CN110460943A - 具有电子器件支架和集成在其中的天线的助听设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种助听设备(100)，具有壳体(1)和安装在所述壳体(1)内的用于容纳电气或电子的组件的支架(11)，所述组件包括用于电磁波的发送和/或接收单元(6)，所述助听设备(100)还具有配设的天线(10)，其中，所述天线(10)设计为所述支架(11)的整体式构件、冲压弯曲件或由金属制成的嵌入件，其中，所述天线(10)包括具有两个端部(44、62)的第一部件(40)，所述第一部件(40)尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为开口环，并且沿着所述第一部件(40)的延伸走向的区段构成第一辅助结构(70)，所述第一辅助结构(70)具有封闭环的形状。

Description

具有电子器件支架和集成在其中的天线的助听设备

技术领域

本发明涉及一种助听设备，具有壳体和安装在所述壳体内的用于容纳电气或电子的组件的支架，所述组件包括用于电磁波的发送和/或接收单元，所述助听设备还具有配设的天线，其中，所述天线设计为所述支架的整体式构件、冲压弯曲件或由金属制成的嵌入件。

背景技术

助听器本身已知并且在多篇专利文献、例如WO 2014/090419A1中详细描述。在此，上位概念“助听设备”一方面理解为用于照顾重听者的可佩戴式助听设备。为了迎合大量的个性化需求，助听设备的不同的结构形式被提供，例如耳背式助听器(HdO)、具有外置受话器的助听设备(RIC耳道内接收器)和耳内式助听器(IdO)、例如耳内助听器或完全耳道助听器(ITE、CIC)。示例性列举的助听设备被佩戴在外耳上或耳道内。此外，市场上也存在骨传导助听设备、可植入的或振动触觉的助听设备。在此，对受损的听觉器官的刺激机械地或者电气地实现。这类助听设备也被称为“助听器”。

近年来，除了上述传统的助听设备以外，另一方面也开发了用于辅助听觉正常的人的助听设备。这类助听设备也被称为“个人音响放大产品”或“个人音响放大设备”(简称“PSAD”)。这类助听设备不是为补偿听觉损失而设。这类助听设备而是有针对性地用于在特殊的听音场景中辅助和改善人的正常听力，例如用于帮助猎人狩猎或辅助观察动物，以便可以更好地感知动物叫声和其它由动物发出的声音，也可以为体育记者实现复杂背景声效中的更好的报道和/或语音清晰度，也可以为音乐家减小听觉负担等。

助听设备原则上具备作为重要部件的输入转换器、放大和输出转换器。输入转换器通常是声电转换器、例如麦克风和/或电磁接收器、例如感应线圈。输出转换器通常设计为电声转换器、例如微型扬声器(也称为“受话器”)或电机转换器、例如骨传导受话器。放大器通常集成在信号处理器中。

现代助听设备经常配设有发送/或接收单元，这些发送/或接收单元能够实现与另外的(例如产生双耳助听***的)电子设备、例如远程操作设备、编程设备或移动电话的无线通信。在此，无线通信通常借助无线电或广播频率范围内的电磁波实现、例如同时使用2.4GHz蓝牙技术。

在助听设备中，实现为此需要的(射频)天线存在问题，因为标准天线设计由于(与上述频率范围相符的)自由空间波长大于10cm并且通常的助听设备的容积在电气方面较小而不能容易地使用。这个问题随着助听设备的逐步微型化变得日益重要。

在由专利文献WO 2014/090419A1已知的助听设备中，天线由有传导能力的结构构成，该结构是助听设备的(电子器件)支架的整体式构件。由此可以将天线节约空间地安置在助听设备的壳体中。此外，天线可以与支架一同安装在许多不同的壳体中，而不必总是重新设计天线。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，进一步改善由专利文献WO2014/090419A1已知的天线设计。

所述技术问题按照本发明通过一种助听设备解决，所述助听设备具有壳体和安装在所述壳体内的用于容纳电气或电子的组件的支架，所述组件包括用于电磁波的发送和/或接收单元，所述助听设备还具有配设的天线，其中，所述天线设计为所述支架的整体式构件、冲压弯曲件或由金属制成的嵌入件。在此规定，所述天线包括具有两个端部的第一部件，所述第一部件尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为开口环，并且沿着所述第一部件的延伸走向的区段构成第一辅助结构，所述第一辅助结构具有封闭环的形状。

