JP5715673B2 - 近接場共振寄生素子を有する補聴器 - Google Patents

Description

本出願は、例えばトランシーバおよびアンテナ素子からの好ましくない電磁放射をフィルタリングするための、電子機器、例えば補聴器および補聴器付属品に関し、特に共振素子、例えば近接場共振寄生素子を有する機器に関する。

世界中で使用される電子機器が増え続ける中で、機器の承認を取得するために、電磁共存性（ＥＭＣ）の規制を遵守する必要がある。

設計者は、増加するクロック速度、デジタルシステムおよびアナログシステムの混在、プリント回路基板（ＰＣＢ）の寸法の小型化などの要因によって、電磁放射を限界値以下に抑えるのに更なる問題に直面している。これは、例えば携帯型の端末、携帯電話または医療用のインプラントおよび装置の内部で、スペースが限られている場合に特にそうである。多くの場合、スペースが限られているので、接地、フィルタリングおよびシールドに関する従来の解決手段を適用する余地がない。

本願の技術分野では、電子機器を例えば金属製のハウジング内に囲い込むことによってシールドを提供し、電子機器からのあらゆる放射を除去することが知られている。しかしながら、多くの電子機器が、その電子機器の外部にある他の機器と無線通信を行なうようになると、このアプローチは、ノイズ信号が捕捉されるだけでなく、無線信号も捕捉されてしまうという、明白な欠点を有する。

本願の技術分野では、時には、狭い周波数帯域において好ましくない放射を生成し得る、クロック回路、スイッチモード電源、マイクロ波のパワーアンプおよび電力電圧制御発振器、構造内での共振現象などの特性に起因して、狭い周波数帯域、または単一の周波数およびその高次の高調波を減衰させる必要がある。

本願の技術分野では、伝送線路にフィルタリングを設けることは知られているが、従来技術のフィルタは、典型的には、周波数の広い範囲をフィルタリングしており、伝送線路において機器の動作周波数に非常に近い周波数をフィルタリングする必要がある場合に不利になる。

このような従来技術のアプローチの例には、プリント回路基板における高速のデジタルおよびアナログのトレースによって引き起こされる干渉を軽減するために開発されている電磁バンドギャップ構造が含まれる。しかしながら、そのような構造は非常に大きくなる傾向があり、小型のプリント回路基板で使用するには大き過ぎる。典型的には、このフィルタリングは、小型の機器には現実的に実装できないような集中定数素子を用いて行なわれる。従って、このような電磁バンドギャップ構造の電気的および物理的な寸法は、小型のプリント回路基板を用いるアプリケーションに適したものではない。

特に、スペースの制約を受ける電子機器、例えば携帯電話、医療用インプラント、聴覚器具または聴覚器具付属品については、例えばプリント回路基板における高速のデジタルおよびアナログのトレースによって引き起こされる干渉を軽減するための、改善されたフィルタリングが必要とされている。

本願の発明は、特にスペースの制約を受ける電子機器、例えば携帯電話、医療用インプラント、補聴器および補聴器付属品に対して、改善されたフィルタリングを提供することを目的とする。

いくつかの実施形態の第一の態様に係る補聴器が提供される。その補聴器は、音を受けて、受けた音を対応する第１の音声信号に変換するためのマイクロホンと、第１の音声信号を補聴器のユーザの聴力損失を補償する第２の音声信号に処理するための信号処理装置と、第２の音声信号を出力音信号に変換するための、信号処理装置の出力に接続されたスピーカと、電磁場の放射と受信のためのアンテナに相互接続された、無線データ通信のための、信号処理装置に接続されたトランシーバを備えている。電気回路は、信号処理装置、トランシーバ、相互接続用の伝送線路、アンテナ構造および／またはさらなる電子部品の少なくとも１つ、例えば少なくとも２つを備えている。電気回路は、支持基板、例えばプリント回路基板の領域にわたって広がっている。補聴器はさらに、その領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、電気回路の近接場の範囲内に配置された、共振素子、例えば近接場共振寄生素子を備えていてもよい。

いくつかの実施形態のさらなる態様では、補聴器付属品が提供される。その補聴器付属品は、信号を処理するための信号処理装置と、電磁場の放射と受信のためのアンテナと相互接続された、無線データ通信のための、信号処理装置に接続されたトランシーバを備えている。電気回路は、信号処理装置、トランシーバ、相互接続用の伝送線路、および／またはさらなる電子部品の少なくとも１つ、例えば少なくとも２つを備えていてもよく、支持基板、例えばプリント回路基板の領域にわたって広がっていてもよい。補聴器付属品はさらに、その領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、電気回路の近接場の範囲内に配置された、共振素子、例えば近接場共振寄生素子を備えていてもよい。

