EP1519486A2 - Hörhilfegerät mit magnetfeldgesteuertem Schalter und entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Hörhilfegeräts - Google Patents

Hörhilfegerät mit magnetfeldgesteuertem Schalter und entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Hörhilfegeräts Download PDF

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EP1519486A2
EP1519486A2 EP04021820A EP04021820A EP1519486A2 EP 1519486 A2 EP1519486 A2 EP 1519486A2 EP 04021820 A EP04021820 A EP 04021820A EP 04021820 A EP04021820 A EP 04021820A EP 1519486 A2 EP1519486 A2 EP 1519486A2
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EP
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hearing aid
magnetic field
ferrite
switching device
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Kunibert Husung
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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
    • H04R25/603—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of mechanical or electronic switches or control elements

Definitions

  • the present invention relates to a hearing aid with a first hearing aid function, a second hearing aid function and a switching device for automatically switching the first hearing aid function in the second hearing aid function. Moreover, the present invention relates to a corresponding Method for operating a hearing aid.
  • Another application for magnetic-field-controlled, automatic Turning on a hearing aid is its automatic Shut down when the device is in the storage box or Charging station is placed.
  • Magnet in the storage box or charging station and switches through its magnetic DC field the reed contact in the hearing aid, so that this without pressing a control component is turned off.
  • a disadvantage of the reed contacts are their volume and their movable contact elements, the on the one hand require a high production cost and the others have a correspondingly low life.
  • the object of the present invention is therefore to To provide a hearing aid, with reduced manufacturing costs and increased compactness and durability is automatically switchable.
  • this object is achieved by a hearing aid with a first hearing aid function, a second hearing aid function and a switching device for automatic Switching from the first hearing aid function to the second hearing aid function, wherein the switching device at least one magnetic field-controlled ferrite component, whose impedance change as a basis for automatic switching is usable.
  • the invention is based on the idea that for the automatic Turn a hearing aid the change of permeability a ferrite component depending on an applied Magnetic field can be exploited.
  • the continuous Permeability change as a function of the strength of the applied magnetic field causes an impedance or inductance change a suitable ferrite component and can be used to trigger a switching operation.
  • the first hearing aid function comprises a microphone operation and the second hearing aid function a telecoil operation.
  • This can automatically when calling from the microphone mode be switched into the telecoil mode, if a telephone handset with permanent magnet applied to the ear becomes.
  • the first hearing aid function can also be switched on and the second hearing aid function the off state correspond to the hearing aid.
  • the hearing aid as mentioned above, for example by Insert into the storage box or charging station on and turned off.
  • the magnetic field controlled ferrite component can by a SMD ferrite can be realized. Thus, this is usually in the High frequency range used device in the present Case used as a magnetic field sensor.
  • the magnetic field controlled ferrite component can also be realized by a coil with ferrite core.
  • the switching device preferably has an LC oscillator circuit, whose inductance is formed by the coil is to detect an inductance change of Coil with ferrite core.
  • the switching device has via a bridge circuit for detecting the impedance change.
  • the bridge circuit can be both frequency-dependent as well as frequency independent.
  • a frequency-dependent bridge circuit for example two SMD ferrites can be used as bridge elements to to increase the sensitivity.
  • the switching device is provided with a peak detector equipped with the maximum values of a AC signal, the impedance or inductance change is detectable. This can easily the Near a permanent magnet to the magnetic field controlled Component be determined in the hearing aid.
  • the hearing aid shown in FIG 1 as a block diagram has two input components, namely a microphone 1 and a telecoil 2.
  • the signals of both components are in a preamplifier 3 with A / D converter preamplified and digitized.
  • the digital signal is in a signal processing 4 processed for a handset or speaker 5.
  • a Battery 6 provides the necessary supply voltage for the Preamplifier 3 and the digital signal processing unit 4th
  • the digital signal processing unit 4 is by means of a MTO switch in the microphone mode, the telecoil operation and the off state switchable.
  • a programming jack 8 allows suitable programming of the digital signal processing unit 4.
  • the digital signal processing circuit 4 may be correspondingly the environmental situation, for example, from the telecoil operation switched to a mixed operation with microphone become.
  • the situation key 9 allows, for example the connection and disconnection of individual ones of several Microphones.
  • a volume control 10 can finally in the usual way the volume of the hearing aid be set.
  • a measuring bridge with evaluation circuit 11, to which an SMD ferrite sensor 12 is connected, is used to control the digital Signal processing device 4.
  • the measuring bridge 11 and the digital signal processing device 4 are from a System clock unit 13, which essentially by an oscillator is formed, with a system clock or with a AC voltage supplied.
  • a small SMD ferrite which is usually used in the high-frequency range, be used as a sensor for a static magnetic field.
  • FIG 2 The construction of the measuring bridge with evaluation circuit 11 is shown in FIG 2 shown in more detail.
  • a Wheatstone bridge circuit is in a branch with the SMD ferrite 12 occupied. This one has under other inductive behavior with the letter "L" is marked.
  • the remaining branches of the Wheatstone bridge circuit are in the usual way with ohmic elements R1 and R2 and occupied by a capacitive element C.
  • the Wheatstone bridge circuit is powered by the system clock unit or the oscillator 13, which has a corresponding AC voltage is applied to the bridge. Because the circuit a represents frequency-independent AC bridge and thus independent of the oscillator frequency and harmonic content works, can be arbitrary and also frequency unstable Clock signals are used for bridge supply.
  • the SMD ferrite is a static magnetic field flooded, changes through the existing magnetization the inductance of the component. As a result, the AC bridge becomes detuned and there is a correspondingly higher Voltage drop in the difference branch.
  • the tapped in the differential branch of the measuring amplifier 14 AC voltage can with a in the measuring amplifier 14 integrated peak detector are evaluated. After subsequent Rectification and threshold analysis in the amplifier 14, one obtains a control signal for controlling the desired one Functions in the hearing aid or in the implant.
  • a formed with a ferrite jacket surrounded electrical conductor can also be wound with a coil wire ferrite core be used as a magnetic field sensor. These too Ferrite coil can be evaluated by the AC bridge become.
  • the AC bridge uses a LC oscillator circuit.
  • the ferrite component acts as a frequency-determining element Component, i. it becomes the one associated with the impedance change Inductance change depending on the static Magnetic field used. In this case causes a magnetic Gleichfeld the detuning of the oscillator circuit.
  • the frequency change is a measure of the strength of the existing magnetic field.
  • a frequency-dependent bridge circuit can be used. This would have the advantage that two SMD ferrites or ferrite coils, which react to the magnetic field, are used can significantly increase the sensitivity. However, this requires a stable oscillator frequency.
  • the magnetic field controlled Impedance represents.
  • the Hall sensor has the Disadvantage of a relatively high electrical power consumption.

