EP2282558B1 - Hörvorrichtung und Verfahren - Google Patents

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EP2282558B1
EP2282558B1 EP10168652.5A EP10168652A EP2282558B1 EP 2282558 B1 EP2282558 B1 EP 2282558B1 EP 10168652 A EP10168652 A EP 10168652A EP 2282558 B1 EP2282558 B1 EP 2282558B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
ear
opening
hearing
change
Prior art date
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Active
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EP10168652.5A
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French (fr)
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EP2282558A3 (de
EP2282558A2 (de
Inventor
Hans-Dieter Feucht
Frank Naumann
Uwe Rass
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Instruments Pte Ltd filed Critical Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Publication of EP2282558A2 publication Critical patent/EP2282558A2/de
Publication of EP2282558A3 publication Critical patent/EP2282558A3/de
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    • 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
    • H04R25/65—Housing parts, e.g. shells, tips or moulds, or their manufacture
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    • H04R2460/11—Aspects relating to vents, e.g. shape, orientation, acoustic properties in ear tips of hearing devices to prevent occlusion
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    • H04R25/45—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H04R25/456—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback mechanically
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    • H04R25/48—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using constructional means for obtaining a desired frequency response

Definitions

  • the invention relates to a hearing device for wearing in the ear with a passage opening according to the patent claim 1 and a method for the automatic regulation of the size of a passage opening of a hearing device according to the patent claim 4.
  • Today's ido hearing devices in the ear hearing devices usually have a channel forming a passage opening between the inside of the ear and the outside of the ear (also called a vent).
  • the vent provides a remedy for the problem of so-called occlusion, in which sounds, such as the hearing aid wearer's own voice or chewing sounds in the ear canal, are trapped and returned to the eardrum, rendering them unnaturally loud to the wearer's wearer.
  • Too large a passage opening can also go at the expense of the optimal size of the hearing.
  • Hearing devices for individual carrier ears are often subject to strong space limitations, as e.g. a small hearing device often does not simultaneously provide a large opening and can have enough space for all the necessary electronic components.
  • Another advantage of the vent is that it can be used for ventilation and moisture exchange of the interior of the ear.
  • the passage openings In today's hearing devices, the size of the passage opening in the manufacture of the hearing is determined.
  • the passage openings usually have a diameter between 1 mm and 3 mm.
  • the diameter is always a compromise between the necessary reinforcement and comfort (occlusion and ventilation).
  • a subsequent enlargement of the passage opening is not possible, a reduction only with great effort, for example with the help of Reduzier Swissen.
  • a hearing device which in a channel has a transducer element, for example a membrane, which can change its shape, elasticity or vibration behavior for controlled attenuation of sound pressure.
  • the transducer element may be partially made of a piezoelectric material, for example, and change its shape by electrical voltage.
  • a hearing device in which in the auditory canal a receiver and surrounding an expandable element are arranged.
  • the element is eg inflatable and can be changed in volume if necessary.
  • a hearing device to be inserted in an ear is known, the housing of which is designed for better adaptation to the individual auditory canal at least partially deformable.
  • the deformability can be brought about, for example mechanically or by means of piezoelectricity.
  • a hearing device for insertion into an auditory canal which consists of an inner and four outer channels.
  • the outer channels can be closed by four valves, wherein the valves can be formed for example of an electroactive material and are brought by an electrical potential by expansion to the closure of the channels.
  • a hearing device for wearing in the ear with a passage opening according to claim 1 and a method for automatic regulation of the size of a passage opening of a hearing device according to claim 4.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the channel has a valve or valve-like element, which by applying an electrical Voltage for changing the size of the passage opening is formed at least one position, wherein the valve is formed at least partially of an electroactive polymer, wherein the hearing device for recording a hearing situation, which requires an acoustic amplification or attenuation, and by means of the valve for the automatic adaptation of the Size of the passage opening is formed to the hearing situation, wherein the valve is constructed of a grid-like structure of electroactive polymer, wherein the lattice-like structure walls of polymer layers of the electroactive polymer and air holes aufwei st.