補聴器付属品は、補聴器と通信するいかなる機器であってもよく、例えばリモコン、電話、テレビ、テレビボックス、テレビストリーマボックス、スパウスマイク、補聴器フィッティングシステムなどであってもよい。

いくつかの実施形態の別の態様では、電子機器が提供される。その電子機器は、好ましくない電磁放射を低減するための電磁フィルタ素子を有している。その電子機器は、放射器、例えば無線装置、トランシーバ、発振器、伝送線路などの少なくとも１つを有する電気回路を備えている。電気回路は、支持基板の領域にわたって広がっていてもよく、以下の要素の１またはそれ以上、例えば少なくとも２つを備えていてもよい：デジタル電気回路、信号処理装置、トランシーバ、相互接続用の伝送線路、およびさらなる電子部品。電磁フィルタ素子は、その領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、電気回路の近接場の範囲内に配置された、共振素子、例えば近接場共振寄生素子を備えている。

いくつかの実施形態のさらに別の態様では、支持基板の領域にわたって広がっている電気回路からの電磁ノイズを低減または除去する方法が提供される。電気回路は第１の周波数帯域で放射するように構成された放射器を有しており、電磁ノイズは第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域で電気回路から放射される。その方法は、第２の周波数帯域で共振するように構成された、電気回路の近接場に配置された共振素子によって、その領域の少なくとも一部から放射される電磁ノイズを受けるステップと、消費素子を介した接地電位への接続を介して、その領域の少なくとも一部から受けた電磁ノイズを消費させるステップを備えている。

支持基板の領域にわたって広がる電気回路から放射されるノイズ信号を低減または除去し得ることは、利点である。いくつかの機器では、ノイズ信号の発生源が良く分かっていないため、特定の伝送線路やアンテナ構造のフィルタリングが、機器が例えば様々なＥＭＣ規制に適合するために十分なノイズ信号の低減を実現できないこともある。したがって、同一のフィルタ素子、例えば同一の共振素子を介して複数の電子部品のフィルタリングを実現できることは、利点である。好ましくない電磁放射の正確な発生源が分からないにも関わらず、好ましくない電磁放射が共振素子を介して消費されることは、さらなる利点である。特に放射器を備える電気回路を有する電子機器に対して、本明細書に記載された１またはそれ以上の実施形態は、有利であることが分かる。

補聴器は両耳用の補聴器であってもよく、両耳用の補聴器の一方の補聴器の内部の、電磁場の放射および受信のためのアンテナと相互接続されたトランシーバが、両耳用の補聴器の他方の補聴器との無線データ通信をするように構成されていてもよい。

本明細書に記載される１またはそれ以上の実施形態は、小型の電子機器、例えばスペースの制約が重要な要素となる、例えば携帯型の端末、携帯電話または医療用のインプラントおよび装置、補聴器および補聴器付属品の内部の電子機器に対して、特に有利である。典型的には、電気回路は、基板、例えば誘電体基板、例えば誘電体層を有する支持基板、例えばプリント回路基板、可撓性箔、銅箔などに設けられている。

典型的には、基板、例えばプリント回路基板は、１ｃｍ^２よりも小さい、例えば０．５０ｃｍ^２より小さい、例えば０．２５ｃｍ^２よりも小さい、典型的には、例えば０．１６ｃｍ^２以下の、例えば０．０４ｃｍ^２以下の領域を有している。基板は、典型的には、０．２５ｍｍ^２（０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）よりも小さいわけではなく、したがって基板は０．２５ｍｍ^２よりも大きくてもよい。本明細書に記載された１またはそれ以上の実施形態は、あらゆるサイズの高度に複雑なプリント回路基板に対して有利であり得る。電気回路は、実質的に基板をカバーしていてもよく、電気回路は、基板の領域の少なくとも５０％をカバーしていてもよく、例えば少なくとも７５％を、例えば少なくとも８０％を、例えば少なくとも９０％を、例えば典型的には実質的に基板の全体をカバーしていてもよい。

電気回路は、第１の長さおよび第１の幅を有する領域にわたって広がっていてもよく、すなわち、電気回路は第１の長さと第１の幅を有していてもよい。１またはそれ以上の実施形態において、共振素子は第１の部分を有しており、第１の部分の長さは第１の長さよりも大きく、第１の部分の幅は第１の幅よりも小さい。

共振素子の長さ、例えば共振素子の実効長は、少なくとも１波長、例えば少なくとも４分の１波長である。

共振素子は、電気回路の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるように、電気回路の近接場の範囲内に配置されていてもよい。したがって、共振素子は、電気回路が配置された領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させてもよい。

電気回路の「近接場」とは、好ましくない電磁放射の発生源、例えば電気回路からの、好ましくない電磁放射の１波長の範囲内の「場」であると定義することができる。

共振素子は、典型的には、実質的に導電性である。共振素子は、寄生アンテナ素子であってもよい。共振素子は、電気回路のあらゆる信号経路の外側に配置されていてもよく、典型的には、接地電位以外のものには電気的に接続されていない。