按照本发明的助听设备包括壳体以及安装在所述壳体内的用于容纳电气和/或电子的组件的(电子器件)支架。在此，容纳在支架中的组件包括用于电磁波、尤其处于MHz或GHz范围内的无线电波/广播电波、即例如2.44GHz(大约相当于65mm的波长)的发送和/或接收单元。所述助听设备还包括配属于发送和/或接收单元的天线，所述天线设计为支架的整体式构件。在此，整体式构件尤其理解为，天线或者部分或完全构成天线的传导结构不能无损地从支架拆卸和/或基本上是支架的外形的一部分、即从支架不多地突出，其中，所述支架由不同的、不导电的材料、尤其塑料构成。在本发明的备选的实施方式中，天线设计为(与支架相连的)冲压弯曲件或(与支架相连的)由金属制成的嵌入件。

按照本发明，所述天线还具有第一部件，所述第一部件尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为具有两个端部的开口环。也就是说，第一部件通常具有非笔直的延伸走向，该延伸走向典型地表现出多次的方向改变、即例如曲折蜿蜒形地设计。此外，沿着第一部件的延伸走向的区段构成第一辅助结构，所述第一辅助结构具有封闭环的形状、即例如一种环形或卵形或椭圆形。

通过所述辅助结构主要提高构成天线的结构的有效长度，同时为此不需要用于安置天线的更大的面积。也就是说，以此方式有效地充分利用可供天线使用的空间或可供天线使用的面积。此外，借助该辅助结构可以有利地影响天线的发射特性、尤其影响以何种强度和空间角发射。此外，辅助结构能够相对良好地将阻抗匹配至50Ω。

此外有利的是，所述支架具有上侧、底侧以及两个彼此对置的侧面，并且所述第一辅助结构定位在所述支架的两个侧面之一上。在此，支架的连接支架上侧和底侧的面被称为侧面区域或侧面。具有上侧、底侧和侧面的支架的多个面的相应名称表示在佩戴者、使用者和用户佩戴助听设备时，相应的助听设备相对助听设备的上述人员的规定的定向。在这种情况下，支架的底侧则典型地朝向用户、佩戴者或使用者的躯干，并且两个侧面或侧面区域之一朝向头部的方向，同时两个侧面中的另一个或两个侧面区域中的另一个朝背离头部的方向。在此，第一辅助结构相对辅助设备的使用者或佩戴者如此实现和预先规定的相对布置方式和/或定向对发送时天线的发射特性至关重要。

此外在有利的扩展设计中，所述天线包括具有两个端部的第二部件，所述第二部件尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为开口环。在此，所述天线的两个部件优选借助桥接件分别通过它们的端部之一彼此电气地短接，并且所述桥接件尤其设计为支架的整体式构件。在此，这种桥接件或这种桥接件的部件例如由至少一个电导轨构造，该电导轨完全或至少部分地桥接天线的部件的短接用的端部之间的距离，并且因此该电导轨以下被称为“桥接导体”。在此，该桥接导体或每个桥接导体(以及整个天线)设计为支架的整体式构件、冲压弯曲件或嵌入件。

此外有利的是，所述天线的两个部件定位在所述支架的两个彼此对置的侧面上。尤其在这种情况下，所述桥接件优选在上侧上方在所述支架上导引。

根据一种实施方式变型，所述支架由两个支架半体构成，其中，所述天线的第一部件布置在两个支架半体中的一个上，并且所述天线的第二部件布置在两个支架半体中的另一个上。

此外有利的是，两个部件、即天线的第一部件和天线的第二部件相对于隔开两个支架半体的分隔平面相互对称地构造。天线的对称设计有利地易于不分左右地使用助听设备。换言之，该特征使得，包括支架和容纳在该支架内的部件的同一壳体既能用于左耳也能用于右耳。

