具有组合式天线的助听器的制作方法

本发明涉及一种用于助听器的天线，具体地，本发明涉及一种具有两个或更多个天线的助听器，例如具有电性天线(electricalantenna)和磁性天线(magneticantenna)的组合的助听器。助听器可以用在双耳助听器系统中。在操作期间，助听器佩戴在用户的耳朵上。

背景技术：

助听器是非常小巧且精致的装置，并且包括许多电子组件和金属组件，它们被包含在外壳中，外壳足够小以适配人的耳道或位于外耳后面。许多的电子组件和金属组件结合助听器外壳的小尺寸对将要用于具有无线通信能力的助听器中的射频天线施加了高的设计约束。

此外，尽管由助听器的尺寸所施加的这些限制和其他高的设计约束，但是助听器中的天线必须被设计得达到令人满意的性能。

更进一步，在双耳助听器系统中，对双耳助听器系统中的助听器之间的通信质量的要求不断增加，并且包括对低时延和低噪声的要求，从而增加了对于助听器中的有效天线的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有改进的无线通信能力的助听器，例如在佩戴在用户的相对双耳上的两个助听器之间和/或在助听器与附属装置之间具有改进的无线通信能力。

根据本发明，通过如下助听器获得上述和其他目的，助听器具有助听器外壳，助听器外壳具有第一端和第二端，并且包括：麦克风，被配置为接收音频信号；处理单元，被配置为处理音频信号，以用于补偿用户听力损失；扬声器，用于向用户提供经处理的音频信号；电池；一个或多个无线通信单元，用于无线通信；第一天线，用于发射和/或接收电磁场，且与一个或多个无线通信单元之一互连；以及第二天线，用于发射和/或接收电磁场，且与一个或多个无线通信单元之一互连。

电池可以设置为与助听器的第一端相比更靠近助听器的第二端，并且第二天线可以设置在电池(例如，电池的中心轴线)与助听器的第二端之间。第一天线可以设置在电池(例如，电池的中心轴线)与助听器的第一端之间。

助听器的优点在于，在助听器中设置有第一天线和第二天线，从而增加助听器的无线通信能力。

根据本发明的另一方面，公开了一种双耳助听器系统，该双耳助听器系统包括分别设置在用户的第一只耳朵和第二只耳朵上的第一助听器和第二助听器，并且其中，助听器之一或两者是本文公开的助听器。

第一天线可以被配置用于第一频率范围内的辐射，并且第二天线可以被配置用于第二频率范围内的辐射。

第一天线可以设置在电池的第一侧上，并且第二天线可以设置在电池的第二侧上，电池的第一侧和电池的第二侧可以是电池的相对两侧，在横向上或者在长度方向上。第一天线可以设置在电池与助听器的第一端之间。

在一个或多个实施例中，助听器包括助听器电子组件，包括信号处理器。助听器电子组件可以设置在印刷电路板上，并且通常，助听器电子组件设置在电池的第一侧上，例如在电池与助听器的第一端之间。由此，关于由第一天线和/或助听器电子组件引起的任何噪声，电池为第二天线提供屏蔽。因此，电池可以用作第二天线的屏蔽元件。

助听器可以是任何助听器，例如耳内式助听器(例如耳道式助听器，例如完全耳道式助听器等)、耳后式助听器、耳内接收机式助听器等。

通常，助听器包括被配置为定位在用户耳后的助听器部分和用于将声音或音频耦合到用户耳朵的耦合元件。

在一个或多个实施例中，助听器包括被配置为定位在用户耳后的第一助听器部分、被配置为定位在用户耳内的第二助听器部分以及耦合第一助听器部分和第二助听器部分的耦合元件。第一助听器部分可以包括电池，并且第二助听器部分可以包括扬声器。通常，第一助听器部分至少包括麦克风、被配置为处理音频信号以用于补偿用户听力损失的处理单元以及电池，而扬声器可以设置在第二助听器部分中。通常，在第一助听器部分中还设置一个或多个无线通信单元。第一助听器部分可以设置在第一助听器外壳中，并且第二助听器部分可以设置在第二助听器外壳中。这种助听器通常称为耳内接收机式助听器或rie助听器。

