DE102013213891A1 - microphone array - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät, das ein Mikrofon mit einer Mikrofonmembran, ein Gehäuse mit einer ersten Gehäuseinnenwand mit einer Öffnung darin, Dichtmittel und Befestigungsmittel aufweist. Die Befestigungsmittel fixieren das Mikrofon derart in Bezug zu der ersten Gehäuseinnenwand und der Öffnung, dass die Mikrofonmembran, das Mikrofon, die Befestigungsmittel, das Dichtmittel und die erste Gehäuseinnenwand ein erstes Volumen begrenzen, welches im Wesentlichen konkav ist. Dabei steht das erste Volumen nur über die Öffnung mit der Umgebung in Fluidaustausch. Die Mikrofonmembran ist im Wesentlichen durch das Dichtmittel von der ersten Gehäuseinnenwand beabstandet.The invention relates to a hearing aid having a microphone with a microphone diaphragm, a housing having a first housing inner wall with an opening therein, sealing means and fastening means. The attachment means fix the microphone with respect to the first housing inner wall and the opening such that the microphone diaphragm, the microphone, the attachment means, the sealant and the first housing inner wall define a first volume which is substantially concave. The first volume is in fluid exchange only via the opening with the environment. The microphone diaphragm is substantially spaced from the first housing inner wall by the sealant.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät, das ein Mikrofon mit einer Mikrofonmembran, ein Gehäuse mit einer ersten Gehäuseinnenwand mit einer Öffnung darin, Dichtmittel und Befestigungsmittel aufweist. Die Befestigungsmittel fixieren das Mikrofon derart in Bezug zu der ersten Gehäuseinnenwand und der Öffnung, dass die Mikrofonmembran, das Mikrofon, das Dichtmittel und die erste Gehäuseinnenwand ein erstes Volumen begrenzen. The present invention relates to a hearing aid having a microphone with a microphone diaphragm, a housing having a first housing inner wall with an opening therein, sealing means and fastening means. The attachment means fix the microphone with respect to the first housing inner wall and the opening such that the microphone diaphragm, the microphone, the sealant, and the first housing inner wall define a first volume.
Hörhilfegeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörhilfegeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hör- geräte (HdO), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen, es sind aber auch am Körper getragene Hörgeräte bekannt. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch. Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired. In order to meet the numerous individual needs, different types of hearing aid devices such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), eg Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC). The hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal, but hearing aids worn on the body are also known. In addition, bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein akusto-elektrischer Wandler, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Es ist aber auch eine direkte Reizung der Gehörnerven möglich. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinrichtung integriert. Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer. The input transducer is usually an acousto-electrical converter, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil. The output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized. But it is also a direct irritation of the auditory nerves possible. The amplifier is usually integrated in a signal processing device.
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Die Empfindlichkeit eines Hörhilfsgeräts und der Klang hängen dabei von der Größe und der Form des Volumens ab, mit dem die Membran eines Mikrofons in Fluidaustausch mit der Umgebung steht. The sensitivity of a hearing aid and the sound depend on the size and shape of the volume with which the membrane of a microphone is in fluid exchange with the environment.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die akustischen Eigenschaften eines Hörhilfsgeräts zu verbessern. An object of the present invention is to improve the acoustic properties of a hearing aid.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörhilfsgerät nach Anspruch 1. According to the invention this object is achieved by a hearing aid according to claim 1.
