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Die Erfindung betrifft ein Hörgerät mit den Funktionskomponenten:
- – schallabgebender Hörer,
- – mindestens einem Mikrofon, und
- – einer Hörgeräteelektronik, die mit dem mindestens einen Mikrofon und dem Hörer verbunden ist,
sowie mit
- – einem Gehäuse.
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Hörgeräte zur Verstärkung und frequenzabhängigen Dämpfung von Schallsignalen zur Versorgung eines Patienten sowie zur Tinitusbehandlung sind in vielfältiger Form hinreichend bekannt. Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte werden hinter dem Ohr getragen und enthalten die genannten Funktionskomponenten in einem Gehäuse. Der vom Hörer erzeugte Schall wird über einen Hörschlauch in den Gehörgang des Patienten geführt.
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Weiterhin sind In-Ohr-Hörgeräte bekannt, bei dem der schallabgebende Hörer im Gehörgang des Patienten platziert ist und über eine elektrische Leitung von dem hinter dem Ohr platzierten Hörgerät versorgt wird.
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Der kompakte Aufbau der Hörgeräte erfordert besondere Maßnahmen zur akustischen und mechanischen Entkopplung der Funktionskomponenten voneinander, um Rückkopplungseffekte zu vermeiden. Weiterhin muss die Konstruktion so angepasst sein, dass das Hörgerät trotz filigranem Aufbau noch reproduzierbar und zuverlässig mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zusammengebaut werden kann.
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DE 32 09 397 A1 beschreibt ein Hörgerät, bei dem der Kanal zum Transportieren von Schallsignalen in einem Teil angebracht ist, der als ein dickwandiger Körper aus einem elastischen Material ausgebildet ist. Dieser Teil dient zugleich als die einzige Aufhängung für den Hörer. Diese Aufhängung greift im Wesentlichen an derjenigen Seite des Hörers an, auf der sich der Schallaustritt des Hörers befindet.
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DE 10 2008 008 668 A1 offenbart eine Hörvorrichtung mit einer Batteriefachrastung. Um Hörgeräte kleiner und komfortabler zu gestalten, ist eine Hörvorrichtung mit einem Gehäuse und einem Rahmen sowie einem Batteriefach vorgesehen, das in oder an dem Gehäuse oder Rahmen schwenkbar gelagert ist. An dem Rahmen ist nur das obere Gehäuseoberteil, nicht aber das untere Gehäuseoberteil befestigt. In dem Rahmen sind Elektronikkomponenten eingebaut.
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WO 2007/038897 A2 beschreibt eine gedämpfte Lagerung von Schallwandlern für Hörgeräte. Entlang von Teilen der Innenwandung eines Aufnahmegehäuses ist ein elastisches und flexibles Halteelement mit einwärts vorstehenden Lagerungsbereichen zum Lagern und Halten des Schallwandlers vorgesehen.
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CH 664 057 A5 beschreibt ein Hörgerät, bei dem Schallwandler in Aufnahmeteilen weich gelagert sind. Die Aufnahmeteile sind in ein Hörgerätegehäuse eingebaut und über Kontaktstellen mit einer Hörgeräteelektronik im Gehäuse verbunden.
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Ulrich J.; Hoffmann, E.: Hörakustik – Theorie und Praxis. 1. Auflage, Heidelberg: DOZ Verlag, 2007, Seiten 243–246, 694–703, 739–740. ISBN 978-3-9222269-80-9 offenbart ein Hörgerät, bei dem Mikrophon und Hörer in einen HdO-Rahmen mit Hilfe eines Abdeck- und Befestigungsblechs eingeschraubt sind. Auf den HdO-Rahmen wird ein Schallstück aufgesteckt, in das ein Hörschlauch aufgesetzt werden kann. Der HdO-Rahmen mit den daran eingesetzten Einzelteilen wird durch Gehäuseabdeckungen abgeschlossen, die einzelne Funktionselemente fixieren.
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DE 12 70 616 A offenbart ein Schwerhörigengerät, bei dem ein Hörer in ein Gehäuse fest eingepresst ist. Eine akustische Rükkopplung wird durch schwingungsdämpfende Maßnahmen, wie elastisches Aufhängen und Umkleiden des Mikrofons unterdrückt.
