EP1617706B1 - Strahlungsarmer elektromagnetischer Hörer - Google Patents

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EP1617706B1
EP1617706B1 EP05106154A EP05106154A EP1617706B1 EP 1617706 B1 EP1617706 B1 EP 1617706B1 EP 05106154 A EP05106154 A EP 05106154A EP 05106154 A EP05106154 A EP 05106154A EP 1617706 B1 EP1617706 B1 EP 1617706B1
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EP
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coil
housing
electromagnetic
connection lines
membrane
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EP1617706A2 (de
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Kunibert Husung
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Sivantos GmbH
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Siemens Audioligische Technik GmbH
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    • 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
    • H04R1/06—Arranging circuit leads; Relieving strain on circuit leads
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/49—Reducing the effects of electromagnetic noise on the functioning of hearing aids, by, e.g. shielding, signal processing adaptation, selective (de)activation of electronic parts in hearing aid

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic earphone with a housing in which a coil through which an exciting current flows and a membrane are arranged such that the membrane can be set into vibration as a result of the excitation current, wherein inside the housing from the coil ends internal connection lines to electrical connections to the Housing are guided.
  • electromagnetic receivers are used to convert electrical signals into acoustic signals.
  • hearing aids because of the required miniaturization of these devices has the problem that emanating from the listener electromagnetic stray fields disturb other components of the hearing aid.
  • the reception can be disturbed by means of an induction or telephone or hearing coil in a hearing aid by the stray field generated by a listener.
  • Measures are known from the prior art in order to stem the stray field emanating from a receiver.
  • an induction coil is arranged in principle with the greatest possible distance from the listener in the housing of a hearing aid.
  • these known shielding plates can only influence part of the stray fields. As complete as possible shielding the listener is not possible.
  • a cone speaker with a voice coil is known, which is traversed by a sound-frequency alternating current i.
  • the cone loudspeaker has a membrane which is arranged such that the membrane can be set into vibration as a result of the exciter current i.
  • the cone speaker has strands that supply the alternating current i of the voice coil.
  • internal connecting leads are led from the coil ends of the voice coil to electrical connections on the basket.
  • a hearing aid with a receiver for sound emission and with an induction coil for inductive recording of signals and with a compensation inductance for generating a compensation field is known, wherein the compensation inductance is positioned in the signal line of the listener between the induction coil and the handset that its compensation field is directed against the magnetic field of the listener during operation of the induction coil and reduces coupling between the earpiece and the induction coil.
  • An electromagnetic receiver is known with a housing in which a coil through which an excitation current flows and a membrane are arranged in such a way that the membrane can be set into vibration as a result of the exciter current, wherein inside the housing from the coil ends of the coil internal connection lines to electrical connections are guided to the housing.
  • the object of the present invention is to reduce the outgoing radiation from a listener.
  • an electromagnetic receiver having a housing in which a coil through which an excitation current flows and a diaphragm are arranged such that the diaphragm can be set into vibration as a result of the exciter current, inside the housing from the coil ends internal connection lines are led to electrical connections to the housing, achieved in that the internal connection lines are guided at least substantially close together from the coil ends to the electrical terminals.
  • the parasitic magnetic fields generated in the receiver are reduced in that the close coexistence of the connection lines makes it possible to use the physical properties of a so-called double line, in which both conductors flow in opposite directions from the same current. So far, efforts have been made to keep the connection lines in the receiver as short as possible in order to avoid stray fields.
  • the connecting wires are twisted in the region in which they are guided close together. This means that the distance between the connecting cables does not change even during vibrations and that the generated stray field is further reduced.
  • Electromagnetic handset according to the invention are ideally suited for use in hearing aids, since there due to the desired miniaturization of these devices stray fields very strongly affect adjacent components. Overall, thus, the quality of hearing aids can be increased and the maximum possible system gain can be increased in such devices. Stray field handsets lead to shorter development times for high-performance devices, as instabilities in listening coil operation are avoided. In addition, the wireless RF signal transmission in hearing aid systems is less susceptible to interference, since high-frequency emissions of clocked power amplifiers are reduced.