共振素子は１またはそれ以上の部品に対して同時にフィルタ効果を実現してもよく、したがって、共振素子は少なくとも２つの電子部品の近接場に配置されるように構成されていてもよい。ここで、それらの電子部品は、伝送線路、ボンディングワイヤ、ＩＣチップ、トランシーバ、コンデンサおよび／または抵抗器などであり、それによって少なくとも２つの電子部品に対してフィルタ効果を提供することができる。したがって、共振素子は、少なくとも２つの電子部品を備える領域からの好ましくない電磁放射をフィルタリングするように配置されていてもよい。

１またはそれ以上の実施形態において、共振素子は、１またはそれ以上の放射素子、例えば無線装置、発振器、または伝送線路に対して、電気的に接近して配置されている。これは、放射素子から共振素子へのカップリングを容易にする。共振素子は、例えば寄生素子から接地電位への接続を有することによって、例えば受けた電磁放射を再放射しないように構成されている。共振素子が、エネルギー消費手段を介して、例えば抵抗器、低放射効率素子などを介して、接地電位に接続されていると、有利である。

１またはそれ以上の実施形態において、寄生素子は充電可能なバッテリを介して接地電位に接続されている。これにより、受けた電磁放射に起因して寄生素子の内部に誘起される電流が、バッテリの充電に用いられる。したがって、例えば補聴器において、共振素子は、補聴器のバッテリを介して接地電位に接続されていてもよい。これにより、バッテリは共振寄生素子によって捕捉された電流によって充電される。

共振素子の共振挙動に起因して、共振素子は特定の中心周波数のまわりの狭い帯域の周波数に対するノッチフィルタを実装してもよい。

１またはそれ以上の実施形態において、共振素子は、メアンダ状の素子またはスプリットリングの共振素子であり、あるいは共振素子はオープンループを備えていてもよい。共振素子は、例えば、間隔が狭いメアンダ構造、容量装荷型のループ素子（ＣＬＬ素子）などであってもよい。

メアンダ状または「Ｓ」字状の共振素子においては、素子の長さ、すなわち折り畳まれていない素子の長さが、インダクタンスＬを決定し、各部分の間の距離が、静電容量Ｃを決定する。従って、実効長Ｌと実効静電容量Ｃを有する共振素子の共振周波数は、２πｆ＝λ／（Ｌ×Ｃ）^１／２で与えられる。ここで、λは媒体中での実効波長であり、ｆは共振素子のデザインの目的となる好ましくない周波数である。メアンダ状の構造は、典型的には導電性材料、例えば金属、例えば銅、金などで形成された、ワイヤ、ストリップ素子などで実装されていてもよい。

メアンダ状の共振素子は、いかなる形状を有していてもよく、曲線のＳ字形状であってもよいし、直角のＳ字形状であってもよいし、複数の屈曲部、例えば２つ、３つ、４つ、５つ、６つの屈曲部を備えていてもよい。１またはそれ以上の実施形態において、共振素子の第１の部分は、第１の方向に伸びていてもよく、共振素子の第２の部分は、第２の方向に伸びていてもよく、第１の方向は第２の方向に対して、直交し、または直交せず、すなわち、例えば９０°とは異なる角度を形成する。

１またはそれ以上の実施形態では、共振素子はオープンループ素子またはスプリットリング共振器（ＳＲＲ）を備えていてもよく、スプリットリング共振器は、２つの同心円状のオープンループにより形成されていてもよい。それら２つの同心円状のオープンループは、典型的には非磁性の金属製であり、ギャップによって分離されており、それぞれがループにスプリットを有しており、それらのスプリットはそれらのループの反対側に配置されている。それらのループは、円形、正方形、長方形などであってもよく、スプリットリング共振器の幾何学的なパラメータ、すなわちスプリットのギャップの幅、ギャップの距離、金属の幅および半径が、スプリットリング共振器の特性を決定する。一組のリングを有するスプリットリング共振器は、典型的には、単一セル素子と呼ばれる。

間にギャップを有する一組の取り囲むループを有する単一セルのスプリットリング共振器では、スプリットリング共振器の共振特性に応じて、金属のループを貫く磁束によってループ内に回転電流がもたらされ、入射場を強めるまたは弱めるようなそれ自身の磁束が生成される。ループ内のスプリットに起因して、その構造はループの直径よりもはるかに大きな共振波長をサポートしていてもよい。これは、閉ループを用いる場合には見られない性質であり、ループ間の小さなギャップによって大きな静電容量値を提供することができる。典型的には、その構造の寸法は共振波長に比べて小さく、したがって限られたスペースで高い共振周波数を得ることができる。