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Abstract

Der Magnetfeldsensor zum automatischen Schalten eines Hörhilfegeräts soll miniaturisiert und kostengünstiger gestaltet werden. Daher wird vorgeschlagen, als Magnetfeldsensor ein Ferrit-Bauelement (12) zu verwenden. Dieses Bauelement kann beispielsweise durch eine Wheatstone-Brückenschaltung, die von einem Oszillator (13) gespeist wird, ausgewertet werden. Dabei liefert ein Messverstärker (14) mit Schwellwertdetektor ein entsprechendes Schaltsignal für das Hörhilfegerät.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät mit einer ersten Hörhilfefunktion, einer zweiten Hörhilfefunktion und einer Schalteinrichtung zum automatischen Schalten von der ersten Hörhilfefunktion in die zweite Hörhilfefunktion. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Hörhilfegeräts.
Um die Bedienbarkeit eines Hörhilfegeräts zu verbessern, kann es sinnvoll sein, wichtige Bedienfunktionen automatisch zu steuern. Dadurch können Bedienelemente eingespart und das Hörhilfegerät komfortabler gestaltet werden.
Es sind beispielsweise gattungsgemäße Hörhilfegeräte von der Firma Hansaton bekannt, welche einen oder mehrere Reedkontakte besitzen, um das automatische Schalten zwischen mehreren Funktionen des Hörhilfegeräts zu realisieren. So ist ein automatisches Umschalten des Hörhilfegeräts von Mikrofon- auf Telefonspulenbetrieb möglich, wenn ein Telefonhörer an das versorgte Ohr gehalten wird, da dieser in der Regel mit einem Permanentmagneten ausgestattet ist. Ähnliche Hörhilfegeräte sind auch aus den Druckschriften DE 31 09 049 C2, DE 299 23 019 U1, DE 196 33 321 A1 und DE 37 34 946 C2 bekannt.
Ein weiterer Anwendungsfall für magnetfeldgesteuertes, automatisches Schalten eines Hörhilfegeräts ist dessen automatisches Abschalten, wenn das Gerät in die Aufbewahrungsbox oder Ladestation gelegt wird. Hierfür befindet sich ein kleiner Magnet in der Aufbewahrungsbox oder Ladestation und schaltet durch sein magnetisches Gleichfeld den Reedkontakt im Hörhilfegerät, so dass dieses ohne das Betätigen einer Bedienkomponente ausgeschaltet wird. Nachteilig an den Reedkontakten sind deren Volumen und deren bewegliche Kontaktelemente, die zum einen einen hohen Herstellungsaufwand erfordern und zum anderen eine entsprechend niedrige Lebensdauer besitzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Hörhilfegerät bereitzustellen, das bei vermindertem Herstellungsaufwand und erhöhter Kompaktheit sowie Lebensdauer automatisch schaltbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, durch ein Hörhilfegerät mit einer ersten Hörhilfefunktion, einer zweiten Hörhilfefunktion und einer Schalteinrichtung zum automatischen Schalten von der ersten Hörhilfefunktion in die zweite Hörhilfefunktion, wobei die Schalteinrichtung mindestens ein magnetfeldgesteuertes Ferrit-Bauelement aufweist, dessen Impedanzänderung als Grundlage für das automatische Schalten verwendbar ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass für das automatische Schalten eines Hörhilfegeräts die Änderung der Permeabilität eines Ferrit-Bauelements in Abhängigkeit eines angelegten Magnetfelds ausgenutzt werden kann. Die kontinuierliche Permeabilitätsänderung in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten Magnetfelds bewirkt eine Impedanz- bzw. Induktivitätsänderung eines geeigneten Ferrit-Bauelements und kann so zum Auslösen eines Schaltvorgangs verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst die erste Hörhilfefunktion einen Mikrofonbetrieb und die zweite Hörhilfefunktion einen Telefonspulenbetrieb. Damit kann automatisch beim Telefonieren vom Mikrofonbetrieb in den Telefonspulenbetrieb geschaltet werden, wenn ein Telefonhörer mit Permanentmagnet an das Ohr angelegt wird. Die erste Hörhilfefunktion kann aber auch dem Einschaltzustand und die zweite Hörhilfefunktion dem Ausschaltzustand des Hörhilfegerätes entsprechen. In diesem Fall kann das Hörhilfegerät, wie eingangs erwähnt, beispielsweise durch Einlegen in die Aufbewahrungsbox oder Ladestation ein- und ausgeschaltet werden.