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DE 102 28 826 A1 beschreibt ein Akustikmodul für ein Hörhilfsgerät, bei dem ein Mikrofon und ein Hörer mit einer Signalverarbeitungseinheit zur Unterdrückung von Rückkoppelungsanteilen in einer Trägerstruktur aufgenommen sind, die in ein Gehäuse eingebaut ist. Außerhalb der Trägerstruktur ist eine Hörgerätsignalverarbeitungseinheit vorhanden. An der Trägerstruktur sind Dämpfungsmaterialien angebracht, um Körperschallschwingungen zu dämpfen, die innerhalb der Baueinheit durch den Hörer erzeugt werden und eine Überleitung zu den Mikrofonen verhindern.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Hinter-dem-Ohr-Hörgerät zu schaffen, bei dem die Funktionskomponenten akustisch und mechanisch (akusto-mechanisch) voneinander entkoppelt sind und das hinsichtlich der Herstellbarkeit verbessert ist.
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Die Aufgabe wird mit dem Hörgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es ist ein Trägerelement für die Funktionskomponenten vorgesehen, das einstückig aus einem Material gefertigt ist und mit den Funktionskomponenten ein funktionsfähiges Hörgerät bildet und von Gehäusewandelementen mit mindestens einer zum jeweiligen Mikrofon führenden Öffnung abgeschlossen ist. Das mindestens eine Mikrofon und der Hörer sind fest in dem Trägerelement aufgenommen. Die Hörgeräteelektronik ist in eine Aufnahmekammer in dem Trägerelement eingebaut. Eine Schallausgangsöffnung des Hörers mündet in einen Schallkanal, der integral mit dem Trägerelement gefertigt ist. Das Trägerelement hat am Ende des Schallkanals einen Steck- oder Gewindeanschluss zum Aufsetzen eines Ohrhakens.
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Es wird somit vorgeschlagen, die Funktionskomponente zunächst in ein Trägerelement einzubauen, das aus einem Material einstückig gebildet ist. Dabei werden Mikrofon und Hörer fest in das Trägerelement aufgenommen, d. h. sie werden mit einer Presspassung in das Trägerelement eingepresst. Eine Presspassung ist eine Übermaßpassung, bei dem das Größenmaß der Aufnahmeöffnung im Trägerelement in jedem Falle kleiner als das kleinste Maß der Funktionskomponente (Mikrofon und Hörer) ist. Mikrofon und Hörer haben somit einen größeren Querschnitt als die zugeordnete Aufnahmeöffnung des Trägerelementes und müssen mit Druck oder nach vorheriger Ausdehnung des Trägerelementes durch Erwärmung eingefügt werden. Durch eine solche feste Aufnahme von Mikrofon und Hörern in dem Trägerelement mit Hilfe einer Presspassung gelingt die akusto-mechanische-Entkopplung dieser Funktionskomponenten voneinander. Durch das Ausbilden des Schallkanals im Trägerelement selbst, werden die akustischen Eigenschaften des Hörgerätes weiter im Vergleich zu einer Ausführungsform mit separatem Schallschlauch am Hörer verbessert.
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Das Trägerelement bildet mit den Funktionskomponenten ein voll funktionsfähiges Hörgerät und ist mit von Gehäusewandelementen mit mindestens einer zum jeweiligen Mikrofon führenden Öffnung abgeschlossen. Damit kann nach Einbau der Funktionskomponenten in das Trägerelement erst einmal eine Prüfung und Einstellung des voll funktionsfähigen Hörgerätes vorgenommen werden. In einem abgeschlossenen Fertigungsprozess wird es dann nur noch mit den gewünschten Gehäusewandelementen umschlossen.
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Wesentlich trägt zur Verbesserung des Resonanzverhaltens und der Vereinfachung der Fertigung bei, dass das Trägerelement aus einem Material einstückig ist. Für die Fertigung können die Funktionskomponenten erst einmal in das Trägerelement eingebaut werden, so dass ein voll funktionsfähiges Hörgerät entsteht. Dieses muss dann nur noch mit Gehäuseteilen nach außen abgeschlossen werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hörer in einer die Seitenwände des Hörers umschließenden Dämpfungskammer aufgenommen ist. Die Dämpfungskammer steht dabei gegenüber dem Hörer unter Vorspannung und übt eine Kraft auf die Seitenwände des Hörers aus. Der Hörer ist an den Stirnseiten relativ zur Dämpfungskammer beweglich und der Schallaustritt des Hörers ist an einer der Stirnseiten der Dämpfungskammer angeordnet. Die Dämpfungskammer ist mit dem Hörer fest in dem Trägerelement aufgenommen.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Trägerelement und die Dämpfungskammer aus demselben Material gebildet sind und form- und kraftschlüssig aneinander liegen.
