EP2214423A2 - Hearing device with error compensation and designing method - Google Patents

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EP2214423A2
EP2214423A2 EP09178197A EP09178197A EP2214423A2 EP 2214423 A2 EP2214423 A2 EP 2214423A2 EP 09178197 A EP09178197 A EP 09178197A EP 09178197 A EP09178197 A EP 09178197A EP 2214423 A2 EP2214423 A2 EP 2214423A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
interference
coil
virtual
hearing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09178197A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2214423A3 (en
Inventor
Volker Gebhardt
Peter Nikles
Erika Radick
Gottfried Rückerl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Instruments Pte Ltd filed Critical Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Publication of EP2214423A2 publication Critical patent/EP2214423A2/en
Publication of EP2214423A3 publication Critical patent/EP2214423A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/49—Reducing the effects of electromagnetic noise on the functioning of hearing aids, by, e.g. shielding, signal processing adaptation, selective (de)activation of electronic parts in hearing aid
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R2225/51—Aspects of antennas or their circuitry in or for hearing aids
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/77—Design aspects, e.g. CAD, of hearing aid tips, moulds or housings

Definitions

  • the present invention relates to a hearing device with an electrical component into which a first and a second electromagnetic interference component can be coupled using a given electromagnetic interference field. Moreover, the present invention relates to a method for designing a hearing device by providing a virtual electrical component of the hearing device, simulating an electromagnetic interference field and determining a first and a second electromagnetic interference component, which are coupled by the electromagnetic interference field in the virtual electrical component.
  • a hearing device is understood to mean any sound-emitting device that can be worn in or on the ear or on the head, in particular a hearing aid, a headset, headphones and the like.
  • Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired.
  • different types of hearing aids 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), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external receiver
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • 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.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, 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. B. miniature speakers, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid.
  • a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed.
  • a signal processing unit 3 which is also integrated in the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier.
  • the power supply of the hearing device and in particular the signal processing unit 3 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5
  • ITE hearing aids Due to the individual anatomy of the ear, the construction of ITE hearing aids must be specific to each user. The worker in the production is responsible for the mechanical adaptation (construction of the individual hearing aid) and the acoustic adjustment (aligning the receiver in the shell until no acoustic feedback is perceived more).
  • Components that belong to the receiving device of an inductive wireless transmission of data from another hearing aid, a relay station, a programming device or a remote control are integrated on the faceplate and thus already physically adapted. Since both maximum transmission power and reception sensitivity are limited in hearing aids, due to the resulting low level of the useful signal at the receiver, very low-power sources of interference can massively influence the transmission quality. Sources of interference are z. B. the inductors clocked voltage regulator, semiconductor devices or supply and output lines practically all clocked electronic Circuits. In the hearing aid comes as a further source of interference of the hearing aid listener added.
  • the prior art now includes a method for producing the hearing aid shells, in which first performed after scanning the ear impressions in a computer-aided design process, the detailed structure of the hearing aid virtually and then the shell can be mechanically constructed by an SLA machine.
  • the ability to use components in the hearing aid individually you gain space and can thus reduce the design of the hearing aid.
  • shielding of the interference source is familiar.
  • electrically conductive materials are used such.
  • EP 1 898 673 A2 a computerized method for the construction of ITE hearing aids.
  • the hearing aid components are placed on the basis of collision clouds.
  • Each collision cloud represents the extent of the physical influence of a certain property of the component on another component.
  • the object of the present invention is to further or better reduce interference couplings in a hearing device.
  • the hearing device and in particular a hearing aid with its components is designed so that the electromagnetic interference field acts symmetrically on a component in question, with the coupled-in, symmetrical interference components then cancel as far as possible.
  • the electromagnetic interference field acts symmetrically on a component in question, with the coupled-in, symmetrical interference components then cancel as far as possible.
  • a symmetry of the disturbing effects is artificially generated.
  • the electrical component is an antenna.
  • Antennas are naturally very susceptible to electromagnetic fields, which is why noise reduction has a very significant effect on this.
  • electrical components can also be, for example, signal lines or other metal components which act unintentionally as antennas.
  • the antenna can be realized as a coil.
  • the interference field is asymmetrical with respect to the coil, several parameters can be changed on the coil in order to achieve a symmetrical interference effect in the coil.
  • the winding density, the winding arrangement and / or the core of the coil can be made asymmetrical.
  • completely different parameters are available with regard to the coil, which can be changed to optimize the noise compensation.
  • the hearing device has a predetermined shell for carrying in the auditory canal, wherein in the design of the electrical component and / or in the arrangement of the compensation component, the geometry of the shell is taken into account.
  • a predetermined shell for carrying in the auditory canal, wherein in the design of the electrical component and / or in the arrangement of the compensation component, the geometry of the shell is taken into account.
  • an individual coil with specific asymmetry can be used for each individual hearing aid shell.
  • the compensation component has a shielding plate. With such a shield plate, an interference field can be effectively changed.
  • the compensation component may comprise an electronic component.
  • an electronic component already present in the hearing device or the hearing device eg. As microphone, in addition to the formation of an interference field can be used.
  • collision clouds are point clouds that are determined by measurements, simulations, etc., brought into a corresponding file format (STL, etc.) and then placed in the design software around the virtual component. A certain other component must not penetrate this cloud if the disturbance is too great to ensure proper operation. Relative angle changes between components can alter the effects and thus the size and shape of the collision clouds. If an analytical solution exists, it would be conceivable to connect the design software with a simulation software (finite element method, etc.) simulating electromagnetic interactions to calculate collision clouds in real time. Strong interference couplings of the individual components (corresponds to large collision clouds) also require a large distance between coil and components, so that sufficient functionality is guaranteed.
  • the field line profile of the radiated electrical and magnetic interference fields of a component depends on the shape and the material properties of the corresponding current-carrying or electrically charged parts and of metallic or magnetic components in their vicinity.
  • the interference effect of the magnetic field on the receiving antenna depends on the one hand on the amplitude, on the other hand on the direction of the magnetic field with respect to the orientation of the antenna. Often, even with suitable shielding measures, it is not possible to To reduce the amplitude of the interference field at the location of the antenna so far that sufficient functionality is ensured.
  • the interference of the magnetic field in the receiving antenna can then be further reduced by using geometric arrangements in which a symmetrical coupling of the field lines takes place and thereby largely extinguish the interference currents induced in the coil.