典型的には、共振素子の入力静電容量はゼロより大きくてもよい。

寄生素子は、平面素子であってもよく、例えばプリント回路基板上の平面寄生素子として設けられていてもよい。

例えば、支持基板がプリント回路基板である１またはそれ以上の実施形態において、プリント回路基板は、電気回路の少なくとも一部を備える単一の最上層である第１の層と、共振素子を備える第２の層、すなわち中間層と、接地平面を備える第３の層、すなわち最下層を有していてもよい。例えば共振素子を備える層の上方に１，２またはそれ以上の単一の層を有し、共振素子を備える層の下方に１，２またはそれ以上の単一の層を備える、他の多層構造が用いられてもよいことが想定される。

電子機器、例えば補聴器、補聴器付属品などにおけるトランシーバのアンテナは、第１の共振周波数を有するように構成されていてもよく、共振素子は第２の共振周波数を有するように構成されていてもよい。この場合において、第１の共振周波数は第２の共振周波数とは異なっている。

１またはそれ以上の実施形態において、共振素子は、補聴器のトランシーバのアンテナから放射される周波数、すなわち第１の共振周波数の、±１０％の範囲内、例えば±１５％の範囲内、例えば±２０％の範囲内の共振周波数を有するように構成されていてもよい。

電子機器のトランシーバから、例えば補聴器のトランシーバから、または補聴器付属品のトランシーバから第１の共振周波数で放射される電力は、共振素子の共振周波数がそれを対象として調整されている、好ましくない周波数で放射される好ましくない電力よりも大きいことが想定される。

共振素子は、１ＧＨｚを超える周波数で電磁場を放射するために適切であり得る。共振素子は、第１の共振周波数での第１の電力および第１の周波数とは異なる周波数での第２の電力の放射のために、適切であり得る。ここで、第１の電力は第２の電力よりも大きく、したがって、共振素子は共振周波数の近傍での放射のために最適となるように調整される。しかしながら、１またはそれ以上の実施形態において、共振素子は、放射に適しているにも関わらず、共振素子によって受けたエネルギーを消費させるように構成されている。

電子機器、例えば補聴器および／または補聴器付属品の動作周波数は、ＩＳＭ周波数帯域で動作するように構成されていてもよい。電子機器は、少なくとも１ＧＨｚの周波数、例えば１．５ＧＨｚから３ＧＨｚの間の周波数、例えば２．４ＧＨｚの周波数で動作するように構成されていてもよい。特に、補聴器のアンテナの周波数は、少なくとも１ＧＨｚであってもよい。

好ましくない周波数は、電子機器の動作周波数の付近のいかなる周波数であってもよく、好ましくない周波数は、２．１ＧＨｚ以下であってもよく、２．７ＧＨｚ以上であってもよい。１またはそれ以上の実施形態において、好ましくない周波数は、２．７ＧＨｚまたは約２．７ＧＨｚであり、共振素子は、２．７ＧＨｚまたは約２．７ＧＨｚの信号をフィルタリングするように構成されている。

本明細書に記載の態様のいずれかに関連して説明される実施形態は、同じように他の態様に適用することができることが理解されるであろう。

本願の発明は、例示的な実施形態を示す添付の図面を参照しながら、以下でより詳細に説明される。しかしながら、本願の発明は、異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示を徹底的かつ完全なものとし、当業者に本願の発明の範囲を完全に伝えるように提供されている。同様の参照符号は、全体を通して同様の構成要素を参照する。それゆえ、同様の構成要素については、各図の説明において詳細には説明されない。

無線通信手段と共振素子を有する補聴器の回路図を示す。 フィルタリングされるチップの下方に共振素子が設けられた別の実施形態を模式的に示す。 フィルタリングされるチップの下方に配置されるように構成された別の共振素子を模式的に示す。 フィルタリングされる電気回路と、フィルタリングされるチップの寸法を模式的に示す。 共振素子の例示的な実施形態を模式的に示す。 共振素子の例示的な実施形態を模式的に示す。 共振素子の例示的な実施形態を模式的に示す。 補聴器と多層プリント配線基板構造に実装された素子の例示的な構成を示す。 補聴器付属品と通信するように構成された図５に示す補聴器を示す。 共振素子７を備える補聴器の三次元構造を示す。 共振素子が電気回路とは別個に設けられた別の実施形態を示す。

図１には、無線通信手段５，６を有する電子機器１の回路図が示されている。電子機器１は、補聴器１である。補聴器１は、音を受けて、受けた音を対応する第１の音声信号に変換するためのマイクロホン２と、第１の音声信号を補聴器１のユーザの聴力損失を補償する第２の音声信号へ処理するための信号処理装置３と、第２の音声信号を出力音信号に変換するための、信号処理装置３の出力に接続されたスピーカ４と、無線データ通信用に構成されており、電磁場の放射および受信用のアンテナ６と相互接続された、信号処理装置３に接続されたトランシーバ５を備えている。電気回路２１は、信号処理装置３、トランシーバ５、相互接続用の伝送線路２２、アンテナ構造６および／またはさらなる電子部品の、１またはそれ以上を備えている。図１では、電気回路２１は例示的に、少なくとも２つの電子部品を備えるものとして示されている。すなわち、電気回路２１は、トランシーバ５、信号処理装置３および相互接続用の伝送線路２２の各部分を備えるものとして示されている。電気回路は領域２１上に、すなわち支持基板（図示せず）の領域上に広がっていることが分かる。この領域は、支持基板上の破線で示すボックスの長さおよび幅によって規定される。補聴器１はさらに、少なくとも電気回路２１の近接場の範囲内に設けられた共振素子７を備えている。共振素子７は、消費素子８、本実施例では抵抗器を介して、接地電位９に接続しており、これによって電気回路２１によって占有されている領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させる。

本実施形態では、共振素子は近接場共振寄生素子であり、マイクロ波フィルタを実装する。共振素子のデザインは、マイクロ波フィルタと同様であってもよい。しかし、通常のマイクロ波フィルタとは異なり、信号は共振素子を通って流れるわけではない。すなわち、共振素子は電気回路から切り離されており、補聴器の電子機器のあらゆる信号経路の外側、特に電気回路のあらゆる信号経路の外側に設けられている。補聴器が典型的には約２．４ＧＨｚで動作し、近接場が電子機器の１波長程度の範囲内の場として特徴付けられると仮定すると、共振素子は補聴器の電子部品のほとんどの近接場の範囲内にあるであろう。このフィルタは、狭い阻止周波数帯域を有するノッチフィルタであってもよい。

２．７ＧＨｚで共振するようにデザインされたマイクロ波フィルタは、アナログ部品を備える通常の回路のフィルタに比べて、より効果的であろう。これにより、２．４ＧＨｚで多く干渉してしまうことなく、２．７ＧＨｚでフィルタリングすることが可能である。しかしながら、フィルタ周波数に応じて、および共振素子が配置される場所に応じて、いくらかのスペースを取ることになり、例えばプリント回路基板に追加の層が必要となるかも知れない。

図２には、別の実施形態が模式的に示されている。ＩＣチップ５は、ＰＣＢの最上層１０に配置されており、この場合ＩＣチップ５はアンテナ６への伝送線路２２を備える無線装置である。このＩＣチップは、別のチップ１５、例えばクロック発振器に接続されている。また、このＩＣチップは、接地電位９への接続も有している。このチップの下方で、ＰＣＢの中間層に、メアンダ状の共振素子１３が配置されている。メアンダ状の共振素子１３は、無線装置の領域よりも広い、すなわちＩＣチップ５の領域よりも広い領域をカバーしていることが分かる。

図３ａには、図２と同様のＰＣＢが示されている。しかしながら、チップの下方で、ＰＣＢの中間層に、スプリットリングの共振素子１４として、共振素子１４が示されている。スプリットリングの共振素子１４は、無線装置の領域よりも広い、すなわちＩＣチップ５の領域よりも広い領域をカバーしていることが分かる。図３ａには、共振素子とＰＣＴ（図示せず）とともに、ＰＣＢ１０上の電子機器が模式的に示されている。このＩＣチップは、長さｌ_ＩＣと幅ｗ_ＩＣを有することが分かる。図３ａに示す共振素子１４は、このＩＣチップの近接場に設けられていてもよく、このＩＣチップからの好ましくない信号をフィルタリングしてもよい。典型的には、伝送線路２２、別のチップ１５およびアンテナ６から放射される好ましくない信号も、共振素子１４をこれらの素子の近接場の範囲内に配置することによって、フィルタリングすることができる。

図４ａ−４ｃは、共振素子の様々な構造を示している。図４ａには、メアンダ状の共振素子１３が示されている。共振素子のメアンダストリップは、幅２３と、それぞれの部分の間の距離２４を有している。折り畳まれていない素子の長さが共振素子のインダクタンスＬを決定し、部分２５，２６の間の距離２４が共振素子の静電容量Ｃを決定する。それぞれの部分２５，２６は、長さｌｓｅｃを有している。メアンダ状の共振素子は、いかなる形状を有していてもよく、曲線のＳ字形状であってもよく、直角のＳ字形状であってもよく、複数の屈曲部、例えば２つ、３つ、４つ、５つ、６つ等の屈曲部を備えていてもよいことが分かる。１またはそれ以上の実施形態において、共振素子の第１の部分２５は第１の方向に伸びていてもよく、共振素子の第２の部分２６は第２の方向に伸びていてもよい。第１の方向は第２の方向に対して直交し、あるいは直交せず、すなわち９０°とは異なる角度を形成してもよい。

