换能器保护系统、助听装置以及换能器保护系统的使用的制作方法

本发明涉及换能器保护系统、助听装置以及换能器保护系统的使用。

背景技术：

助听装置通常是用于改进听力受损者的听力能力的小耳级装置。这通过以下处理来实现：用助听装置的麦克风拾取周围声音，从而考虑助听装置的用户的听力受损处理麦克风信号，并且经由通常称为接收器的微型扬声器将经处理的声音信号提供到用户的耳道中。

特别地，关于耳内型(ite)助听装置，存在以下问题：在声输出或者更确切地说朝向用户的内耳的声输出开口中，特别是由耳垢引起的污染可能出现。助听装置的声输入同样暴露到污垢。在本发明的情况下，麦克风和接收器两者被表示为换能器。

已知用于防止耳垢进入的换能器保护系统。这些系统的工作原理是覆盖助听装置的声输出开口的机械栅格(织物、模压结构、多孔膜)。如在ep0310866b1中公开的现有技术中，已知通过将膜用作耳机保护来防止或至少基本上减少由于耳垢引起的耳内型(ite)助听装置的污染。公开了一种基于微孔膜的防耳垢系统，该系统被安装到可以被固定到ite或耳模的输出开口上的盖中。

文献us6891956b2描述了一种用于ite的基于膜的保护装置，其中，膜可去除以用于清洁，并且基本以与耳道的轴线平行的方式来布置。文献us7751579b2描述了一种用于保护声装置的声音出口或入口的基于膜的屏障。该屏障由主要再辐射来自声装置的声音的非刚性、非张紧膜形成。文献us7793756描述了一种用于基于恒定厚度的弹性箔的助听装置的可替换保护膜，该弹性箔通过粘结或焊接被安装到塑料承载圈上。

文献de3736591a1描述了一种用于耳垢过滤器的迷宫状结构，该结构涉及固定在中心且固定到像轮子中的辐条的外缘的径向导线。文献wo93/12626描述了一种可以固定到助听装置外壳上的防耳垢盖板(patch)。该盖板具有覆盖构成开口多孔泡沫或无纺补织物的声音出口的中心多孔部。文献us5099947描述了一种可以插入到助听装置的声音出口中且过盈装配的线圈状蜡过滤器。该线圈包括以螺旋路径缠绕以便覆盖声音出口的大面积的导线。该系统需要通过使用镊子或适于去除的任何其它工具被去除以便清洁。文献wo2005/096671a1描述了一种用于助听装置的耳垢防护装置，该耳垢防护装置包括适于根据各个用户需要容纳各种不同过滤器的室。该布置用来阻止耳垢进入到接收器中。us6671381b1、us8019106b2以及us2007/0223759a1中提出了另外解决方案。

在现有技术中，问题出现在清洁由多孔过滤器或泡沫组成的保护系统的任意尝试将导致将耳垢进一步压入到过滤器或泡沫的孔中。另外问题是耳垢和/或碎片可能累积在装置的表面上，它们仅可以通过擦拭来清洁，这涉及损坏膜的风险。由于这一点，清洁对助听装置用户施加难度。进一步地，在现有技术中，保护系统的清洁涉及其损坏的风险。

本发明的目的是提供解决现有技术中的问题的换能器保护系统和助听装置。

技术实现要素：

本发明致力于一种用于保护助听装置的外壳中的至少一个换能器开口的换能器保护系统，该换能器保护系统包括支撑装置和多根纤维，每根纤维在一端处被固定到支撑装置，并且在另一端上自由移动。本发明的换能器保护系统防止耳垢和/或碎片颗粒或其它污垢经由助听装置中的至少一个换能器开口进入。本发明的换能器保护系统的清洁容易且没有损坏其的风险。有利地，换能器保护系统尺寸小，这提供最大化的解剖学配合率。因此，该系统可以适配到小型化ite助听装置的声音出口中。它还可以适配到助听装置的声音入口中。有利地，不对助听装置的声特性施加任何失真。本发明的换能器保护系统不影响助听装置的接收器或麦克风在整个频率范围(例如100hz至最大功率输出mpo时的8khz)内的频率响应。