Das erfindungsgemäße Hörhilfsgerät betrifft ein Hörhilfegerät, das ein Mikrofon mit einer Mikrofonmembran, ein Gehäuse mit einer ersten Gehäuseinnenwand mit einer Öffnung darin, Dichtmittel und Befestigungsmittel aufweist. Die Befestigungsmittel fixieren das Mikrofon derart in Bezug zu der ersten Gehäuseinnenwand und der Öffnung, dass die Mikrofonmembran, das Mikrofon, das Dichtmittel und die erste Gehäuseinnenwand ein erstes Volumen begrenzen. Das Volumen ist im Wesentlichen konkav. Mit konkav ist hier die Eigenschaft des ersten Volumens bezeichnet, dass von jedem Punkt der inneren Oberfläche des Volumens alle anderen Punkte der inneren Oberfläche sichtbar sind, d.h. beide Punkte jeweils mit einer Strecke verbindbar sind, die nur durch das Innere des Volumens verläuft, ohne die innere Oberfläche des Volumens oder eine massive innere Struktur des Volumens zu schneiden. Dadurch sind Volumina ausgeschlossen, die im Inneren durch Blenden oder andere Abgrenzungen oder Strukturen in Teilvolumina unterteilt sind und so andere akustische Eigenschaften aufweisen als ein jeweils nicht unterteiltes Volumen. Dadurch unterscheidet sich das erfindungsgemäße Hörhilfegerät auch von anderen Hörhilfegeräten, die ein Mikrofon mit einem eigenen Frontvolumen im Gehäuse aufweisen, das durch eine Öffnung im Mikrofongehäuse über ein zweites Frontvolumen oder einen Kanal mit der Umgebung in Fluidaustausch steht. Mit „im Wesentlichen“ sind hierbei innere Strukturen ausgenommen, die das akustische Verhalten nicht verändern, indem sie beispielsweise nur unmittelbar von der Oberfläche abstehen oder im Vergleich zum Gesamtvolumen vernachlässigbare Teilvolumina abteilen. Bei dem erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät steht dabei das erste Volumen nur über die Öffnung mit der Umgebung in Fluidaustausch. Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät die Mikrofonmembran im Wesentlichen durch das Dichtmittel von der ersten Gehäuseinnenwand beabstandet. Mit „im Wesentlichen“ ist hier bezeichnet, dass der Abstand der Membran nur geringfügig, d.h. beispielsweise um ein Zehntel, ein Viertel oder die Hälfte der Dicke des Dichtmittels abweicht. Diese Abweichungen resultieren beispielsweise daraus, dass die Membran in manchen Ausführungsformen von dem Mikrofon selbst in einer Rahmenstruktur gehalten wird und relativ zu deren Oberfläche zurückversetzt ist, sodass sich diese Distanz zu dem durch das Dichtmittel vorgegebenen Abstand addiert. Umgekehrt ist es auch denkbar, dass in einem Mikrofon die Rahmenstruktur selbst auf einem Träger angeordnet ist, der durch das Dichtmittel beabstandet ist, sodass sich diese Distanz von dem durch das Dichtmittel vorgegebenen Abstand subtrahiert. The hearing aid according to the invention relates to a hearing aid having a microphone with a microphone diaphragm, a housing having a first housing inner wall with an opening therein, sealing means and fastening means. The attachment means fix the microphone with respect to the first housing inner wall and the opening such that the microphone diaphragm, the microphone, the sealant, and the first housing inner wall define a first volume. The volume is essentially concave. By concave is meant here the property of the first volume that from every point of the inner surface of the volume all other points of the inner surface are visible, ie both points can be connected to a distance that runs only through the interior of the volume, without the inner surface of the volume or to cut a massive internal structure of the volume. As a result, volumes are excluded, which are divided in the interior by diaphragms or other delimitations or structures in sub-volumes and thus have different acoustic properties than a respective non-divided volume. As a result, the hearing aid according to the invention also differs from other hearing aids, which have a microphone with its own front volume in the housing, which is in fluid exchange through an opening in the microphone housing via a second front volume or a channel with the environment. By "essentially" internal structures are excluded, which do not change the acoustic behavior, for example, they only protrude directly from the surface or divide negligible partial volumes in comparison to the total volume. In the case of the hearing aid device according to the invention, the first volume is in fluid exchange only via the opening with the environment. Furthermore, in the hearing aid according to the invention, the microphone diaphragm is substantially spaced by the sealing means of the first housing inner wall. By "substantially" is here referred to, that the distance of the membrane only slightly, ie, for example, deviates by a tenth, a quarter or half the thickness of the sealant. These deviations result, for example, from the fact that, in some embodiments, the membrane is held by the microphone itself in a frame structure and is set back relative to its surface, so that these become Distance added to the predetermined by the sealant distance. Conversely, it is also conceivable that in a microphone, the frame structure itself is arranged on a support which is spaced by the sealing means, so that this distance is subtracted from the predetermined by the sealant distance.