図４ｂには、スプリットリングの共振素子１４が示されている。このスプリットリングの共振器は、２つの同心円状のリング３１，３２からなる。内側のリング３１と外側のリング３２は、幅２９を有するギャップによって分離されている。同心円状のリング３１，３２はいずれも、反対側にスプリット３０，４０を有している。それぞれのリングは幅２７，２８を有しており、それぞれのリングの折り返し長さｌ_ｏ，ｉは実効長である。内側のリングと外側のリングの間の距離は２９である。図４ｃには、単一のオープンループである共振素子３３が示されている。単一のオープンループは、長さｌ_ｌｏｏｐと幅ｗ_ｌｏｏｐを有している。

図５には、補聴器１が示されており、補聴器１の内部の要素の構成が模式的に示されている。支持基板１０はプリント回路基板１０であって、そのプリント回路基板は電気回路、例示的にはＩＣチップ５、伝送線路２２およびアンテナ６の少なくとも一部を備える単一の最上層である第１の層１１と、共振素子７，１３，１４，３３、例えば近接場共振寄生素子を備える第２の層、すなわち中間層１２と、接地平面を備える第３の層、すなわち最下層９を有していてもよい。共振素子は電気回路のフィルタリングを行なうように構成されている。すなわち、共振素子はマイクロ波フィルタとして実装されており、最上層１１と最下層９の間に配置されている。例えば共振素子を備える層の上方に１，２またはそれ以上の単一の層を有している他の多層構造が用いられてもよいし、共振素子を備える層の下方に１，２またはそれ以上の単一の層が設けられていてもよいことが分かる。

図６において、補聴器１と付属の電子機器３４、例えば外部の電子機器が設けられている。図６の補聴器１は図５に示す補聴器１に対応する。補聴器１と付属の電子機器３４の何れも、フィルタ素子、例えばノッチフィルタとして実装された共振素子７，１３，１４，３３によって、電磁放射に関してシールドされている。

付属の電子機器３４は、基板最上層３７を有する基板を備えており、最上層３７は信号電子装置、例示的にはＩＣチップまたは電子部品１１、伝送線路２２およびアンテナ４０を備えている。基板中間層３６は、共振素子７，１３，１４，３３（図示せず）を備えており、第３の層である最下層３５は接地電位を備えている。共振素子７，１３，１４，３３は、消費素子（図示せず）を介して第３の層である最下層３５の接地電位に接続している。共振素子は、例えば図１に示すように、第１の層である最上層３７に配置されていてもよいことが分かる。

補聴器１および付属の電子機器は、アンテナ６，１２を介して、すなわち無線接続５０を介して、通信するように構成されている。

図７には、補聴器１および共振素子７の三次元構造が示されている。接地電位は、分かりやすくするために省略されている。最上層１１は、伝送線路２２を介してアンテナ６に接続されたチップ５を備えており、次の層１２は、消費素子（図示せず）を介して接地電位（図示せず）に接続された共振素子７を備えている。補聴器１はさらに、バッテリ３８と、音声チューブ３９を備えている。バッテリ３８を充電するために、共振素子７は、バッテリ３８を介して接地電位に接続されていてもよい。

図８には、別の実施形態が示されている。補聴器、付属の機器または電子機器４１の内部に、電子部品４４、ＩＣチップ４５、伝送線路２２およびアンテナ４３を備える電気回路４２が示されている。フィルタ部品４６は、電気回路４２の近接場の範囲内に配置されており、消費素子４８を介して接地電位４９に接続された共振素子４７を備えている。共振素子４７を電気回路４２からの好ましくない電磁放射の周波数に対応するように作ることで、好ましくない電磁放射は、共振素子４７によって捕捉されて、消費素子４８を介して消費される。

フィルタを実装する共振素子の別の実施形態も、本願の開示に含まれていることが分かる。共振素子は、フィルタリングされる電気回路の近接場に配置する必要があり、従って、複数の実施形態が可能であり、共振素子は例えば電気回路と同一の基板に設けられていてもよいし、例えば別個のプリント回路基板といった電気回路とは別個の基板に設けられていてもよいし、補聴器または電子機器等のハウジング要素に設けられていてもよい。

本願の発明の特定の実施形態を示して説明してきたが、クレームに記載された発明を好ましい実施形態に限定することを意図するものではないことが理解させるであろう。また、クレームに記載された発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正がされ得ることが、当業者には明らかであろう。従って、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的に解釈されるべきである。クレームに記載された発明は、代替形態、変形形態、および均等形態をカバーすることを意図している。

