EP2932560B1

EP2932560B1 - Faltdipol für hörhilfegeräte

Info

Publication number: EP2932560B1
Application number: EP13733992.5A
Authority: EP
Inventors: Mario Schühler; Hans Adel; Jan Bauer; Thomas Fischer; Peter Nikles
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Sivantos Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: WO2014090420A1; EP2932560B2; DK2932560T4; US9888327B2; EP2932560A1; US20150296312A1; DK2932560T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät mit einer Antenneneinrichtung. Die Antenneneinrichtung ist ausgelegt, elektromagnetische Wellen mit einer vorbestimmten Wellenlänge Lambda zu empfangen und/oder auszusenden. Die Antenneneinrichtung weist eine Energiekoppeleinrichtung auf, welche ausgelegt ist, der Antenneneinrichtung elektrische Energie zuzuführen oder zu entnehmen.
Hörhilfegeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörhilfegeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein akustoelektrischer Wandler, 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 Signalverarbeitungseinrichtung integriert.
In der Vergangenheit wurden Hörhilfegeräte oft als Einzelsysteme betrachtet, die durch Mikrofone aufgenommene akustische Signale entsprechend modifiziert und verstärkt wiedergeben. Magnetisch induktive Funksysteme haben diese Einzelsysteme zu einem Gesamtsystem zusammengefasst, welches neben binauraler Kopplung der Hörhilfegeräte auch die drahtlose Anbindung an externe Komponenten wie Mobilgeräte, Multimediaeinheiten oder Programmiergeräte erlaubt. Allerdings funktioniert diese Anbindung nur über eine Zwischen- oder Relaisstation, die die 2.4 GHz Fernfeld-Anbindung der externen Gerate über Bluetooth auf die magnetischen induktiven Nahfeldsysteme umsetzt. Diese Relaisstation muss sich dabei immer in der Nähe des Hörhilfegeräteträgers befinden, weil die Reichweite des magnetischen Systems im Nahfeld stark beschränkt ist.
Die direkte Anbindung im 2.4 GHz Fernfeld war lange Zeit durch Stromverbrauch und Größe derartiger Systeme begrenzt. Moderne Chipsysteme haben aber mittlerweile einen Stromverbrauch, der einen Einsatz im Hörhilfegerät zulässt. Die Sensitivität der Chipsysteme stellt aber immer noch hohe Anforderungen an das Antennendesign.
Aufgrund der Freiraumwellenlänge Lambda von mehr als 10 cm in diesem Bereich und dem elektrisch kleinen Volumen des Hörhilfegeräts, kann ein Standardantennendesign nicht ohne Weiteres verwendet werden. Antennen in Hörhilfegeräten sind daher individuelle, nichtmodulare Lösungen, die speziell auf das Hörhilfegerät angepasst werden müssen.
In der Druckschrift US 7593538 B2 wird eine Antenne beschrieben, die durch eine flexible PCB eine ein- oder mehrlagige Schleifenantenne bildet und an die Hauptleiterplatte des Hörgeräts angeschlossen wird.
Die Druckschrift US7450078 B2 beschreibt ebenfalls eine Schleifenantenne, die durch eine einlagige Leiterschleife im Hörgerät realisiert wird.
In der Druckschrift EP 2458675 A2 wird eine Antenne vorgestellt, die die Seitenflächen des Hörgeräts durch flexible Leiterplatten (PCB) nutzt, um symmetrische oder asymmetrische Antennenstrukturen zu realisieren. Beide Seitenflächen werden prinzipiell unabhängig voneinander betrachtet und sind nur durch die Antenneneinspeisung auf der Hauptleiterplatte miteinander galvanisch verbunden. Die Druckschrift US2007/0080889 A1 beschreibt ebenfalls eine Schleifenantenne. Schleifenantennen weisen eine große Schleifenfläche mit Platzbedarf im Gehäuse auf und müssen daher für jedes neue Hörgerät neu entworfen werden. Zusätzlich zeigen diese Antennen einen großen Einfluss durch nahe metallische Gegenstände oder den Kopf, welcher bei 2.4 GHz sowohl eine Verstimmung der Antenne als auch erhöhte Verluste bewirkt.