  • the hearing device according to the invention can change the size or the diameter of the passage opening in such a way that both good wearing comfort and optimum reinforcement are possible, adapted to the hearing situation.
  • the hearing device can adapt flexibly to changing environmental influences. Depending on the situation, both the problems of occlusion and ventilation as well as the problems of under-amplification are solved.
  • the valve is formed by applying an electrical voltage to a change in the size of the passage opening. This is simple and low-effort and without an increased space requirements to accomplish.
  • the valve is at least partially formed from a material which is formed to a triggered change in its volume by at least 10%.
  • a material can be arranged in the passage opening and caused by means of triggering to change its volume. In this way, the passage opening can be enlarged or reduced.
  • the material is designed to have a volume change of at least 25%.
  • the valve is at least partially made of an electroactive material, in particular a polymer.
  • electroactive materials or polymers can be caused by applying a voltage to a change in their volume. Examples of such materials are ionic metal-polymer composites, ionic gels and conductive polymers. Because of their freedom from pollutants, polymers are well suited, especially dry systems, in which unwanted phase separation and / or the outdiffusion of active components or of solvents or plasticizers are excluded.
  • Electroactive polymers are generally known and are used, for example, as sensors or actuators.
  • the valve is constructed of a grid-like structure of electroactive polymer, the grid-like structure having walls of polymer layers of the electroactive polymer and air holes. In this way, a particularly large size change can be achieved.
  • the method according to the invention for the automatic regulation of the size of the passage opening of the hearing device comprises the steps of registering a hearing situation, which comprises a acoustic amplification or attenuation requires, and adaptation of the size of the passage opening to the listening situation by means of the valve or valve-like element.
  • Hearing devices have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit. Typically, an input signal is recorded by means of a hearing device and converted into an audio signal, then processed and amplified in a signal processing unit and then output.
  • FIG. 1 the construction of a typical ido (in the ear) listening device 10 is shown.
  • the hearing device has a microphone 11 as input converter, as output converter a receiver 12 and a signal processing unit 22 with amplifier.
  • a battery 13 for power and power supply, a volume control 15 and in newer devices a program interface 16 is present.
  • the hearing device also has a channel (vent) 14, which forms a passage opening between the inside of the ear and the outside of the ear.
  • a hearing device now additionally has a valve or valve-like element arranged in the channel 14, which is designed to change the size of the passage opening; also possible is a complete closure of the passage opening.
  • the valve is preferably at least partially formed from a material which can trigger a change in its volume triggered.
  • triggering may be to apply a voltage to the material or to alter an applied voltage.
  • Materials that are caused to change in volume by stress are referred to as electroactive materials.
  • Electroactive materials are ionic metal-polymer composites, ionic gels and conductive polymers.
  • electroactive conductive polymers are suitable for use as a valve of the hearing device, and of these in particular drying systems.
  • Conductive polymers can achieve out-of-plane volume changes of up to about 30%.
  • Electroactive polymers are in turn subdividable into ionic or electronic electroactive polymers. Examples of frequently used systems based on polypyrrole and / or polythiophene polymers or co-polymers. For the control and / or regulation of the valve and thus the change of the passage opening, for example, the signal processing unit or an additional control and regulating unit connected thereto can be used.
  • FIG. 2 and enlarge the FIG. 9 the general construction of a valve 17 of a hearing device 10 is shown, wherein the voltage-conducting components are not shown.
  • the valve has, for example, a plurality of chambers 18, for example, five chambers, wherein more or less chambers are possible.
  • an air gap 19 is arranged between two polymer layers 20, which can be changed in its extent by expansion or contraction of the polymer layers, if necessary.
  • Electrodes for applying a voltage are also attached to the polymer layers (not shown).
  • a size adaptation can take place which corresponds approximately to an opening diameter of 1 mm to 3 mm and vice versa.
  • the height of the valve is for example 5 mm; There are five chambers with a width of 1.2 mm each.