  • the radiation characteristics of the individual hearing device components can already be taken into account in the virtual construction of the hearing device in the design software. Antenna and hearing aid components are virtually placed so that the induced interference currents compensate as best as possible due to symmetry effects. Through skillful geometric combination of the components full functionality can be achieved with minimal device design.
  • the antenna could connect the antenna to the optimally aligned interfering component (eg printed circuit board) (eg holder). In doing so one uses the knowledge about the field courses of the source of interference and searches for a compact positioning of the components to each other. These two fixed components can then be placed as a unit on the faceplate during assembly.
  • the optimally aligned interfering component eg printed circuit board
  • the receiving antenna can be geometrically adapted to the external interference field of the hearing aid components that compensate for induced by field coupling interference currents in the antenna.
  • different design geometries can already be available in the design software, which can be selected.
  • the interference of the components in relation to different coil geometries can be calculated and visualized using collision clouds.
  • the ideal coil geometry can be used with the smallest possible hearing aid design for each individual ITE hearing aid.
  • the design software could be combined with a simulation software to calculate the ideal coil geometry with the lowest possible interference and to transmit this geometry data directly to the production workshops.
  • the simulation software can be used, for example, to simulate which interference components arrive in a neighboring coil when a receiver is in operation.
  • a further development of the system would be to calculate the position of the components completely automatically.
  • Many design software already many hearing aid-specific semi-automatic mechanisms are possible, such.
  • FIG. 2 and 3 a known positioning method briefly addressed.
  • the receiving antenna is already made before installation of the hearing aid together with the strongest source of interference, and a mutual positioning is adjusted for minimal interference coupling.
  • a virtual listener 10 radiates a magnetic field 11.
  • the source of interference may also be, for example, a printed circuit board, a hybrid circuit or any other electronic component.
  • the magnetic field 11 causes in one electrical component, here an adjacent antenna 12, interference couplings.
  • the interference couplings are determined by the simulation software.
  • the virtual coil 12 can move according to the arrows in all directions.
  • the adjustment is preferably carried out by placing the coil at local zeros of the electrical or magnetic interference field 11 or at positions where it comes due to symmetrical coupling to a compensation of the noise components or induced interference currents.
  • the coupling into the antenna or coil 12 is recorded by measurement.
  • the position of the antenna is optimized until the minimum coupling is achieved.
  • the resulting position of the antenna with respect to the source of interference is then firmly fixed by suitable measures (adhesive, holder).
  • the antenna interference source combination can then be installed as a single component optimized for minimal interference coupling in production. Thus, both quality and yield in manufacturing can be improved.
  • the receiving coil 12 can be placed in local zeroes of the electrical or magnetic interference field or at positions in which it comes due to symmetrical coupling to a compensation of the induced interference currents.
  • the coupling into the antenna is visualized by collision clouds or calculated with a simulation software that is connected to the design software.
  • the in FIG. 2 shown geometric balance between receiver coil 12 and source of interference (listener 10) can be optimized in the design software until minimal interference coupling is achieved. As a result, full functionality can be achieved with minimal device design.
  • the antenna 12 is arranged symmetrically to the axis, which is given by the orientation of the magnet in the handset 10.
  • the interference field 11 of the receiver 10 is deformed by a circuit board 13 with metallization so that the interference in the antenna 12 increases by unbalanced coupling.
  • the field deformation according to FIG. 5 compensated.
  • the coupling into the antenna 12 is again symmetrical (left and right interference component are equal in magnitude) and the induced interference currents compensate each other.
  • the position and geometry of the compensation plate 14 or the compensation plates can be quickly calculated with the simulation software for the electromagnetic coupling, which is connected to the design software.
  • ITE hearing aid 15 has an individually shaped hearing device shell 16. This is closed by a faceplate 17.
  • the components of the example of FIG. 4 arranged, namely the handset 10, the antenna 12 and the circuit board 13.
  • a microphone 18 located in the ITE hearing aid 15 is a microphone 18 at a position that forms the radiated from the receiver 10 magnetic field so that compensated in the antenna 12 induced interference currents. Because of this field interference by the microphone, an additional component (such as the compensation plate 14 of FIG. 5 ) and the small space available in the hearing aid can be used optimally for other hearing aid components.
  • the interference by the magnetic field in the receiving antenna 12 can be further reduced that geometric arrangements are used in which a symmetrical coupling of the field lines takes place and thereby largely extinguished in the coil induced interference currents.
  • the radiation characteristics of the individual hearing device components can already be taken into account in the virtual construction of the hearing device in the design software.
  • the antenna and hearing aid components are virtually placed in such a way that due to symmetry effects, the induced interference currents compensate as best as possible.
  • the optimally aligned connection between the antenna 12 and a noise component (meaning the component with the greatest potential for interference) on the one hand would increase the quality of the faceplate 17 and on the other hand support a more compact design and thus smaller terminals.
  • the receiving antenna 12 itself can be geometrically designed so that compensate for asymmetrical interference field 11, the resulting induced noise currents in the antenna.
  • Embodiments for this purpose are in the FIGS. 7 to 10 played.
  • FIG. 7 a coil antenna 12 having a cylindrical core 19 and turns 20.
  • the density of the turns, ie the winding density on the core 19 increases FIG. 7 to the right.
  • the interference field 11 has a corresponding field gradient in the coil direction on. Ie. the influence of the interference field 11 is lower in the left part of the coil than in the right part of the coil. In order to achieve a symmetry of the Störstromkomponenten, therefore, the winding density in the right part of the coil is lower than in the left part.
  • the winding 20 on the core 19 according to FIG. 8 is arranged asymmetrically.
  • the windings 20 are disposed on the left side of the core 19, but not on the right side.
  • the strong interference of the interference field 11 on the right side has less effect and is approximately as effective as the influence on the left side.
  • Symmetrical interference components in an inhomogeneous interference field 11 can according to FIG. 9 also be obtained by the spool core 19 is designed asymmetrically.
  • the core 19 is cone-shaped.
  • the measures according to the FIGS. 7 to 9 be combined.
  • the conical core 19 may be provided with an asymmetrical winding in order to compensate for the differently directed interference components, as shown in FIG. 10 is shown.
  • Different design geometries can already be available in the design software, which can then be selected as needed.
  • the perturbation of the components in relation to different coil geometries can be visualized by means of collision clouds and the ideal coil geometry can be used for the smallest possible hearing aid design in the production with an individual shell.
  • the design software can be combined with the simulation software for the electromagnetic coupling, depending on the placement of the other components of a hearing aid to calculate the ideal coil geometry with the lowest interference coupling. This makes it possible to find a hearing aid shell with the ideal combination of geometric arrangement of the hearing aid components and antenna coil for each individual anatomy of the ear.