Auch Antennen mit parasitären Elementen haben einen großen Flächenbedarf und sind daher nicht flexibel in ein Gehäuse zu integrieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antenneneinrichtung für ein Hörhilfegerät bereitzustellen, die eine flexiblere Verwendung in Hörhilfegeräten erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörhilfegerät nach Anspruch 1.
Das erfindungsgemäße Hörhilfegerät betrifft ein Hörhilfegerät mit einer Antenneneinrichtung, wobei die Antenneneinrichtung ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen mit einer vorbestimmten Wellenlänge Lambda zu empfangen und/oder auszusenden. Die Antenneneinrichtung weist eine Energiekoppeleinrichtung auf, die ausgelegt ist, der Antenneneinrichtung elektrische Energie zuzuführen oder zu entnehmen. Weiterhin weist die Antenneneinrichtung einen erster Leiter und einen zweiter Leiter auf, die in Energieaustausch mit der Energiekoppeleinrichtung stehen. Der erste und der zweite Leiter erstrecken sich von der Energiekoppeleinrichtung in unterschiedliche Richtungen weg und sind in einem geringen Abstand zu einem dritten Leiter angeordnet. In einer vorbestimmten Distanz von der Energiekoppeleinrichtung sind eine erste ohmsche Verbindung zwischen erstem Leiter und dem dritten Leiter sowie eine zweite ohmsche Verbindung zwischen dem zweitem und dem dritten Leiter angeordnet. Dabei ist als Distanz die Länge eines Weges zwischen der Energiekoppeleinrichtung und der ohmschen Verbindung entlang des ersten bzw. zweiten und/oder des dritten Leiters zu verstehen.
Die Antenneneinrichtung bildet einen Faltdipol, der eine geschlossene elektrische Verbindung von der Energiekoppeleinrichtung über den ersten Leiter, die erste ohmsche Verbindung, den dritten Leiter, die zweite ohmsche Verbindung und den zweiten Leiter zu der Energiekoppeleinrichtung herstellt. Der erste und dritte Leiter bzw. zweite und dritte Leiter erstrecken sich zunächst von der Energiekoppeleinrichtung weg in unterschiedliche Richtungen. In einer möglichen Ausführungsform verlaufen auch ein Teil des ersten Leiters und des zweiten Leiters im weiteren Verlauf wieder im Wesentlichen parallel zueinander. Von einer Schleifenantenne unterscheidet sich der erfindungsgemäße Faltdipol durch die geringe umschlossene Fläche, weshalb der Faltdipol auf vorteilhafte Weise einen geringeren Platzbedarf hat und einfacher in dem Hörhilfegerät unterzubringen ist. Gegenüber einem Monopol oder Dipol weist der Faltdipol einen deutlich höheren Fußpunktwiderstand an der Energiekoppeleinrichtung auf. Damit kann die ohnehin sehr niedrige Fußpunktimpedanz der Antenne, die aus der Nähe zum Kopf resultiert, entgegengewirkt werden. Außerdem erhöht sich mit dem Wirkanteil am Fußpunkt das Verhältnis aus Strahlungs- und Verlustleistung und somit die Strahlungseffizienz der Antenne. Erfindungsgemäß ist der geringe Abstand zwischen erstem Leiter und drittem Leiter sowie zwischen zweitem Leiter und drittem Leiter kleiner als 0,05-mal Lambda.
Durch diesen geringen Abstand ist auf vorteilhafte Weise der Platzbedarf der Antennenvorrichtung besonders gering und durch den im Vergleich zur Wellenlänge kleinen Wert und die geringe eingeschlossene Fläche erhöht sich der Fußpunktwiderstand, was auf vorteilhafte Weise zu einer Erhöhung des Wirkanteil am Fußpunkt und somit das Verhältnis aus Strahlungs- und Verlustleistung und die Strahlungseffizienz der Antenne verbessert. Erfindungsgemäß weist die vorbestimmte Distanz der ohmschen Verbindung von der Energiekoppeleinrichtung eine Länge im Bereich zwischen Lambda geteilt durch zwei und Lambda geteilt durch acht auf. Dabei weist die Distanz bevorzugter Weise eine Länge von im Wesentlichen Lambda geteilt durch vier auf.