  • Fig. 1 shows the components of an electromagnetic earphone according to the prior art in a perspective view.
  • the electromagnetic earphone comprises a housing having a housing bottom 2A and a lid 2B.
  • a field winding in the form of a coil 3.
  • the coil 3 is provided at the coil ends 3A and 3B with connecting lines 5A and 5B, which are guided in a straight line and thus with the shortest possible length through the housing to the outside.
  • To form a magnetic circuit are in the housing further comprises an iron core 7 with air gap, two magnets 8A and 8B and a magnetic field feedback 9, which has a tongue 10 which is guided in the assembled state of the receiver 1 through the coil 3 therethrough.
  • An exciting current flowing through the coil 3 causes the tongue 10 to vibrate.
  • a drive pin 11 which is placed on the end of the tongue 10, the mechanical vibrations are transmitted to a membrane 4.
  • the sound generated thereby leaves the listener through a slot 2C in the housing cover 2B and a sound outlet 12.
  • For electrical connection of the listener is located on an outer side of the housing base 2A a provided with electrical contacts connection plate 13, with which the two leads 5A and 5B soldered are.
  • Fig. 2 shows a plan view of the open handset according to the prior art according to Fig. 1 , In this case, in addition to the housing cover 2B and the membrane 4 is removed. As a result, the exciter winding 3, the iron core 7 and the drive pin 11 in the interior of the housing 2 of the electromagnetic receiver 1 are visible. At the coil ends 3A and 3B, the coil 3 is soldered to the leads 5A and 5B.
  • the connection lines 5A and 5B are kept as short as possible and guided past the iron core 7 through the housing 2 to the connection plate 13 with the terminals (contacts) 6A and 6B.
  • the connecting lines 5A and 5B thereby form a current loop from an area that corresponds to approx. 80% of the listener cover area.
  • the listener cover 2B does not ideally close the housing 2, the parasitic magnetic fields generated by the leads 5A and 5B are radiated to the outside. Although the useful field in the magnetic circuit of the receiver 2 is stronger by a few orders of magnitude, it is guided cleanly in the iron core. The air gap is hardly significant because it is very narrow.
  • Fig. 3 is a modified according to the invention handset 2 can be seen. Unlike the listener according to Fig. 2 In this case, the connection lines 5A and 5B are guided as close as possible to each other from the coil ends 3A and 3B to the terminals 6A and 6B. Although a greater line length is accepted as a whole, it is crucial that the parasitic stray field generated by the connecting lines 5A and 5B is kept as low as possible by the special cable routing. According to the physical principle of the opposite direction of a current flowing through a double line namely, the magnetic fields of the two connecting lines 5A and 5B largely compensate each other.
  • connection lines 5A and 5B are twisted together at least in a partial area. This ensures that the two connection lines 5A and 5B remain close together, even in the case of mechanical vibrations, and that the stray parasitic field generated by the connection lines 5A and 5B is kept as low as possible.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Hörer mit einem Gehäuse, in dem eine von einem Erregerstrom durchflossene Spule sowie eine Membran derart angeordnet sind, dass die Membran infolge des Erregerstroms in Schwingungen versetzbar ist, wobei innerhalb des Gehäuses von den Spulenenden interne Anschlussleitungen zu elektrischen Anschlüssen an dem Gehäuse geführt sind.