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Durch die Dämpfungskammer wird eine Vorspannung auf die Seitenwände des Hörers ausgeübt, die die Verformungsenergie des Hörers aufnimmt. Der Hörer muss der Kraft der Vorspannung entgegenwirken, so dass die Dämpfungskammer mit innen liegendem Hörer nach außen hin gedämpft ist, ohne dass das übliche elastische Dämpfungsmaterial vorhanden ist.
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Das Gehäuse kann eine mit Schaltelementen des Trägerelementes zusammenwirkende Schaltwippe haben.
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Vorteilhaft ist auch, wenn das Gehäuse ein schwenkbares Batteriefach zur Aufnahme mindestens einer Batterie oder Akkumulators als Energieversorgungseinheit hat und die an dem Trägerelement angeordneten Batteriekontakte so ausgerichtet sind, dass die Batteriekontakte bei Einschwenken des Batteriefachs in eine Schließstellung die Energieversorgungseinheit kontaktieren und das Hörgerät einschalten.
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Das Ein- und Ausschalten gelingt bei dieser Ausführungsform einfach durch teilweises Ausschwenken des Batteriefachs, so dass kein zusätzlicher Ein- und Ausschalter in das Hörgerät eingebaut werden muss. Die Bedienung solcher Ein- und Ausschalter gestaltet sich für den Patienten aufgrund des filigranen Aufbaus oftmals sehr schwierig.
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An der Außenseite des Batteriefachs ist vorzugsweise mindestens ein derart angeordneter Vorsprung vorgesehen, dass das Batteriefach beim Aufdrücken des Hörgerätes mit dem Vorsprung auf eine Fläche das Batteriefach aus der Schließstellung in eine teilweise geöffnete Ausschaltstellung verschwenkt, in der mindestens einer der Batteriekontakte keinen elektrisch leitenden Kontakt zur Energieversorgungseinheit mehr hat und das Hörgerät damit ausgeschaltet wird.
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Mit Hilfe dieses Vorsprungs gelingt es, einfach durch Aufdrücken des Hörgerätes auf eine feste Unterlage, wie z. B. eine Tischplatte, das Hörgerät auszuschalten. Dies erleichtert die Bedienung erheblich. Das Einschalten erfolgt einfach durch Verschwenken des Batteriefachs in die Schließstellung.
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Das Batteriefach kann einen verschiebbar gelagerten Sicherungshebel haben, der in einer Sicherungsstellung mit dem angrenzenden Trägerelement so zusammenwirkt, dass ein Verschwenken des Batteriefachs von der Schließstellung in die Ausschaltstellung ermöglicht, ein weiteres Öffnen des Batteriefachs zur Herausnahme der Energieversorgungseinheit jedoch verhindert wird.
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Mit Hilfe des Sicherungshebels wird sichergestellt, dass sich das Batteriefach nur von der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung verlagern lässt, jedoch nicht soweit geöffnet werden kann, dass die mindestens eine Batterie oder Akkumulator herausgenommen werden kann oder herausfällt. Dies ist insbesondere zur Kindersicherung wichtig, um einen Missbrauch der Batterie zu verhindern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – Schnittansicht eines Hörgerätes mit Gehäuse in der Seitenansicht;
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2 – Schnittansicht eines Trägerelementes mit eingebauten Funktionskomponenten in der Seitenansicht;
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3 – Skizze eines in eine Dämpfungskammer eingepressten Hörers in Querschnittsansicht;
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4 – Seitenansicht eines im Gehäuse eingebauten Hörgerätes.
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1 lässt eine Skizze des Hörgerätes 1 mit einem in einem Gehäuse 2 eingebauten Trägerelement 3 erkennen. Die Funktionskomponenten schallabgebender Hörer 4, zwei Mikrofone 5a, 5b, eine Hörgeräteelektronik 6, die mit den Mikrofonen 5a, 5b und dem Hörer 4 verbunden ist und die für ein Hörgerät notwendige Filterung des von dem Mikrofon aufgenommenen Signals und Verstärkung unter Berücksichtigung eines Bedürfnis des Patienten angepassten frequenzabhängigen Dämpfung sorgt. Eine Energieversorgungseinheit 7 in Form einer Knopfzellenbatterie oder eines Knopfzellenakkumulators ist in das Trägerelement eingebaut bzw. wie dargestellt in einem an das Gehäuse angelenkten Batteriefach 22 eingesetzt und miteinander verdrahtet.