Für einen gestreckten Faltdipol im freien Raum ist die Strahlungseffizienz bei einer Länge der freien Arme von einem Fußpunkt mit der Energiekoppeleinrichtung von Lambda geteilt durch vier, also einem Viertel der Wellenlänge der abzustrahlenden oder empfangenden Wellenlänge ideal. Durch die Einflüsse der Umgebung und die Geometrie, in der die Antenneneinrichtung abweichend von einer Ebene angeordnet ist, können diese Distanzen von dem idealen Wert abweichen. Insbesondere die Anordnung und die Abstände der Leiter sowie das Trägermaterial beeinflussen die Ausbreitungsgeschwindigkeit und damit die effektive Länge der elektromagnetischen Welle, sodass eine effektive Länge von Lambda geteilt durch vier deutlich von einem entsprechenden Wert für eine freie Welle im Raum abweichen kann. Bei einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung ist diese Distanz durch die Geometrie vorbestimmt und eine ohmsche Verbindung in dieser Distanz angeordnet. Die ohmsche Verbindung kann durch eine Biegung, in der der erste bzw. zweite Leiter in den dritten Leiter übergeht, gegeben sein, oder einfach durch eine leitende Verbindung zwischen erstem und dritten Leiter bzw. zweitem und dritten Leiter. In letzterem Fall kann auch vorteilhafte Weise eine Antenneneinrichtung nachträglich an unterschiedliche Gehäuseformen angepasst bzw. darauf abgestimmt werden, indem die leitende Verbindung erst nachträglich, z.B. durch einen Lötpunkt aufgebracht wird. So kann auf vorteilhafte Weise eine Antenne für verschiedene Hörhilfeeinrichtungen unter optimalen Bedingungen verwendet werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts weist die Antenneneinrichtung einen vierten Leiter auf. Der vierte Leiter ist in einem geringen Abstand zu dem ersten Leiter und dem zweitem Leiter und/oder zu dem dritten Leiter angeordnet. Als geringer Abstand kann im Sinne der Erfindung, wie bereits angegeben, ein Abstand von 0,05-mal der Wellenlänge Lambda angesehen werden. In der vorbestimmten Distanz, ist, wie zuvor bereits zu dem dritten Leiter erläutert, von der Energiekoppeleinrichtung eine ohmsche Verbindung zwischen erstem Leiter und dem vierten Leiter sowie zwischen dem zweitem und dem vierten Leiter angeordnet.
Ein zusätzlicher vierter Leiter ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, die elektromagnetischen Eigenschaften der Antenneneinrichtung durch einen weiteren Parameter zu verändern, ohne beispielsweise die vorbestimmte Distanz zu vergrößern und so unter vorgegebenen Bedingungen die Antenneneinrichtung an das Hörhilfegerät anzupassen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts weist die Antenneneinrichtung eine Symmetrieebene auf, welche durch die Energiekoppeleinrichtung verläuft. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Symmetrieebene der Antenneneinrichtung bei einem anwendungsgemäßen Tragen des Hörhilfegeräts im Wesentlich parallel zu einer Symmetrieebene eines Kopfes eines Hörhilfegeräteträgers ausgerichtet ist.
Eine derartige Symmetrie in Bezug auf den Kopf eines Hörhilfegeräteträgers erlaubt es auf vorteilhafte Weise, ein Hörhilfegerät auf beiden Seiten des Kopfes einzusetzen, ohne dass sich die Eigenschaften der Antenneneinrichtung durch den Einfluss des Kopfes verändern. Es ist daher mit der erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung möglich, ein Hörhilfegerät für beide Seiten des Kopfes zu verwenden.