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Abstract

The device has an electrical component i.e. antenna (12), in which two electromagnetic interference parts are couplable with a predetermined electromagnetic interference field (11). The electrical component is asymmetrically designed and/or a compensation component i.e. thin, metallic compensation sheet (14) or microphone, is arranged on the electrical component, so that the interference parts are mutually compensated to a large extent. The antenna is realized by a coil, which includes a cylindrical core. The compensation component includes a shroud and an electronic component. An independent claim is also included for a method for designing a hearing device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung mit einer elektrischen Komponente, in die mit einem gegebenen elektromagnetischen Störfeld ein erster und ein zweiter elektromagnetischer Störanteil einkoppelbar ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Entwerfen einer Hörvorrichtung durch Bereitstellen einer virtuellen elektrischen Komponente der Hörvorrichtung, Simulieren eines elektromagnetischen Störfelds und Ermitteln eines ersten und eines zweiten elektromagnetischen Störanteils, die durch das elektromagnetische Störfeld in die virtuelle elektrische Komponente eingekoppelt werden. Unter einer Hörvorrichtung wird hier jedes im oder am Ohr bzw. am Kopf tragbare schallausgebende Gerät verstanden, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen.The present invention relates to a hearing device with an electrical component into which a first and a second electromagnetic interference component can be coupled using a given electromagnetic interference field. Moreover, the present invention relates to a method for designing a hearing device by providing a virtual electrical component of the hearing device, simulating an electromagnetic interference field and determining a first and a second electromagnetic interference component, which are coupled by the electromagnetic interference field in the virtual electrical component. A hearing device is understood to mean any sound-emitting device that can be worn in or on the ear or on the head, in particular a hearing aid, a headset, headphones and the like.

Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (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. 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 aids 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), e.g. 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. 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 Schallempfänger, 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. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer. The input transducer is usually a sound receiver, 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. B. miniature speakers, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized. The amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This basic structure is in FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid. In a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear, one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed. A signal processing unit 3, which is also integrated in the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them. The output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal. The sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier. The power supply of the hearing device and in particular the signal processing unit 3 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5

Der Bau von IdO-Hörgeräten muss bedingt durch die individuelle Anatomie des Ohrs spezifisch für jeden Nutzer erfolgen. Der Arbeiter in der Produktion ist außer für die mechanische Anpassung (Bau des individuellen Hörgeräts) auch für die akustische Anpassung verantwortlich (Ausrichten des Hörers in der Schale bis keine akustische Rückkopplung mehr wahrzunehmen ist).Due to the individual anatomy of the ear, the construction of ITE hearing aids must be specific to each user. The worker in the production is responsible for the mechanical adaptation (construction of the individual hearing aid) and the acoustic adjustment (aligning the receiver in the shell until no acoustic feedback is perceived more).

Komponenten, die zur Empfangseinrichtung einer induktiven drahtlosen Übertragung von Daten von einem anderen Hörgerät, einer Relais-Station, einem Programmiergerät oder einer Fernbedienung gehören, sind auf dem Faceplate integriert und somit schon physikalisch angepasst. Da in Hörgeräten sowohl maximale Sendeleistung als auch Empfangsempfindlichkeit begrenzt sind, können aufgrund des daraus resultierenden geringen Pegels des Nutzsignals am Empfänger schon sehr leistungsarme Störquellen die Übertragungsqualität massiv beeinflussen. Störquellen sind z. B. die Induktivitäten getakteter Spannungsregler, Halbleiterbauteile oder Versorgungs- und Ausgangsleitungen praktisch aller getakteter elektronischer Schaltkreise. Im Hörgerät kommt als weitere Störquelle der Hörgeräte-Hörer hinzu. Alle physikalischen Restriktionen (Wirbelstromverluste der Batterie, Hybridschaltkreis etc.; Störstrahlung von Leitungen, Hybridschaltkreis etc.) der Antenne werden beispielsweise durch die feste Positionierung auf dem Faceplate eingehalten. Dadurch wächst allerdings die minimal notwendige Fläche bzw. der Platzbedarf auf dem Faceplate. Außerdem wird häufig je nach individueller Anatomie der Ohrkanäle der verfügbare Raum im Ohrkanal nicht optimal ausgenutzt. Die feste Positionierung der Komponenten auf dem Faceplate erfolgt von Hand und birgt zusätzlich große Ungenauigkeiten bei den geometrischen Verhältnissen (Abstände, Winkel) zwischen der Antenne und den störenden Komponenten, die bei dem Design berücksichtigt werden muss.Components that belong to the receiving device of an inductive wireless transmission of data from another hearing aid, a relay station, a programming device or a remote control are integrated on the faceplate and thus already physically adapted. Since both maximum transmission power and reception sensitivity are limited in hearing aids, due to the resulting low level of the useful signal at the receiver, very low-power sources of interference can massively influence the transmission quality. Sources of interference are z. B. the inductors clocked voltage regulator, semiconductor devices or supply and output lines practically all clocked electronic Circuits. In the hearing aid comes as a further source of interference of the hearing aid listener added. All physical restrictions (eddy current losses of the battery, hybrid circuit, etc., interference of cables, hybrid circuit, etc.) of the antenna are maintained, for example, by the fixed positioning on the faceplate. As a result, however, the minimum space required or the space required on the faceplate grows. In addition, the available space in the ear canal is often not optimally utilized depending on the individual anatomy of the ear canals. The fixed positioning of the components on the faceplate is done by hand and also involves large inaccuracies in the geometric relationships (distances, angles) between the antenna and the interfering components, which must be taken into account in the design.

Zum Stand der Technik gehört mittlerweile ein Verfahren zur Herstellung der Hörgeräteschalen, bei denen zuerst nach einem Scannen der Ohrabdrücke in einem rechnergestützten Konstruktionsprozess der detaillierte Aufbau der Hörgeräte virtuell erfolgen und danach die Schale durch eine SLA-Maschine mechanisch aufgebaut werden kann. Durch die Möglichkeit, Komponenten im Hörgerät individuell einsetzen zu können, gewinnt man Platz und kann somit die Bauform des Hörgeräts verkleinern.The prior art now includes a method for producing the hearing aid shells, in which first performed after scanning the ear impressions in a computer-aided design process, the detailed structure of the hearing aid virtually and then the shell can be mechanically constructed by an SLA machine. The ability to use components in the hearing aid individually, you gain space and can thus reduce the design of the hearing aid.