然而，在本发明的不同的实施方式中，所述天线的两个部件也可以彼此非对称地构造。如果两个部件的对称设计会导致天线与支架内或支架上的其它电气或电子的组件之间的较强的电磁干扰，则优选总是选择两个部件的非对称设计。在此，两个部件的不对称性优选较低。天线的部件尤其在避免所述干扰的情况下尽可能对称地构造。

此外，所述天线通常设计为折叠偶极天线，并且按照一种实施方式变型，所述天线的两个部件的两个端部布置在支架的同一纵向端部上。

此外，沿着天线的第二部件的延伸走向的区段优选构成第二辅助结构，所述第二辅助结构具有封闭环的形状。

所述辅助结构的几何形状典型地根据相应的应用情况调整。在此，按照一种实施方式变型，至少一个或尤其每个辅助结构具有大致呈椭圆形或卵形的形状。在大致呈椭圆形状的情况下，椭圆形状的主轴线则优选竖直、即相对地面***竖直定向。此外，呈尖角汇聚的形状适用于辅助结构之一或两个辅助结构。尤其当至少一个辅助结构或每个辅助结构具有椭圆形状时，所述椭圆形状优选在其主轴线的两端尖角地汇聚。

通过如前述的天线集成在支架上并结合天线的特殊设计主要使实现用于天线的有效发送/接收特性所需的天线长度变得非常容易。天线的每个部件则优选具有良好近似地相当于无线电波/广播电波的波长的四分之一或八分之一的(延伸)长度，发送和/或接收单元为无线电波/广播电波而设计。

按照助听设备的另外的有利的设计方式，所述支架由不导电的材料、尤其塑料制成，该材料具有比壳体的材料更高的介电常数。按照本发明的助听设备的支架材料尤其也具有比通常用于传统的助听设备的电子器件支架的材料更高的介电常数。尤其地，按照本发明的助听设备的支架材料具有至少3.8、优选至少4.5的相对介电常数。业已证明，支架的由于与天线产生或接收的电磁场的电介质的相互作用而升高的介电常数在发送/接收特性给定的情况下能够实现关键性地缩短天线长度。这又极大地有利于天线安置在支架上。

为了将天线或天线的部件集成在支架中，优选首先使该支架的表面如此结构化，即，在铺设传导层时，仅按照成型方式铺设该传导层。这例如借助激光直接成型技术(LaserDirect Structuring，简称：LDS)。在此，支架的表面用激光如此处理，使得在电镀浴中仅在处理的部位上沉积导线。

在该方法的另外的实施方式中，首先将传导层铺设到支架的表面上并且随后将该传导层结构化。在这种情况下，传导层例如通过胶粘、溅射或其它方式铺设。

备选地，天线或天线的部件被压印到支架上。

附图说明

以下根据附图详细阐述本发明的实施例。在附图中：

图1示出助听设备的示意图，

图2示出助听设备的第一具体实施方式的第一立体图，其具有天线的第一实施方式，

图3示出天线的第二实施方式的第二立体图。

在所有附图中，彼此相应的部件总是设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中仅示出助听设备100的重要元件，但未真实示出这些元件的位置、连接方式或形状。

图1所示的实施方式变型方案是用于佩戴在耳后的助听设备100。但本发明也可以考虑用于耳内式助听设备，其中产生所示部件的另外的布置方式。

助听设备100具有由塑料制成的壳体1，在该壳体1中安装有支架11。该支架11优选是注塑件。支架11一般用于支撑助听设备100的电气和电子的组件并且将这些组件相对彼此固定在确定的位置中。具体而言，在支架11中布置有一个或多个用于从环境接收声音(也就是声学信号)的麦克风2。为此，在支架11中尤其装入印制电路板(Printed CircuitBoard，简称PCB)，该印制电路板承载所述电气或电子部件中的至少一部分。

麦克风2是声电转换器，用于将声音转换为音频信号。同样集成在壳体1中的信号处理器3处理这些音频信号。信号处理器3的输出信号被传递到输出声学信号的扬声器或受话器4上。声音必要时通过声波软管传递至设备佩戴者的鼓膜，该声波软管与耳道中的耳模固定。助听设备和尤其信号处理器3由必要时集成在壳体1中的蓄电池5供电。信号处理器3、受话器4和蓄电池5也布置在支架11中，从而支架11连同布置在其中的部件可以简单地从壳体1中取出，以便能够例如更换壳体1。