In einer Ausführungsform weist das Hörhilfegerät ein Strukturelement auf, wobei die Antenneneinrichtung Teil des Strukturelements ist. Als Strukturelement im Sinne der Erfindung kann dabei ein Hörhilfsgerätegehäuse angesehen werden, aber auch eine Rahmenkonstruktion, die verschiedene Elemente des Hörhilfegeräts trägt und im Inneren des Gehäuses des Hörhilfegeräts anordnet und fixiert.
Bei einem erfindungsgemäßen Hörhilfegerät können so die ersten, zweiten und dritten und/oder vierten Leiter der Antenneneinrichtung auf dem Strukturelement angeordnet sein oder auch integrale Bestandteile sein.
Auf vorteilhafte Weise ist die Antenneneinrichtung dadurch in ihrer Lage zu Komponenten des Hörhilfegeräts fixiert und geschützt, sodass definierte und konstante elektromagnetische Eigenschaften des Hörhilfegeräts sichergestellt sind.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts sind die ersten, zweiten und dritten Leiter durch Strukturieren einer leitenden Fläche auf dem Strukturelement ausgebildet.
Auf vorteilhafte Weise erlaubt das Strukturieren einer leitenden Fläche eine große Freiheit bei der Formgebung und ermöglicht auch eine individuelle Formgebung bei der Fertigung, beispielsweise durch Verwendung eines Lasers zur Strukturierung.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts ist die Antenneneinrichtung auf einem flexiblen Trägerelement angeordnet.
Ein flexibles Trägerelement erleichtert auf vorteilhafte Weise das Einbringen einer Antenneneinrichtung in das Gehäuse des Hörhilfegeräts sowie eine optimale Ausnutzung des Platzes. Darüber hinaus ermöglich eine Antenneneinrichtung auf einem flexiblen Trägerelement ein einfaches Austauschen derselben.
In einer möglichen Ausführungsform ist die Energiekoppeleinrichtung über eine galvanische Kopplung an die Antenneneinrichtung angekoppelt.
Eine galvanische bzw. ohmsche Kopplung ist auf vorteilhafte Weise platzsparend und ohne zusätzliche Bauelemente ausführbar.
In einer denkbaren Ausführungsform ist die Energiekoppeleinrichtung kapazitiv an die Antenneneinrichtung ankoppelt.
Eine kapazitive Ankopplung ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine Ankopplung, ohne dass ein direkter mechanischer Kontakt besteht. Dadurch ist eine einfachere Montage möglich.
In einer möglichen Ausführungsform ist die Energiekoppeleinrichtung induktiv an die Antenneneinrichtung ankoppelt.
Eine induktive Ankopplung ermöglicht auf einfache Weise durch unterschiedliche Wahl der Induktivität eine Transformation und damit eine Anpassung an unterschiedliche Impedanzen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Faltdipols;
Fig. 3: eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts im Teilschnitt und
Fig. 4: eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts im Teilschnitt.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts 100. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls bzw. akustischer Signale aus der Umgebung eingebaut. Die Mikrofone 2 sind akusto-elektrische Wandler 2 zur Umwandlung des Schalls in erste Audiosignale. Eine Signalverarbeitungseinrichtung 3 die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die ersten Audiosignale. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinrichtung 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
Die erfindungsgemäße Signalverarbeitungseinrichtung 3 ist auch zur Verarbeitung von elektromagnetischen Wellen ausgelegt. Sie weist dazu eine Antenneneinrichtung 20 und Mittel 6 zum Erzeugen und Detektion von elektromagnetischen Wellen und zur Dekodierung auf. Die Darstellung bezüglich Form und Anordnung in Fig. 1 ist hier nur symbolisch und wird zu den nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Faltdipols, die eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung 20 darstellt. Die Antenneneinrichtung weist einen ersten Leiter 21 und einen zweiten Leiter 22 auf, die sich in entgegengesetzten Richtungen von einer Energiekoppeleinrichtung 26 weg erstrecken.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Energiekoppeleinrichtung 26 eine einfache ohmsche Verbindung des ersten Leiters 21 und des zweiten Leiters 22 mit einem elektrischen Wellenleiter 27. Wegen der symmetrischen Eigenschaften der Antenneneinrichtung und des Wellenwiderstands von 240 Ohm für einen idealen Faltdipol am Fußpunkt, d.h. dem Ankoppelpunkt, kann hier eine symmetrische Bandleitung oder Streifenleiter mit identischem Wellenwiderstand Verwendung finden, um eine optimale Anpassung zu gewährleisten. Wenn die Quelle oder Senke an der Leitung 27 einen anderen Wellenwiderstand oder eine Asymmetrie aufweist, ist eine Anpassung durch geeignete Symmetrierglieder wie z.B. ein Balun möglich.