  • In elektroakustischen Geräten und insbesondere in Hörhilfegeräten werden zum Wandeln elektrischer Signale in akustische Signale elektromagnetische Hörer verwendet. Besonders bei Hörhilfegeräten tritt wegen der erforderlichen Miniaturisierung dieser Geräte das Problem auf, dass von dem Hörer ausgehende elektromagnetische Streufelder andere Komponenten der Hörhilfegeräte stören. Insbesondere kann der Empfang mittels einer Induktions- bzw. Telefon- bzw. Hörspule bei einem Hörhilfegerät durch das von einem Hörer erzeugte Streufeld gestört werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind Maßnahmen bekannt, um das von einem Hörer ausgehende Streufeld einzudämmen. So wird beispielsweise eine Induktionsspule prinzipiell mit möglichst großem Abstand von dem Hörer in dem Gehäuse eines Hörgerätes angeordnet. Weiterhin ist bekannt, besondere Abschirmbleche vorzusehen. Diese bekannten Abschirmbleche können aber nur einen Teil der Streufelder beeinflussen. Eine möglichst vollständige Abschirmung des Hörers ist damit nicht möglich.
  • Aus Jecklin, Jürg: Lautsprecherbuch, Telekosmosverlag, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart, 1967, Seite 37 ist ein Konuslautsprecher mit einer Schwingspule bekannt, die von einem tonfrequenten Wechselstrom i durchflossen wird. Der Konuslautsprecher weist ein Membran auf, die derart angeordnet ist, dass die Membran infolge des Erregerstroms i in Schwingungen versetzbar ist. Weiterhin weist der Konuslautsprecher Litzen auf, die den Wechselstrom i der Schwingspule zuführen. Innerhalb des Korbes sind von den Spulenenden der Schwingspule interne Anschlussleitungen zu elektrischen Anschlüssen an dem Korb geführt.
  • Aus der DE 198 54 201 C2 ist ein Hörhilfegerät mit einem Hörer zur Schallabgabe und mit einer Induktionsspule zur induktiven Aufnahme von Signalen sowie mit einer Kompensations-Induktivität zur Erzeugung eines Kompensationsfeldes bekannt, wobei die Kompensations-Induktivität in der Signalleitung des Hörers derart zwischen der Induktionsspule und dem Hörer positioniert ist, dass ihr Kompensationsfeld bei Betrieb der Induktionsspule gegen das Magnetfeld des Hörers gerichtet ist und eine Kopplung zwischen dem Hörer und der Induktionsspule vermindert.
  • Aus der US 5,193,116 ist ein elektromagnetischer Hörer mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine von einem Erregerstrom durchflossene Spule sowie eine Membran derart angeordnet sind, dass die Membran infolge des Erregerstroms in Schwingungen versetzbar ist, wobei innerhalb des Gehäuses von den Spulenenden der Spule interne Anschlussleitungen zu elektrischen Anschlüssen an dem Gehäuse geführt sind.
  • Aus der Veröffentlichung von U. Gysel: "Störsicherer Entwurf von elektronischen Geräten und Komponenten (EMV)", 2002, sind Maßnahmen zum störsicheren Entwurf elektronischer Geräte und Komponenten bekannt. Insbesondere gehen daraus Maßnahmen wie Schirmung von Gehäusen und Zuleitungen sowie das Verdrillen von Zuleitungen hervor.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die von einem Hörer ausgehende Störstrahlung zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einem elektromagnetischen Hörer mit einem Gehäuse, in dem eine von einem Erregerstrom durchflossene Spule sowie eine Membran derart angeordnet sind, dass die Membran infolge des Erregerstroms in Schwingungen versetzbar ist, wobei innerhalb des Gehäuses von den Spulenenden interne Anschlussleitungen zu elektrischen Anschlüssen an dem Gehäuse geführt sind, dadurch gelöst, dass die internen Anschlussleitungen wenigstens im wesentlichen dicht zusammenliegend von den Spulenenden zu den elektrischen Anschlüssen geführt sind.
  • Durch die Erfindung werden die im Hörer erzeugten parasitären Magnetfelder dadurch reduziert, dass durch das enge Zusammenliegen der Anschlussleitungen die physikalischen Eigenschaften einer sogenannten Doppelleitung genutzt werden, bei der beide Leiter gegensinnig vom gleichen Strom durchflossen sind. Bisher war man bestrebt, die Anschlussleitungen im Hörer möglichst kurz zu halten, um Streufelder zu vermeiden.