Zur Vermeidung oder Reduzierung von Störeinkopplungen ist neben dem Wählen eines möglichst großen Abstands zu der Störquelle ein Schirmen der Störquelle geläufig. Zur Schirmung werden in der Regel elektrisch leitfähige Materialien eingesetzt wie z. B. µ-Metall.In order to avoid or reduce interference couplings, in addition to selecting the greatest possible distance to the source of interference, shielding of the interference source is familiar. For shielding usually electrically conductive materials are used such. B. μ-metal.

Aus der nachveröffentlichten Anmeldung mit dem internen Aktenzeichen 200808133 ist ein Verfahren zur Verminderung von Störeffekten bei der drahtlosen Datenübertragung in Hörgeräteapplikationen bekannt. Dabei wird die Empfangsantenne bereits vor der Montage des Hörgeräts zusammen mit der stärksten Störquelle gefertigt und durch gegenseitige Positionierung auf minimale Störeinkopplung abgeglichen.From the post-published application with the internal file reference 200808133 a method for reducing interference effects in the wireless data transmission in hearing aid applications is known. In this case, the receiving antenna is already made prior to installation of the hearing aid together with the strongest source of interference and matched by mutual positioning for minimal interference coupling.

Weiterhin beschreibt das Dokument EP 1 898 673 A2 ein rechnergestütztes Verfahren zur Konstruktion von IdO-Hörgeräten. Dabei werden die Hörgerätekomponenten anhand von Kollisionswolken platziert. Jede Kollisionswolke repräsentiert dabei das Ausmaß des physikalischen Einflusses einer bestimmten Eigenschaft der Komponente auf eine andere Komponente.Furthermore, the document describes EP 1 898 673 A2 a computerized method for the construction of ITE hearing aids. The hearing aid components are placed on the basis of collision clouds. Each collision cloud represents the extent of the physical influence of a certain property of the component on another component.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Störeinkopplungen bei einer Hörvorrichtung weiter oder besser zu reduzieren.The object of the present invention is to further or better reduce interference couplings in a hearing device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Hörvorrichtung mit einer elektrischen Komponente, in die mit einem vorgegebenen elektromagnetischen Störfeld ein erster und ein zweiter elektromagnetischer Störanteil einkoppelbar sind, wobei

  • die elektrische Komponente derart unsymmetrisch ausgebildet und/oder
  • eine Kompensationskomponente an der elektrischen Komponente derart angeordnet ist,
dass sich der erste und der zweite Störanteil gegenseitig weitestgehend kompensieren.According to the invention, this object is achieved by a hearing device having an electrical component into which a first and a second electromagnetic interference component can be coupled with a predetermined electromagnetic interference field, wherein
  • the electrical component is so asymmetrical and / or
  • a compensation component is arranged on the electrical component such
that the first and the second interference component compensate each other as far as possible.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Entwerfen einer Hörvorrichtung durch

  • Bereitstellen einer virtuellen elektrischen Komponente der Hörvorrichtung,
  • Simulieren eines elektromagnetischen Störfelds und
  • Ermitteln eines ersten und eines zweiten elektromagnetischen Störanteils, die durch das elektromagnetische Störfeld in die virtuelle elektrische Komponente eingekoppelt werden, wobei
  • die virtuelle elektrische Komponente derart unsymmetrisch ausgebildet und/oder
  • eine virtuelle Kompensationskomponente an der virtuellen elektrischen Komponente derart angeordnet wird,
dass sich der erste und der zweite Störanteil gegenseitig kompensieren.In addition, a method for designing a hearing device is provided according to the invention
  • Providing a virtual electrical component of the hearing device,
  • Simulating an electromagnetic interference field and
  • Determining a first and a second electromagnetic interference component, which are coupled by the electromagnetic interference field in the virtual electrical component, wherein
  • the virtual electrical component is formed asymmetrically and / or
  • a virtual compensation component is placed on the virtual electrical component such
that the first and the second interference component compensate each other.

In vorteilhafter Weise wird die Hörvorrichtung und insbesondere ein Hörgerät mit seinen Bauteilen so gestaltet, dass das elektromagnetische Störfeld symmetrisch auf eine fragliche Komponente einwirkt, wobei sich die eingekoppelten, symmetrischen Störanteile dann weitestgehend aufheben. Zur Reduktion der Störungen wird also künstlich eine Symmetrie der Störwirkungen generiert.Advantageously, the hearing device and in particular a hearing aid with its components is designed so that the electromagnetic interference field acts symmetrically on a component in question, with the coupled-in, symmetrical interference components then cancel as far as possible. In order to reduce the disturbances, a symmetry of the disturbing effects is artificially generated.