Neben der dargestellten ohmschen Ankopplung sind als Energiekoppeleinrichtungen auch kapazitive oder induktive Energiekoppeleinrichtungen wie eine Transformatorspule denkbar.
Die Antenneneinrichtung 20 weist weiterhin einen dritten Leiter 23 auf, der in einem Abstand D zu dem ersten Leiter 21 und dem zweiten Leiter 22 angeordnet ist. Der Abstand D ist hier überproportional im Vergleich zu der Weite 1 des Faltdipols 20 dargestellt. Erfindungsgemäß ist der Abstand 0,05-mal die Wellenlänge der abzustrahlenden oder zu empfangenden elektromagnetischen Welle. Ein derartiger Abstand ist im Sinne der Erfindung als geringer Abstand anzusehen.
An den von der Energiekoppeleinrichtung 26 distalen bzw. entgegengesetzten Enden des ersten Leiters 21 und des zweiten Leiters 22 sind diese über eine erste ohmsche Verbindung 24 bzw. über eine zweite ohmsche Verbindung 25 mit dem dritten Leiter 23 verbunden. Die Verbindung kann, wie dargestellt, dadurch erfolgen, dass erster, zweiter und dritter Leiter einstückig hergestellt sind und durch eine Biegung als ohmsche Verbindungen 24, 25 ineinander übergehen. Es ist aber auch denkbar, dass erster, zweiter und dritter Leiter 21, 22, 23 ohmsch getrennte Leiter oder Leiterbahnen sind, die durch eine ohmsche Verbindung, beispielsweise eine Lötbrücke nachträglich miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Distanz zwischen Energiekoppeleinrichtung 26 und ohmschen Verbindungen 24, 25 nachträglich zu bestimmen und anzupassen.
Im Idealfall ist für einen Faltdipol 20 im freien Raum die Länge 1 die Hälfte der Wellenlänge Lambda der elektromagnetischen Welle. Durch die benachbarten Leiter, das Trägermaterial der Leiter sowie die geometrische Anordnung der Arme im Raum kann die Länge 1 sowie die Länge der Arme, bei der der Faltdipol 20 die Resonanzbedingung für die zu sendende bzw. zu empfangende Frequenz erfüllt, erheblich von dem Wert Lambda geteilt durch zwei für die Länge 1 abweichen. Als Kriterien für die Resonanzbedingung können der Wellenwiderstand am Fußpunkt und/oder eine minimale Reflektion der elektromagnetischen Welle an der Energiekoppeleinrichtung 26 dienen. Der Wert für die Gesamtlänge 1 kann sich in dem Bereich von Lambda bis Lambda geteilt durch vier bewegen. Die effektive Länge 1 beträgt dabei Lambda geteilt durch zwei, wobei die geometrische Länge im Bereich von Lambda bis Lambda geteilt durch vier liegen kann, sowie die Länge eines Armes im Bereich von Lambda geteilt durch zwei bis Lambda geteilt durch acht. Es ist aber auch denkbar, dass andere Moden der Antenne genutzt werden und die Länge jeweils ein ganzzahliges Vielfaches beträgt.