  • Bei der Erfindung werden größere Leitungslängen in Kauf genommen, wobei die durch die Anschlussleitungen erzeugten Streufelder dadurch reduziert werden, dass die beiden Anschlussleitungen über einen Großteil ihrer Länge eng zusammenliegen, so dass sich ihre Magnetfelder weitgehend kompensieren. Die höheren Leitungslängen führen somit zu einer Abnahme der Streufelder.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlussdrähte in dem Bereich, in dem sie nahe zusammenliegend geführt sind, verdrillt. Dies bewirkt, dass sich der Abstand zwischen den Anschlussleitungen auch bei Erschütterungen nicht verändert und dass das erzeugte Streufeld weiter reduziert wird.
  • Elektromagnetische Hörer gemäß der Erfindung sind bestens für die Verwendung in Hörhilfegeräten geeignet, da sich dort aufgrund der angestrebten Miniaturisierung dieser Geräte Streufelder sehr stark auf angrenzende Bauteile auswirken. Insgesamt kann somit die Qualität von Hörhilfegeräten gesteigert und die maximal mögliche Systemverstärkung bei derartigen Geräten erhöht werden. Streufeldarme Hörer führen zu kürzeren Entwicklungszeiten bei Geräten hoher Leistungsklasse, da Instabilitäten im Hörspulenbetrieb vermieden werden. Darüber hinaus wird auch die drahtlose RF-Signalübertragung bei Hörhilfegerätesystemen weniger störanfällig, da hochfrequente Emissionen getakteter Endstufen reduziert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    die Komponenten eines elektromagnetischen Hörers nach dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 2
    ein Schnittbild eines elektromagnetischen Hörers nach dem Stand der Technik, und
    Fig. 3
    ein Schnittbild eines elektromagnetischen Hörers gemäß der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt die Komponenten eines elektromagnetischen Hörers nach dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht. Der elektromagnetische Hörer umfasst ein Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil 2A und einem Deckel 2B. In dem Gehäuse befindet sich eine Erregerwicklung in Form einer Spule 3. Die Spule 3 ist an den Spulenenden 3A und 3B mit Anschlussleitungen 5A und 5B versehen, die geradlinig und damit mit möglichst kurzer Länge durch das Gehäuse nach außen geführt sind. Zur Ausbildung eines Magnetkreises befinden sich in dem Gehäuse ferner ein Eisenkern 7 mit Luftspalt, zwei Magnete 8A und 8B sowie eine Magnetfeld-Rückführung 9, die eine Zunge 10 aufweist, die in zusammengebautem Zustand des Hörers 1 durch die Spule 3 hindurch geführt ist. Ein durch die Spule 3 fließender Erregerstrom versetzt die Zunge 10 in Schwingungen. Über einen Treibstift 11, der auf das Ende der Zunge 10 aufgesetzt ist, werden die mechanischen Schwingungen auf eine Membran 4 übertragen. Der dadurch erzeugte Schall verlässt den Hörer durch einen Schlitz 2C in dem Gehäusedeckel 2B und einen Schallaustrittsstutzen 12. Zum elektrischen Anschluss des Hörers befindet sich auf einer Außenseite des Gehäuseunterteils 2A eine mit elektrischen Kontakten versehene Anschlussplatte 13, mit der die beiden Anschlussleitungen 5A und 5B verlötet sind.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den geöffneten Hörer nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1. Dabei ist neben dem Gehäusedeckel 2B auch die Membran 4 entfernt. Dadurch werden die Erregerwicklung 3, der Eisenkern 7 sowie der Treibstift 11 im Inneren des Gehäuses 2 des elektromagnetischen Hörers 1 sichtbar. An den Spulenenden 3A und 3B ist die Spule 3 mit den Anschlussleitungen 5A und 5B verlötet. Die Anschlussleitungen 5A und 5B sind möglichst kurz gehalten und vorbei an dem Eisenkern 7 durch das Gehäuse 2 zu der Anschlussplatte 13 mit den Anschlüssen (Kontakten) 6A und 6B geführt. Die Anschlussleitungen 5A und 5B bilden dadurch eine Stromschleife von einer Fläche, die ca. 80% der Hörerdeckelfläche entspricht. Da der Hörerdeckel 2B das Gehäuse 2 nicht ideal verschließt, werden die durch die Anschlussleitungen 5A und 5B erzeugten parasitären Magnetfelder nach außen abgestrahlt. Das Nutzfeld im magnetischen Kreis des Hörers 2 ist zwar um einige Größenordnungen stärker, es wird aber im Eisenkern sauber geführt. Der Luftspalt fällt dabei kaum ins Gewicht, da er sehr schmal ausgebildet ist.