Durch dieses erfindungsgemäße Hörhilfsgerät mit der angegebenen Mikrofonanordnung ist das erste Volumen auf eine dünne Schicht von der Dicke des Dichtmittels beschränkt, wodurch deren akustische Masse gering ist. Gleichzeitig ist durch die konkave Geometrie des Innenraums des ersten Volumens ein geringer Strömungswiderstand für Luftschwingungen zu erwarten, was auf vorteilhafte Weise zu einer guten Hochtoncharakteristik und geringem Rauschen für das Hörhilfsgerät führt. By this hearing aid according to the invention with the specified microphone assembly, the first volume is limited to a thin layer of the thickness of the sealant, whereby the acoustic mass is low. At the same time, due to the concave geometry of the interior of the first volume, a low flow resistance for air vibrations is to be expected, which advantageously leads to a good high-frequency characteristic and low noise for the hearing aid.
Weitere vorteilhafte Fortbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
In einer möglichen Ausführungsform ist das erste Volumen weiterhin durch Befestigungsmittel begrenzt. In one possible embodiment, the first volume is further limited by attachment means.
Indem das erste Volumen auch durch die Befestigungsmittel begrenzt ist, kann auf vorteilhafte Weise das Mikrofon auf dem Befestigungsmittel angeordnet sein, sodass keine Kräfte durch die Dichtmittel auf das empfindliche Mikrofon ausgeübt werden. By the first volume is also limited by the fastening means, advantageously, the microphone can be arranged on the fastening means, so that no forces are exerted by the sealing means on the sensitive microphone.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Hörhilfegeräts ist ein Rauminhalt des ersten Volumens im Wesentlichen gleich einem Produkt aus der Fläche der Mikrofonmembran und einem Abstand zwischen der Mikrofonmembran und der ersten Gehäuseinnenwand. Dabei ist ein geringer Unterschied zwischen dem geometrisch errechneten Volumen und dem Rauminhalt des ersten Volumens beispielsweise dadurch gegeben, dass das Dichtmittel einen Innenraum außenumfänglich umgibt, der einen größeren Querschnitt als die Membran aufweist, sodass der Rauminhalt des ersten Volumens erfindungsgemäß um ein Zehntel, ein Viertel oder die Hälfte von dem errechneten Rauminhalt des ersten Volumens abweichen kann. In a preferred embodiment of the hearing aid, a volume of the first volume is substantially equal to a product of the surface of the microphone diaphragm and a distance between the microphone diaphragm and the first housing inner wall. In this case, there is a slight difference between the geometrically calculated volume and the volume of the first volume, for example, in that the sealing means surrounds an outer space around the outside, which has a larger cross-section than the membrane, so that the volume of the first volume according to the invention by a tenth, a quarter or half may deviate from the calculated volume of the first volume.
Indem der Rauminhalt des ersten Volumens im Wesentlichen mit einem minimal möglichen, durch Membrandurchmesser und Dichtmittel vorgegebenen Rauminhalt übereinstimmt, ist die akustische Masse des ersten Volumens im Wesentlichen minimal und führt bei einem gegebenen Gesamtvolumen zu den besten möglichen akustischen Eigenschaften bei dem vorgegebenen Mikrofon. By substantially matching the volume of the first volume with a minimum possible volume dictated by the diameter of the membrane and the sealant, the volume of the first volume is substantially minimal and, for a given total volume, results in the best possible acoustic characteristics for the given microphone.