在一个或多个实施例中，助听器包括被配置为定位在用户耳后的第一助听器部分和耦合第一助听器部分与用户耳道的耦合元件。这种助听器通常称为耳后式助听器或bte助听器。

耦合元件可以将经处理的声音提供给用户的耳朵或耳道。耦合元件可以包括与第二助听器部分的电连接，该第二助听器部分包括用于从设置在第一助听器部分中的信号处理器接收经处理的音频信号的扬声器或接收机。耦合元件可以包括用于向耳朵提供经处理的声音的声管或细管。耦合元件可以包括用于将经处理的声音提供给用户的耳朵的耳钩。

在一个或多个实施例中，耦合元件可以包括第一天线的至少一部分。因此，第一天线可以具有在耦合元件中延伸的天线的至少一部分，并且天线可以具有位于第一助听器部分中的另一部分和/或位于第二助听器部分中的又一部分。

然而，在一些实施例中，第一天线和第二天线设置在第一助听器部分内，例如第一助听器外壳内。在其他实施例中，第一天线可以突出到耦合元件中。

例如第一和/或第二助听器外壳的助听器外壳可以包括助听器配件，该助听器配件包括助听器组件，助听器配件设置在助听器外壳中。助听器外壳通常包括壳体，例如聚合物或塑料壳体，其形状被构造为设置在用户的耳内、耳道内或耳后。耦合元件通常可附接到助听器外壳。

一个或多个无线通信单元被配置用于无线数据通信，并且在这方面，与用于发射和接收电磁场的第一和/或第二天线互连。一个或多个无线通信单元中的每一个都可以包括发射机、接收即、发射机-接收即对(例如，收发机)、无线电单元等。一个或多个无线通信单元可以配置用于使用本领域技术人员已知的任何协议进行通信，包括蓝牙、wlan标准、制造专用协议，例如修改的接近度天线协议、例如专有协议、例如低功率无线通信协议、rf通信协议、磁感应协议等。一个或多个无线通信单元可以被配置用于使用相同通信协议或相同类型的通信协议进行通信，或者一个或多个无线通信单元可以被配置用于使用不同通信协议进行通信。

在一个或多个实施例中，第一天线在第一方向上具有长度方向延伸。因此，第一天线在第一方向上可以具有整个长度方向延伸。方向可以指示第一天线延伸所沿着的线或路径。例如，第一天线的总长度可以大于第一天线的总宽度，指示在长度方向上纵向延伸。

第一天线可以在一个或多个主平面中延伸，例如基本上在主平面中延伸，使得例如第一天线的至少95％、90％、85％或80％在一个或多个主平面中延伸。一个或多个主平面可以是平行的主平面。

因此，例如，第一天线可以包括沿着助听器外壳的第一侧延伸的第一天线元件和沿着助听器外壳的第二侧延伸的第二天线元件。

助听器外壳的第一侧可以是助听器外壳的第一长度方向侧，并且助听器外壳的第二侧可以是助听器外壳的第二长度方向侧。第一侧可以与第二侧相对。

在一个或多个实施例中，第二天线可以在第二方向上具有长度方向延伸，当助听器在使用期间被佩戴在其操作位置上时，第二方向与用户的耳-耳轴线平行或为0/180度+/-35度。

第二方向可以与至少一个主平面正交(例如，90度+/-35度)，例如与一个或多个平行主平面正交(例如，90度+/-35度)。

在一个或多个实施例中，第二方向是相对于助听器的一侧成90度+/-35度的方向，其中，该侧面在使用期间与用户的头部相邻。

因此，例如，第一天线可以基本上在主平面中延伸，而第二天线可以沿着与主平面正交的第二方向延伸。

第一天线在第一方向上可以具有长度方向延伸，而第二天线可以沿着与第一方向正交的第二方向延伸。

在一个或多个实施例中，第一天线被配置为具有第一辐射图案，并且第二天线被配置为具有第二辐射图案，第一辐射图案不同于第二辐射图案。

第一和/或第二天线的近场图案可以是tm极化的近场。第一和/或第二辐射图案可以由电场支配，使得整个电磁场的主要部分，例如整个电磁场的75％以上，例如80％以上，例如85％以上，例如90％以上由电场贡献。