  • Aus Fig. 3 ist ein gemäß der Erfindung modifizierter Hörer 2 ersichtlich. Im Unterschied zu dem Hörer gemäß Fig. 2 werden dabei die Anschlussleitungen 5A und 5B möglichst dicht beieinanderliegend von den Spulenenden 3A und 3B zu den Anschlüssen 6A und 6B geführt. Zwar wird dabei insgesamt eine größere Leitungslänge in Kauf genommen, entscheidend dabei ist jedoch, dass durch die spezielle Leitungsführung das von den Anschlussleitungen 5A und 5B erzeugte parasitäre Streufeld möglichst gering gehalten wird. Nach dem physikalischen Prinzip der gegensinnig von einem Strom durchflossenen Doppelleitung kompensieren sich nämlich die Magnetfelder der beiden Anschlussleitungen 5A und 5B weitgehend.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Anschlussleitungen 5A und 5B zumindest in einem Teilbereich miteinander verdrillt sind. Dadurch wird gewährleistet, dass die beiden Anschlussleitungen 5A und 5B auch bei mechanischen Erschütterungen eng zusammenliegend bleiben und das von den Anschlussleitungen 5A und 5B erzeugte parasitäre Streufeld möglichst gering gehalten wird.
  • Durch das geringe parasitäre Streufeld des Hörers 2 ist dieser insbesondere in Geräten vorteilhaft einsetzbar, bei denen der Hörer in unmittelbarer Nähe zu Komponenten angeordnet ist, die durch ein parasitäres Streufeld empfindlich gestört werden. Dies ist insbesondere bei Hörhilfegeräten der Fall, bei denen aufgrund der angestrebten Miniaturisierung alle wesentlichen Komponenten auf engstem Raum zusammenliegen.

Claims (3)

  1. Elektromagnetischer Hörer (1) mit einem Gehäuse (2), in dem eine von einem Erregerstrom durchflossene Spule (3) sowie eine Membran (4) derart angeordnet sind, dass die Membran (4) infolge des Erregerstroms in Schwingungen versetzbar ist, wobei innerhalb des Gehäuses (2) von den Spulenenden (3A, 3B) der Spule (3) interne Anschlussleitungen (5A, 5B) zu elektrischen Anschlüssen (6A, 6B) an dem Gehäuse geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die internen Anschlussleitungen (5A, 5B) wenigstens im wesentlichen dicht zusammenliegend von den Spulenenden (3A, 3B) zu den elektrischen Anschlüssen (6A, 6B) geführt sind.
  2. Elektromagnetischer Hörer (1) nach Anspruch 1, wobei die internen Anschlussleitungen (5A, 5B) zumindest abschnittsweise miteinander verdrillt sind.
  3. Verwendung eines elektromagnetischen Hörers (1) nach Anspruch 1 oder 2 in einem Hörhilfegerät.
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