在所提出的换能器保护系统的实施方式中，支撑装置包括承载圈，其中，纤维沿着承载圈的内圈圆周地固定，以便指向承载圈的中心。因此，用户可以容易地清洁换能器保护系统，由此仍然在不需要更换的情况下恢复其全部功能。换能器保护系统由于以下事实可以容易地清洁：可以使独立纤维弯曲，以在不损坏系统的情况下允许清洁工具(例如具有薄圆柱体和清洁尖端的刷子)插入到开口中并且取回。耳垢和碎片被截留在换能器保护系统的纤维(像自然腔道中的纤毛)中。为了清洁换能器保护系统，清洁工具被轴向引入到换能器保护系统的开口中。在这样做时，纤维弯下，由此允许清洁工具与由纤维截留的耳垢、碎片和/或污垢颗粒啮合。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，承载圈适于通过其外圈固定地插入到助听装置的换能器开口中。因此，换能器保护系统可以容易地被插入到助听装置的换能器开口中。另外，例如由于外部清洁或更换，使得可以容易地去除换能器保护系统。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维被固定到内圈，使得沿着承载圈的轴线跨至少一部分开始(originate)。换能器保护系统包括像悬臂一样在一端处固定且在另一端自由移动的刷式布置的纤维。与使用静态栅格或滤网(screen)的现有技术相比，根据本发明的换能器保护系统提供多种优点。这些优点中的一个在于换能器保护系统使得它能够特别容易被清洁。这是由于各个纤维可以上下弯曲以允许清洁工具插入到开口中的事实。进一步地，省略针对高声压级的声透射性的限制(即，高阻尼和高失真)，该限制在现有技术中常见。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维的长度被选择为超过承载圈的半径。因此，纤维在承载圈的中心部分处彼此交叉，这导致中心部分具有最高的纤维密度。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维被布置为使得其末端部分在承载圈的至少中心部分中彼此交叠。因此，密度分布朝向承载圈的中心部分增大，这提供改进的耳垢和碎片颗粒的截留。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，支撑装置包括中心轴，其中，纤维被固定到中心轴，以便从中心轴径向地伸出，并且其中，支撑装置适于被插入到换能器开口中，以便与换能器开口的中心轴线对准。在该实施方式中，换能器保护系统的纤维从它自己连接到的中心轴或支撑装置的一部分径向伸出。这允许将换能器保护系统直接置于助听装置的换能器开口内。因为在径向压力下可以使纤维容易地弯曲或者更确切地说偏转，所以可以补偿几何公差。因此，可以省略置于助听装置的换能器开口中的套管(bushing)的使用，套管的公差必须与助听装置的各个开口的公差匹配。如果未良好地均衡换能器保护系统的套管尺寸，则存在换能器保护系统在使用期间脱落的风险。此外，需要很大的力以用于插入，这可能损坏换能器保护系统和/或难以处理。进一步地，可以避免套管的使用，这将另外减小换能器开口面积。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维被固定到中心轴，以便跨中心轴的轴线的至少一部分开始。所提出的根据该实施方式的解决方案的优点是可以适配到其中的换能器开口直径的大范围。因此，可以省略套管的使用。进一步地，换能器保护系统可以被安全地且直接置于换能器开口中。有利地，因为可以在径向压力下使多根纤维弯曲，所以可以减小在插入和去除换能器保护系统期间施加至换能器开口的轴向力。因此，可以省略换能器开口的损坏。进一步地，可以省略到助听装置的壳的粘结界面的使用，这得到缩短的制造时间、更少的维护和降低的成本。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维沿着中心轴的轴线的分布密度朝向其远端减小。在该实施方式中，换能器保护系统包括沿着其轴线的纤维密度(每体积的纤维)的梯度。以此方式，纤维密度朝向换能器开口的出口增大。因此，可以优化换能器保护系统的堵塞动力学。