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Die Schallausgangsöffnung 8 des Hörers 4 mündet in einen Schallkanal 9, der integral in dem Trägerelement 3 gefertigt ist. Am Ende des Schallkanals 9 hat das Trägerelement 3 einen Steck- oder Gewindeanschluss 10 zum Aufsetzen eines Ohrhakens 11. In dem Ohrhaken 11 ist ein Ohrhaken-Schallkanal 12 als Verlängerung des Schallkanals 9 im Trägerelement integriert. Ein Schallschlauch kann an das freie Anschlussende 13 des Ohrhakens aufgesetzt werden, um den Schall in den Gehörgang des Patienten zu leiten.
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Erkennbar ist weiterhin, dass der Schallausgang 8 des Hörers 4 mit einem Übergangsstück 14 umgeben ist, das den Schallkanal konisch erweitert.
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Erkennbar ist auch, dass der Hörer 4 unter Vorspannung fest in einer Dämpfungskammer 15 eingebaut ist, die vorzugsweise aus demselben Material wie das Trägerelement 3 besteht und damit gleiche Ausdehnungseigenschaften, d. h. ein gleiches thermisches Verhalten hat. Die Dämpfungskammer 15 mit dem Hörer 4 ist genauso wie die Mikrofone 5a, 5b in das Trägerelement 3 fest eingepresst, ohne dass ein weiteres Dämpfungsmaterial zwischen der jeweiligen Funktionskomponente und dem Trägerelement 3 liegt. Das Trägerelement 3 wird dabei leicht gedehnt (bis 0,1% der Dehnung der Innenwände der jeweiligen Aufnahmekammer für die Funktionskomponente).
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Die Funktionskomponenten sind in geeigneter Weise miteinander verdrahtet, wobei die zentrale Funktionskomponente die Hörgeräteelektronik 6 ist, die in eine Aufnahmekammer 17 in dem Trägerelement 3 eingelegt und eingeklebt ist. Die Hörgeräteelektronik 6 ist dabei vorzugsweise auf einem Folienträger mit auf dem Folienträger aufgebrachten Leiterbahnen aufgelötet.
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Die Oberseite der Mikrofone 5a, 5b und der Telefonspule 16 ist mit einer Abdeckung 18 abgedeckt, die einen Teil des mehrteiligen Gehäuses 2 bildet. Zwischen der Abdeckung 18 und dem Trägerelement 3 ist eine Dämpfungsschicht 19 aus einem vorzugsweise wenig elastischem Dämpfungsmaterial aufgelegt. Das Dämpfungsmaterial sollte einen mechanischen Verlustfaktor von mehr als 0,4 gemessen bei 10 Hz und 20°C Umgebungstemperatur (gem. DIN 53513) haben. Als geeignet hat sich ein Gemisch aus Polyurethan bzw. Polyetherurethan (PUR).
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Weiterhin ist erkennbar, dass eine Schalterwippe 20 an der Oberseite des Gehäuses 2 in dieses eingebaut ist und mit Tastern 21a, 21b zusammenwirkt.
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Die mindestens eine Batterie ist in einer Batteriehalterung 22 aufgenommen, die schwenkbar an das Gehäuse 2 oder optimal an das Trägerelement 3 angelenkt ist. Hinter der Batterieaufnahme 22 ist in das Trägerelement 3 eine Programmierbuchse 23 eingebaut, mit der die Hörgeräteelektronik 6 parametrisiert werden kann. Die Programmierbuchse 23 ist nach Aufschwenken der Batteriehalterung zugänglich. Über die Programmierbuchse 23 kann während der Parametrisierung auch einer Energieversorgung des Hörgerätes 1 erfolgen.
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2 lässt eine Ansicht des Trägerelementes 3 mit den darin eingebauten Funktionskomponenten erkennen, die oben bereits in Verbindung mit 1 beschrieben wurden. Deutlich wird, dass an das Trägerelement 3 Batteriekontakte 24 angebracht sind, die in den von der Batteriehalterung 22 eingenommenen Raum eintauchen. Beim teilweisen Aufschwenken des Batteriehalters 22 wird der Kontakt zwischen der Batterie 7 und dem Batteriekontakt 24 geöffnet und das Hörgerät 1 damit ausgeschaltet.
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Um beim Aufschwenken des Batteriefachs 22 ein Herausfallen der Batterie 7 zu verhindern, ist ein Sicherungshebel 25 in das Batteriefach 22 integriert. Der Sicherungshebel 25 ist verschiebbar gelagert und bildet mit einem Finger 26, der in eine Mulde 27 eintaucht, ein das vollständige Aufschwenken des Batteriefachs 22 verhindernden Anschlag.