本文公开的助听器可以提供的优点在于，针对大多数头部尺寸、形状和头发的量，可以实现改进的无线耳-耳通信。人的头部和人耳的大小和形状各不相同，并且因此头发的量也因人而异。适于无线通信的助听器可能容易受到例如由于用户的头部引起的例如耳-耳通信的损害的影响。来自助听器一侧的无线电波可能不得不穿过头部或在头部周围传播以便到达另一只耳朵处的助听器。因此，人的头部可能会被视为耳-耳通信的障碍。本发明的优点在于，助听器中设置的天线改善了耳-耳通信。

在一个或多个实施例中，第一天线被配置为在第一频率范围内操作，并且第二天线被配置为在第二频率范围内操作。第一频率范围可以包括比第二频率范围高的频率。

第一天线可以是电性天线，并且第二天线可以是磁性天线。

在使用期间，第一天线可以被配置为在第一频率范围内操作，例如在800mhz以上的频率下操作，例如在1ghz以上的频率下操作，例如在2.4ghz的频率下操作，例如在1.5ghz和3ghz之间的频率下操作。因此，第一天线可以被配置为在ism频段中操作。第一天线可以是能够在这些频率下操作的任何天线，并且第一天线可以是谐振天线，例如单极天线、例如双极天线等。谐振天线可以具有λ/4的长度或其任何倍数，λ是与所发射的电磁场对应的波长。

在使用期间，第二天线可以被配置为在第二频率范围下操作，例如在低于100mhz的频率下操作，例如在低于30mhz的频率下操作，例如在低于15mhz的频率下操作。第二天线可以被配置为在1mhz与100mhz之间的频率范围下操作，例如在1mhz与15mhz之间，例如在1mhz与30mhz之间，例如在5mhz与30mhz之间，例如在5mhz与15mhz之间，例如在10mhz和11mhz之间，例如在10.2mhz和11mhz之间。

尤其，对于在低于10mhz或低于100mhz的频率下操作的第二天线，优点在于，因为在这样的频率下操作的第二天线可能容易受到源自助听器电子组件的噪声的影响，所以将电池设置在第二天线与助听器电子组件之间。

在当今的通信系统中，许多不同的通信系统以2.4ghz或约2.4ghz进行通信，并且因此在2.4ghz或约2.4ghz的频率范围内也存在显著的噪声。本发明的优点在于，对于噪声可以接受的一些应用，例如对于数据通信，可以使用例如第一电性天线的第一天线。对于高噪声水平可能显著影响传输的其他应用，可以使用例如磁性天线的第二天线。例如，第二天线可以用于音频的流送。

在一个或多个实施例中，第一天线被配置用于以第一比特率进行数据通信。在一个或多个实施例中，第二天线被配置用于以第二比特率进行数据通信，第二比特率比第一比特率大，例如为10倍，例如为30倍、50倍、100倍等。

第二天线可以被配置用于使用磁感应进行通信。使用磁感应的优点在于，通常可以获得低时延。尤其当流送音频时，重点在于保持时延低，以避免用户能够注意到的延迟。通常，优选小于100ms的延迟，例如小于50ms的延迟，例如小于25ms的延迟，例如小于10ms的延迟，例如小于5ms，例如小于1ms的延迟。

使用磁感应例如在双耳系统中的第一助听器与第二助听器之间进行通信的进一步优点在于，对于低频(即，通常低于100mhz)和对应的长波长，头部对于由第二天线发射的电磁辐射而言不被认为是重大障碍，因此，当频率降低时，因组织吸收而引起的电磁辐射的减小被减小。

在下文中，主要参考例如双耳助听器的助听器来描述本发明。然而，设想所公开的特征和实施例可以与本发明的任何方面结合使用。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其他特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在附图中：

图1示出根据本公开的实施例的助听器的示意图，

图2示出根据本公开的带有耳钩的bte助听器，

图3示出根据本公开的rie助听器，

图4a和图4b示意性地示出根据本公开的助听器的组件，

图5示出根据本公开的助听器的三维示图，以及

图6示出电池的屏蔽效应。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将透彻和完整，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

如本文所使用的，术语“天线”是指将电功率或磁功率转换为无线电波的电装置或磁装置。电性天线可以包括连接到例如无线通信单元(例如，无线电芯片、接收机或发射机)的导电材料。例如磁性环形天线的磁性天线可以包括缠绕在磁性材料的芯体周围的导电材料的线圈。