在所提出的换能器保护系统的实施方式中，纤维的长度被选择为超过换能器开口的半径。这允许在不损坏换能器开口的内圈的情况下适当插入和去除换能器保护系统。进一步地，可以避免套管的使用，这将另外减小换能器开口面积。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，支撑装置还包括支撑中心轴的载体结构，该载体结构适于将中心轴联接到助听装置的至少一部分。载体结构可以为与纤维相比径向上更远伸出的坚硬声透射载体结构，以便确保不会将保护系统推入换能器开口中太深。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，载体结构适于邻接换能器开口的外周的至少一部分。例如，载体结构可以被实现为假定环或十字架的形式，其中，在每个示例中，中心轴被支撑在载体结构的中心部分中。因此，提供尺寸小且不向声透射性强加失真的换能器保护系统。进一步地，换能器保护系统提供针对水分、水、耳垢等的改进保护。此外，要求更少的时间容易地清洁且更换换能器保护系统。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维的远端适于通过换能器开口壁卡住，以便将支撑装置固定地安装到助听装置的外壳。为了改进纤维被换能器开口壁卡住的能力，该壁可以被形成为粗糙的和/或包括更好地允许纤维的远端被换能器开口壁卡住的缺口。因此，可以避免将换能器保护系统从换能器开口无意地移除。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维是单丝纤维。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，向纤维施加疏水涂层，该涂层优选地为疏水聚合物涂层。因此，还可以改进对水和油性耳垢的抵抗力。疏水涂层可以由化学气相沉积(cvd)涂布技术来施加，允许将薄(<100nm)疏水聚合物涂层一致地沉积到基体上。

在所提出的换能器保护系统的另外实施方式中，纤维的横截面沿着其主轴线变化。通过将纤维设置为使得其横截面沿着主轴线变化，允许对给定保护任务的最佳适应。除了改变每个单根纤维的几何结构之外，可以组合不同几何结构的纤维，以便提供对给定任务的进一步最佳适应。

而且，本发明致力于展示所提出的换能器保护系统的优点的助听装置。所提出的助听装置包括外壳和被设置到外壳中的至少一个换能器，其中，外壳包括至少一个换能器开口，每个开口将至少一个换能器暴露到外部，该助听装置还包括安装到至少一个换能器开口的根据权利要求1至16中的一项所述的至少一个换能器保护系统。

因此，提出了包括针对水分和水而且针对耳垢和碎片颗粒的出色保护的助听装置。进一步地，可以在不损坏助听装置的情况下在缩短的时间段内容易地清洁助听装置。

而且，本发明致力于根据权利要求1至16中的一项所述的换能器保护系统的使用，以用于使助听装置的外壳中的至少一个换能器开口免于进入至少耳垢和/或碎片颗粒。

附图说明

参考附图进一步描述本发明，联合示出将结合以下详细描述考虑的各种示例性实施方式。附图中示出如下内容：

图1a、图1b是截面图中和顶视图中的根据第一实施方式的换能器保护系统的示意图；

图2a至图2c是不同纤维几何结构的示意图；

图3a、图3b是用于根据第一实施方式的换能器保护系统的清洁处理的示意图；

图4a至图4c是截面图中和顶视图中的根据第二实施方式的换能器保护系统的示意图；

图5是插入到第一示例中的助听装置的换能器开口中的根据第二实施方式的换能器保护系统的示意性截面图；

图6是插入到第二示例中的助听装置的换能器开口中的根据第二实施方式的换能器保护系统的示意性截面图；

图7是插入到换能器开口中的根据第二实施方式的换能器保护系统的放大图，例示纤维被卡住；以及

图8示出了设置有根据第二实施方式的换能器保护系统的助听装置。

具体实施方式

图1a、图1b是在沿着换能器保护系统的轴线的截面图中和在顶视图中的根据第一实施方式的换能器保护系统10的示意图。换能器保护系统10包括支撑装置12和多根纤维14，每根纤维在一端被固定到支撑装置12，并且在另一端自由移动。在该实施方式中，支撑装置12包括环形装置。多根纤维14被固定到环形支撑装置12，以便朝向环形支撑装置12的中心径向伸出。可以使得这些纤维14比环形支撑装置12的半径更短(未示出)或更长。在每根纤维14或纤维14的至少一部分比环形支撑装置12的半径更长的情况下，这些纤维14将在环形支撑装置12的中心c区域中彼此交叉。由此，中心c区域具有纤维14的最高密度。

可以根据换能器保护系统10的各个设计使得纤维14是笔直的或弯曲的。进一步地，纤维14的密度可以根据各个应用而改变。虽然纤维14的高密度增强防止耳垢或碎片颗粒进入的能力，但是必须考虑换能器保护系统10的所要求声透射性来选择纤维14的各个放置。保护机制与声透射性之间的该折衷可以根据期望应用来选择。纤维14的所示集合体可靠地充当防止耳垢和/或碎片颗粒进入的屏障。