Die Energiekoppeleinrichtung 26 ist in der Mitte zwischen dem ersten Leiter 21 und dem zweiten Leiter 22 angeordnet, sodass bei dem idealen Faltdipol 20 die Distanz zwischen Energiekoppeleinrichtung 26 und der ersten ohmschen Verbindung 24 und der zweiten ohmschen Verbindung 25 ein Viertel der Wellenlänge Lambda ist. Durch einen unterschiedlichen Abstand D zwischen den Leitern, unterschiedlicher Geometrie in der Anordnung, abweichend von einer ebenen, gestreckten Form und der Umgebung kann eine geeignete Länge 1 von diesem Wert abweichen. So ist es denkbar, dass die Länge 1 um ein Zehntel, ein Fünftel oder ein Viertel von der idealen Länge abweicht, wobei die Antenneneinrichtung 20 dennoch erfindungsgemäß in dem Hörhilfegerät die gewünschten vorteilhaften Effekte erzielt. Dies kann insbesondere in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform einer Antenneneinrichtung 20 der Fall sein. In dieser Ausführungsform weist die Antenneneinrichtung einen weiteren vierten Leiter 28 auf, der in einem geringen Abstand zu dem ersten Leiter 21 und dem zweitem 22 Leiter und zu dem dritten Leiter 23 angeordnet ist, wobei in der vorbestimmten Distanz von der Energiekoppeleinrichtung eine weitere ohmsche Verbindung zwischen erstem Leiter und dem vierten Leiter sowie zwischen dem zweitem und dem vierten Leiter angeordnet ist.
Abgeleitet vom dargestellten Prinzip in Fig. 2 sind auch weitere Varianten von Faltdipolen für den Einsatz in erfindungsgemäßen Hörhilfegeräten geeignet. Neben einer Variation der Länge 1 kann die Fußpunktimpedanz durch die Breite der parallel verlaufenden ersten, zweiten und dritten Leiter verändert Werden. Eine weitere Möglichkeit, die Fußpunktimpedanz zu beeinflussen, besteht in der Hinzunahme weitere paralleler Arme. Ein Faltdipol mit drei Armen ist in Fig. 4 ersichtlich. Dabei kann die Energiekopplungseinrichtung an einem der äußeren Arme bzw. den mittleren Arm angeordnet sein.
Die Dicken der ersten, zweiten dritten und vierten Leiter 21, 22, 23, 28 sowie die Abstande zwischen diesen sind im Allgemeinen unterschiedlich und dienen als Freiheitsgrade beim Entwurf. Die Integration eines dreiarmigen Faltdipols mit gleichen Dicken und Abständen in ein Hörhilfegerät ist nachfolgend zu Fig. 4 erläutert. Weitere Freiheitsgrade ergeben sich durch die Hinzunahme weiterer Arme oder auch durch eine unsymmetrische Ausrichtung der Antenne.
Fig. 3 ist eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts im Teilschnitt. In einem Hörhilfegerät 100 sind eine Signalverarbeitungseinrichtung 3 und eine Energiequelle 5 angeordnet. Die Signalverarbeitungseinrichtung 3 weist als Mittel 6 zum Erzeugen und Detektion von elektromagnetischen Wellen und zur Dekodierung einen Sende-Empfänger-Baustein 6 auf, der in Fig. 3 nicht sichtbar ist. Der Sende-Empfänger-Bau-stein 6 ist durch die Leitung 27 an den ersten Leiter 21 ohmsch angekoppelt. Der erste Leiter 21 ist über die ohmsche Brücke 24 mit dem dritten Leiter 23 verbunden, der sich in geringem Abstand zu dem ersten Leiter 21 von der Energiekoppeleinrichtung 26 weg erstreckt.
Eine vergleichbare Anordnung für den zweiten Leiter 22 und den dritten Leiter 23 befindet sich hinter der Signalverarbeitungseinrichtung 3 und ist in der Fig. 3 nicht sichtbar.