图1示出助听器的框图。在图1中，助听器10包括用于接收输入声音并将其转换为音频信号(即，第一音频信号)的麦克风11。第一音频信号被提供给信号处理器12，用于将第一音频信号处理为补偿助听器用户听力损失的第二音频信号。接收机13连接到信号处理器12的输出，用于将第二音频信号转换为输出声音信号(例如，被修改以补偿用户听力损伤的信号)，并且将输出声音提供给扬声器13。因此，听力仪器信号处理器12可以包括例如放大器、压缩器和降噪系统等元件。助听器还可以具有反馈环路，用于优化输出信号。助听器具有用于无线通信的一个或多个无线通信单元14、16(例如，收发机)，每个收发机与天线15、17互连，以便发射和接收电磁场。无线通信单元14、16可以连接到助听器信号处理器12和天线15、17，以用于与外部设备通信，或者与双耳助听器系统中位于另一只耳朵上的另一助听器通信。信号处理器12、一个或多个无线通信单元14、16以及天线15、17可以设置在助听器外壳18中。在一些实施例中，例如在耳后式(bte)助听器中，扬声器13设置在助听器外壳18中的第一助听器部分中。在其他实施例中，例如在耳内接收机式(rie)助听器中，扬声器13设置在第二助听器部分19中并且例如设置在用户的耳内。

在图2中，示出助听器10，助听器10被配置为在使用期间定位在用户的耳后。助听器10是耳后式助听器。助听器10包括助听器外壳18和耦合元件20。在图2中，扬声器13(图2中未示出)位于助听器外壳18中，并且耦合元件20将声音耦合到用户的耳朵。助听器还包括电池22，用于向包括助听器的一个或多个无线通信单元14、16、信号处理器12等的电子组件供电。可以看出，电池22设置得与助听器外壳18的第一端24相比更靠近助听器外壳18的第二端26。助听器还包括第一天线15和第二天线17。

在图2中，第一天线15设置在助听器外壳18内。然而，可以设想，在一些实施例中，第一天线可以延伸到耦合元件20中。第一天线15是电性天线，例如单极或双极电性天线。第一天线15可以设置在印刷电路板28上，并且印刷电路板28可以是柔性印刷电路板28。其他电子组件可以设置在印刷电路板28上。

第二天线17设置或定位在电池与第二端之间，例如在电池22的中心轴线21与助听器的第二端26之间。通常，第二天线17是用于建立感应连接的磁性天线，并且第二天线可以是例如磁性环形天线、线圈天线等的环形天线。

在一些实施例中，电池是圆形扁平型电池，例如纽扣电池型电池或硬币电池型电池，并且电池的中心轴线是从电池的第一扁平侧穿过电池的中心到电池的另一扁平侧的轴线。在一些实施例中，另一电池轴线27被定义为穿过电池的中心和电池的圆周上的点的轴线，该另一电池轴线与助听器外壳18的在电池中心的位置处的顶侧和/或底侧正交，例如90度+/-15度，例如90度+/-35度。

电池可以是例如硬币电池型电池类型的圆形扁平型电池，并且电池可以设置为扁平侧沿着助听器外壳18的长度方向(longitudinal)轴线(例如，沿着第一助听器部分33的长度方向轴线)。

第二天线17可以设置为使得电池的中心轴线21和另一电池轴线27两者在第二天线17的一侧上，并且助听器外壳33的第二端26(即，助听器外壳33的第一部分)位于第二天线17的另一侧。因此，第二天线17可以定位在电池的中心平面(由电池的中心轴线21和另一电池轴线27建立的中心平面)与助听器外壳33的第二端26之间。

已经发现，由此电池的屏蔽效应减小了第一天线15与第二天线17之间的干扰。

在图3中，示出另一助听器30。在图3中，相同的数字表示与图2中所示相同的元件。然而，在图3中，助听器是具有被配置为定位在用户耳后的第一助听器部分33和被配置为定位在用户耳道中的第二助听器部分31的助听器。耦合元件20连接第一助听器部分33和第二助听器部分31。助听器部分31被示为设置在外壳或壳体31中。在图3中，第一天线15的第一部分15a设置在第一助听器部分33中，并且因此设置在第一助听器外壳33中，而第一天线15的另一部分15b设置在耦合元件20中。第一天线15的第一部分15a连接到第一助听器部分33中的第一无线通信单元(例如，收发机(图3中未示出))。

第二天线17通常连接到与第一无线通信单元不同的第二无线通信单元(例如，收发机)。

图4a和图4b示意性地示出根据本公开的助听器。图4a示出助听器的侧视图，例如助听器40的第一部分41。助听器的第一部分(即，第一助听器外壳或部分41)具有长度方向侧44和顶侧49。第一助听器部分41具有第一端24和第二端26。助听器40具有电池42、第一天线45和第二天线47。可以看出，电池在第一助听器部分41中设置为与第一助听器部分41的第一端26相比更靠近助听器的第一部分41的第二端26。因此，从第二端26到电池的中心轴线43的第一距离2小于从第一端24到电池的中心轴线43的第二距离4。

第一天线45沿着第一助听器部分或助听器外壳41的一侧(例如，长度方向侧44)延伸。第二天线47是磁性环形天线，其具有离开纸面的长度方向轴线46。可以看出，电池42的中心轴线43离开纸面，并且因此与磁性环形天线47的长度方向轴线46平行，例如平行+/-15度，例如平行+/-35度。

另一电池轴线48示为与第一助听器外壳41的顶侧49正交，例如相对于助听器外壳41的在电池中心位置处的顶侧和/或底侧具有90度+/-15度，例如90度+/-35的角度。

在图4b中，从第一助听器外壳41的第二端26看去，即在端视图中示出助听器40。助听器外壳41具有助听器外壳41的外壳或壳体的端侧43。电池22示为与第一端(图4b中未示出)相比更靠近第二端26定位，并且第二天线47位于第二端26与电池22之间。通常，第二天线47包括呈磁性材料形成的杆形式的磁芯38和缠绕在磁芯38周围的电导体的绕组39。磁芯具有长度方向轴线5。

第二天线47可以设置为使得在第一助听器外壳41中横向地设置磁性材料形成的杆38，从而使得第二天线具有与第一助听器外壳的长度方向侧44正交的长度方向。因此，长度方向轴线5可以与第一助听器外壳的长度方向侧形成90度的角度，例如90度+/-15度，例如90度+/-35度。第二天线47可以主要通过端面42辐射。磁芯38和绕组39可以设置在外壳(未示出)中，例如屏蔽第二天线47的长度方向部分的外壳中。

图5示意性地示出三维助听器。第一天线15设置在第一助听器外壳18顶部的pcb28上。第一天线连接到收发机或无线电装置14。电池22设置为与助听器外壳的第一端24相比更靠近助听器外壳18的第二端26。可以看出，第二天线17相对于第一天线15设置在电池后面，并因此设置在电池22与助听器外壳的第二端26之间。耦合元件20或者通过借助耳钩或声管形式的耦合元件耦合声音，或者通过经由包括电信号路径的耦合元件20将信号耦合到位于用户耳内的接收机，来将助听器外壳18连接到用户的耳朵(未示出)。

图6示意性地示出设置在第一助听器部分中(例如，在第一助听器外壳中)中的电池的屏蔽效应。在图6中，如前所述，电池22被示为具有离开纸面的中心轴线21和另一电池轴线48，如先前所描述的。在电池的一侧处，天线将被电池屏蔽，防止受到电池另一侧处的天线的影响。因此，如果第二天线17设置在电池22后，例如在阴影区域61中，则通过电池22使第二天线17与第一天线15屏蔽开。

电池后面的阴影区域61可以被定义为电池22的中心轴线21后面的区域，并且更具体地，阴影区域可以被定义为在由中心轴线21和另一电池轴线48限定的平面后面的区域。阴影区域61仍然可以被进一步指明。因此，轴线62、62'可以被定义为朝向第一天线15与另一电池轴线48具有角度63的轴线，角度63在0度和45度之间。在轴线62、62'与电池的圆周之间的交点处设置切线，并且阴影区域由中心轴线21和另一电池轴线48限定的平面以及此外由切线64、64'的平面限定。因此，相对于设置在电池的与阴影区域61相反的另一侧处的天线15，可以屏蔽设置在阴影区域61中的第二天线17。

虽然已经示出和描述了具体实施例，但是应当理解，其不旨在将所要求保护的发明限制于优选实施例，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。所要求保护的发明旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。