按照本发明的信号处理器3也设计用于处理电磁波。信号处理器3具有发送和接收器6，用于产生和检测电磁波和/或用于解码。发送和接收器6与天线10电连接，以便发送和接收电磁波。

天线10设计为支架11的整体式构件、即集成在支架11中的有传导能力的结构。在此，天线10直接铺设在支架11上。天线10不与表面间隔并且不能无损地从支架11拆卸。

天线10尤其以MID(模塑互联)技术设置在支架11上。为此例如应用激光直接成型技术(Laser Direct Structuring，简称LDS)。在备选的实施方式中，天线10直接压印在支架11上。铺设在支架11表面上的导体结构随后可选地通过保护漆层或保护覆层电绝缘并且被保护免受损坏。

在图2中示出支架11的第一实施变型方案，其具有天线10的第一实施方式。在支架11的在图2上方示出的上侧36上设有未详细示出的开口，麦克风2(或多个麦克风2之一)布置在该开口下方。支架11的明确示出的凹空部用于容纳受话器4以及发送和接收器6。此外，支架11构造有用于容纳蓄电池5的蓄电池格。

当助听设备100按规定运行时，在支架11的尖部或前部35上连接有声波软管，该声波软管将从受话器4产生的声音传导至安装在使用者的耳道中的耳模。声波软管和耳模在图2中未示出。当助听设备按规定被佩戴在耳朵上时，支架11沿其纵向以尖部或前部35向前指向佩戴者的观察方向。支架11的横向垂直于佩戴者的观察方向、大致平行于佩戴者两耳之间的连线。天线10的两个部件40、41布置在支架11的侧表面或侧面37上。

支架11纵向地沿未示出的分割平面或分隔平面分为两个支架半体，其中，两个支架半体中的每一个具有一个侧面37。在此，两个支架半体在容纳在其中的组件被装入后通过卡接、螺纹连接、胶粘和/或借助固定销连接。

在图2中示出的助听设备100的实施方式中，天线10具有两个部件40、41，这两个部件40、41按照图2分别具有开口环的形状。在此，第一部件40布置在支架半体42上，同时第二部件41布置在不可见的另一支架半体43上。

天线10的两个部件40、41横向于支架11的分割平面或分隔平面观察相对彼此平行延伸并且因此相互对齐。因此，天线10相对支架11的分割平面或分隔平面镜像对称地构造。

两个部件40、41中的每一个分别具有两个端部、即连接端44、45和桥接导体端61、62。在此，天线10的每个部件40、41的两个端部44、62以及45、61在图2中分别布置在支架11的同一纵向端部(即尖部或前部35)上。在此，两个桥接导体端61、62彼此通过电气的横向连接件或桥接件46电气短接，电气的横向连接件或桥接件46也桥接两个支架半体的分隔区域。另外的两个端部、即连接端44、45与发送和接收器6接触。

分别根据实施方式，桥接件46至少部分地由导线构成并且也通过MID技术(尤其借助LDS)直接铺设在支架11的支架半体上。备选地，桥接导体端61、62已经彼此接触，并且在这种情况下，桥接导体端61、62例如通过焊点64电气地相连。也就是说，桥接件46由焊点64构造。

图3示出天线10的备选的实施方式。在该实施方式中，桥接件46示例性地由连续的导线构造，并且此外，桥接件46不是布置在前部35的区域中而是在后部区域中在上侧36上方、即在图中的右侧导引。此外，天线10的两个部件40、41不设计为开口环。而是，这两个部件40、41示出具有多次变向的蜿蜒的延伸走向。

此外，在天线10的每个部件40、41中，沿着延伸走向的区段构造辅助结构70、71，其中，两个辅助结构70、71中的每一个都具有封闭环的形状。也就是说，天线10的第一部件40构造有第一辅助结构70，并且天线10的第二部件41构造有第二辅助结构71。