本願の発明はさらに、以下の項目によって特徴付けられる。

（項目１）
補聴器であって、
音を受けて、受けた音を対応する第１の音声信号に変換するためのマイクロホンと、
前記第１の音声信号を前記補聴器のユーザの聴力損失を補償する第２の音声信号に処理するための信号処理装置と、
前記第２の音声信号を出力音信号に変換するための、前記信号処理装置の出力に接続されたスピーカと、
電磁場の放射と受信のためのアンテナに相互接続された、無線データ通信のための、前記信号処理装置に接続されたトランシーバと、
前記信号処理装置、前記トランシーバ、相互接続用の伝送線路、アンテナ構造および／またはさらなる電子部品を備える電気回路を備えており、
前記電気回路が、支持基板の領域にわたって広がっており、
前記補聴器がさらに、前記領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、前記電気回路の近接場の範囲内に配置された共振素子を備えている、補聴器。

（項目２）
前記共振素子が、前記好ましくない電磁放射をフィルタリングするノッチフィルタを実装する、項目１の補聴器。

（項目３）
前記共振素子が、前記電気回路のあらゆる信号経路の外側に配置されている、項目１または２の補聴器。

（項目４）
前記共振素子が、寄生アンテナ素子である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目５）
前記共振素子が、実質的に導電性である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目６）
前記アンテナが、第１の共振周波数を有するように構成されており、前記共振素子が、第２の共振周波数を有するように構成されている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目７）
前記第１の共振周波数が、前記第２の共振周波数とは異なる、項目６の補聴器。

（項目８）
前記共振素子が、前記補聴器トランシーバによって放射される周波数の、±１０％の範囲内、例えば±１５％の範囲内、例えば±２０％の範囲内の共振周波数を有するように構成されている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目９）
前記補聴器から前記共振素子の共振周波数で放射される電力が、前記補聴器トランシーバから第１の周波数で放射される電力よりも小さい、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１０）
前記共振素子が、１ＧＨｚを越える無線周波数での電磁場の放射に適したものである、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１１）
前記共振素子が、第１の共振周波数での第１の電力および前記第１の周波数とは異なる周波数での第２の電力の放射に適したものである、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１２）
前記共振素子が、近接場共振寄生素子である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１３）
前記共振素子が、少なくとも２つの電子部品の近接場に配置されるように構成されており、前記電子部品が、伝送線路、ボンディングワイヤ、ＩＣチップ、トランシーバ、コンデンサおよび／または抵抗器である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１４）
前記共振素子が、前記少なくとも２つの電子部品を備える領域からの好ましくない電磁放射をフィルタリングするように配置されている、項目１３の補聴器。

（項目１５）
前記共振素子が、エネルギー消費手段を介して接地電位に接続されている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１６）
前記共振素子が、メアンダ状の素子またはスプリットリングの共振素子である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１７）
前記共振素子が、平面素子である、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１８）
前記電気回路が、第１の長さおよび第１の幅を有する、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目１９）
前記共振素子が、第１の部分を有しており、前記第１の部分の長さが、前記第１の長さよりも大きく、前記第１の部分の幅が、前記第１の幅よりも小さい、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２０）
前記共振素子の第１の部分が第１の方向に伸びており、前記共振素子の第２の部分が第２の方向に伸びており、前記第１の方向と前記第２の方向が直交していない、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２１）
前記共振素子が、オープンループを備えている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２２）
前記共振素子が、少なくとも前記トランシーバの動作周波数の２倍での１／４波長の長さ、あるいは少なくとも好ましくない周波数の１／４波長の長さ、あるいは少なくとも好ましくない周波数の２倍での１／４波長の長さを有する、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２３）
前記共振素子が、少なくとも前記トランシーバの動作周波数の２倍での１波長の長さ、あるいは少なくとも好ましくない周波数の１波長の長さ、あるいは少なくとも好ましくない周波数の２倍での１波長の長さを有する、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２４）
前記共振素子の静電容量が、ゼロよりも大きい、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２５）
前記電気回路がプリント回路基板上に設けられており、
前記プリント回路基板が、前記電気回路の少なくとも一部を備える単一の最上層である第１の層と、前記共振素子を備える第２の層である中間層と、接地平面を備える第３の層である最下層を備える、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２６）
前記補聴器アンテナの周波数が、少なくとも１ＧＨｚである、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２７）
前記共振素子が、約２．７ＧＨｚの信号をフィルタリングするように構成されている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２８）
前記電気回路が、デジタル回路を備えている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目２９）
前記共振素子が、前記補聴器のバッテリを介して接地電位に接続されている、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目３０）
前記バッテリが、前記共振素子によって捕捉された電流によって充電される、項目２９の補聴器。

（項目３１）
前記寄生素子が、受けた電磁場を再放射しない、上記項目の何れか一項の補聴器。

（項目３２）
補聴器付属品であって、
信号を処理するための信号処理装置と、
無線データ通信のために前記信号処理装置に接続されており、電磁場の放射および受信のためのアンテナに相互接続されたトランシーバと、
前記信号処理装置、前記トランシーバ、相互接続用の伝送線路および／またはさらなる電子部品を備える電気回路を備えており、
前記電気回路が、支持基板の領域にわたって広がっており、
前記補聴器付属品がさらに、前記領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、前記電気回路の近接場の範囲内に配置された共振素子を備えている、補聴器付属品。