Das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement kann durch einen SMD-Ferrit realisiert sein. Somit wird das üblicherweise im Hochfrequenzbereich eingesetzte Bauelement im vorliegenden Fall als Magnetfeldsensor verwendet.
Das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement kann aber auch durch eine Spule mit Ferritkern realisiert werden. In diesem Fall besitzt die Schalteinrichtung vorzugsweise eine LC-Oszilla-torschaltung, deren Induktivität durch die Spule gebildet ist, zum Detektieren einer Induktivitätsänderung der Spule mit Ferritkern.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Schalteinrichtung über eine Brückenschaltung zum Detektieren der Impedanzänderung. Dabei kann die Brückenschaltung sowohl frequenzabhängig als auch frequenzunabhängig sein. Im Falle einer frequenzabhängigen Brückenschaltung können beispielsweise zwei SMD-Ferrite als Brückenelemente eingesetzt werden, um die Empfindlichkeit zu steigern.
Vorteilhafterweise ist die Schalteinrichtung mit einem Peakdetektor ausgestattet, mit dem anhand der Höchstwerte eines Wechselspannungssignals die Impedanz- oder Induktivitätsänderung feststellbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise die Nähe eines Permanentmagneten zu dem magnetfeldgesteuerten Bauelement in dem Hörhilfegerät ermittelt werden.
Erfindungsgemäß ergeben sich somit folgende Vorteile:
  • der Magnetfeldsensor kann im Vergleich zu einem Miniatur-Reedkontakt (6mm x 1,5mm) sehr klein ausgestaltet sein, nämlich beispielsweise (2mm x 1mm)
  • der Ferrit arbeitet verschleißfrei, denn er besitzt keine beweglichen Kontakte
  • der Sensor kann verhältnismäßig günstig hergestellt werden
  • ein Ferrit-Sensor arbeitet praktisch verzögerungsfrei
  • die mit einer Ferrit-Sensorik notwendigen Zusatzbauteile können leicht mit in den Signalverarbeitungs-IC eines Hörhilfegeräts implementiert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
  • FIG 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts; und
  • FIG 2 eine Wheatstone-Brückenschaltung mit Demodulator und Schwellwertdetektor für die Schaltung von FIG 1.
    • Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
    Das in FIG 1 als Blockschaltbild dargestellte Hörhilfegerät besitzt zwei Eingangskomponenten, nämlich ein Mikrofon 1 und eine Telefonspule 2. Die Signale beider Komponenten werden in einem Vorverstärker 3 mit A/D-Wandler vorverstärkt und digitalisiert. Das digitale Signal wird in einer Signalverarbeitung 4 für einen Hörer bzw. Lautsprecher 5 aufbereitet. Eine Batterie 6 liefert die notwendige Versorgungsspannung für den Vorverstärker 3 und die digitale Signalverarbeitungseinheit 4.
    Die digitale Signalverarbeitungseinheit 4 ist mit Hilfe eines MTO-Schalters in den Mikrofonbetrieb, den Telefonspulenbetrieb und den Aus-Zustand schaltbar. Eine Programmierbuchse 8 erlaubt eine geeignete Programmierung der digitalen Signalverarbeitungseinheit 4. Mit Hilfe einer Situationstaste 9 kann die digitale Signalverarbeitungsschaltung 4 ferner entsprechend der Umgebungssituation beispielsweise vom Telefonspulenbetrieb in einen Mischbetrieb mit Mikrofon geschaltet werden. Im Mikrofonbetrieb erlaubt die Situationstaste 9 beispielsweise das Zu- und Abschalten einzelner von mehreren Mikrofonen. Mit Hilfe eines Lautstärkestellers 10 kann schließlich in üblicher Weise die Lautstärke des Hörhilfegeräts eingestellt werden.
