用于助听器的导声装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于助听器(90)、尤其是用于听力辅助仪(91)的导声装置(1)，包括：壳体(2)、至少一个发声器(26、44、46)、多个与至少一个发声器(26、44、46)连接的信号接口(36)以及固定件(16)，该固定件(16)用于可逆地固定在助听器(90)的主体单元(70)上以便形成这个或每个信号接口(36)与主体单元(70)的信号输出端(86)的电连接，其中，在壳体(2)中设计声音通道(4)，声音通道(4)设置用于将由至少一个发声器(26、44、46)产生的声音沿传播方向(22)导向壳体(2)的声音出口(24)，并且其中至少一个发声器(26、44、46)由热声转换器(28、48、50)形成。本发明还涉及相应的主体单元(70)，该主体单元(70)具有用于可逆地固定导声装置(1)的固定件(76)，以及本发明涉及助听器(90)，该助听器(90)具有通过相应的固定件(16、76)彼此固定的主体单元(70)和导声装置(1)。
【专利说明】
用于助听器的导声装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于助听器、尤其是用于听力辅助仪的导声装置，该导声装置包括壳体和用于可逆地固定在助听器的主体单元上的固定件，其中在壳体中设有声音通道，该声音通道设置用于将声音沿传播方向导向壳体的声音出口。
【背景技术】
[0002]在具有麦克风和电声转换器的听力辅助仪中，由该电声转换器造成的机械振动可导致信号路径不稳定。例如，该振动可能通过声学反馈而被麦克风录音并被转换成电信号，该电信号在增强后被供给电声转换器并被其转换成声音。由此形成了闭合回路，在该回路中能够一直进一步增强振动。
[0003]这种纯的声学反馈一般通过适合的信号处理装置(例如借助自适应滤波器)以及通过充分的声学屏蔽尽可能地被抑制。然而，对于很多听力辅助仪而言，由电声转换器造成的振动可以额外地以电磁方式反馈。该电声转换器通常具有薄膜。由电输入信号产生随时间变化的磁场，通过该随时间变化的磁场(如果必要的话间接地通过可磁化的连杆)激励该薄膜振动，这些振动生成所希望的声音信号。电声转换器的机械振动(该机械振动例如可以由于在听力辅助仪中围绕其的壳体的谐振激励而产生)在线圈中导致以高频信号分量形式的干扰，该线圈由输入信号产生随时间变化的磁场。
[0004]另外，很多听力辅助仪具有附加的接收线圈，即所谓“拾音线圈”，通过该接收线圈，可以直接耦合外部发送器的电磁信号。这种外部发送器在此例如在博物馆或教堂中使用;也有大量的TV家用电器配备有相应的针对拾音线圈接收的发送器。这时，拾音线圈接收到薄膜振荡的随时间变化的磁场，从而由其产生信号并且将该信号转发给听力辅助仪的信号处理单元。尤其是在此可以耦合通过电声转换器在该线圈中的附加机械振动造成的高频信号分量。
[0005]现在为了降低电声转换器的机械振荡对信号路径稳定性的影响，可以通过电声转换器的例如由橡胶制成的悬挂装置上的阻尼抑制振动的发生和转移。同样，特别的屏蔽装置，例如借助由高渗透性金属制成的屏蔽件，可以减少电磁信号分量的耦合。该屏蔽装置尤其对于因电声转换器的振动而产生的高频信号分量有效。
[0006]然而，前述方法分别是需要在听力辅助仪中设置额外构件(机械式阻尼器或电磁屏蔽装置)的结构设计措施。这出于空间的理由却通常只是很有限地实现。由此还增加了听力辅助仪的重量，从而限制了使用者的佩戴舒适性。
【发明内容】
[0007]因此本发明要解决的技术问题在于，在助听器中尽可能地减少在发声过程中的振动，并且尽可能地避免电磁反馈。