Der Fig. 3 ist weiterhin die räumliche Anordnung in Relation zu dem Hörgerät 100 zu entnehmen. Die Signalverarbeitungseinrichtung hat zwei äußere Oberflächen, die im Wesentlichen parallel zu den Außenwänden des Gehäuses 1 des Hörhilfegeräts 100 ausgerichtet sind. Das dargestellte Hörhilfegerät 100 ist ein Hinter-dem-Ohr-Hörhilfegerät, dass anwendungsgemäß hinter der Ohrmuschel (Aurikel) eines Hörhilfegeräteträgers am Kopf getragen wird. Dabei liegen die Außenwände des Gehäuses 1 an der Seitenwand des Schädels und der Ohrmuschel an, sodass sowohl die Außenwand des Gehäuses 1 als auch die Oberflächen 31 und 32 der Signalverarbeitungseinrichtung 3 im Wesentlichen parallel zu einer Symmetrieebene des Kopfes des Hörhilfegeräteträgers ausgerichtet sind. Im Wesentlichen heißt hier, dass die Symmetrieebene des Kopfes und die Oberflächen 31, 32 der Signalverarbeitungseinrichtung beispielsweise einen Winkel kleiner als 5 Grad oder kleiner als 10 Grad einschließen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind der erste Leiter 21 und der parallel dazu verlaufende Teil des dritten Leiters 23 parallel zur Oberfläche 31 der Signalverarbeitungseinrichtung 3 angeordnet und damit parallel zu der Symmetrieebene des Kopfes. Gleiches gilt für den zweiten Leiter 22 und den Teil des Leiters 23, die an der Oberfläche 32 der Signalverarbeitungseinrichtung 3 angeordnet sind. Die Anordnung aus erstem Leiter 21, zweitem Leiter 22, drittem Leiter 23, die Signalverarbeitungseinrichtung 3 und die Energiekoppeleinrichtung 26 ist in sich wiederum symmetrisch zu einer Ebene, die in der Mitte zwischen und parallel zu den Oberflächen 31, 32 der Signalverarbeitungseinrichtung 3 verläuft. Aus dieser inneren Symmetrie und der Anordnung des Hörgeräts 100 in einer Ebene parallel zur Symmetrieebene des Kopfes des Trägers folgt wiederum die Tatsache, dass das Hörgerät 100 auf vorteilhafte Weise wahlweise an beiden Ohren des Hörhilfegeräteträgers anwendungsgemäß angeordnet werden kann, ohne dass sich die Sende- bzw. Empfangseigenschaften der Antenneneinrichtung ändert (abgesehen von der Spiegelung). Ein erfindungsgemäßes Hörgerät 100 kann also gleichermaßen am linken und am rechten Ohr getragen werden.
Dabei ist es denkbar, dass der erste Leiter 21 sowie der zweite Leiter 22 und der parallel dazu verlaufende Teil des dritten Leiters 23 nur im Wesentlichen in Ebenen parallel zur Symmetrieebene des Kopfes angeordnet sind, aber beispielsweise einem Knick oder einer Krümmung der Oberflächen 31, 32 der Signalverarbeitungseinrichtung 3 folgen, ohne die Ausrichtung parallel zur Symmetrieebene grundsätzlich zu verlassen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts 100. Gleiche Referenzzeichen bezeichnen hier die gleichen Gegenstände wie in Fig. 3.
Der Gegenstand der Fig. 4 unterscheidet sich von dem Gegenstand der Fig. 3 durch eine andere Ausführungsform der Antenneneinrichtung 20. Zusätzlich zu dem ersten Leiter 21, dem zweiten Leiter 22, dem dritten Leiter 23 weist die Antenneneinrichtung 20 einen vierten Leiter 28 auf, der parallel zu dem ersten Leiter 21 und dem zweiten Leiter 22 auf einer zu Leiter 23 gegenüberliegenden Seite von den Leitern 21, 22 angeordnet ist. Der Abstand zwischen erstem Leiter 21 und drittem Leiter 23 ist der gleiche wie zu zwischen erstem Leiter 21 und viertem Leiter 28. In einer anderen Ausführungsform können die Abstände jedoch unterschiedlich sein, solange dieser Abstand im Sinne der Erfindung ein geringer Abstand ist, wie er bereits erläutert wurde.
Die Antennenvorrichtungen 20 können in verschiedenen Ausführungsformen verschieden realisiert sein. Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Beispiele basieren auf einer Implementierung gedruckter Antennen mit flexiblem Trägersubstrat. Prinzipiell ist die Implementierung auch auf einem starren Substrat möglich.
