ES2217865T3

ES2217865T3 - Audifono direccional ite que utiliza un microfono de doble entrada.

Info

Publication number: ES2217865T3
Application number: ES99964109T
Authority: ES
Inventors: Oleg Saltykov
Original assignee: Siemens Hearing Instruments Inc
Current assignee: Sivantos Inc
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2004-11-01
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: WO2000038477A2; TW453129B; DK1149508T3; EP1149508A2; DE69915518D1; CN101291550A; CN1330852A; ATE261647T1; US6681021B1; DE69915518T2; CA2356052A1; WO2000038477A3; EP1149508B1; JP2002534036A; BR9916312A

Abstract

Audífono ITE, intrauricular, direccional que comprende: un micrófono (10) de doble entrada que tiene unas primera y segunda entradas (12-1, 12-2); un receptor (4); un circuito (6) del audífono operativamente conectado al micrófono (10) y al receptor (4); una concha (2) ITE en la que están dispuestos el micrófono (10), el receptor (4) y el circuito (6); y una placa (8) frontal sujeta a la concha (2) y que encierra en la misma el micrófono (10), el receptor (4) y el circuito (6), caracterizado porque la placa frontal tiene: unos primer y segundo orificios (16-1, 16-2) que están abiertos al exterior y que están separados por aproximadamente 6 mm a 12 mm; unos primer y segundo canales (18-1, 18-2) divergentes hacia el exterior, extendiéndose cada uno entre uno correspondiente de los orificios (16-1, 16-2) y una correspondiente de las entradas (12-1, 12-2).

Description

Audífono direccional ITE que utiliza un micrófono de doble entrada.

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a audífonos, y más particularmente a audífonos direccionales. En su sentido más inmediato, la invención se refiere a audífonos direccionales de tipo intrauricular ("ITE" In-the-Ear). (Incluidos en el tipo ITE se encuentran los denominados aparatos de "media concha", que son más pequeños que los aparatos ITE de tamaño natural, pero que son más grandes que los aparatos de intracanal y que los aparatos Completamente dentro del conducto o "CIC" (Completely-In-Canal)).

Los audífonos convencionales sólo tienen un micrófono omnidireccional, de manera que el paciente puede oír sonidos procedentes de todas las direcciones alrededor de su cabeza. Esta omnidireccionalidad afecta a la capacidad del paciente para diferenciar entre, por ejemplo, la voz de un compañero de conversación y el ruido de fondo (tal como procedente de una multitud). Por estas razones, se han desarrollado los audífonos direccionales.

Al igual que en los aparatos ITE implementados convencionalmente, un audífono direccional tiene dos micrófonos omnidireccionales pequeños (tamaño EM) que están separados por al menos 6 mm y, como máximo, por 12 mm. Una implantación alternativa de un audífono direccional ITE utiliza una cápsula (comercializada bajo la marca D-MIC por Etymotic Research, Inc.) que aloja un micrófono direccional de doble entrada de tamaño EM y un micrófono omnidireccional de tamaño EM junto con un circuito electrónico adecuado. Las entradas del micrófono direccional están separadas por 4 mm.

En ambos casos, la direccionalidad del audífono se produce porque existe un desplazamiento de fase de la presión acústica cerca de las entradas de los dos micrófonos omnidireccionales (y, asimismo, cerca de las dos entradas del micrófono direccional). El sonido llegará a una entrada antes de llegar a la otra, y el desplazamiento de fase resultante, en combinación con un retardo interno del micrófono, determinará la réplica polar del micrófono.

Estas dos implementaciones direccionales ITE conocidas comparten una importante disminución de la relación señal a ruido en relación con la de un audífono ITE no direccional. Dos factores contribuyen significativamente a este problema.