    Eine Messbrücke mit Auswerteschaltung 11, an die ein SMD-Ferritsensor 12 angeschlossen ist, dient zur Steuerung der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung 4. Die Messbrücke 11 und die digitale Signalverarbeitungseinrichtung 4 werden von einer Systemtakteinheit 13, die im wesentlichen durch einen Oszillator gebildet wird, mit einem Systemtakt bzw. mit einer Wechselspannung versorgt. Somit kann ein kleiner SMD-Ferrit, der üblicherweise im Hochfrequenzbereich Anwendung findet, als Sensor für ein statisches Magnetfeld verwendet werden. Mit dem durch die Messbrücke und Auswerteschaltung 11 aus dem SMD-Ferrit 12 gewonnenen Schaltsignal kann das Hörhilfegerät in gewünschter Weise umgeschaltet oder ein- und ausgeschaltet werden.
    Der Aufbau der Messbrücke mit Auswerteschaltung 11 ist in FIG 2 näher dargestellt. Eine Wheatstone-Brückenschaltung ist in einem Zweig mit dem SMD-Ferrit 12 belegt. Dieser besitzt unter anderem induktives Verhalten, das mit dem Buchstaben "L" gekennzeichnet ist. Die übrigen Zweige der Wheatstone-Brückenschaltung sind in üblicher Weise mit Ohmschen Elementen R1 und R2 sowie mit einem kapazitiven Element C belegt.
    Gespeist wird die Wheatstone-Brückenschaltung durch die Systemtakteinheit bzw. den Oszillator 13, der eine entsprechende Wechselspannung an die Brücke legt. Da die Schaltung eine frequenzunabhängige Wechselstrombrücke darstellt und somit von der Oszillatorfrequenz und dem Oberwellenanteil unabhängig arbeitet, können beliebige und auch frequenzinstabile Taktsignale zur Brückenspeisung verwendet werden.
    Liegt kein statisches Magnetfeld an dem SMD-Ferrit 12 vor, so wird die Abgleichbedingung R1*R2=L*C der Brückenschaltung erfüllt. Im Differenzzweig, der den Eingang für einen Meßverstärker 14 bildet, wird in diesem Fall keine Spannung erzeugt.
    Wird der SMD-Ferrit jedoch von einem statischen Magnetfeld durchflutet, ändert sich durch die vorhandene Magnetisierung die Induktivität des Bauteils. Folglich wird die Wechselstrombrücke verstimmt und es entsteht ein dementsprechend hoher Spannungsabfall im Differenzzweig.
    Die in dem Differenzzweig von dem Messverstärker 14 abgegriffene Wechselspannung kann mit einem in den Messverstärker 14 integrierten Peakdetektor ausgewertet werden. Nach anschließender Gleichrichtung und Schwellwertanalyse in dem Messverstärker 14 erhält man ein Steuersignal zum Steuern der gewünschten Funktionen im Hörhilfegerät bzw. im Implantat.
    Anstelle des einfachen SMD-Ferrit-Bauelements, das durch einen mit einem Ferritmantel umgebenen elektrischen Leiter gebildet wird, kann auch ein mit Spulendraht bewickelter Ferritkern als Magnetfeldsensor verwendet werden. Auch diese Ferritspule kann durch die Wechselstrombrücke ausgewertet werden.
    Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Auswertung des Ferrit-Bauelements anstelle der Wechselstrombrücke eine LC-Oszillatorschaltung verwendet. Dabei wirkt das Ferritbauelement als frequenzbestimmendes Bauteil, d.h. es wird die mit der Impedanzänderung einhergehende Induktivitätsänderung in Abhängigkeit des statischen Magnetfelds genutzt. In diesem Fall bewirkt ein magnetisches Gleichfeld die Verstimmung der Oszillatorschaltung. Die Frequenzänderung ist ein Maß für die Stärke des vorhandenen Magnetfelds.
    Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann anstelle einer frequenzunabhängigen Brückenschaltung eine frequenzabhängige Brückenschaltung eingesetzt werden. Dies hätte den Vorteil, dass zwei SMD-Ferrite oder -Ferritspulen, die auf das Magnetfeld reagieren, eingesetzt werden können, um die Empfindlichkeit erheblich zu steigern. Dies setzt jedoch eine stabile Oszillatorfrequenz voraus.
    Grundsätzlich kann als Magnetfeldsensor auch ein Hall-Sensor verwendet werden, der im weitesten Sinne dann die magnetfeldgesteuerte Impedanz darstellt. Der Hall-Sensor hat jedoch den Nachteil einer verhältnismäßig hohen elektrischen Leistungsaufnahme.