在按照图3的实施例中，两个辅助结构70、71在此同样地设计并且对称地、彼此对置地定位在支架11的两个侧面37上。

此外在该实施例中，每个辅助结构70、71具有近似椭圆的形状。在此，当助听设备100由使用者佩戴时，每个椭圆形状的主轴线优选良好地近似竖直定向、即相对地面***竖直定向。此外，每个辅助结构70、71优选沿主轴线的方向观察在两侧呈尖角汇聚。

本发明借助上述实施例得以特别清楚地描述。但本发明不局限于这些实施例。而是从上述说明可以推导出本发明的另外的诸多实施方式。

附图标记列表

1 壳体

2 麦克风

3 信号处理器

4 受话器

5 蓄电池

6 发送和接收器

10 天线

11 支架

35 前部

36 上侧

37 侧面

40 第一部件

41 第二部件

44 连接端

45 连接端

46 桥接件

61 桥接导体端

62 桥接导体端

64 焊点

70 第一辅助结构

71 第二辅助结构

100 助听设备

Claims (11)

1.一种助听设备(100)，具有壳体(1)和安装在所述壳体(1)内的用于容纳电气或电子的组件的支架(11)，所述组件包括用于电磁波的发送和/或接收单元(6)，所述助听设备(100)还具有配设的天线(10)，其中，所述天线(10)设计为所述支架(11)的整体式构件、冲压弯曲件或由金属制成的嵌入件，其特征在于，所述天线(10)包括具有两个端部(44、62)的第一部件(40)，所述第一部件(40)尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为开口环，并且沿着所述第一部件(40)的延伸走向的区段构成第一辅助结构(70)，所述第一辅助结构(70)具有封闭环的形状。

2.按照权利要求1所述的助听设备(100)，其特征在于，所述支架(11)具有上侧(36)、底侧(39)以及两个彼此对置的侧面(37)，并且所述第一辅助结构(70)定位在所述支架(11)的两个侧面(37)之一上。

3.按照权利要求1或2所述的助听设备(100)，其特征在于，所述天线(10)包括具有两个端部(45、61)的第二部件(41)，所述第二部件(41)尤其具有曲折蜿蜒的延伸走向或设计为开口环，其中，所述天线(10)的两个部件(40、41)借助桥接件(46)分别通过它们的端部(61、62)之一彼此电气地短接，并且其中，所述桥接件(46)尤其设计为支架(11)的整体式构件。

4.按照权利要求2和3所述的助听设备(100)，其特征在于，所述天线(10)的两个部件(40、41)定位在所述支架(11)的两个彼此对置的侧面(37)上，并且所述桥接件(46)尤其在上侧(36)上方在所述支架(11)上导引。

5.按照权利要求3或4所述的助听设备(100)，其特征在于，沿着第二部件(41)的延伸走向的区段构成第二辅助结构(71)，所述第二辅助结构(71)具有封闭环的形状。

6.按照权利要求3至5之一所述的助听设备(100)，其特征在于，所述支架(11)由两个支架半体构成，其中，所述天线(10)的第一部件(40)布置在两个支架半体中的一个上，并且所述天线(10)的第二部件(41)布置在两个支架半体中的另一个上。

7.按照权利要求6所述的助听设备(100)，其特征在于，两个部件(40、41)、即天线(10)的第一部件(40)和天线(10)的第二部件(41)相对于隔开两个支架半体的分隔平面相互对称地构造。

8.按照权利要求1至7之一所述的助听设备(100)，其特征在于，每个辅助结构(70、71)均具有卵形的形状。

9.按照权利要求1至8之一所述的助听设备(100)，其特征在于，每个辅助结构(70、71)均具有具备竖直定向的主轴线的椭圆形状。

10.按照权利要求1至9之一所述的助听设备(100)，其特征在于，每个辅助结构(70、71)均具有椭圆形状，所述椭圆形状在其主轴线的两端尖角形地汇聚。

11.按照权利要求1至10之一所述的助听设备(100)，其特征在于，所述支架(11)由不导电的材料制成，该材料具有比壳体(1)的材料更高的介电常数。