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3 lässt eine Querschnittsansicht durch die Dämpfungskammer 15 erkennen, in die der Hörer 4 mit seinem Hörergehäuse 28 eingebaut ist. Die Außenwand des Hörergehäuses 28 ist bündig mit der Innenwand der Dämpfungskammer 15 über den Umfang der vier Seitenwände. Dabei übt die Dämpfungskammer 15 eine durch nach innen gerichtete Pfeile skizzierte Vorspannung V auf das Hörergehäuse 28 aus.
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Der Hörer 4 selbst hat in seinem Innenraum in an sich bekannter Weise eine Hörermembran 29, einen Schwinganker 30 und Spulenträger 31 zur Umwandlung eines elektrischen Tonsignals in mechanische Bewegung. Die mechanische Bewegung des Schwingankers 30 wird über einen Membranstößel 32 auf die Hörermembran 29 übertragen. Der Membranstößel 32 ist hierbei mit der Hörermembran 29 und dem Schwinganker 30 mechanisch verbunden.
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Durch die Bewegung der Hörermembran 29 werden im Innenraum des Hörergehäuses 28 Schallwellen erzeugt, die durch eine Schallaustrittsöffnung 33 des Hörergehäuses 28 nach außen austreten können. Durch die Bewegung der Hörermembran 29 und der darin befindlichen Luft kommt es in der Schallkammer des Hörers 4 zur Luftbewegung und folglich zur Vibration der Seitenwände des Hörergehäuses 28. Zudem führt die Kopplung des Spulenträgers 31 und des Schwingankers 30 an das Hörergehäuse 28 zur mechanischen Vibration.
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Durch den Betrieb des Hörers 4 wirkt insbesondere ein durch die nach außen gerichteten Pfeile skizzierter alternierender Luftdruck L durch die Bewegung der Hörermembran 29, die der Vorspannung V entgegen gerichtet ist. Mit Hilfe des durch die Dämpfungskammer 15 auf den Hörer 4 über die Vorspannung V ausgeübten statischen Drucks durch das Einpressen des Hörers 4 in die Dämpfungskammer 15 gelingt es, diesen alternierenden Luftdruck L zu kompensieren. Das Einbauen des Hörers 4 unter Vorspannung in eine Dämpfungskammer 15 führt somit zur hinreichenden akusto-mechanischen-Entkopplung des Hörers 2 von dem Hörgerät.
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Aus der 3 ist weiterhin erkennbar, dass an den vier Innenkanten im Übergang einer Innenwandung der Dämpfungskammer 15 zu einer senkrecht dazu stehenden angrenzenden Innenwandung jeweils eine sich über die gesamte Innenkante erstreckende und von der Innenwand in das Material der Dämpfungskammer 15 eintauchende Nuten N vorgesehen ist. Diese Nuten N sollten an mindestens einer Innenkante und bevorzugt, wie dargestellt, an allen vier Innenkanten vorhanden sein, um die Seitenwände der Dämpfungskammer 15 mechanisch voneinander zu entkoppeln. Diese Nuten N bilden Festkörpergelenke derart, dass eine Verformung einer Seitenwand nicht zu einem Aufbiegen der senkrecht dazu stehenden Seitenwände der Dämpfungskammer 15 führt.
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4 lässt eine Seitenansicht für ein Hörgerät 1 erkennen, dass durch das Gehäuse 2 abgeschlossen ist. Deutlich wird, dass das schwenkbare Batteriefach 22 an der Unterseite einen Vorsprung 34 trägt, durch das das Batteriefach 22 aufgehebelt und in eine Ausschaltstellung teilweise ausgeschwenkt werden kann, wenn das Hörgerät 1 mit dem Vorsprung 34 auf eine feste Unterlage, wie z. B. eine Tischplatte aufgedrückt wird. Der Vorsprung 34 ist hinsichtlich der drehgelenkigen Aufhängung des Batteriefachs 22 so positioniert und ragt so hervor, dass mit Hilfe dieses Vorsprungs 34 ein Ausschalter für das Hörgerät 1 realisiert wird. In der teilweise aufgeschwenkten Ausschaltstellung des Batteriefachs 22 wird der elektrisch leitende Kontakt zwischen an das Trägerelement 3 angebauten Batteriekontakt und der im Batterieträger 22 eingesetzten Batterie aufgehoben.