In einer Ausführungsform des Hörhilfegeräts ist der Rauminhalt des ersten Volumens kleiner als das zweifache des Produkts aus der Fläche der Membran und einem Abstand zwischen der Mikrofonmembran und der ersten Gehäuseinnenwand. In one embodiment of the hearing aid, the volume of the first volume is less than twice the product of the area of the membrane and a distance between the microphone diaphragm and the first housing inner wall.
Auf diese Weise ist eine ausreichend kleine akustische Masse der Luft in dem ersten Volumen vorgegeben, um vorteilhafte akustische Eigenschaften des Hörhilfegeräts sicherzustellen. In this way, a sufficiently small acoustic mass of the air in the first volume is predetermined in order to ensure advantageous acoustic properties of the hearing aid.
In einer möglichen Ausführungsform des Hörhilfegeräts ist das Dichtmittel ein Dichtring. In one possible embodiment of the hearing aid, the sealing means is a sealing ring.
Ein Dichtring schließt auf vorteilhafte Weise das erste Volumen seitlich zwischen Mikrofon und erster Innenwand ab, sodass kein Druck aus dem ersten Volumen entweichen kann und der Wirkungsgrad des Mikrofons in dem Hörhilfegerät optimal ist. Gleichzeitig entkoppelt ein Dichtring, der aus einem elastischen Material gefertigt ist, um die Dichtwirkung zu erzielen, das Mikrofon von Schwingungen des Gehäuses des Hörhilfegeräts. Auf diese Weise können Störgeräusche und Rückkopplungen vermieden oder verringert werden. A sealing ring advantageously closes the first volume laterally between the microphone and the first inner wall so that no pressure can escape from the first volume and the efficiency of the microphone in the hearing aid is optimal. At the same time decouples a sealing ring, which is made of an elastic material to achieve the sealing effect, the microphone of vibrations of the housing of the hearing aid. In this way, noise and feedback can be avoided or reduced.
In einer denkbaren Ausführungsform weist das Hörhilfegerät einen Hohlkörper auf, welcher derart an dem Mikrofon angeordnet ist, dass der Hohlkörper, das Mikrofon und die Mikrofonmembran ein abgeschlossenes zweites Volumen begrenzen, welches durch die Mikrofonmembran von dem ersten Volumen getrennt ist. In one conceivable embodiment, the hearing aid has a hollow body which is arranged on the microphone such that the hollow body, the microphone and the microphone diaphragm define a closed second volume, which is separated from the first volume by the microphone diaphragm.
Die Eigenschaften eines Mikrofons werden auch durch das zweite Volumen beeinflusst, das in Bezug auf die Öffnung, durch die Schallwellen auf die Mikrofonmembran einfallen, auf der von der Öffnung abgewandten Seite der Mikrofonmembran angeordnet ist. Ist das zweite Volumen nicht abgeschlossen, so können Schallwellen von beiden Seiten auf die Membran einfallen und sich je nach Wellenlänge aufheben oder verstärken. Ist das Volumen zu klein, führt eine Bewegung der Mikrofonmembran zu einer relativ größeren Druckänderung in dem zweiten Volumen, die der Auslenkung der Membran entgegen wirkt und die Empfindlichkeit reduziert. Es ist daher von besonderem Vorteil, wenn das zweite Volumen nicht fest durch das Mikrofon vorgegeben ist, sondern durch einen an dem Mikrofon anordenbaren Hohlkörper unterschiedlich gestaltet und so der Geometrie im Inneren des Hörhilfegeräts angepasst werden kann, dass ein möglichst großes zweites Volumen gegeben ist. The characteristics of a microphone are also influenced by the second volume, which is arranged on the side of the microphone diaphragm remote from the opening with respect to the opening through which sound waves are incident on the microphone diaphragm. If the second volume is incomplete, sound waves can strike the membrane from both sides and cancel or increase depending on the wavelength. If the volume is too small, movement of the microphone diaphragm will result in a relatively larger pressure change in the second volume which counteracts the deflection of the diaphragm and reduces sensitivity. It is therefore of particular advantage if the second volume is not fixedly determined by the microphone, but differently designed by a hollow body which can be arranged on the microphone and thus the geometry in the interior of the hearing aid can be adjusted so that the largest possible second volume is given.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts ist das Befestigungsmittel Teil des Hohlkörpers. In one possible embodiment of the hearing aid according to the invention, the fastening means is part of the hollow body.