图2a-图2c是举例说明各个纤维14’-14”’的不同几何结构的示意图。特别地，示出了可以在本发明中使用的不同纤维几何结构的示例。可以改变每个单根纤维的几何结构，或者可以组合不同几何结构的纤维，以便最佳适应给定任务。示意性地示出了具有固定端16’-16”’和自由端18’-18”’的纤维14’-14”’。每根纤维的横截面根据不同任务可以沿着其主轴线变化。

在图2a所示的情况下，纤维14’的横截面是不规则的，这导致高比表面积。结合疏水涂层，该纤维14’几何结构具有高度疏水性和疏油性。特别地，为了进一步改进对水和油性耳垢的抵抗力，可以将疏水涂层施加到纤维。关于涂层，例如通过cvd(化学气相沉积)涂布技术，将薄(<100nm)疏水聚合物涂层一致地沉积到纤维的基体上。因为涂层从气相被施加，所以可以容易一致地涂布高度多孔结构(诸如所提出的纤维集合体)。

在图2b所示的示例中，纤维14”的形状是圆柱形且笔直的，用来实现能够高度预测和控制机械特性的换能器保护系统。

图2c中例示的纤维14”’朝向其自由端18”’变得更薄。有利地，由于该构造，如果纤维密度高，则可以减少换能器保护系统的中心处的纤维材料的量。

图3a、图3b示出了用于根据第一实施方式的换能器保护系统10的清洁处理。根据第一实施方式的换能器保护系统10可以非常容易地清洁耳垢和/或碎片颗粒20。如可以在图3a中最好地看到的，耳垢和/或碎片颗粒20被困在换能器保护系统10的纤维14(像自然腔道中的纤毛)中。有利地，由于各个纤维14可以弯曲，所以可以允许清洁工具22(诸如刷子)在不损坏换能器保护系统10的情况下被插入到开口中并且取回。如果清洁变得必要，则可以将具有薄圆柱体24和清洁尖端26的清洁工具22轴向地引入到换能器保护系统10的开口中。

在这样做时，纤维14将弯下，允许清洁工具22啮合耳垢和/或另外碎片颗粒20。清洁尖端26可以通过如已知用于牙齿应用的本身具有小单丝纤维的刷子(例如内部牙齿刷)来实现。在另一个示例中，清洁尖端26可以由无纺纤维的纤维集合体(诸如小q尖端或微刷)来实现。

图4a至图4c示出了侧视图和顶视图中的根据第二实施方式的换能器保护系统100。如图4a中最好地示出，换能器保护系统100包括被拉长以固定地支撑多根纤维104的中心轴102。纤维104沿着且围绕中心轴102被固定，以便在其径向上伸出。因此，由于纤维104的径向压力，导致中心轴102可以被插入到助听装置(未示出)的换能器开口中，以便与换能器开口的中轴线对准。

载体结构106被设置用于支撑中心轴102，以便将中心轴102联接到助听装置(未示出)的至少一部分。中心轴102在其中心处由载体结构106支撑，使得中心轴102的轴线和载体结构106的平面彼此垂直。

如图4b和图4c所示的顶视图中最好地示出，为了禁止换能器保护系统100被推入到换能器开口(未示出)中太深，载体结构106比纤维104在径向上伸出更远。进一步地，如图4b和图4c最好地示出，载体结构106可以被形成为声透射的。因此，在第一另选方案中，载体结构106可以被实现为具有中心支柱的环，如图4b中示意性地示出的。作为另选方案，载体结构106可以被形成为十字状，如图4c示意性示出的。载体结构106例如可以由注塑成型的热塑性零件制成。虽然未示出，但是为了允许换能器保护系统100被适当地支撑到换能器开口中，各种其它设计都是可以的。

与根据第一实施方式的换能器保护系统10(参照图1)相比，在根据第二实施方式的换能器保护系统100中，纤维104从本身连接到载体结构106的中心轴102径向伸出。因此，换能器保护系统100可以被容易地置入到助听装置(未示出)的声音开口中。因为在径向压力下可以使纤维104容易地弯曲并且偏斜，所以换能器保护系统100可以补偿任何几何公差。因此，可以省略用于置于换能器开口中的套管。根据第二实施方式，使换能器保护系统与换能器开口之间的公差不相关。因此，根据第二实施方式，不存在换能器保护系统100可能从换能器开口脱落且落入到用户的耳道中的风险。进一步地，可以省略为了将换能器保护系统插入换能器开口中而施加很大的力。