El primer factor es que un micrófono direccional con una estrecha separación entre las entradas (de dos micrófonos omnidireccionales o de las dos entradas de un micrófono de doble entrada) tiene una pronunciada disminución progresiva de respuesta (6 dB/octava) en bajas frecuencias. (Esta disminución progresiva de respuesta se produce debido a que los sonidos de frecuencia más baja tienen longitudes de onda más largas. Como resultado, para una separación particular, el desplazamiento de fase de la presión acústica cerca de las entradas disminuye con una frecuencia decreciente del sonido incidente). Esta disminución progresiva de respuesta reduce la sensibilidad (y, por tanto, la relación de señal a ruido) del audífono, y requiere una compensación eléctrica importante. Dicha compensación aumenta el ruido de baja frecuencia e interfiere con el oído del paciente en situaciones de silencio.

El segundo factor es que, siendo iguales el resto de los aspectos, generalmente los micrófonos tienen relaciones de señal a ruido más pequeñas. Esto es porque un micrófono más pequeño debe tener una membrana más pequeña, lo que hace que el micrófono sea menos sensible dado que la sensibilidad aumenta con el tamaño de la membrana. En situaciones de silencio, los micrófonos direccionales de tamaño más pequeño (tamaño EM) pueden ser inaceptablemente ruidosos.

Para tratar el problema de un exceso de ruido en situaciones de silencio, ambos tipos de audífonos ITE están dotados con un conmutador manejable por el paciente. Este conmutador pone el aparato en un modo omnidireccional cuando el ruido interno en el modo direccional se vuelve inaceptable para el paciente. Un interruptor de este tipo aumenta el coste de los componentes necesarios para fabricar el aparato, y también ocupa un espacio valioso ("el territorio") en la placa frontal. Debido al territorio que requiere el conmutador y a los dos micrófonos independientes que deben estar separados por al menos 6 mm, ciertos pacientes, por ejemplo aquéllos con orejas pequeñas, pueden ser incapaces de ser equipados con audífonos direccionales. Alternativamente, dichos pacientes pueden verse obligados a aceptar aparatos ITE más grandes en lugar de aparatos de "media concha", que son menos llamativos y, por tanto, preferibles desde el punto de vista estético.

Además, si se fabrica un audífono direccional ITE que utiliza dos micrófonos omnidireccionales, los micrófonos deben estar bien equilibrados con respecto a la respuesta de frecuencia, etc., lo que aumenta los costes de los componentes y del conjunto.

Sería ventajoso proporcionar un audífono direccional de tipo ITE en el que el ruido interno no sea sustancialmente mayor que en un aparato ITE convencional. Un aparato direccional de este tipo no necesitaría un conmutador de modos manejable por el paciente, sería menos costoso de fabricar, y utilizaría menos territorio en la placa frontal.

La solicitud de patente nº WO 98/30065 describe un audífono intrauricular direccional. El aparato descrito en la misma tiene la desventaja de necesitar una cápsula grande para alojar un micrófono de doble entrada así como un micrófono omnidireccional.

Según la presente invención, se proporciona un audífono ITE (intrauricular) direccional, que comprende un micrófono de doble entrada, que tiene unas primera y segunda entradas; un receptor; un circuito de audífono conectado operativamente al micrófono y al receptor; una concha ITE en la que están dispuestos el micrófono, el receptor y el circuito; y una placa frontal sujeta a la concha y que encierra en la misma el micrófono, el receptor, y el circuito, caracterizado porque la placa frontal tiene:

unos primer y segundo orificios, que están abiertos al exterior y que están separados por aproximadamente 6 mm a 12 mm; y

unos primer y segundo canales divergentes hacia el exterior, extendiéndose cada uno entre uno correspondiente de los orificios y una correspondiente de las entradas.

De este modo, la invención sustituye preferiblemente los dos micrófonos individuales pequeños (convencionalmente, de tamaño EM) que son utilizados convencionalmente en un aparato ITE por un micrófono más grande (ventajosamente, de tamaño EL) convencional de doble entrada (por ejemplo, similar pero no idéntico al fabricado actualmente por Knowles Electronics, Inc., como Model EL). Por tanto, las entradas del micrófono están conectadas a dos orificios separados en la placa frontal del aparato a través de dos canales divergentes hacia el exterior que están situados en la placa frontal. Como resultado de esta estructura, los orificios están separados lo suficiente como para que el aparato pueda ser direccional con una relación de señal a ruido lo máxima posible, sin ocupar un valioso territorio en la placa frontal del aparato.

El micrófono de la presente invención es tan silencioso que no se requiere un conmutador de ajuste de modos manejable por el paciente; el aparato puede mantenerse en el modo direccional sin ruido inaceptable.

Esto se produce debido a las características inherentes de un micrófono de tipo EL de doble entrada. (Estas características se expondrán más abajo). Ya que el interruptor no es necesario, se reduce el coste de los componentes y es posible utilizar el valioso territorio en la placa frontal para otros usos.

Además, la invención reduce sustancialmente los costes de los componentes y el trabajo necesario para montar el audífono. El coste de un micrófono único de doble entrada es sustancialmente menor que el coste de dos micrófonos individuales que tengan características equilibradas, y se requiere menos trabajo para conectar un micrófono a los aparatos electrónicos del audífono que para conectar así dos micrófonos (y un conmutador de selección de modos).

Además, dado que el micrófono de doble entrada es menos voluminoso que dos micrófonos individuales, el ahorro en el territorio de la placa frontal hace posible fabricar un aparato direccional de menor volumen. Como resultado, puede dotarse de un aparato direccional ITE a un mayor número de pacientes, e incluso puede suministrarse un aparato de "media concha" a algunos pacientes.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor a partir de los siguientes dibujos ilustrativos y no limitativos, en los que:

La figura 1 ilustra esquemáticamente una primera realización preferida de la invención;

la figura 2 ilustra esquemáticamente una segunda realización preferida de la invención; y

la figura 3 ilustra esquemáticamente una tercera realización preferida de la invención.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Los aparatos direccionales que utilizan dos micrófonos omnidireccionales tienen una relación de señal a ruido más pobre que aquéllos que utilizan un micrófono direccional de tipo de doble entrada. Esto es porque en un micrófono direccional de doble entrada de este tipo, ambos lados del diafragma están abiertos al aire. La sensibilidad de un micrófono de este tipo es de aproximadamente 5 dB mayor que para dos micrófonos omnidireccionales separados por la misma distancia. Se produce otra reducción del ruido, de aproximadamente 3 dB, porque un diseño de dos micrófonos omnidireccionales requiere dos preamplificadores, mientras que un diseño que utiliza un micrófono de doble entrada sólo requiere un preamplificador.

Tal como se ha expuesto anteriormente, la relación de señal a ruido de un audífono direccional aumenta con una separación creciente entre los dos orificios del aparato. Si por ejemplo, esta separación aumenta de 4 mm (tal como en el dispositivo D-MIC anteriormente mencionado) a 12 mm, la sensibilidad del micrófono aumentará en aproximadamente 8-10 dB. Por tanto, el aparato se vuelve mucho más silencioso.

Adicionalmente, la relación de señal a ruido del aparato se mejora al utilizar un único micrófono más grande (tamaño EL con una zona de membrana más grande) en lugar de un micrófono de tamaño EM con una membrana más pequeña. Al utilizar un micrófono de tamaño EL en lugar de un micrófono de tamaño EM, se aumenta la relación de señal a ruido del aparato en otros 3-5 dB.

Los dibujos son ilustrativos y no están necesariamente a escala. El mismo elemento se indica siempre con el mismo número de referencia en todas las figuras, y elementos correspondientes (por ejemplo 8, 8' y 8'') están indicados con primos.

En primer lugar, con referencia a la figura 1, un alojamiento del audífono, indicado generalmente con el número de referencia 2, es de tipo ITE. El alojamiento 2 puede ser de tipo de "media concha".

Un receptor 4 y un circuito 6 del audífono están alojados dentro del alojamiento 2. Una placa 8 frontal sella el extremo exterior del alojamiento 2. Sujeto a la placa 8 frontal se encuentra un micrófono 10 de doble entrada. El micrófono 10, el receptor 4 y el circuito 6 del audífono están todos operativamente conectados entre sí.