Vorzugsweise ist die elektrische Komponente eine Antenne. Antennen sind naturgemäß gegenüber elektromagnetischen Feldern sehr störempfindlich, weswegen sich diesbezüglich Störreduktionen sehr deutlich auswirken. Darüber hinaus können elektrische Komponenten aber auch beispielsweise Signalleitungen oder andere Metallkomponenten sein, die ungewollt als Antenne wirken.Preferably, the electrical component is an antenna. Antennas are naturally very susceptible to electromagnetic fields, which is why noise reduction has a very significant effect on this. In addition, however, electrical components can also be, for example, signal lines or other metal components which act unintentionally as antennas.

Insbesondere kann die Antenne als Spule realisiert sein. Ist das Störfeld in Bezug auf die Spule unsymmetrisch, so können an der Spule mehrere Parameter verändert werden, um in der Spule eine symmetrische Störwirkung zu erzielen. Vorzugsweise kann beispielsweise die Wicklungsdichte, die Wicklungsanordnung und/oder der Kern der Spule unsymmetrisch gestaltet werden. Damit stehen hinsichtlich der Spule vollkommen unterschiedliche Parameter zur Verfügung, die zur Optimierung der Störkompensation verändert werden können.In particular, the antenna can be realized as a coil. If the interference field is asymmetrical with respect to the coil, several parameters can be changed on the coil in order to achieve a symmetrical interference effect in the coil. Preferably, for example, the winding density, the winding arrangement and / or the core of the coil can be made asymmetrical. Thus, completely different parameters are available with regard to the coil, which can be changed to optimize the noise compensation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hörvorrichtung eine vorgegebene Schale zum Tragen im Gehörgang auf, wobei bei der Gestaltung der elektrischen Komponente und/oder bei der Anordnung der Kompensationskomponente die Geometrie der Schale berücksichtigt wird. Damit kann beispielsweise für jede individuelle Hörgeräteschale eine individuelle Spule mit spezifischer Unsymmetrie eingesetzt werden.According to a preferred embodiment, the hearing device has a predetermined shell for carrying in the auditory canal, wherein in the design of the electrical component and / or in the arrangement of the compensation component, the geometry of the shell is taken into account. Thus, for example, an individual coil with specific asymmetry can be used for each individual hearing aid shell.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Kompensationskomponente ein Schirmblech auf. Mit einem derartigen Schirmblech lässt sich ein Störfeld wirksam verändern.In a further embodiment, the compensation component has a shielding plate. With such a shield plate, an interference field can be effectively changed.

Alternativ oder zusätzlich kann die Kompensationskomponente eine Elektronikkomponente aufweisen. Insbesondere kann so ein ohnehin in der Hörvorrichtung bzw. dem Hörgerät vorhandenes Elektronikbauteil, z. B. Mikrofon, zusätzlich zur Formung eines Störfelds verwendet werden.Alternatively or additionally, the compensation component may comprise an electronic component. In particular, such an electronic component already present in the hearing device or the hearing device, eg. As microphone, in addition to the formation of an interference field can be used.

Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

FIG 1
den schematischen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik;
FIG 2
eine Grafik zum geometrischen Abgleich von Störquelle und Empfangsantenne;
FIG 3
eine Prinzipskizze zu einer symmetrischen Einkopp- lung;
FIG 4
eine Skizze zur unsymmetrischen "Feldverbiegung" durch eine Metallisierung einer Leiterplatte;
FIG 5
eine Skizze zur erfindungsgemäßen Kompensation der Feldunsymmetrie durch ein Metallblech;
FIG 6
den Einsatz von Hörgerätekomponenten zur Kompensation der Unsymmetrie der Störfeldeinkopplung;
FIG 7
die Variation der Wicklungsdichte einer Antenne in einem inhomogenen Störfeld;
FIG 8
eine unsymmetrische Wicklung der Antenne in dem inho- mogenen Störfeld;
FIG 9
einen unsymmetrischen Spulenkern der Antenne in dem inhomogenen Störfeld und
FIG 10
eine Kombination von Kern- und Wicklungsunsymmetrie der Antenne in dem inhomogenen Störfeld.
The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1
the schematic structure of a hearing aid according to the prior art;
FIG. 2
a graphic for the geometric adjustment of the interference source and the receiving antenna;
FIG. 3
a schematic diagram of a symmetrical coupling;
FIG. 4
a sketch for asymmetrical "field bending" by a metallization of a circuit board;
FIG. 5
a sketch for the invention compensation of Feldunsymmetrie by a metal sheet;
FIG. 6
the use of hearing aid components to compensate for the unbalance of Störfeldeinkopplung;
FIG. 7
the variation of the winding density of an antenna in an inhomogeneous interference field;
FIG. 8
an asymmetrical winding of the antenna in the inhomogeneous interference field;
FIG. 9
an asymmetrical coil core of the antenna in the inhomogeneous interference field and
FIG. 10
a combination of core and coil unbalance of the antenna in the inhomogeneous noise field.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.

Beim Platzieren der Komponenten in einem Hörgerät müssen die physikalischen Restriktionen bezüglich der Störeinkopplung eingehalten werden. Dies kann durch so genannte Kollisionswolken einer Konstruktions-Software erfolgen. Diese Kollisionswolken sind Punktewolken, die durch Messungen, Simulationen etc. ermittelt, in ein entsprechendes File-Format gebracht (STL etc.) und anschließend in der Konstruktions-Software um das virtuelle Bauteil gelegt werden. Ein bestimmtes anderes Bauteil darf in dieser Wolke nicht eindringen, wenn der Störeinfluss zu groß ist, um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Durch relative Winkeländerungen zwischen Bauteilen können sich die Einflüsse und somit auch die Größe und Form der Kollisionswolken verändern. Sofern eine analytische Lösung existiert, wäre es vorstellbar, die Konstruktions-Software mit einer Simulationssoftware (Finite-Elemente-Methode etc.), welche elektromagnetische Wechselwirkungen simuliert, zu verbinden, um Kollisionswolken in Echtzeit zu berechnen. Starke Störeinkopplungen der einzelnen Komponenten (entspricht großen Kollisionswolken) setzen auch großen Abstand zwischen Spule und Komponenten voraus, damit noch ausreichende Funktionalität gewährleistet ist.When placing the components in a hearing aid, the physical restrictions on the interference coupling must be observed. This can be done by so-called collision clouds of a design software. These collision clouds are point clouds that are determined by measurements, simulations, etc., brought into a corresponding file format (STL, etc.) and then placed in the design software around the virtual component. A certain other component must not penetrate this cloud if the disturbance is too great to ensure proper operation. Relative angle changes between components can alter the effects and thus the size and shape of the collision clouds. If an analytical solution exists, it would be conceivable to connect the design software with a simulation software (finite element method, etc.) simulating electromagnetic interactions to calculate collision clouds in real time. Strong interference couplings of the individual components (corresponds to large collision clouds) also require a large distance between coil and components, so that sufficient functionality is guaranteed.

Der Feldlinienverlauf der abgestrahlten elektrischen und magnetischen Störfelder einer Komponente hängt mit der Form und den Materialeigenschaften der entsprechenden stromdurchflossenen bzw. elektrisch geladenen Teile sowie von metallischen bzw. magnetischen Komponenten in ihrer Nähe ab. Der Störeinfluss des Magnetfelds auf die Empfangsantenne hängt einerseits von der Amplitude, andererseits von der Richtung des Magnetfelds in Bezug auf die Ausrichtung der Antenne ab. Oftmals gelingt es selbst durch geeignete Schirmmaßnahmen nicht, die Amplitude des Störfelds am Ort der Antenne so weit zu verringern, dass eine ausreichende Funktionalität gewährleistet ist. Die Störeinkopplung des Magnetfelds in die Empfangsantenne kann dann dadurch weiter verringert werden, dass geometrische Anordnungen verwendet werden, bei denen eine symmetrische Einkopplung der Feldlinien stattfindet und sich dadurch die in die Spule induzierten Störströme weitgehend auslöschen.The field line profile of the radiated electrical and magnetic interference fields of a component depends on the shape and the material properties of the corresponding current-carrying or electrically charged parts and of metallic or magnetic components in their vicinity. The interference effect of the magnetic field on the receiving antenna depends on the one hand on the amplitude, on the other hand on the direction of the magnetic field with respect to the orientation of the antenna. Often, even with suitable shielding measures, it is not possible to To reduce the amplitude of the interference field at the location of the antenna so far that sufficient functionality is ensured. The interference of the magnetic field in the receiving antenna can then be further reduced by using geometric arrangements in which a symmetrical coupling of the field lines takes place and thereby largely extinguish the interference currents induced in the coil.

Die Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Hörgerätekomponenten können bereits beim virtuellen Bau des Hörgeräts in der Konstruktions-Software berücksichtigt werden. Antenne und Hörgerätekomponenten werden virtuell so platziert, dass sich aufgrund von Symmetrieeffekten die induzierten Störströme bestmöglich kompensieren. Durch geschickte geometrische Kombination der Komponenten kann dadurch volle Funktionalität bei minimaler Gerätebauform erreicht werden.The radiation characteristics of the individual hearing device components can already be taken into account in the virtual construction of the hearing device in the design software. Antenna and hearing aid components are virtually placed so that the induced interference currents compensate as best as possible due to symmetry effects. Through skillful geometric combination of the components full functionality can be achieved with minimal device design.