Indem der Hohlkörper gleichzeitig Teil des Befestigungsmittels ist, sind auf vorteilhafte Weise keine zusätzlichen Maßnahmen zur Abdichtung zwischen Hohlkörper und Befestigungsmittel erforderlich, was eine einfachere Montage und eine zuverlässigere Abdichtung ermöglicht. By the hollow body is also part of the fastener, no additional measures for sealing between the hollow body and fasteners are advantageously required, allowing for easier installation and a more reliable seal.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts ist der Hohlkörper Teil einer zweiten Gehäuseinnenwand, welche der ersten Gehäuseinnenwand gegenüberliegend angeordnet ist. In one possible embodiment of the hearing aid according to the invention, the hollow body is part of a second housing inner wall, which is arranged opposite the first housing inner wall.
Auf vorteilhafte Weise ermöglicht ein Hohlkörper, der Teil einer zweiten, gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand ist, das im Gehäuseinneren zur Verfügung stehende Volumen am besten auszunutzen. Gleichzeitig kann durch Klemmung zwischen den beiden Gehäuseteilen und dem Dichtmittel eine einfache und wirksame Fixierung des Mikrofons erfolgen. Advantageously, a hollow body, which is part of a second, opposite housing inner wall, makes the best use of the volume available inside the housing. At the same time can be done by clamping between the two housing parts and the sealant a simple and effective fixation of the microphone.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings.
Es zeigen: Show it:
Das Mikrofon
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform befinden sich in dem Gehäuse
Das Mikrofon
Das erste Volumen ist im Wesentlichen konkav, womit im Rahmen dieser Beschreibung die Eigenschaft des ersten Volumens bezeichnet ist, dass im Wesentlichen von jedem Punkt der inneren Oberfläche des ersten Volumens jeder andere Punkt der inneren Oberfläche sichtbar ist und beide Punkte durch eine Strecke verbindbar sind, wobei die Strecke nur durch das freie Innere des ersten Volumens verläuft, ohne die Innenwand des Volumens auf dem Weg zwischen den Punkten zu schneiden. Das erste Volumen kann beispielsweise die Form eines Zylinders, eines Prismas, eines Kegels, einer Kugel, einer Halbkugel oder eines rotationssymmetrischen Körpers mit paraboloider, exponentieller oder logarithmischer Hüllkurve haben. Die Beschränkung „im Wesentlichen“ soll dabei von dieser idealisierten Definition nur Abweichungen zulassen, die die akustischen Eigenschaften nicht merklich beeinflussen. In
Der Rauminhalt des ersten Volumens ist im Wesentlichen durch ein Produkt aus der Dicke bzw. Höhe des Dichtmittels
Die Befestigungsmittel umfassen in der
Als Befestigungsmittel können statt der Befestigungsmittel
In
Der Volumeninhalt des zweiten Volumens
Das zweite Volumen
Das zweite Volumen
Der Gegenstand der
Das Mikrofon
Das erste Volumen
Weiterhin unterscheidet sich der Gegenstand der
Dabei ist es denkbar, dass der Hohlkörper
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Gehäuse
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIVANTOS PTE. LTD., SG Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS MEDICAL INSTRUMENTS PTE. LTD., SINGAPORE, SG |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |