助听器装置的制作方法

本发明涉及助听器装置。更具体地，本发明涉及骨锚式助听器装置。进一步地，本发明涉及用在具有内置按钮的前述(骨锚式)助听器解决方案中的天线。

背景技术：

在骨锚式听力解决方案(bahs)中，由于这样的助听器解决方案的部件如振动器、电池、包括电子元件如按钮和其它金属部分的印刷电路板(pcb)彼此十分靠近地布置，很难达到需要的天线性能。该助听器解决方案的有限空间及其部件的靠近布置例如限制了天线带宽和天线辐射效率。此外，在头部左侧具有bahs与在头部右侧具有bahs的性能差异很明显。

因此，需要提供一种在将bahs的机械和电概念集成在有限空间中的同时使能提供实现所需天线性能的天线概念的解决方案。

技术实现要素：

本发明可应用于多种不同的助听器装置。然而，示例性的描述结合骨锚式助听器装置进行，这并不限制应用于其它助听器装置。

根据一方面，一种助听器装置，包括：用于控制助听器装置的运行模式的至少一用户输入单元、使所述至少一用户输入单元与用于控制助听器装置的控制单元连接的至少一信号线、及包括至少两层导电且可电连接的、形成分层结构的层的天线模块，其中所述控制单元被设置在助听器装置内。至少一用户输入单元设置在天线模块的层之一处，至少一信号线提供在层之一的朝向另一层的内表面处。

至少一信号线可被提供在层之一的朝向另一层的表面处，例如至少一信号线可被设置在层之间。

这种结构使能紧凑地集成用户输入单元和天线元件，而不牺牲天线性能。具体地，分层结构使信号线与天线模块之间形成电磁屏蔽。

天线模块的第一方向垂直于分层结构的厚度方向，其由第一部分、天线馈电连接和天线短连接组成，其中天线馈电连接和天线短连接在与第一和厚度方向垂直的第二方向分开一距离。

根据另一方面，天线模块的辐射和带宽性能可通过天线馈电连接与天线短连接之间在第二方向的距离及天线模块的第一部分的远端与助听器装置的主接地平面部分之间在第一方向的距离中的至少一个设定。

天线模块在第一方向还包括使第一部分与第二部分连接的可弯曲部分，其中可弯曲部分被提供在第一部分的与天线馈电连接和天线短连接相对的远端处，其中天线模块还包括第二部分。

根据又一方面，天线模块的辐射和带宽性能还可通过天线模块在第一方向由天线模块的第一部分、可弯曲部分和第二部分组成的总长度设定。

这使能提供不同的天线配置，其可能是用户头部右侧所需要的不同于左侧的配置。

根据另一方面，两个以上导电层之一为接地层。

根据又一方面，天线短连接与接地层连接。

根据另一方面，天线的第一部分为平面倒f(pifa)天线。

根据又一方面，助听器装置还包括用于将声音信号转换为机械振动的刺激装置。

根据另一方面，刺激装置包括朝向助听器装置用户的颅骨的第一侧及朝向天线模块的第二侧。

根据又一方面，至少一用户输入单元被包含在天线模块的接地层中。

通过这种结构，可能消除至少一用户输入单元对天线模块的辐射和带宽性能的影响。

根据另一方面，至少一信号线在天线模块的分层结构的内层之一中通过天线短连接。

根据又一方面，至少一信号线位于不同于接地层的层中，及至少一信号线借助于电容器连接到接地层。

根据另一方面，电容器被放置在下列位置之一处：用户输入单元旁边的位置、可弯曲部分旁边位于天线的第一部分的远端处的位置、或天线短连接旁边主接地平面部分处的位置。

根据另一方面，天线模块被提供感应元件，其配置成使天线模块与刺激装置电解耦。

根据又一方面，天线模块可包括用于增强天线带宽的寄生元件。至少一用户输入单元设置在天线模块的层之一处，及在该层上可形成寄生元件。寄生元件可以是形成在该层内的接线或者提供在该层上的金属片。寄生元件与天线模块的有源部分感应连接。有源部分可由天线模块的第一部分形成。

附图说明

本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：

图1示出了根据本发明实施例的简化的助听器装置的立体图；

图2a示出了根据实施例的简化的助听器装置的一部分的放大图；

图2b示出了根据实施例的简化的助听器装置的、图2a的放大部分中在2.44ghz时的电流分布；

图3示出了根据实施例的简化的助听器装置在2.44ghz时的电流分布；

图4示出了根据实施例的简化的助听器装置的展开的pcb结构；

图5示出了根据实施例的简化的助听器装置的展开的pcb结构的天线特性的调谐可能性；

图6示出了根据实施例的没有pcb上层的天线结构；

图7示出了根据实施例的天线结构中电容器的可能位置。

具体实施方式

下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。

电子硬件可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、选通逻辑、分立硬件电路、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。

听力装置可包括适于改善或增强用户的听觉能力的助听器，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听力装置”还可指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵的设备如耳麦或头戴式耳机。可听见的信号可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声学信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经和/或听觉皮层的电信号。

听力装置适于以任何已知的方式佩戴。这可包括：i)将听力装置的单元安排在耳后(具有将空传声信号导入耳道的管或者具有设置成靠近耳道或位于耳道中的接收器/扬声器)，如耳后型助听器；和/或ii)将听力装置整个或部分设置在用户的耳廓和/或耳道中，如耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器；或iii)将听力装置的单元设置成连接到植入到颅骨内的固定装置，如骨锚式助听器或者耳蜗植入物；或iv)将听力装置单元设置为整个或部分植入的单元，如骨锚式助听器或耳蜗植入物。

“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统。“双耳听力系统”指包括两个听力装置的系统，其中这些听力装置适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号。听力系统或双耳听力系统还可包括与至少一听力装置通信的辅助装置，该辅助装置影响听力装置的运行和/或受益于听力装置的功能。在至少一听力装置和辅助装置之间建立有线或无线通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换。辅助装置可至少包括下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统、音乐播放器或其组合。音频网关设备适于如从娱乐装置例如tv或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如pc接收多个音频信号。音频网关设备还适于选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给至少一听力装置。遥控器适于控制至少一听力装置的功能和运行。遥控器的功能可实施在智能电话或另一电子设备中，该智能电话/电子设备可能运行控制至少一听力装置的功能的应用程序。

一般地，听力装置包括i)用于从用户周围接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入单元如传声器；和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。听力装置还包括用于处理输入音频信号的控制单元及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出单元。

输入单元可包括多个输入传声器，例如用于提供随方向而变的音频信号处理。前述定向传声器系统适于增强用户环境中的多个声源中的目标声源。在一方面，该定向系统适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可使用传统已知的方法实现。控制单元可包括适于将随频率而变的增益施加到输入音频信号的放大器。控制单元还可适于提供其它适宜的功能如压缩、降噪等。输出单元可包括用于经皮或透皮将空传声学信号提供给颅骨的输出变换器如扬声器/接收器或者用于提供结构传播或液体传播的声学信号的振动器。在一些听力装置中，输出单元可包括用于提供电信号的一个或多个输出电极，例如在耳蜗植入件中。

应当理解，在下面，“设置在……处/上”、“提供在……中/上”、“包含在……中”、“包括在……中”用作同义词。

现在参考图1，该图示出了根据本发明实施例的简化的助听器装置的立体图。所示的助听器装置具有天线模块1，其包括第一部分10。在该实施例中，天线模块1还包括位于天线模块1的第一方向远端处的天线短连接11和天线馈电连接12。第一方向垂直于天线结构的厚度方向。此外，天线短连接11和天线馈电连接12在与第一方向和厚度方向垂直的第二方向分开一距离。

另外，天线模块1包括可弯曲部分14，其使天线模块1的第一部分10与天线模块1的第二部分13连接。可弯曲部分14被提供在天线模块1的第一方向，即天线模块1的第一部分10的远端处，即与天线短连接11和天线馈电连接12的位置相对的那一端。

在该实施例中，第二部分13包括一个或多个用户输入单元4(也称为按钮)。用户输入单元4控制助听器装置的运行模式。前述运行模式可包括例如与bluetooth^tm、近场通信(nfc)、wi-fi^tm和/或zigbee^tm有关的模式。按钮4被包含在天线模块1中。此外，助听器装置还包括使按钮4与助听器装置的控制单元连接的信号线(按钮线)16。该信号线被挤出成型在天线模块1的层之间，即提供在层之一的朝向另一层的内表面处。

天线模块1包括至少两层导电且可电连接的层，其形成分层结构。图2a示出了图1中记为“*”的天线结构的一部分的放大图。如图2a中所示，该实施例的天线在厚度方向为由三层pcb结构组成的分层结构(夹心结构)。然而，本发明并不受限于此。也可使用两层、四层、五层等pcb结构。此外，在该实施例中，所有的层均通过通路15连接。此外，天线模块1的多层之一为接地层。此外，示出了用于用户输入单元4的三根信号线16。它们被提供在三层pcb结构的第二层即内层上。

在两层天线结构的情形下，这些信号线被提供在两层之一的内侧处，即该层的朝向另一层的内侧的那一侧。在三层以上的情形下，信号线被提供在内层之一的任意内表面处。

此外，上面描述的天线短连接11与接地层连接。

此外，如图1中所示，助听器装置包括刺激装置2，例如将声音信号转换为机械振动的振动器2。振动器2具有第一侧，其朝向助听器装置用户的颅骨。振动器2的第二侧与振动器2的第一侧相对，天线模块1设置在第二侧。

另外，助听器装置还包括主接地平面部分3。

助听器装置包括桥基连接器50，其配置成可连接到设置在接受者颅骨上的桥基固定结构(未示出)。在大多数情况下，桥基固定结构施加到螺钉(未示出)上，螺钉被拧入接受者的颅骨，同时，助听器装置经桥基连接器施加到桥基固定结构上，助听器装置配置成经桥基固定结构和螺钉向颅骨施加振动。桥基连接器50设置在振动器2的第一侧上，天线模块1至少设置在振动器2的第二侧上，其中第一侧和第二侧不是振动器2的同一侧。天线模块1设置在振动器2的多个其它侧上，其中其它侧不同于第一侧。将天线模块1设置在不同于桥基连接器的那一侧的优点在于，获得在远离颅骨的方向不提供任何阴影效应的振动器。从而，天线模块1的辐射效率不受振动器2影响。桥基连接器50设置成比天线模块1的有源部分更靠近接受者的颅骨。此外，天线模块1的有源部分设置在与第一侧相对的那一侧。将天线模块的有源部分施加在与第一侧相对的那一侧而不是不与第一侧相对的侧的效果在于，远离接受者颅骨的方向的辐射得以提高。例如，如果将有源部分施加在不与第一侧相对的那一侧，例如如果有源部分在接受者正使用助听器装置时指向向下，在向上方向及在与接受者的左耳与右耳之间的耳-耳轴部分平行的径向方向，将导致非常有限的辐射效率。而将有源部分设置在相对侧上将在远离接受者颅骨的任何方向导致更一致的辐射效率，无论是向上、向下还是远离耳-耳轴的径向方向。

图2b示出了图2a的放大部分中在2.44ghz的模拟频率时的电流分布。左手边的图例标示按a/m计的磁场强度。如图2a中一样，也示出了用于按钮4的三根信号线16。可以看出，在信号线16上的磁场强度可忽略不计。

图3示出了如图1中所示的、完整的、简化的助听器装置在2.44ghz的模拟频率时的电流分布。如图3中所示，仅天线模块的有源部分辐射。在该实施例中，该部分由天线模块1的第一部分10形成并通过平面倒f天线(pifa)实施。再次说明，左手边的图例标示按a/m计的磁场强度。

在该实施例中，按钮4被包括在接地层中。通过这种结构，可能消除按钮4对天线模块1的辐射及带宽性能的影响。此外，在该实施例的另一方面，在每一按钮4附近有铜区域可用。这进一步提高天线模块1的辐射和带宽性能。

如图3中所示，电流分布在天线的pcb层周围不对称，这是pifa电流分布固有的。电流按环路从天线馈电连接12流到天线的接地层。因此，在天线模块1的右侧(即天线短连接11所在的那一侧)出现高电流密度。然而，电流在天线模块1的左侧也可获得，但该电流较小。

在该实施例中，振动器2的顶部(振动器2的第二侧)放置成非常靠近天线pcb模块1(例如3mm)。从而，可在天线模块1与振动器2之间看到电容性耦合效应。然而，在该实施例中，振动器2被解耦，其并非天线模块1的配置的一部分。例如，对于预期的2.4ghz的工作频率，两个33nh线圈可用于该目的。

图4示出了所有层在投影到彼此上时的pcb布局。示出了一个特定的实施例，其中天线模块1的第一部分10、第二部分13及可弯曲部分14折叠在二维平面中。因此，图1的表示可通过将图4的结构卷绕在振动器2周围获得，使得第一部分10放在振动器2的上方即振动器2的第二侧上，而第二部分13弯曲到振动器2的左侧底部。

图5示出了另一视图，其再次呈现了pcb，其中所有层均被投影在二维平面中。具体地，其强调天线模块1的辐射和带宽性能怎样可设置。在一实施例中，天线模块1的参数通过天线短连接11与天线馈电连接12之间的距离17和天线模块1的第一部分10的远端与助听器装置的主接地部分3之间的距离18确定。另外，在另一实施例中，天线模块1的参数也可通过天线模块1在其由第一部分10、可弯曲部分14或第二部分13组成的第一方向的总长度确定。

这些参数可根据具体应用情形例如根据用户需要进行选择和配置。例如，如果在用户头部的右侧需要与左侧不同的天线配置，可调整相应的参数从而提高辐射和带宽性能。

在图6中，用深灰色示出了分层pcb布局的接地层。信号线16延伸穿过中间层中的天线短连接11，并挤出成型在pcb的其它层之间。因此，信号线16对天线模块1的辐射和带宽性能没有影响。在确保各层之间非常良好的连接并将信号线16保持在各层之间的同时，信号线16不影响天线模块1的辐射或带宽性能，即使信号线16的长度因按钮4的不同的可能位置而变化也是如此。在非常长的信号线16的情形下，或者如果适当地设置在中间层中完全不可能，可能使用另外的电容器5。

该原理在图7中示出，其中另外的电容器5用于改善天线模块1的性能。它们可放在信号线16与接地层之间的多个不同位置，例如按钮4旁边的位置、位于天线1的第一部分10的远端处的可弯曲部分14旁边的位置、或天线短连接11旁边主接地平面部分3处的位置。这些电容器通常具有10-15pf的电容。因此，对于6db标志，可实现非常好的300mhz带宽。

除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。

应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。

权利要求不限于在此所示的各个方面，而是包含与权利要求语言一致的全部范围，其中除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。

因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。