  • the polymer layers are each 0.45 mm in their smallest dimension. In this state, the air gap is about 0.3 mm. This corresponds to a free cross section of 7.5 mm 2 , which corresponds approximately to an opening diameter of 3 mm (7.06 mm 2 ). With an expansion of the polymer layers from 30% to 0.59 mm each, an air gap of 0.3 mm remains. This corresponds to a free cross section of 0.75 mm 2 , which approximates an opening diameter of 1 mm (0.78 mm 2 ).
  • valves In the 3 to 5 each other embodiments of the valve are shown.
  • the valve can, for example, as in FIG. 3 shown to be round, with only one polymer layer along the wall of the valve.
  • the opening diameter changes directly here. In this way, a change in the opening diameter of the passage opening can also be achieved; however, this is less for a polymer with 30% volume change than for the multi-chamber valve.
  • FIG. 4 According to the invention, a valve with grid-like structures is shown. These are constructed in a similar way as the chamber-like structures and have walls with polymer layers and air holes, as in FIG. 5 shown in enlarged form. By expanding the polymer layers, the air holes can be reduced and even completely closed.
  • FIGS. 6 and 7 For example, it is shown how a valve can be arranged within the channel. It can, as in FIG. 6 shown, at a position of the channel, for example in the middle, but also at one end, be arranged. As in FIG. 7 However, the valve can also extend over the entire channel.
  • the hearing device according to the invention can automatically adapt to the corresponding hearing situation according to the method according to the invention.
  • the hearing device registers a hearing situation, which amplification or attenuation requires ( FIG. 8 ; Step 23).
  • the signal processing unit or an additional processing unit or a control and regulation unit on the basis of the incoming signals determine the required gain or attenuation and compare, for example, with a reference value. If the reference value is exceeded, it can additionally be calculated by the signal processing unit or the additional processing unit or the control and regulation unit, which size of the passage opening is required to reduce the gain or attenuation to zero or at least below the reference value. This information is then used for the control of the valve 17.
  • the valve 17 is driven to reduce or enlarge the passage opening according to the specifications (step 24). This is effected in the case of an electroactive material or polymer by the application of a voltage. If, for example, more amplification is necessary, ie the incoming signal is too quiet, the passage opening is reduced by the valve or even completely closed. If, on the other hand, a weakening is necessary, that is to say the incoming signal is too loud, the passage opening is enlarged by the valve.
  • a manual change of the passage opening of the channel through the hearing device support is possible, for example by means of an operating element on the hearing device.
  • the invention can be summarized briefly in the following way: For a particularly good adaptation to the particular hearing situation is a hearing for wearing in the ear with a housing and a channel disposed in the housing, which as a passage opening between the inside of the ear and the outside of the ear for sound or air is executed, wherein the channel comprises a component, in particular a valve, which is designed to change the size of the passage opening at at least one position provided, wherein the valve is constructed of a grid-like structure of electroactive polymer, wherein the grid-like structure walls Polymer layers of the electroactive polymer and having air holes.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung zum Tragen im Ohr mit einer Durchtrittsöffnung gemäß dem Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zur selbsttätigen Regulierung der Größe einer Durchtrittsöffnung einer Hörvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 4.
  • Heutige ido-Hörvorrichtungen (in dem Ohr Hörvorrichtungen) weisen üblicherweise einen eine Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren und dem Ohräußeren bildenden Kanal (auch Vent genannt) auf. Das Vent bietet Abhilfe bei dem Problem der so genannten Okklusion, bei der Töne, wie beispielsweise die eigene Stimme des Trägers der Hörvorrichtung oder Kaugeräusche im Gehörgang, gefangen sind und zum Trommelfell zurückgeleitet werden, wodurch sie dem Träger der Hörvorrichtung unnatürlich laut vorkommen. Diese Effekte können so unangenehm sein, dass viele Träger ganz auf eine Hörvorrichtung verzichten. Um das Problem der Okklusion zu verringern, ist es bekannt, Durchtrittsöffnungen an der Hörvorrichtung anzubringen. Dies mindert jedoch häufig die erreichbare akustische Verstärkung und schränkt damit die Leistung der Hörvorrichtung ein. Eine zu große Durchtrittsöffnung kann auch zu Lasten der optimalen Baugröße der Hörvorrichtung gehen. Hörvorrichtungen für individuelle Trägerohren unterliegen häufig starken Raumlimiten, da z.B. eine kleine Hörvorrichtung oft nicht gleichzeitig eine große Durchtrittsöffnung bieten und über genügend Platz für alle notwendigen elektronischen Bauteile verfügen kann. Ein weiterer Vorteil des Vents liegt darin, dasa es zur Belüftung und zum Feuchtigkeitsaustausch des Ohrinneren verwendet werden kann.