[0008]根据本发明，前述技术问题通过一种用于助听器、尤其是用于听力辅助仪的导声装置解决，该导声装置包括:壳体、至少一个发声器、多个与所述至少一个发声器相连接的信号接口以及固定件，该固定件用于可逆地固定在助听器的主体单元上，以便形成这个或每个信号接口与主体单元的信号输出端的电连接，其中在壳体中设有声音通道，该声音通道设置用于将由至少一个发声器产生的声音沿传播方向导向壳体的声音出口，并且其中至少一个发声器由热声转换器形成。本发明的有利的和局部的设计方案是各从属权利要求和随后的说明的技术主题。
[0009]声音出口在此可以设计成将声音信号直接导向使用者的耳朵，或者通过相应的夹持装置将声音信号从声音通道经由声音出口导向使用者的耳朵，该夹持装置设置用于能够将耳塞放置在声音出口上。固定件可以例如包括机械式螺纹连接件或者啮合式插塞连接件，其中主体单元分别配备有相应的配对件。在本发明中，声音通道的长度在此尤其是借助在声音通道中传播的声音的传播方向限定。声音通道的宽度在此应理解为局部地与传播方向正交的尺寸。在优选的且有利的实施方式变型中，声音通道具有比其长度显著更小的宽度。比长度显著更小的宽度在此尤其应当理解为一个比长度小平均至少5倍，优选小平均至少10倍的宽度。
[0010]在此，使用热声转换器作为发声器首先具有以下优点，该热声转换器在发声过程中不产生振动能。在热声转换器的情况下，通过该电信号在热声转换器的面或表面上产生温度波动，从电信号产生声音信号。这种在热声转换器的面或表面上快速振荡的温度波动导致相邻空气层的随时间变化的温度梯度。通过这种随时间变化的温度梯度可使相邻空气层振荡，这些振荡作为声音信号被传播。
[0011 ]对于这种发声过程，不必要并且也不规定热声转换器的任何种类的自身运动。因此，在发声过程中通过热声转换器不产生传递给环境或悬挂装置的振动。这在用于助听器的导声装置的情况下尤其与以下背景有关，即，尤其针对声音通道而言通常使用的尺寸导致了这样的谐振谱，该谐振谱可由于在IkHz以上的频率范围内的机械振动而容易导致系统的不稳定。热声转换器，尤其是这样的就其尺寸而言适合于设置在导声装置中的热声转换器，对于I kHz以上的频率具有特别动态的播放特性。
[0012]本发明在此利用了令人惊讶的以下认知:设置在导声装置中的热声转换器可以影响导声装置的谐振谱和尤其是声音通道的谐振谱。通常借助阻尼元件尝试，在特别动态的播放特性的情况下使导声装置的谐振谱在相关频率范围内优化，而同时应尽可能地避免由于所传播的声音信号产生机械振动。
[0013]在此通常认为相关频率范围尤其是在频率2kHz至4kHz之间。在该频带中良好的播放动态、确切地说尤其是尽可能高的输出水平正好对于语音清晰度很重要，因为在该频带中出现特别重要的用于识别子音的基频。导声装置的谐振谱则应当在该频带中能够实现尽可能大声的无干扰的传播，以便在播放语音时能够产生尽可能丰富的声波图。另一方面应当尽可能地抑制可能导致机械振动的谐振。在此，通过热声转换器在导声装置中的适合的设计尺寸和定位可以影响谐振谱，从而一方面在希望的2kHz至4kHz的频带中能够实现特别动态的播放，另一方面可以通过导声装置中的热声转换器的阻尼作用可以减弱不期望的最大谐振。
[0014]因此，使用热声转换器作为发声器首先实现了基本上无振动的发声以便主要振动不被耦合到导声装置中，而通过在声音通道中的热声转换器的阻尼作用实现了，甚至也通过传播声音信号(该声音信号首先由热声转换器本身无振动地产生)也可以很大程度上抑制导声装置被谐振激励振动。
[0015]优选地，在壳体中形成带有声音过道(SchalIdurchgang)的声腔，其中声音通道从壳体的声音过道通向壳体的声音出口，并且其中该至少一个发声器设置在声腔中。
