听力装置的制作方法

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听力装置的制作方法

本发明涉及适于与一个或多个外部装置无线通信的听力装置。



背景技术:

听力装置为非常小且脆弱的装置,其在足够小以能够位于外耳后面的壳体中包含许多电子和金属元件。许多电子和金属元件与小尺寸听力装置壳体结合导致将在听力装置中使用的具有无线通信能力的无线电频率天线的设计具有很高的限制。

在便携通信装置中使天线单元具有足够的带宽及合理的效率是普遍的问题。已知例如目前听力装置和助听器装置当放在耳后时,其中的工作在2.4GHz的工作频率的无线解决方案遭受高辐射效率损失。该损失主要因佩戴听力装置的用户的头部中的吸收引起。

一个问题是辐射效率损失,在保持通信带宽的情形下,其使得通信距离降级及增大功耗。

因此,需要提供一种至少解决上面提及的部分问题的解决方案,或者至少提供现有技术的备选方案。



技术实现要素:

本发明提供适合便携通信装置中的无线通信的天线单元,尤其是用于听力装置的天线单元。

本发明的实施通过构造成佩戴在用户耳朵处的听力装置实现,其中该听力装置包括天线单元。天线单元可包括经馈线单元连接到接地单元的活动(active)单元。活动单元可包括活性表面。天线单元可包括具有连续表面的屏蔽单元,其中连续表面的第一部分可设置成与活性表面相邻。此外,活性表面可配置成当听力装置由用户佩戴在其工作位置时沿或垂直于用户的耳-耳轴方向传输电场,该电场可通过电容性耦合朝向所述第一部分进行耦合,从而产生电磁近场。屏蔽单元可配置成使电磁近场集中在听力装置内。

听力装置可包括天线单元,其中天线单元的活动单元电容性耦合到屏蔽单元,藉此提高天线单元的辐射效率从而使能更高的数据速率、更长的通信距离和/或更低的功耗。

听力装置可包括电容性耦合到屏蔽单元的天线单元,因为左/由性能稳定性得以提高,即天线效率不太受听力装置是位于左耳上还是右耳上的影响。这是有利的,因为这使得不需要制造适合放在特定的左和右耳处的特定装置。

听力装置可以是适于改善或增强用户听觉能力的助听器,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(例如通过选择性放大音频信号中的一个或多个频区、压缩音频信号或对音频信号进行移频或者任何其它类型的音频处理)、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。该助听器因而可补偿用户的特定听力损失。“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听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置如耳麦或头戴式耳机。前述听得见的信号可以下述形式提供:辐射到用户外耳内的声信号;或者通过用户头部的骨结构和/或通过用户中耳的部分作为机械振动传到用户内耳的声信号;或者直接或间接传到用户的耳蜗神经和/或听觉皮层的电信号。

听力装置可以是耳后式听力装置或者耳内接收器式听力装置。两种类型的装置均具有构造成佩戴在耳后的壳体及部分或完全位于耳道中的部分。

耳-耳轴在用户的左耳和右耳之间延伸。

听力装置可包括壳体,其可以是听力装置的结构部分,包围和/或支撑听力装置的部分如大部分或者所有部件,包括听力装置的电子元件。壳体可构成听力装置的外空间界限。壳体可至少部分防潮和/或防水。

壳体可具有沿耳-耳轴的两个侧表面、沿与耳-耳轴正交的端-端轴的两个端表面(当听力装置位于用户耳朵处时)及沿与耳-耳轴和端-端轴正交的上-下轴的上侧表面和下侧表面。

天线单元的活动单元可具有单极天线的辐射特性。在发射期间,天线单元的活动单元被提供来自馈线单元的电流信号并发射电场。活动单元可具有活性表面,其中活性表面的纵向可定位成当听力装置由用户佩戴在其工作位置时与用户的耳-耳轴+/-10%度平行或+/-10%度正交。

活动单元可用材料如铝、铜或任何传导金属形成。

活动单元可具有适合听力装置的任何形状。例如,活动单元可形成为金属片或金属丝,其中当听力装置佩戴在用户耳朵处时屏蔽单元的纵向至少与耳-耳轴直交,即金属片可位于壳体中使得金属片的纵向至少平行于壳体的上-下轴或端-端轴。

天线单元的接地单元可经馈线单元连接到活动单元。在听力装置中,接地单元可以是电池、接收器、印刷电路板或者听力装置内的任何其它适当的元件或元件组合,其具有用作来自壳体内的不同元件的电流的返回通路。

印刷电路板的部分可以是接地单元的至少一部分。

屏蔽单元可具有连续表面,其中连续表面的第一部分可设置成与活性表面相邻。第一部分和活性表面之间的距离可在约30μm到5mm、0.1mm到0.5mm、0.1mm到1mm、0.35mm到1.25mm或0.25mm到5mm的范围中。

活动单元产生的电场可通过电容性耦合朝向连续表面的第一部分耦合。连续表面和活性表面之间的电容性耦合产生电磁近场,其之后在屏蔽单元中产生电流。与活动单元电容性耦合的屏蔽单元产生使电磁近场聚焦的屏蔽效应。通过聚焦部分或大部分电磁近场,这意味着电磁近场的辐射方向按某些方向成形和定向,例如远离佩戴听力装置的用户的头部。

因此,由于电磁近场的聚焦,天线单元变得更有效率。

屏蔽单元在纵向可具有纵向长度及在横向具有横向长度。通过增加纵向长度和/或横向长度,即增加屏蔽单元的面积,屏蔽效应提高,导致电磁近场的聚焦改善,从而导致天线效率提高。

屏蔽单元可具有合乎听力装置壳体的空间并可防止或限制产生的电磁近场辐射到用户头部内的任何形状。屏蔽单元可设置在听力装置的壳体内及听力装置内的其它元件之间。

屏蔽单元可具有连续表面,其具有按一个单一元件形成的一个或多个部分,即连续表面可以是单一单元,而不是连在一起的多个单元的组合。

屏蔽单元可具有多个部分,其中第一部分设置成在内空间中与第二部分具有角度,其中该角度在25度和160度之间或者在0.1度和180度之间。

屏蔽单元可具有多个部分,其中第二部分设置成在内空间中与第三部分具有角度,其中该角度在25度和160度之间或者在0.1度和180度之间。

具有成0.1度和180度之间范围中的角度的多个部分的作用是,屏蔽能够按优选方式成形,例如弯曲或弧形结构,使得将获得活动单元的最佳屏蔽。

屏蔽单元可具有与耳-耳轴直交的至少一开口,天线单元产生的电磁近场通过该开口发出。

听力装置可以是助听器或助听器装置。

从活性表面朝向连续表面传送的能量可沿或垂直于耳-耳轴定向。

屏蔽单元可具有大致U形的几何形状,包括第一部分、第二部分和第三部分。在发射期间,连续表面的第一部分配置成电容性耦合到天线单元的活性表面,及第二部分是连续表面的一部分并延伸到第一部分。第三部分是连续表面的一部分并延伸到第二部分。各部分之间的空间形成内空间,其中两个相邻部分之间的至少一角度在25度和160度之间或者在0.1度和179度之间。

内空间可包括一个或多个部件,其为听力装置的一部分,例如电池和/或接收器和/或电子元件如一个或多个处理器等。这些部件可帮助防止屏蔽单元的不同部分之间的内部电容性耦合。

在发射期间,第二部分和/或第三部分可配置成电容性耦合到活动单元的活性表面。屏蔽单元可具有配置成电容性耦合到天线单元的一个或多个部分。

壳体的一个或多个表面可由金属材料制成,这样,屏蔽单元则为壳体本身。壳体可包括由例如非金属材料制成的至少一表面,天线单元产生的电磁近场能量通过该表面发送到壳体外面。

由非金属材料制成的壳体,该壳体的一个或多个内表面可被涂覆金属材料从而用作屏蔽单元。至少一内表面不可涂覆金属材料,以使电磁近场能量能通过壳体辐射到壳体外面。壳体的外表面可被涂覆非金属涂层。

由非金属材料制成的壳体,该壳体的一个或多个外表面可被涂覆金属材料从而用作屏蔽单元。至少一外表面不可涂覆金属材料以使天线能将电磁近场能量辐射到壳体外面。内表面可被涂覆非金属涂层。

在本说明书中,由用户将听力装置佩戴在其工作位置意味着听力装置佩戴在用户耳朵上及耳廓后面。

活动单元可连接到馈线单元,其中天线单元的活性表面配置成在听力装置由用户佩戴在其工作位置时沿或垂直于用户耳-耳轴的方向传输电场。之后,该电场通过朝向屏蔽单元的一部分的电容性耦合进行耦合从而产生电磁近场。

电容性耦合可配置成借助于导电单元如活动单元和屏蔽单元之间的电容在电网络内传输能量。

屏蔽单元可构造成使部分电磁近场聚焦在听力装置内,即电磁近场能量的部分或大部分辐射图可通过屏蔽单元成形或聚焦,使得电磁近场的部分辐射可按优选方向辐射。优选方向通常可远离吸收性介质,如听力装置用户的头部。通过将电磁近场的辐射定向成远离吸收性介质如用户头部,天线单元的辐射效率和/或灵敏度和/或距离得以提高。

此外,天线单元的辐射效率提高使能更高的数据速率、更长的通信距离和更低的功耗。

天线单元可包括附着或涂覆在衬底的第一衬底表面上的活动单元、附着或涂覆在该衬底的第二衬底表面上的屏蔽单元及经馈线单元连接到活动单元的接地单元。第一衬底表面和第二衬底表面可平行或者地平行并位于同一轴上,如位于耳-耳轴上、端-端轴上或者上-下轴上。

具有涂覆或附着到第一衬底表面的活动单元的衬底可经该衬底的第二衬底表面附着或安装在壳体上。

衬底可以是柔性印刷电路板衬底,如柔性材料,其中由活动单元产生的电场可通过该衬底耦合并朝向附着到第二衬底表面的屏蔽单元。

该衬底的一个优点在于,由于活动单元和屏蔽单元之间的耦合距离更容易控制,天线单元或者包括天线单元的听力装置的生产稳定性将提高。

屏蔽单元可包括第二部分设置成与第一部分在内空间中具有第一内角度,其中第一内角度在25度和160度之间,其中在第一部分和第二部分之间形成的内空间包括电容性耦合。

连续表面可沿纵轴延伸,从而形成作为第二部分的延伸的第三部分,其中内空间在第一部分、第二部分和第三部分之间。

一部分在纵轴的长度比在横轴的长度长,从而该部分的纵轴为长轴,及该部分的横轴为短轴。

第二部分和第三部分可设置成在内空间中具有第二内角度,其中第二内角度在25度和160度之间。

活性表面的第一平面及第一部分的第二平面可平行或者在+/-10度内平行。在第一平面和第二平面之间产生电容性耦合,意味着第一平面和第二平面位于彼此的前面。

为在活性表面和第一部分(或一部分)之间获得电容性耦合,第一平面和第二平面不必须平行。两个平面可相对于彼此进行布置使得电容性耦合的耦合效率将足以获得提供适合具体实施的天线效率的屏蔽效应。

听力装置的壳体可至少包括位于多个部分之间即第一部分、第二部分或第三部分之间的内空间中的元件如电池或接收器。

活动单元的位置相较屏蔽单元可更靠近听力装置壳体的中心。由于屏蔽单元的目的在于防护电磁近场能量免遭吸收性介质如用户头部吸收,屏蔽单元将总是定位成使得活性表面将不受吸收性介质影响。

壳体的中心定义为壳体按耳-耳轴的一半宽度。

用户佩戴听力装置时,听力装置暴露于吸收性介质如用户的头部。听力装置位于耳廓和用户头部的头盖部分之间的耳朵上。头部的头盖部分为头部没有耳朵的部分。已知头盖部分的吸收率远大于耳朵,从而至少第一部分总是屏蔽和反射天线单元产生的电磁近场远离头盖部分是必要的。如果这样,用户将体验更加改善的左-右稳定性,因为当用户将听力装置佩戴在左或右耳上时将体验减小的性能差。

另外,如果屏蔽单元具有多个部分,屏蔽电磁近场远离用户头部(包括耳朵和头盖部分)将得以更多的改善,从而导致更加提高左-右稳定性。

天线单元可适于具有从300MHz到6GHz、500MHz到1GHz、约865MHz或约2.441GHz的工作频率。

屏蔽单元可以是壳体,及该壳体可包括至少一非金属表面,所产生的电磁近场能量可辐射通过该非金属表面。

屏蔽单元的材料可以是金属,如铝、铜或任何传导金属。

第一部分中的纵轴可垂直于或+/-10%度地垂直于用户的耳-耳轴,第二部分中的纵轴平行于或+/-10%度地平行于用户的耳-耳轴,和/或第三部分中的纵轴垂直于或+/-10%度地垂直于用户的耳-耳轴。例如,屏蔽单元可获得U形几何形状或弧形,其中屏蔽单元可设置在壳体内使得屏蔽单元的开口配置成将电磁近场能量导入垂直于(或+/-10%度地垂直于)或者平行于(或+/-10%度地平行于)耳-耳轴并远离吸收性介质如将听力装置佩戴在其耳后的用户的头部的方向。

第一部分中的横轴可垂直于或+/-10%度内地垂直于用户的耳-耳轴,第二部分中的横轴平行于或+/-10%度地平行于用户的耳-耳轴,和/或第三部分中的横轴垂直于或+/-10%度地垂直于用户的耳-耳轴。例如,屏蔽单元可获得U形几何形状或弧形,其中屏蔽单元可设置在壳体内使得屏蔽单元的开口配置成将电磁近场能量导入垂直于(或+/-10%地垂直于)或者平行于(或+/-10%地平行于)耳-耳轴并远离吸收性介质如将听力装置佩戴在其耳后的用户的头部的方向。

屏蔽单元沿纵轴的纵向长度可在5mm和28mm之间,及屏蔽单元垂直于(或+/-10%地垂直于)纵轴的横向长度可在4mm和28mm之间、4mm和7mm之间或者6mm和20mm之间。

第二部分沿用户的耳-耳轴的纵向长度可在1mm和7.45mm之间或者低于工作频率的1/16波长。

接地单元可包括印刷电路板和/或电池。

听力装置可以是耳后式听力装置或者耳内接收器式听力装置。另外,屏蔽单元可包括在听力装置的其它设计内。

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1A-1B示出了用户将听力装置佩戴在其工作位置时的主视图和俯视图。

图2A-2B示出了耳后式听力装置及耳内接收器式听力装置的例子。

图3A-3B示出了具有和没有屏蔽单元的听力装置。

图4A-4D示出了具有不同形状的屏蔽单元。

图5A-5D示出了具有和没有柔性PCB衬底的、具有不同形状的屏蔽单元。

图6A-6D示出了听力装置,其中天线单元具有一个或多个活动单元。

图7A-7D示出了具有和没有屏蔽单元的听力装置的模拟辐射图。

图8示出了具有和没有屏蔽单元的听力装置的模拟辐射图的模拟辐射效率曲线。

附图标记列表

1 听力装置

1A 双耳助听器系统中的听力装置

2 壳体

3 印刷电路板(PCB)

4 屏蔽单元

4A 连续表面

5 接收器

6 馈线单元

7 电池

8 管

9 传声器

10 活动单元

10A 活性表面

11 天线

12 接地单元

13 电容性耦合

14 电磁近场

14A 电近场

15 纵向

16 横向

17 衬底

18 第一部分

19 第二部分

20 第三部分

21 用户左耳

22 用户右耳

23 用户头部

24 发射部分

25 壳体的上表面

26 壳体的下表面

27 第一平面

28 第二平面

29 壳体中心

X 耳-耳轴

Y 从用户头部的后部延伸到前部的端-端轴

Z 从用户头部的下部延伸到上部的上-下轴

U 头部中心

α1 第一角度

α2 第二角度

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。

听力装置可包括适于改善或增强用户听觉能力的助听器,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或者至少作为可由用户感知为音频的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听力装置”还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听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置。前述听得见的信号可以下述形式提供:辐射到用户外耳内的声信号;或者通过用户头部的骨结构和/或通过用户中耳的部分作为机械振动传到用户内耳的声信号;或者直接或间接传到用户的耳蜗神经和/或听觉皮层的电信号。

听力装置可适于以任何已知的方式进行佩戴。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内的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的接收器/扬声器,如在耳后型助听器中);和/或ii)将听力装置整个或部分安排在耳廓和/或耳道中,如在耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器中;或者iii)将听力装置的单元连到植入在颅骨内的固定结构,如在骨锚式助听器或耳蜗植入物中;或者iv)将听力装置的单元作为整个或部分植入的单元,如在骨锚式助听器或耳蜗植入物中。

“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,其中所述两个听力装置适于协同地向用户的两只耳朵提供可感知为声音的信号。听力系统或双耳听力系统还可包括辅助装置,其与至少一听力装置通信并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。遥控器的功能实施在智能电话或其它电子设备中,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。

总的来说,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信号处理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。信号处理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。信号处理单元还可适于提供其它适宜的功能如压缩、降噪等。输出单元可包括输出变换器如用于将空传声信号经皮或由皮提供到颅骨的扬声器/接收器或者用于提供结构传播的或液体传播的声信号的振动器。在一些听力装置中,输出单元可包括用于提供电信号如在耳蜗植入物中提供电信号的一个或多个输出电极。

图1A-1B示出了用户将听力装置1、1A佩戴在其工作位置时的主视图和俯视图,在该特定例子中处于用户耳朵后面。

图1A示出了从佩戴听力装置1的用户的左耳延伸到右耳的耳-耳轴X。此外,上-下轴Z从用户头部的下部延伸到上部。

图1B示出了听力装置1作为双耳听力装置系统的一部分,其中第二听力装置1A位于佩戴听力装置1的耳朵对侧的耳朵处。此外,端-端轴Y从用户头部的后部延伸到前部。用户头部的中心在图1B上记为U。

图2A-2B示出了听力装置1的例子,其中图2A示出了耳后式听力装置(BTE)1,接收器5或位于壳体2内或位于管8的端部。如果接收器5位于管8的端部,管8包括两根传输电音频信号的导线。在另一实施例中,接收器5位于壳体2内,管8构造成引导来自接收器5的音频波信号并导入佩戴听力装置1的用户的耳内。

在该特定实施例中,听力装置1包括天线单元11,其包括连接到馈线单元6的活动单元10(具有活性表面10A)。馈线单元6向活动单元10提供电流使得活动单元10可产生电场。另外,听力装置1包括传声器9、电池和印刷电路板(PCB)3。

在该特定实施例中,天线单元的接地平面为PCB 3。在不同例子中,接地平面12可至少部分为电池7,另外,接地平面可由部件的组合构成。

图2B示出了与图2A中所示类似的听力装置1,但在该特定例子中,天线单元11还包括与天线单元11的活动单元10相邻定位的屏蔽单元4。屏蔽单元具有与活性表面10A相邻定位的连续表面4A。

屏蔽单元4的第一部分的连续表面和活性表面之间的距离在0.1mm和1.5mm之间、0.1mm和3.5mm之间、0.5mm和5mm之间、0.1mm和10mm之间。

当听力装置1由用户佩戴在一只耳朵处时,通过活性表面10A和连续表面4A之间的电容性耦合传送的电场方向平行于耳-耳轴(X轴)。

图3A和3B分别示出了没有和具有屏蔽单元4的听力装置1。在图3A中,天线单元11没有屏蔽单元4,所产生的电磁近场14按所有方向辐射。在图3B中,天线单元11包括屏蔽单元4,从而将电磁近场14的辐射限制在电容性耦合13的方向。在该特定例子中,电磁近场14限制在沿耳-耳轴(X轴)的方向。

图4A-4D示意性地示出了屏蔽单元4的多个不同形状或类型。图4A示出了具有连续表面4A的屏蔽单元4,连续表面具有第一部分18,其中连续表面4A具有分别沿长边和短边的纵向15和横向16。在图4B中,第一部分18相对第二部分19延伸,从而建立连续表面4A的两个部分。第一部分18和第二部分19设置成具有第一角度α1,其中第一角度可在20度和179度之间或者在5度和90度之间。在图4C中,连续表面4A还被延伸而具有第三部分20,其中第二部分19和第三部分20设置成具有第二角度。第二角度α2可在20度和179度之间或者在5度和90度之间。在图4D中,屏蔽单元4的连续表面4A包括作为听力装置1的壳体2的一部分的多个部分。在该特定例子中,壳体2可具有至少一发射部分24,即壳体的非连续部分。发射部分24可用不同于壳体2的其余部分或表面的材料制成。该部分24可记为发射表面。该材料可具有能够朝向听力装置1周围传送天线单元产生的电磁近场能量的特性。其余部分或表面即壳体2的屏蔽部分能够反射电磁近场以减少在不想要的方向辐射的电磁近场能量,例如减少辐射到听力装置1的用户头部内的能量。

在该特定例子中,如图4D中所示,发射部分24位于听力装置的顶表面25上。在另一实施例中,发射部分24可位于听力装置的底表面26上。当壳体2佩戴在其工作位置进行使用时,从顶表面25到底表面26的轴垂直于或几乎垂直于耳-耳轴。

图5A-5D示意性地示出了包括衬底17的天线单元的不同配置,其中活动单元10和屏蔽单元4附着在衬底17的两相对表面上。

在图5A中,活动单元10和屏蔽单元4附着在衬底17的对向平行表面上,活动单元10经馈线单元6连接到接地单元12。在图5B中,屏蔽单元4为壳体2。活动单元10附着到衬底17的第一衬底表面,及壳体2附着在对侧平行表面即第二衬底表面上。在图5C和5D中,壳体2的形状成弧形,及衬底17的形状适应壳体2的形状。在这些具体例子中,衬底17为柔性印刷电路板。在两个例子中,在活动单元10的活性表面10A和屏蔽单元4的连续表面4A之间实现同样的电容性耦合距离,从而不管壳体的形状如何,均可能获得稳定的电容性耦合效率。从而,天线单元11和包括天线单元11的听力装置1的生产稳定性和再现性得以提高。

图6A-6D示意性地示出了听力装置1的壳体2内的天线单元11的多个不同配置。在图6A中,天线单元11包括接地单元12、馈线单元6、活动单元10及屏蔽单元4。在图6D中,未示出接地单元。在图6A中,屏蔽单元4具有包括第一部分18和第二部分19的连续表面4A,其中第一部分18与活动单元10的活性表面10A相邻或靠近其定位。可以看出,第一部分18和第二部分19迫使电容性耦合产生的电磁近场14大致按沿耳-耳轴(X轴)的方向及按沿下-上轴(Y轴)的方向辐射,或者限制电磁近场14的能量在这些方向从助听器出去。在其它方向,电磁近场14的能量变得更低,从而提高天线单元的辐射效率。

活性表面10A和连续表面4A之间的距离或电容性耦合距离可在30μm到3mm、0.05mm到2mm、0.1mm到5mm、0.15mm到10mm或1mm到2mm的范围内。

另外,在该特定例子中,如图6A中所示,当听力装置1佩戴在用户耳朵上使得活动单元10比屏蔽单元4更靠近用户头部中心U时,天线单元的辐射效率变得更高。

此外,在该特定例子中,当听力装置1佩戴在用户耳朵上使得连续表面4A比活性表面10A更靠近用户头部的中心U时,天线单元的辐射效率明显变得更高。这是因为,包括第一和第二部分的屏蔽单元使电磁近场的辐射聚焦在远离用户头部的方向,从而在远离用户头部的方向获得更高的辐射效率。

在图6B中,屏蔽单元4的连续表面4A具有第一部分18、第二部分19和第三部分20,形成U形屏蔽单元4,其包括活性表面10A和连续表面4A的第一部分之间的电容性耦合。在该特定例子中,电磁近场14的辐射已被限制在沿耳-耳轴(X)的方向和沿上-下轴的方向。

在图6B中所示的天线单元11中,相较于天线单元没有屏蔽单元及相较于图6A中所示的例子,不管是位于用户头部的右侧还是左侧,天线单元11的辐射效率明显变得更高。这是因为,在该特定例子中,屏蔽单元4在沿耳-耳轴(X轴)的方向屏蔽电磁近场14,从而使电磁近场聚焦在沿端-端轴(Y轴)的方向和沿上-下轴(Z轴)的方向。

图6C示出了包括至少两个活动单元10或者单一连续活动单元10及具有多个连续表面的屏蔽单元4的天线单元11,连续表面包括第一部分18、第二部分19和第三部分20。天线单元11通过多个电容性耦合13产生电磁近场14。

听力装置1可构造成佩戴在用户耳朵处,其中听力装置1包括天线单元11。天线单元11可包括多个活动单元10或者具有多个活性表面的单一连续活动单元10,其通过馈线单元6连接到接地单元12,每一活动单元10或者单一连续表面10包括活性表面10A,此外,天线单元11包括具有连续表面4A的屏蔽单元4,其中连续表面4A的第一部分18和第二部分19可设置成与相应的活性表面10A相邻。此外,相应的活性表面10A可配置成当听力装置1由用户佩戴在其工作位置时在沿或垂直于用户的耳-耳轴的方向传输电场,之后,该电场可通过电容性耦合13朝向第一部分18和第二部分19耦合,从而产生电磁近场14,其中屏蔽单元4可配置成使电磁近场14聚焦在听力装置1内。

当听力装置佩戴在用户耳朵处时,电场可按垂直于耳-耳轴(X轴)的方向从活动单元10的活性表面10A传输。

图7A-7D为位于用户左耳或右耳上的听力装置1的天线单元11产生的模拟电近场14A(为电磁近场14的一部分)的示意性图示。天线单元11可具有或没有U形屏蔽单元4。U形屏蔽单元4在沿Y轴的方向及在沿Z轴的方向开口,即屏蔽单元4在从用户头部的下部到用户头部的上部的方向开口。天线单元11的活动单元10位于壳体2的左侧。

模拟的电近场14A通过等高线图示,其中等高线的集中度增加对应于电近场14A的强度增加。

图7A和7B分别示出了具有(U_BHL)和没有(U_0_BHL)U形屏蔽单元4时天线单元在2.4GHz的工作频率产生的模拟电近场14A,其中听力装置1位于用户的左耳21处。通过比较图7A中的电近场14A的形状和图7B中的电近场14A的形状可以看出,屏蔽单元4减少了在朝向用户左耳21的方向和沿耳-耳轴的辐射。而电近场14A的强度沿Y轴增加,即在用户头部23的后部和前部之间,及在朝向头部23的耳-耳轴即沿X轴稍微增加。电近场14A在从头部23的下部到上部的方向(Z轴)也增加。

图7C和7D分别示出了具有(U_BHR)和没有(U_0_BHR)U形屏蔽单元4时天线单元11产生的模拟电近场14A,其中听力装置1位于用户的右耳22上。通过比较图7C中的电近场14A和图7D中的电近场14A可以看出,屏蔽单元4降低了电近场14A在朝向用户头部23的方向和沿耳-耳轴的强度。而电近场14A沿Y轴增加,即在用户头部23的后部和前部之间,及在朝向用户右耳22的耳-耳轴(X轴)稍微增加。在从头部23的下部到上部的方向(Z轴)的辐射14也增加。

图8示出了对于结合图7A-7D所述的每一情形,电近场14A的辐射效率作为频率的函数,其中位于左耳21上的具有U形屏蔽单元4的听力装置1记为U_BHL,位于左耳21上的没有U形屏蔽单元4的听力装置1记为U_0_BHL,位于右耳22上的具有U形屏蔽单元4的听力装置1记为U_BHR,位于右耳22上的没有U形屏蔽单元4的听力装置1记为U_0_BHR。

对于听力装置1位于左耳21上的情形,当比较位于左耳上的具有和没有屏蔽单元4的听力装置的模拟结果时,可以看出,在2.45GHz的工作频率时,屏蔽单元4增加辐射效率约0.75dB。在听力装置1位于右耳22上的情形下,可以看出,屏蔽单元4对辐射效率具有提高的影响。使用屏蔽单元4,可以看出,辐射效率增加3dB以上。

当听力装置1位于右耳22上时,U_BHR和U_0_BHR之间的辐射效率差更大,由于活动单元10产生的电近场14A的辐射及电容性耦合13被指向用户的头部23而非耳朵21、22。由于头部23比耳朵包括更多的组织,头部23比耳朵21、22更有吸收力。

此外,可以看出,U_BHL和U_BHR之间的辐射效率差约为1dB,及U_0_BHL和U_0_BHR之间的辐射效率差约为3.5dB。从而,当天线单元包括U形屏蔽单元时,左/右性能稳定性被提高约2.5dB。

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。

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