Außerdem kann eine Antennenstruktur direkt auf dem Gehäuse bzw. dem Rahmen im Hörgerät aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, sofern ein Laser-aktiviertes Substrat (Moulded Injection Device, MID) zum Einsatz kommt. Dabei werden leitende Elemente wie beispielsweise der erste, der zweite, der dritte und der vierte Leiter 21, 22, 23, 28 in einem Spritzgussmaterial eingebettet. Es ist aber auch denkbar, dass ein leitender Film oder Schicht auf einen Rahmen oder auf eine Innenwand eines Gehäuses 1 aufgebracht wird und anschließend in der beschriebenen Form strukturiert wird. Der Film kann durch Abscheidung, aufsprühen, aufdampfen, aufkleben oder eine andere Art aufgebracht werden. Zur Strukturierung können chemische Verfahren wie Ätzen und Fotolithographie, mechanische Verfahren wie Fräsen oder auch physikalische Verfahren wie Verdampfen mit einem Laser verwendet werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Hörhilfegerät mit einer Antenneneinrichtung (20), wobei die Antenneneinrichtung (20) ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen mit einer vorbestimmten Wellenlänge Lambda zu empfangen und/oder auszusenden und wobei die Antenneneinrichtung (20) aufweist:
eine Energiekoppeleinrichtung (26), welche ausgelegt ist, der Antenneneinrichtung (20) elektrische Energie zuzuführen oder zu entnehmen;

einen erster Leiter (21) und einen zweiter Leiter (22), welche in Energieaustausch mit der Energiekoppeleinrichtung (26) stehen, sich von der Energiekoppeleinrichtung (26) in unterschiedliche Richtungen weg erstrecken und in einem Abstand zu einem dritten Leiter (23) angeordnet sind, der kleiner als 0,05-mal Lambda ist, wobei in einer vorbestimmten Distanz, die eine Länge im Bereich zwischen Lambda geteilt durch zwei und Lambda geteilt durch acht aufweist, zur Energiekoppeleinrichtung (26) eine erste ohmsche Verbindung (24) zwischen erstem Leiter (21) und dem dritten Leiter (23) sowie eine zweite ohmsche Verbindung (25) zwischen dem zweitem Leiter (22) und dem dritten Leiter (23) angeordnet sind.
Hörhilfegerät nach Anspruch 1,
wobei die Antenneneinrichtung (26) einen vierten Leiter (28) aufweist, wobei der vierte Leiter (28) in einem geringen Abstand zu dem ersten Leiter (21) und dem zweitem Leiter (22) und/oder zu dem dritten Leiter (23) angeordnet ist, wobei in der vorbestimmten Distanz von der Energiekoppeleinrichtung (26) eine ohmsche Verbindung zwischen erstem Leiter (21) und dem vierten Leiter (28) sowie zwischen dem zweitem Leiter (22) und dem vierten Leiter (28) angeordnet ist.
Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Antenneneinrichtung (20) eine Symmetrieebene aufweist, welche durch die Energiekoppeleinrichtung (26) verläuft.
Hörhilfegerät nach Anspruch 3, wobei die Symmetrieebene der Antenneneinrichtung (20) bei einem anwendungsgemäßen Tragen des Hörhilfegeräts (100) im Wesentlichen parallel zu einer Symmetrieebene eines Kopfes eines Hörhilfegeräteträgers ausgerichtet ist.
Hörhilfegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Hörhilfegerät (100) ein Strukturelement aufweist und die Antenneneinrichtung (20) Teil des Strukturelements ist.
Hörhilfegerät nach Anspruch 5, wobei die ersten Leiter (21), zweiten Leiter (22) und dritten Leiter (23) durch Strukturieren einer leitenden Fläche auf dem Strukturelement ausgebildet sind.
Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antenneneinrichtung (20) auf einem flexiblen Trägerelement angeordnet ist.
Hörhilfegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Energiekoppeleinrichtung (26) über ohmsche Kontakte an die Antenneneinrichtung (20) ankoppelt.
Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Energiekoppeleinrichtung (26) kapazitiv an die Antenneneinrichtung (20) ankoppelt.
Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Energiekoppeleinrichtung (26) induktiv an die Antenneneinrichtung (20) ankoppelt.