  • Bei heutigen Hörvorrichtungen wird die Größe der Durchtrittsöffnung bei der Fertigung der Hörvorrichtung festgelegt. Die Durchtrittsöffnungen haben üblicherweise einen Durchmesser zwischen 1 mm und 3 mm. Der Durchmesser ist stets ein Kompromiss zwischen der erforderlichen Verstärkung und dem Tragekomfort (Okklusion und Belüftung). Eine nachträgliche Vergrö-βerung der Durchtrittsöffnung ist nicht möglich, eine Verkleinerung lediglich mit großem Aufwand, zum Beispiel mit der Hilfe von Reduzierstücken.
  • Aus dem Dokument WO 2007/054589 A2 ist eine Hörvorrichtung bekannt, welche in einem Kanal ein Wandlerelement, z.B. eine Membran, aufweist, welches zur kontrollierten Abschwächung von Schalldruck seine Form, Elastizität oder Schwingverhalten ändern kann. Das Wandlerelement kann z.B. teilweise aus einem piezoelektrischen Material sein und durch elektrische Spannung seine Form ändern.
  • Aus dem Dokument EP 1 272 003 A1 ist eine Hörvorrichtung bekannt, bei welcher im Gehörgang ein Empfänger und diesen umgebend ein ausdehnbares Element angeordnet sind. Das Element ist z.B. aufblasbar und kann bei Bedarf in seinem Volumen verändert werden.
  • Aus dem Dokument US 2007/121980 A1 ist eine in ein Ohr einzulegende Hörvorrichtung bekannt, deren Gehäuse zur besseren Anpassung an den individuellen Gehörgang zumindest teilweise verformbar ausgebildet ist. Die Verformbarkeit kann z.B. mechanisch oder mittels Piezoelektrizität herbeigeführt werden.
  • Aus dem nachveröffentlichten Dokument EP 2 124 477 A2 ist eine Hörvorrichtung zum Einführen in einen Gehörgang bekannt, welche aus einem inneren und vier äußeren Kanälen besteht. Die äußeren Kanäle können durch vier Ventile verschlossen werden, wobei die Ventile z.B. aus einem elektroaktiven Material gebildet sein können und durch ein elektrisches Potential durch Ausdehnung zum Verschluss der Kanäle gebracht werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hörvorrichtung bereitzustellen, welche in Bezug auf Verstärkung und Tragekomfort stets möglichst gut an die jeweilige Hörsituation angepasst ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für eine solche Anpassung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hörvorrichtung zum Tragen im Ohr mit einer Durchtrittsöffnung gemäß dem Patentanspruch 1 und von einem Verfahren zur selbsttätigen Regulierung der Größe einer Durchtrittsöffnung einer Hörvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
  • Bei der erfindungsgemäßen Hörvorrichtung zum Tragen im Ohr mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Kanal, welcher als Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren und dem Ohräußeren für Schall oder Luft ausgeführt ist, weist der Kanal ein Ventil oder ventilähnliches Element auf, welches durch Anlegen einer elektrischen Spannung zur Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung an zumindest einer Position ausgebildet ist, wobei das Ventil zumindest teilweise aus einem elektroaktiven Polymer ausgebildet ist, wobei die Hörvorrichtung zur Registrierung einer Hörsituation, welche eine akustische Verstärkung oder Abschwächung erfordert, und mittels des Ventils zur selbsttätigen Anpassung der Größe der Durchtrittsöffnung an die Hörsituation ausgebildet ist, wobei das Ventil aus einer gitterartigen Struktur aus elektroaktivem Polymer aufgebaut ist, wobei die gitterartige Struktur Wände aus Polymerschichten des elektroaktiven Polymers und Luftlöcher aufweist. Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung kann bei Bedarf die Größe beziehungsweise den Durchmesser der Durchtrittsöffnung so verändern, dass angepasst an die Hörsituation sowohl ein guter Tragekomfort als auch eine optimale Verstärkung möglich sind. Die Hörvorrichtung kann sich flexibel an sich ändernde Umwelteinflüsse anpassen. Es werden situationsabhängig sowohl die Probleme der Okklusion und der Belüftung als auch die Probleme einer zu schwachen Verstärkung gelöst.
  • Das Ventil ist durch Anlegen einer elektrischen Spannung zu einer Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung ausgebildet. Dies ist einfach und aufwandsarm und ohne einen vergrö-βerten Platzbedarf zu bewerkstelligen.
  • In vorteilhafter Weise für eine besonders einfache und schnelle Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung ist das Ventil zumindest teilweise aus einem Material gebildet, welches zu einer getriggerten Veränderung seines Volumens um mindestens 10% ausgebildet ist. Ein solches Material kann in der Durchtrittsöffnung angeordnet und mittels einer Triggerung zu einer Änderung seines Volumens veranlasst werden. Auf diese Weise kann die Durchtrittsöffnung vergrößert oder verkleinert werden. Idealerweise ist das Material zu einer Volumenveränderung von mindestens 25% ausgebildet.
  • Das Ventil ist zumindest teilweise aus einem elektroaktiven Material, insbesondere einem Polymer, ausgebildet. Derartige elektroaktive Materialien oder Polymere können durch Anlegen einer Spannung zu einer Veränderung ihres Volumens veranlasst werden. Beispiele für derartige Materialien sind ionische Metall-Polymer-Komposite, ionische Gele und leitfähige Polymere. Aufgrund ihrer Schadstofffreiheit sind Polymere gut geeignet, insbesondere Trockensysteme, bei denen unerwünschte Phasenseparation und/oder das Ausdiffundieren aktiver Komponenten oder von Lösemittel bzw. Weichmachern ausgeschlossen sind. Elektroaktive Polymere sind generell bekannt und werden zum Beispiel als Sensoren oder Aktoren verwendet.
  • Das Ventil ist aus einer gitterartigen Struktur aus elektroaktivem Polymer aufgebaut, wobei die gitterartige Struktur Wände aus Polymerschichten des elektroaktiven Polymers und Luftlöcher aufweist. Auf diese Weise lässt sich eine besonders umfangreiche Größenänderung erzielen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur selbsttätigen Regulierung der Größe der Durchtrittsöffnung der Hörvorrichtung umfasst die Schritte Registrierung einer Hörsituation, welche eine akustische Verstärkung oder Abschwächung erfordert, und Anpassung der Größe der Durchtrittsöffnung an die Hörsituation mittels des Ventils oder ventilähnlichen Elements.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Beispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Beispiele erfolgt. Es zeigen:
    • FIG 1
    eine Ansicht einer bekannten Hörvorrichtung mit einem Kanal,
    FIG 2
    eine Ansicht eines Aufbaus eines Ventils mit mehreren Kammern,
    FIG 3
    eine weitere Ansicht eines Aufbaus eines Ventils mit runder Struktur,
    FIG 4
    eine weitere Ansicht eines Aufbaus eines ventils mit gitterartiger Struktur,
    FIG 5
    eine vergrößerte Ansicht der gitterartigen Struktur gemäß FIG 4,
    FIG 6
    eine Ansicht einer Anordnung eines Ventils an einer Position in dem Kanal,
    FIG 7
    eine Ansicht einer Anordnung eines langgezogenen Ventils in dem gesamten Kanal,
    FIG 8
    eine Abfolge der Grundschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    FIG 9
    eine Großansicht einer Kammer gemäß FIG 2.