（項目３３）
好ましくない電磁放射を低減するための電磁フィルタ素子を有する電子機器であって、
前記電子機器が、少なくとも１つの放射器（例えば無線装置、トランシーバ、発振器、伝送線路）を有する電気回路を備えており、
前記電気回路が、支持基板の領域にわたって広がっており、
前記電磁フィルタ素子が、前記領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、前記電気回路の近接場の範囲内に配置された共振素子を備えている、電子機器。

（項目３４）
支持基板の領域にわたって広がっている電気回路からの電磁ノイズを低減または除去する方法であって、
前記電気回路が、第１の周波数帯域で放射するように構成された放射器を有しており、
前記電気回路からの電磁ノイズが、前記第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域で放射され、
前記方法は、
前記第２の周波数帯域で共振するように構成された、前記電気回路の近接場に配置された共振素子によって、前記領域の少なくとも一部から放射される前記電磁ノイズを受けるステップと、
消費素子を介した接地電位への接続を介して、前記共振素子によって前記領域の少なくとも一部から受けた前記電磁ノイズを消費させるステップを備えている、方法。

（項目３５）
補聴器、補聴器付属品または電子機器であって、
入って来る信号を処理するための信号処理装置と、
無線データ通信のために前記信号処理装置に接続されており、電磁場の放射および受信のためのアンテナと相互接続されたトランシーバと、
前記信号処理装置、前記トランシーバ、相互接続用の伝送線路、アンテナ構造および／またはさらなる電子部品の少なくとも１つを備える電気回路を備えており、
前記補聴器、前記補聴器付属品または前記電子機器がさらに、前記領域の少なくとも一部からの好ましくない電磁放射を遮り、消費させるために、前記電気回路の近接場の範囲内に配置された共振素子を備えている、補聴器、補聴器付属品または電子機器。

Claims (13)

1. 補聴器（１）であって、
   音を受けて、受けた音を対応する第１の音声信号に変換するためのマイクロホン（２）と、
   前記第１の音声信号を前記補聴器のユーザの聴力損失を補償する第２の音声信号に処理するための信号処理装置（３）と、
   前記第２の音声信号を出力音信号に変換するための、前記信号処理装置（３）の出力に接続されたスピーカ（４）と、
   無線データ通信のための、前記信号処理装置（３）に接続されたトランシーバ（５）と、
   電磁場の放射と受信のための、前記トランシーバ（５）に結合されたアンテナ（６，１２）を備えており、
   前記信号処理装置（３）、前記トランシーバ（５）、前記アンテナ（６，１２）、および相互接続用の伝送線路（２２）が、支持基板（１０）の領域にわたって広がる回路（２１，４２）を形成しており、
   前記補聴器（１）がさらに、前記領域の少なくとも一部から電磁ノイズを遮り、消費させるために、前記回路（２１，４２）の近接場の範囲内に共振素子（７，１３，１４，３３）を備えている、補聴器。
2. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、前記好ましくない電磁放射をフィルタリングするノッチフィルタを備えている、請求項１の補聴器（１）。
3. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、前記回路（２１，４２）のあらゆる信号経路の外側に配置された近接場共振寄生素子を備えている、請求項１の補聴器（１）。
4. 前記領域が、少なくとも２つの電子部品を備えている、請求項１の補聴器（１）。
5. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、エネルギー消費要素（８，４８）を介して接地電位に接続されている、請求項１の補聴器。
6. 前記アンテナ（６，１２）が、少なくとも１ＧＨｚの動作周波数を有する、請求項１の補聴器（１）。
7. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、約２．７ＧＨｚの信号をフィルタリングするように構成されている、請求項１の補聴器（１）。
8. 前記補聴器（１）がバッテリ（３８）をさらに備えており、
   前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、前記補聴器（１）の前記バッテリ（３８）を介して接地電位に接続されている、請求項１の補聴器（１）。
9. 前記バッテリ（３８）が、前記共振素子（７，１３，１４，３３）によって捕捉された電流によって充電される、請求項８の補聴器（１）。
10. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、メアンダ状の素子を備えている、請求項１の補聴器（１）。
11. 前記共振素子（７，１３，１４，３３）が、スプリットリングの共振素子を備えている、請求項１の補聴器（１）。
12. 前記アンテナが、第１の共振周波数を有するように構成されており、
    前記共振素子が、第２の共振周波数を有するように構成されている、請求項１から１１の何れか一項の補聴器。
13. 前記第１の共振周波数が、前記第２の共振周波数とは異なっている、請求項１２の補聴器。