如图4a所示的换能器保护系统100包括沿着中心轴102的轴线的纤维密度(每体积的纤维)的梯度。因此，可以优化换能器保护系统100的堵塞动力学。换言之，可以使得径向伸出纤维104的分布密度随着中心轴102的长度而变化，由此产生纤维梯度。根据各个应用，可以使得该梯度朝向中心轴102的远端增大或减小。

图5示意性地示出了插入到助听装置110的换能器开口108中的换能器保护系统100。换能器保护系统100的纤维104从被固定到载体结构106或与载体结构一体成型的中心轴102径向伸出。当换能器保护系统100被固定到换能器开口108中时，载体结构106变得邻接或者更确切地说是抵靠在被粘接到助听装置100的壳114的套管112上。套管112连接到换能器开口108的壁116的内圈，换能器开口本身将助听装置110的换能器(未示出)连接到外部。

图6示出了图5所示的布置，其中，省略套管(套管112，参照图5)。在图6所示的示例中，换能器保护系统100被安全且直接地置入换能器开口108中。因为多根纤维在径向压力下弯曲，所以减小在插入和去除换能器保护系统100期间施加于换能器开口108的壁116的轴向力，最小化损坏到壳114的粘结界面的可能性。换能器开口108的壁116的内圈例如可以由橡胶制成。如图6所示的示例性实施方式的一个主要优点在于维持换能器开口108的直径最大的可能性。因此，可以增加声透射性。

图7在放大图中示意性地示出了纤维114与图6所示的换能器保护系统100的壁116的啮合。如示意性示出的，换能器开口108的壁116的内圈被形成为包括粗糙表面。可选地或作为另选方案，壁116的内圈表面被形成为锯齿状。因此，允许纤维114的远端被换能器开口108的壁116卡住或者更确切地说适当啮合，以便将中心轴102固定地安装到壁116或者更确切地说助听装置的外壳。因此，可以省略从换能器开口108无意地去除换能器保护系统100。增大换能器保护系统100与壁116之间的摩擦导致增大的保持力。

图8是装配有根据第二实施方式的换能器保护系统100的助听装置110的示意图。助听装置110容纳换能器118。还包括将换能器118暴露到外部的换能器开口108。有利地，由换能器保护系统100防止换能器118中进入耳垢和/或碎片颗粒。进一步地，可以在不损坏换能器保护系统100或助听装置110本身的情况下例如借助于刷子来容易地清洁换能器保护系统100的纤维。

进一步地，可以容易地更换换能器保护系统100，例如，在用户因为换能器保护系统的声透射性而想要替换换能器保护系统100的改型的情况下。该声透射性由纤维的三维布置和单个纤维之间的相对大空间产生。另外，在任何断开纤维的情况下，这将不产生如从膜已知的振动模式，这可能导致附加失真。由于换能器保护系统的大比表面积，结合疏水cvd涂层的所提出的换能器保护系统是非常抗液体和飞沫的。因为多孔性可以通过调节纤维的密度和单个纤维的各几何结构来容易地控制，所以可以开发针对待保护的换能器开口108的每个给定直径或形状的最佳设计。

由于换能器保护系统100的大比表面积，根据本发明的换能器保护系统100非常抗油性耳垢。为了进一步改进抵抗力，可以施加疏水/疏油cvd涂层。纤维114的几何结构可以被选择为实现更高表面积，由此进一步改进对油性耳垢进入的防止。在液体耳垢进入纤维间空间使得单根纤维粘在一起的情况下，可以通过采用用于进入纤维集合体中且分离单根纤维的清洁工具来容易地清洁换能器保护系统100。纤维的保护性能从提供针对灰尘和颗粒碎片的出色保护的腔或腔道周围的天然纤维(纤毛、耳朵和鼻子中的毛发)中的示例已知。

如上面提及的，换能器保护系统100由于可以将工具或刷子直接引入到换能器保护系统100的中心开口中的事实而非常容易清洁。因为纤维不彼此连接，所以使用中的清洁工具将它们推开。清洁工具的相对移动将允许自由截留碎片或耳垢。换能器保护系统100可以在不损坏保护系统本身、换能器开口108或助听装置110的情况下容易地被插入到换能器开口108中和从换能器开口108去除。