  • Hörvorrichtungen besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Typischerweise wird mittels einer Hörvorrichtung ein Eingangssignal aufgenommen und in ein Audiosignal umgewandelt, anschließend in einer Signalverarbeitungseinheit verarbeitet und verstärkt und danach ausgegeben.
  • In der FIG 1 ist der Aufbau einer typischen ido(in dem Ohr)-Hörvorrichtung 10 gezeigt. Die Hörvorrichtung weist als Eingangswandler ein Mikrophon 11, als Ausgangswandler einen Receiver 12 sowie eine Signalverarbeitungseinheit 22 mit Verstärker auf. Außerdem ist eine Batterie 13 zur Strom- und Spannungsversorgung, eine Lautstärkeregelung 15 und bei neueren Geräten eine Programmschnittstelle 16 vorhanden. Die Hörvorrichtung weist zudem einen Kanal (Vent) 14 auf, welcher eine Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren und dem Ohräußeren bildet.
  • Eine erfindungsgemäße Hörvorrichtung weist nun zusätzlich ein in dem Kanal 14 angeordnetes Ventil oder ventilähnliches Element auf, welches zur Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung ausgebildet ist; möglich ist auch ein vollständiger Verschluss der Durchtrittsöffnung. Dazu ist das Ventil bevorzugt zumindest teilweise aus einem Material ausgebildet, welches getriggert eine Veränderung seines Volumens bewirken kann. Insbesondere kann eine solche Triggerung darin bestehen, an das Material eine Spannung anzulegen oder eine angelegte Spannung zu verändern. Materialien, die durch eine Spannung zu einer Volumenänderung veranlasst werden, werden als elektroaktive Materialien bezeichnet. Beispiele für elektroaktive Materialien sind ionische Metall-Polymer-Komposite, ionische Gele und leitfähige Polymere. Insbesondere elektroaktive leitfähige Polymere eignen sich für eine Verwendung als Ventil der Hörvorrichtung, und von diesen insbesondere Trockensysteme. Leitfähige Polymere können out-ofplane Volumenänderungen von bis zu etwa 30% erzielen. Elektroaktive Polymere sind wiederum in ionische oder elektronische elektroaktive Polymere unterteilbar. Beispiele für häufig zum Einsatz kommende Systeme basieren auf Polypyrrol- und /oder Polythiophen-Polymeren bzw. Co-Polymeren. Für die Ansteuerung und/oder Regelung des Ventils und damit die Veränderung der Durchtrittsöffnung kann z.B. auch die Signalverarbeitungseinheit oder eine an diese angeschlossene zusätzliche Steuerungs- und Regelungseinheit verwendet werden.
  • In der FIG 2 und vergrößert der FIG 9 ist der generelle Aufbau eines Ventils 17 einer Hörvorrichtung 10 gezeigt, wobei die spannungsleitenden Bauteile nicht gezeigt sind. Das Ventil weist zum Beispiel mehrere Kammern 18 auf, z.B. fünf Kammern, wobei auch mehr oder weniger Kammern möglich sind. Durch einen Mehrschichtaufbau lässt sich auch bei kleiner Volumenausdehnung eine große Querschnittsänderung erzielen. In jeder Kammer 18 ist zwischen zwei Polymerschichten 20 ein Luftspalt 19 angeordnet, welcher bei Bedarf durch Ausdehnung oder Zusammenziehen der Polymerschichten in seiner Ausdehnung verändert werden kann. An die Polymerschichten werden (nicht gezeigt) außerdem Elektroden zum Anlegen einer Spannung angebracht. Zudem kann es notwendig sein, an die Polymerschicht, insbesondere die Rückseiten, eine Schutzschicht anzubringen, um das Eindringen von Wasser, Wasserdampf oder anderen schädigenden Substanzen zu verhindern.