El micrófono 10 puede ser ventajosamente una versión modificada de un micrófono fabricado actualmente por Knowles Electronics, Inc. (Itasca, IL) como el modelo número EL-3085. En el micrófono EL-3085, tal como se fabrica, unos conductos están sujetos a las paredes laterales de la cabeza, y una resistencia acústica de malla metálica está montada dentro de cada conducto. En el micrófono tal como se ha modificado, los conductos se han eliminado, y la malla está sujeta directamente a las paredes del micrófono, cubriendo los dos agujeros que proporcionan acceso a los lados opuestos de la membrana.

Tal como se muestra, cada una de las dos entradas 12-1 y 12-2 del micrófono 10, contiene una resistencia 14-1, 14-2 acústica hecha, por ejemplo, de malla metálica. Las resistencias 14-1, 14-2 acústicas proporcionan a) un retardo de tiempo correcto para compensar el tiempo necesario para que una onda acústica se desplace entre los orificios del audífono y b) protección de la membrana frente a las partículas extrañas.

Dos orificios 16-1 y 16-2 están situados en la placa 8 frontal. Los orificios 16-1 y 16-2 están separados por una distancia que es al menos de 6 mm y, como máximo, de 12 mm. Cada uno de los orificios 16-1 y 16-2 está conectado a una correspondiente de las entradas 12-1, 12-2 por uno correspondiente de los canales 18-1, 18-2 divergentes hacia el exterior.

En prueba, los audífonos fabricados con un micrófono direccional de doble entrada de tamaño EL y que tienen una separación entre los orificios de 11 mm, tienen un Ruido equivalente de impulso (ANSI S3.22-1987) inferior a 20 dB. Este valor es normal para audífonos ITE no direccionales.

En la realización mostrada en la figura 2, las entradas 12-1' y 12-2' del micrófono 10' son tubulares, con codos de 90º. En este ejemplo, los canales 18-1' y 18-2' están configurados para adaptarse a las formas de las entradas 12-1' y 12-2'. El micrófono 10' puede realizarse ventajosamente sustituyendo los conductos segados por los conductos existentes en el micrófono de modelo EL-3085 anteriormente descrito, y moviendo los conductos sesgados hacia la placa 8' frontal.

En la realización mostrada en la figura 3, los canales 18'' y 18-1'' están formados por espacios entre la cavidad de la placa 8'' frontal, el micrófono 10'' y una cubierta 32 trasera. El micrófono 10'' está sujeto a la placa 8'' frontal con adhesivo. La cubierta 32 trasera (que es del mismo material que la placa frontal) está sellada con adhesivo al micrófono 10'' y a la placa 8'' frontal.

Aunque anteriormente se han descrito una o más realizaciones preferidas, el alcance de la invención está limitado únicamente por las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Audífono ITE, intrauricular, direccional que comprende:

un micrófono (10) de doble entrada que tiene unas primera y segunda entradas (12-1, 12-2);

un receptor (4);

un circuito (6) del audífono operativamente conectado al micrófono (10) y al receptor (4);

una concha (2) ITE en la que están dispuestos el micrófono (10), el receptor (4) y el circuito (6); y

una placa (8) frontal sujeta a la concha (2) y que encierra en la misma el micrófono (10), el receptor (4) y el circuito (6), caracterizado porque la placa frontal tiene:

unos primer y segundo orificios (16-1, 16-2) que están abiertos al exterior y que están separados por aproximadamente 6 mm a 12 mm;

unos primer y segundo canales (18-1, 18-2) divergentes hacia el exterior, extendiéndose cada uno entre uno correspondiente de los orificios (16-1, 16-2) y una correspondiente de las entradas (12-1, 12-2).

2. Audífono según la reivindicación 1, en el que el micrófono (10) tiene dos tubos de entrada, cada uno conectado a una correspondiente de las entradas (12-1, 12-2) y en el que cada uno de los tubos de entrada está situado en uno correspondiente de los canales (18-1, 18-2).

3. Audífono según la reivindicación 1, en el que la placa (8) frontal comprende una cubierta frontal y una cubierta trasera, en el que los primer y segundo orificios (16-1, 16-2) están situados en la cubierta frontal, en el que la cubierta trasera está montada dentro de la cubierta frontal y está sellada al micrófono (10), y en el que los primer y segundo canales (18-1, 18-2) son espacios entre la cubierta frontal y la cubierta trasera.