[0016]用于助听器的导声装置的声音通道的尺寸通常仅允许很少的间隙用于构造上的改变，因为声音穿过声音通道的传播和最后导声装置的谐振谱取决于尺寸，尤其是取决于宽度。这在导声装置不出现不希望的振动的情况下又影响哪些最大声压级在一种频率下可被传递，哪些能被传递到主体单元上以及在哪些频率下能够实现声音信号的最大收益。因为声音通道的尺寸通常仅能小幅调整，然而热声转换器的声压功率也可以取决于其大小，所以必要时有利的是，将并未处于声音通道中的热声转换器设置在优选过渡到声音通道的声腔中。
[0017]适宜的是，热声转换器包括至少一个由碳纳米管构成的膜，该膜与至少信号接口连接，其中，通过将信号电压施加到这个或每个信号接口上造成了这个或每个膜中的随时间变化的加热，通过这个随时间变化的加热借助热声效应产生声音。在这种膜中碳纳米管可以在很大程度上相互平行地定向，在此也可以是多层的相互平行的碳纳米管束，其中相继的两层的碳纳米管是彼此正交地定向的。
[0018]所描述的膜的微结构实现了将声音在很大程度上无阻碍地传播穿过所述膜，其中仍然存在最小的阻尼作用，通过该阻尼作用能够影响声音通道中的谐振。这一方面能够实现彼此平行地布置多个这种热声转换器，而在一个热声转换器的膜中产生的声音信号不会被另一热声转换器的相邻的膜损害或者被其完全吸收。另一方面，这也允许发声器在主体单元中使用，使得在将导声装置固定在主体单元上时，在主体单元中由这里的发声器产生的声音信号可以经由导声装置的声音入口导入声腔中并且从声腔处进一步导向声音通道，而在此不会损害设置在声腔或者声音通道中的热声转换器的功能。
[0019]在本发明的有利设计方案中，这里所述至少一个发声器的膜的定向基本上垂直于所述至少部分由声音通道预先给定的声音传播方向。如果这里发声器本身并非设于声音通道中，而是例如设于过渡到声音通道的声腔中，则对于确定声音在声腔中的局部传播方向而言尤其要将声音通道中的传播方向的外推线拉到声腔中。该膜垂直于传播方向的布置可以发挥就导声装置的谐振谱而言特别好的阻尼作用，从而由此能够很大程度上抑制在不希望的频率下的最大谐振。
[0020]在本发明的备选设计方案中，至少一个发声器的膜的定向基本上沿至少部分由声音通道预先给定的声音传播方向。该膜关于传播方向的具体设置在这里尤其需要根据该膜的定位和定向对导声装置的谐振的影响来确定。
[0021]已证明进一步有利的情形是，壳体具有声音入口，该声音入口通过声音通道与声音出口声学连接。声学连接在这里应理解为这样的连接，该连接实现了声音信号的被控制的、尤其是无阻碍的传播。在这里尤其包括了流体技术上的连接。声音入口这里优选设置用于在固定在助听器主体单元上期间将主体单元中产生的声音通过声音通道导向声音出口。尤其当由于导声装置的尺寸，设置在导声装置中的热声转换器仅对较高的频率达到了充分的播放动态时，可以通过声音入口向使用者提供在主体单元中产生的声音信号，该声音信号即使在较低频率下也具有比导声装置中借助热声转换器能够达到的声压更高的声压。通过在大的带宽上这样可达到的动态可以为使用者改善音质。
[0022]有利地，导声装置包括另一个由热声转换器构成的发声器，该发声器与所述或每个信号接口连接。使用多个尤其在很大程度上结构相同的发声器一般能够产生比通过单个发声器更高的声压。利用两个或更多个用于在导声装置中产生声音的热声转换器特别有利的情况是，最大可能的动态范围、确切地说对于各最大声压的不同频率而言的最大可能的动态范围(在该动态范围中尚且不会激励导声装置的振动)通过单个热声转换器尚未被充分利用。
[0023]另外，使用分别具有由碳纳米管制成的膜的多个热声转换器能够通过其阻尼作用更细致地调整导声装置的声音通道中的谐振，由此能够特别有效地抑制在不利的频率下的尤其不希望的谐振，在所述不希望的谐振的情况下例如可能将出现的振动传递到主体单元上。
[0024]本发明进一步涉及一种助听器的主体单元，尤其是听力辅助仪的主体单元，其包括信号处理单元、与信号处理单元连接的信号输出端以及固定件，所述固定件用于可逆地固定前述导声装置以便形成导声装置的所述或每个信号接口与所述信号输出端的电连接。
[0025]在此，主体单元优选具有至少一个与信号处理单元连接的电声转换器和/或至少一个与信号处理单元连接的麦克风。尤其与主体单元中的主要可针对低频播放设计的电声转换器相结合，有利的是允许在IkHz以上特别动态播放的导声装置的热声转换器。
[0026]另外本发明涉及一种助听器、尤其是听力辅助仪，该助听器包括前述主体单元和前述导声装置，其中，主体单元和导声装置分别通过固定件彼此固定。那些对于导声装置及其扩展方案指出的优点在此可以相应地转用到所述主体单元和助听器中。
[0027]该助听器尤其还包括放置到导声装置的声音出口上的耳塞，该耳塞设置用于并且构造为，将在主体单元或者导声装置中产生并且经由导声装置通向其声音出口的声音信号传给助听器使用者听取。
【附图说明】
[0028]接下来参照附图更详细地阐述本发明的实施例。在此分别示意性地示出:
[0029]图1是在声腔中具有热声转换器的助听器导声装置的剖切图，
[0030]图2是根据图1的导声装置的声腔中的热声转换器的替代布置的局部剖切图，
[0031]图3是具有多个热声转换器的根据图1的导声装置的声腔的局部剖切图，
[0032]图4是助听器的主体单元的剖切图，和
[0033]图5是具有根据图1的导声装置和根据图4的主体单元的助听器的侧视图。
[0034]彼此对应的部分和尺寸在所有附图中分别设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0035]图1中以剖切图示意性示出了用于未更详细展示的助听器的导声装置I。导声装置I包括壳体2，在该壳体2中设有声音通道4和通过声音过道6与声音通道4连接的声腔8。壳体2在一端具有突出的接管10，在接管10的外侧沿纵向设有弹簧吊耳12，弹簧吊耳12在其端部具有卡勾14。接管10、弹簧吊耳12和卡勾14在这里形成了用于可逆地固定在图1中未示出的助听器主体单元上的固定件16。
[0036]接管10在接管10的自由端部18处具有声音入口20，该声音入口20通入声腔8中。因此，助听器主体单元中产生的声音信号可以在导声装置I经由固定件16固定在主体单元上的同时被导引穿过声音入口 20经由声腔8和声音通道4沿传播方向22通向声音出口 24。声音通道4中，在声音出口24处设置环形槽25，借助环形槽25可将插到声音出口上的耳塞固定。
[0037]在声腔8中布置由热声转换器28构成的发声器26。热声转换器28在此具有由碳纳米管制成的膜30，该膜30在两个相对置的边缘处分别设有用于触点接通的触点32。这里，膜30基本上与局部的声音传播方向22垂直地布置，沿该传播方向22，声腔8中的声音信号从声音入口 20经由声音通道4在声音出口 24的方向上传播。
[0038]在声腔8的区域中壳体2具有终端面34，接管10安装在该终端面34上，并且终端面34在与助听器主体单元固定时贴靠在主体单元上。在终端面34上，靠近接管10设有两个信号接口 36，这两个信号接口 36分别与触点32连接。在导声装置I与主体单元固定的同时，通过主体单元的相应信号输出端而输出的电信号可以经由信号接口 36供给热声转换器28。因此，通过信号接口 36和与它们分别连接的触点32，热声转换器28可以在将导声装置I固定在主体单元上期间从主体单元接收到电信号以转换为声音。
[0039]图2中以片段剖切图示出了声腔8中的热声转换器28的替代布置方案。虽然在声音通道4中的传播方向22由声音通道4的通道壁40预先确定，但是在声腔8中，局部传播方向22能够在声音入口 20的方向上经由声音过道6通过声音通道4中的传播方向22的外推线42确定。在该图示中，热声转换器28的膜30基本上沿声音的局部传播方向22在声腔8中定向。
[0040]图3中以片段剖切图示出了图1中示出的导声装置I的声腔8，在声腔8中设有三个发声器26、44、46，该发声器26、44、46分别由热声转换器28、48、50构成。热声转换器28、48、50的碳纳米管膜30、52、54在此基本上彼此平行并且基本上分别垂直于局部传播方向22地定向。每个膜30、52、54均分别在两个相对置的边缘处具有触点32、56、58，这些触点32、56、58分别与两个信号接口 36之一连接，从而每个膜30、52、54分别与两个信号接口 36连接。在导声装置I固定于主体单元上的状态下，可以借助电信号(该电信号通过主体单元的相应信号输出端而存入信号接口 36)同时控制三个热声转换器28、48、50，从而它们将所述电信号转换为声音。
[0041]通常而言，热声转换器数量的具体选择以及热声转换器相对声音通道的并且若设置在导声装置中相对声腔的定位的确定与导声装置的谐振特性相匹配。在基于碳纳米管的热声转换器的情况下同样适用于各膜相对声音局部传播方向的定向。在此，对于谐振谱分别要考虑阻尼作用，该阻尼作用利用碳纳米管膜作为限定在声音通道或者声腔中的空气柱边界的元件。
[0042]图4中以剖切图示出了助听器的主体单元70。主体单元70在此具有容纳部72，该容纳部72用于根据图1的导声装置的接管，其中设置用于锁定卡勾的保持卡口 74。容纳部72和保持卡口 74在此构成用于可逆地固定导声装置的固定件76。容纳部72通向主体单元内的声腔78，电声转换器80伸入声室78中。电声转换器80与信号处理单元82连接，并且设置用于将从信号处理单元82输出的电信号转换成声音，该声音主要向声室78中并进而沿容纳部72的方向传播。电声转换器80在此可以例如设计为扬声器。
[0043]信号处理单元82与麦克风84连接，麦克风84设置用于录音来自环境的声音信号并且转换成要传送给信号处理单元82的电信号。此外，信号处理单元82与信号输出端86连接，该信号输出端86设置用于在通过固定件76固定导声装置时向导声装置的信号接口输出电信号。在导声装置中，导声装置在其信号接口处接收到的电信号被所述或所述这些设于导声装置中的热声转换器转换成相应的声音信号。在此，信号处理单元82尤其是可以包括信号滤波器，以便向信号输出端86主要输出设置用于转换成声音信号的电信号的高频信号分量，而向电声转换器80主要输出用于转换成声音信号的低频信号分量。
[0044]图5中以侧视图示出了具有主体单元70和导声装置I的助听器90。助听器90在此构造为听力辅助仪91。导声装置I和主体单元70在此分通过固定件彼此固定，正如它们在图1至图4中展示的那样。在导声装置I对应于声音出口的端部处设置耳塞92。在主体单元70和/或导声装置I中产生并通过导声装置导引的声音信号，经由所述耳塞到达以便听力辅助仪91的使用者听取。
[0045]虽然本发明通过优选实施例详细地得以说明和描述，但是本发明并非被限于该实施方式。在不背离本发明的保护范围的前提下，本领域技术人员能够从中得到其他的变型。
[0046]附图标记清单
[0047]I 导声装置
[0048]2 壳体
[0049]4 声音通道
[0050]6 声音过道[0051 ] 8 声腔
[0052]10 接管
[0053]12弹簧吊耳
[0054]14 卡勾
[0055]16固定件
[0056]18自由端部
[0057]20 声音入口
[0058]22 (局部)传播方向
[0059]24声音出口
[0060]26发声器[0061 ] 28热声转换器
[0062]30 (碳纳米管)膜
[0063]32 触点
[0064]34终端面
[0065]36信号接口
[0066]40通道壁
[0067]44发声器
[0068]46发声器
[0069]48热声转换器
[0070]50热声转换器
[0071]52 (碳纳米管)膜
[0072]54 (碳纳米管)膜
[0073]56 触点
[0074]58触点
[0075]70主体单元
[0076]72容纳部
[0077]74保持卡口
[0078]76固定件
[0079]78声室
[0080]80电声转换器[0081 ]82信号处理单元
[0082]84麦克风
[0083]86信号输出端
[0084]90助听器
[0085]91听力辅助仪
[0086]92耳塞
【主权项】
1.一种用于助听器(90)、尤其是用于听力辅助仪(91)的导声装置(I)，所述导声装置包括:壳体(2)、至少一个发声器(26、44、46)、多个与所述至少一个发声器(26、44、46)连接的信号接口(36)以及固定件(16)，所述固定件(16)用于可逆地固定在助听器(90)的主体单元(70)上以便形成所述或每个信号接口( 36)与主体单元(70)的信号输出端(86)的电连接，其中，在所述壳体(2)中设计声音通道(4)，所述声音通道(4)设置用于将由至少一个发声器(26、44、46)产生的声音沿传播方向(22)导向所述壳体(2)的声音出口(24)，并且其中所述至少一个发声器(26、44、46)由热声转换器(28、48、50)形成。2.根据权利要求1所述的导声装置(I)，其特征在于，在所述壳体(2)中设计带有声音过道(6)的声腔(8)，其中，所述声音通道(4)从所述声音过道(6)通向所述壳体(2)的声音出口(24)，并且其中所述至少一个发声器(26、44、46)设于所述声腔(8)中。3.根据权利要求1或2所述的导声装置(I)，其特征在于，所述热声转换器(28、48、50)包括至少一个由碳纳米管构成的膜(30、52、54)，所述膜与至少一个信号接口(36)连接，并且其中通过将信号电压施加到所述或每个信号接口(36)上造成所述或每个膜(30、52、54)中的随时间变化的加热，通过所述加热借助热声效应产生声音。4.根据权利要求3所述的导声装置(I)，其特征在于，所述至少一个发声器(26、44、46)的膜(30、52、54)的定向基本上垂直于至少部分地由所述声音通道(4)预先给定的声音传播方向(22)。5.根据权利要求3所述的导声装置(I)，其特征在于，所述至少一个发声器(26)的膜(30)的定向基本上沿至少部分地由声音通道(4)预先给定的声音传播方向(22)。6.根据前述权利要求之一所述的导声装置(I)，其特征在于，所述壳体(2)具有声音入口(20)，所述声音入口(20)通过所述声音通道(4)与所述声音出口(24)声学连接。7.根据前述权利要求之一所述的导声装置(I)，其包括另一个由热声转换器(48、50)构成的发声器(44、46)，所述发声器与所述或每个信号接口(36)连接。8.—种助听器(90)的主体单元(70)，尤其是听力辅助仪(91)的主体单元(70)，所述主体单元包括信号处理单元(82)、与所述信号处理单元(82)连接的信号输出端(86)以及固定件(76)，所述固定件(76)用于可逆地固定根据前述权利要求之一所述的导声装置(I)，以便形成所述导声装置(I)的所述或每个信号接口(36)与所述信号输出端(86)电连接。9.根据权利要求8所述的助听器(90)的主体单元(70)，所述主体单元包括至少一个与所述信号处理单元(82)连接的电声转换器(80)和/或至少一个与所述信号处理单元(82)连接的麦克风(84)。10.—种助听器(90)、尤其是听力辅助仪(91)，其包括根据权利要求8或9所述的主体单元(70)和根据权利要求1至8之一所述的导声装置(I)，其中，所述主体单元(70)和所述导声装置(I)通过相应的固定件(16、76)彼此固定。
【文档编号】H04R25/00GK105992118SQ201610160513
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】小爱德华多.巴斯, H.Y.陈, C.F.李
【申请人】西万拓私人有限公司