  • Wird zum Beispiel ein Polymer verwendet, welches sein Volumen um 30% verändern kann, so kann gemäß des folgenden Rechenbeispiels eine Größenanpassung stattfinden, die etwa einem Öffnungsdurchmesser von 1 mm auf 3 mm und umgedreht entspricht. Die Höhe des Ventils beträgt beispielsweise 5 mm; es sind fünf Kammern einer Breite von je 1,2 mm vorhanden. Die Polymerschichten betragen in ihrer geringsten Ausdehnung jeweils 0,45 mm. In diesem Zustand beträgt der Luftspalt etwa 0,3 mm. Dies entspricht einem freien Querschnitt von 7,5 mm2, was in etwa einem Öffnungsdurchmesser von 3 mm (7,06 mm2) entspricht. Bei einer Ausdehnung der Polymerschichten von 30% auf jeweils 0,59 mm bleibt jeweils ein Luftspalt von 0,3 mm. Dies entspricht einem freien Querschnitt von 0,75 mm2, was einem Öffnungsdurchmesser von 1 mm (0,78 mm2) nahekommt.
  • In den FIG 3 bis 5 sind jeweils andere Ausgestaltungen des Ventils gezeigt. Das Ventil kann zum Beispiel wie in FIG 3 gezeigt, rund ausgebildet sein, wobei sich hier nur eine Polymerschicht entlang der Wand des Ventils befindet. Durch eine Volumenänderung der Polymerschicht ändert sich hier der Öffnungsdurchmesser direkt. Auf diese Weise kann ebenfalls eine Änderung des Öffnungsdurchmessers der Durchtrittsöffnung erzielt werden; diese ist allerdings bei einem Polymer mit 30% Volumenänderung geringer als bei dem aus mehreren Kammern aufgebauten Ventil.
  • In der FIG 4 ist erfindungsgemäß ein Ventil mit gitterartigen Strukturen gezeigt. Diese sind so ähnlich aufgebaut wie die kammerartigen Strukturen und weisen Wände mit Polymerschichten und Luftlöcher auf, wie in FIG 5 in vergrößerter Form gezeigt ist. Durch Ausdehnung der Polymerschichten können die Luftlöcher reduziert und sogar ganz verschlossen werden.
  • In den FIG 6 und 7 ist beispielsartig gezeigt, wie ein Ventil innerhalb des Kanals angeordnet sein kann. Es kann, wie in FIG 6 gezeigt, an einer Position des Kanals, zum Beispiel in der Mitte, aber auch an einem Ende, angeordnet sein. Wie in FIG 7 gezeigt, kann sich das Ventil aber auch über den gesamten Kanal erstrecken.
  • Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung kann sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch an die entsprechende Hörsituation anpassen. Dazu registriert die Hörvorrichtung eine Hörsituation, welche eine Verstärkung oder Abschwächung erfordert (FIG 8; Schritt 23). Hierzu kann zum Beispiel die Signalverarbeitungseinheit oder eine zusätzliche Verarbeitungseinheit oder eine Steuerungs- und Regelungseinheit aufgrund der einkommenden Signale die erforderliche Verstärkung oder Abschwächung bestimmen und zum Beispiel mit einem Referenzwert vergleichen. Ist der Referenzwert überschritten, so kann zusätzlich durch die Signalverarbeitungseinheit oder die zusätzliche Verarbeitungseinheit oder die Steuerungs- und Regelungseinheit berechnet werden, welche Größe der Durchtrittsöffnung erforderlich ist, um die Verstärkung oder Abschwächung auf Null oder zumindest unter den Referenzwert zu senken. Diese Information wird anschließend für die Ansteuerung des Ventils 17 verwendet. Dann wird das Ventil 17 dazu angesteuert, die Durchtrittsöffnung entsprechend den Vorgaben zu verkleinern oder zu vergrößern (Schritt 24). Dies wird im Falle eines elektroaktiven Materials oder Polymers durch das Anlegen einer Spannung bewirkt. Ist zum Beispiel mehr Verstärkung notwendig, also das einkommende Signal zu leise, wird die Durchtrittsöffnung durch das Ventil verkleinert oder sogar ganz geschlossen. Ist dagegen eine Abschwächung notwendig, also das einkommende Signal zu laut, so wird die Durchtrittsöffnung durch das Ventil vergrößert.
  • Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine manuelle Veränderung der Durchtrittsöffnung des Kanals durch den Hörvorrichtungsträger möglich ist, zum Beispiel mittels eines Bedienelements an der Hörvorrichtung.
  • Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Für eine besonders gute Anpassung an die jeweilige Hörsituation ist eine Hörvorrichtung zum Tragen im Ohr mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Kanal, welcher als Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren und dem Ohräußeren für Schall oder Luft ausgeführt ist, wobei der Kanal ein Bauelement, insbesondere ein Ventil, aufweist, welches zur Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung an zumindest einer Position ausgebildet ist, vorgesehen, wobei das Ventil aus einer gitterartigen Struktur aus elektroaktivem Polymer aufgebaut ist, wobei die gitterartige Struktur Wände aus Polymerschichten des elektroaktiven Polymers und Luftlöcher aufweist.

Claims (4)

  1. Hörvorrichtung (10) zum Tragen im Ohr mit einem Gehäuse (21) und einem in dem Gehäuse angeordneten Kanal (14), welcher als Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren und dem Ohräußeren für Schall oder Luft ausgeführt ist, wobei der Kanal (14) ein Ventil (17) aufweist, welches durch Anlegen einer elektrischen Spannung zur Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung an zumindest einer Position ausgebildet ist, wobei das Ventil (17) zumindest teilweise aus einem elektroaktiven Polymer ausgebildet ist, wobei die Hörvorrichtung zur Registrierung einer Hörsituation, welche eine akustische Verstärkung oder Abschwächung erfordert, und mittels des Ventils zur selbsttätigen Anpassung der Größe der Durchtrittsöffnung an die Hörsituation ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (17) aus einer gitterartigen Struktur aus elektroaktivem Polymer aufgebaut ist, wobei die gitterartige Struktur Wände aus Polymerschichten des elektroaktiven Polymers und Luftlöcher aufweist.
  2. Hörvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ventil (17) zumindest teilweise aus einem elektroaktiven Polymer gebildet ist, welches zu einer durch das Anlegen der elektrischen Spannung oder Änderung der angelegten elektrischen Spannung getriggerten Veränderung seines Volumens um mindestens 10% ausgebildet ist, so dass die Durchtrittsöffnung vergrößert oder verkleinert werden kann.
  3. Hörvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das elektroaktive Material durch Anlegen einer elektrischen Spannung zu einer veränderung seines Volumens um mindestens 25% ausgebildet ist.
  4. Verfahren zur selbsttätigen Regulierung der Größe einer Durchtrittsöffnung bei einer Hörvorrichtung zum Tragen im Ohr mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Kanal, welcher als Durchtrittsöffnung zwischen dem Ohrinneren
    und dem Ohräußeren für Schall oder Luft ausgeführt ist, wobei der Kanal ein Ventil aufweist, welches durch Anlegen einer elektrischen Spannung zur Veränderung der Größe der Durchtrittsöffnung an zumindest einer Position ausgebildet ist, wobei das Ventil (17) zumindest teilweise aus einem elektroaktiven Polymer ausgebildet ist, mit den folgenden Schritten:
    - Registrierung einer Hörsituation, welche eine akustische Verstärkung oder Abschwächung erfordert und
    - mittels des Ventils Anpassung der Größe der Durchtrittsöffnung an die Hörsituation,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (17) aus einer gitterartigen Struktur aus elektroaktivem Polymer aufgebaut ist, wobei die gitterartige Struktur Wände aus Polymerschichten des elektroaktiven Polymers und Luftlöcher aufweist.
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