    Claims (7)

    1. Hörhilfegerät mit
      einer ersten Hörhilfefunktion,
      einer zweiten Hörhilfefunktion und
      einer Schalteinrichtung zum automatischen Schalten von der ersten Hörhilfefunktion in die zweite Hörhilfefunktion,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Schalteinrichtung mindestens ein magnetfeldgesteuertes Ferrit-Bauelement(12) aufweist, dessen Impedanzänderung als Grundlage für das automatische Schalten verwendbar ist.
    2. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, wobei die erste Hörhilfefunktion einen Mikrofonbetrieb und die zweite Hörhilfefunktion einen Telefonspulenbetrieb umfasst.
    3. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement (12) durch einen SMD-Ferrit realisiert ist.
    4. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement (12) durch eine Spule mit Ferritkern realisiert ist.
    5. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung über eine Brückenschaltung (11) zum Detektieren der Impedanzänderung verfügt.
    6. Hörhilfegerät nach Anspruch 4, wobei die Schalteinrichtung über eine LC-Oszillatorschaltung, deren Induktivität durch die Spule gebildet ist, zum Detektieren einer Induktivitätsänderung der Spule mit Ferritkern verfügt.
    7. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung über einen Peakdetektor verfügt, so dass anhand der Höchstwerte eines Wechselspannungssignals die Impedanz- oder Induktivitätsänderung feststellb
    EP04021820A 2003-09-24 2004-09-14 Hörhilfegerät mit magnetfeldgesteuertem Schalter und entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Hörhilfegeräts Withdrawn EP1519486A3 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    ID=34177931

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    US (1) US7496206B2 (de)
    EP (1) EP1519486A3 (de)
    AU (1) AU2004214555B2 (de)
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