungizid wirkende Beschichtung vermeiden.
  • Zur Erlangung der bakteriziden und fungiziden Eigenschaften enthält die Beschichtung vorzugsweise Silberionen. Diese werden freigesetzt und diffundieren an die Oberfläche der Schicht, wo sie dann ihre Wirkung entfalten. Sie töten Bakterien und Pilze ab, indem sie ein bestimmtes Enzym blockieren, welches die Bakterien und Pilze für ihren Stoffwechsel benötigen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt die Figur einen als Hörgerätemikrofon ausgebildeten elektroakustischen Miniaturwandler.
  • Das Hörgerätemikrofon gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst ein Gehäuse 1 mit einem Schallstutzen 2, in dem über eine umlaufende Halterung 3 am Gehäuse 1 eine Mikrofonmembran 4 befestigt ist. Die Mikrofonmembran 4 weist kleine Bohrungen 5 für einen barometrischen Luftausgleich auf und ist gegenüber einer Gegenelektrode 6 aufgespannt. Die Schallwandlung beruht bei dieser Art von Miniaturwandlern auf dem kapazitiven Wandlerprinzip.
  • Gemäß der Erfindung ist auf die Mikrofonmembran 4 beidseitig eine dünne Beschichtung 7 aufgebracht. Vorteilhaft ist auch die Mantelfläche der Bohrungen 5 mit der Beschichtung 7 überzogen, so dass die Mikrofonmembran vollständig eingehüllt ist.
  • Die Erfindung sieht bei der Beschichtung eine Beschichtungszusammensetzung vor, bei der sich im ausgetrockneten Zustand der Schicht eine Schichtdicke ergibt, die 10µm nicht übersteigt. Vorzugsweise liegt die Schichtdicke jedoch im Nanometerbereich, weshalb die Beschichtung 7 auch als Nano-Beschichtung bezeichnet wird. Bei der Beschichtung von Miniaturwandlern kann es sinnvoll sein, den für Nano-Beschichtungen üblichen Beschichtungsprozess geringfügig zu modifizieren. Beispielsweise verbessert die Aushärtung der Beschichtung unter UV-Licht in Luft die elastischen Eigenschaften gegenüber der bei Nano-Beschichtungen üblichen Aushärtung in Schutzgasatmosphäre.
  • Durch die elastischen Eigenschaften und die geringe Masse der Beschichtung 7 beeinflusst diese die akustischen Eigenschaften des Miniaturwandlers allenfalls unwesentlich. Die Beschichtung 7 wirkt hydrophob, oliophob, bakterizid und fungizid. Dadurch können in die Mikrofonmembran 4 weder Feuchtigkeit noch Öl eindringen, wodurch eine Oxidation und ein Aufquellen der Mikrofonmembran 4 verhindert werden. Weiterhin bleiben Schmutzpartikel nicht an der Mikrofonmembran 4 haften. Auch Bakterien oder Pilze können sich nicht an ihr ansiedeln. Insgesamt behält die Mikrofonmembran 4 dadurch auch unter den extremen äußeren Bedingungen, die bei einem Hörhilfegerät vorherrschen, ihre ursprünglichen akustischen Eigenschaften.
  • Vorteilhaft sind bei dem Hörgerätemikrofon gemäß dem Ausführungsbeispiel neben der Mikrofonmembran 4 auch die Gehäuseinnenseite sowie die Innenseite des Schallkanals 2 mit der Beschichtung 7 versehen. Auch hier zeigt die Beschichtung 7 die Vorteile, dass Schmutzpartikel nicht haften bleiben und damit, sofern diese in den Schallkanal oder das Wandlergehäuse eindringen sollten, leicht wieder ausgeschüttelt werden können. Darüber hinaus führt in das Hörgerätemikrofon eindringende Feuchtigkeit nicht zu einer Beschädigung des Mikrofons. Insgesamt wird dadurch die Lebensdauer eines Hörgerätemikrofons erheblich verlängert.
  • Durch den Zusatz einer Silberverbindung, die Silberionen freisetzt, wirkt die Beschichtung 7 zusätzlich auch bakterien- und pilzhemmend, so dass die Ansiedlung schädlicher Bakterien oder Pilze innerhalb des Hörgerätemikrofons verhindert wird. Auch hierdurch lässt sich eine Beschädigung des Hörgerätemikrofons verhindern.

Claims (7)

  1. Elektroakustischer Miniaturwandler mit einer Wandlermembran (4) zur Verwendung in einem Hörhilfegerät, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlermembran (4) mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung (7) versehen ist, deren Schichtdicke weniger als 10µm beträgt.
  2. Elektroakustischer Miniaturwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Wandlermembran (4) mit der Beschichtung (7) versehen ist.
  3. Elektroakustischer Miniaturwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten der Wandlermembran (4) mit der Beschichtung (7) versehen sind.
  4. Elektroakustischer Miniaturwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) alle freiliegenden, das heißt nicht eingespannten Bereiche der Wandlermembran (4) umhüllt.
  5. Elektroakustischer Miniaturwandler mit einem Wandlergehaüse (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zumindest teilweise mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung (7) versehen ist.
  6. Elektroakustischer Miniaturwandler mit wenigstens einem Schallkanal (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schallkanal (2) zumindest teilweise mit einer oliophoben und/oder Biofilm-hemmenden Beschichtung (7) versehen ist.
  7. Elektroakustischer Miniaturwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) hydrophob ist.
EP03027391A 2002-12-20 2003-11-27 Elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät Expired - Lifetime EP1432281B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10260307A DE10260307B4 (de) 2002-12-20 2002-12-20 Elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät
DE10260307 2002-12-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1432281A2 EP1432281A2 (de) 2004-06-23
EP1432281A3 EP1432281A3 (de) 2008-12-03
EP1432281B1 true EP1432281B1 (de) 2010-06-02

Family

ID=32336550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03027391A Expired - Lifetime EP1432281B1 (de) 2002-12-20 2003-11-27 Elektroakustischer Miniaturwandler für ein Hörhilfegerät

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7702124B2 (de)
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