Um die Ungenauigkeit durch die Handbauweise bei dem Design der Faceplates abzufangen, könnte man anstatt des Einsatzes von Schirmungen und/oder Sicherheitsabständen die Antenne mit der optimal ausgerichteten Störkomponente (z. B. Leiterplatte) verbinden (z. B. Halter). Dabei nutzt man das Wissen über die Feldverläufe der Störquelle und sucht eine kompakte Positionierung der Komponenten zueinander. Diese beiden miteinander fixierten Bauteile können dann beim Aufbau als eine Einheit auf dem Faceplate platziert werden.To compensate for the inaccuracy of the design of the faceplates by hand construction, instead of using shields and / or safety distances, one could connect the antenna to the optimally aligned interfering component (eg printed circuit board) (eg holder). In doing so one uses the knowledge about the field courses of the source of interference and searches for a compact positioning of the components to each other. These two fixed components can then be placed as a unit on the faceplate during assembly.

Neben der Platzierung einer vorhandenen Antennenspule an Orten geringster Störeinkopplung kann erfindungsgemäß die Empfangsantenne geometrisch so an das äußere Störfeld der Hörgerätekomponenten angepasst werden, dass sich die durch Feldeinkopplung induzierten Störströme in der Antenne kompensieren. Hierzu können in der Konstruktionssoftware bereits verschiedene Spulengeometrien zur Verfügung stehen, die ausgewählt werden können. Der Störeinfluss der Komponenten in Bezug auf verschiedene Spulengeometrien kann rechnerisch ermittelt und anhand von Kollisionswolken visualisiert werden. Dadurch kann für jedes individuelle IdO-Hörgerät die ideale Spulengeometrie bei kleinstmöglicher Hörgerätebauform verwendet werden. Sofern eine analytische Lösung existiert, könnte - wie erwähnt - die Konstruktionssoftware mit einer Simulationssoftware kombiniert werden, um die jeweils ideale Spulengeometrie mit geringster Störeinkopplung zu berechnen und diese Geometriedaten direkt an die Produktionswerkstätten zu übermitteln. Mit der Simulationssoftware kann beispielsweise simuliert werden, welche Störanteile bei Betrieb eines Hörers in einer benachbarten Spule ankommen.In addition to the placement of an existing antenna coil in locations of least interference, according to the invention, the receiving antenna can be geometrically adapted to the external interference field of the hearing aid components that compensate for induced by field coupling interference currents in the antenna. For this purpose, different design geometries can already be available in the design software, which can be selected. The interference of the components in relation to different coil geometries can be calculated and visualized using collision clouds. Thereby The ideal coil geometry can be used with the smallest possible hearing aid design for each individual ITE hearing aid. As far as an analytical solution exists, the design software could be combined with a simulation software to calculate the ideal coil geometry with the lowest possible interference and to transmit this geometry data directly to the production workshops. The simulation software can be used, for example, to simulate which interference components arrive in a neighboring coil when a receiver is in operation.

Eine Weiterentwicklung des Systems bestünde darin, die Position der Komponenten vollständig automatisch zu berechnen. Bei mancher Konstruktions-Software sind bereits viele hörgerätespezifische Halbautomatismen möglich, wie z. B. die Platzierung der Mikrofone nach akustischen Restriktionen. Würde die automatische Positionierung die Feldeinkopplungen der Störkomponente, die möglichen Spulengeometrien, alle akustischen Restriktionen, nutzerspezifische Parameter und alle weiteren Hörgerätespezifikationen berücksichtigen, könnten optimale Positionen für jede einzelne Komponente berechnet werden. Die Daten könnten dann zusätzlich später im Aufbau der Geräte für eine automatische Positionierung genützt werden.A further development of the system would be to calculate the position of the components completely automatically. Many design software already many hearing aid-specific semi-automatic mechanisms are possible, such. As the placement of microphones to acoustic restrictions. If automatic positioning were to take into account the field interferences of the interfering component, the possible coil geometries, all acoustic restrictions, user-specific parameters and all other hearing device specifications, optimal positions for each individual component could be calculated. The data could then additionally be used later in the design of the devices for automatic positioning.

Um erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele besser zu verstehen, wird zunächst anhand der FIG 2 und 3 ein bekanntes Positionierverfahren kurz angesprochen. Die Empfangsantenne wird bereits vor Montage des Hörgeräts zusammen mit der stärksten Störquelle gefertigt, und eine gegenseitige Positionierung wird auf minimale Störeinkopplung abgeglichen. In dem Beispiel von FIG 2 strahlt ein virtueller Hörer 10 ein Magnetfeld 11 ab. Bei der Störquelle kann es sich ebenso beispielsweise um eine Leiterplatte, einen Hybridschaltkreis oder ein sonstiges elektronisches Bauteil handeln. Das Magnetfeld 11 bewirkt in einer elektrischen Komponente, hier einer benachbarten Antenne 12, Störeinkopplungen. Die Störeinkopplungen werden durch die Simulationssoftware ermittelt. Um eine möglichst geringe Störeinkopplung zu erzielen, lässt sich die virtuelle Spule 12 gemäß den eingezeichneten Pfeilen in alle Raumrichtungen bewegen.In order to better understand embodiments of the invention, will first be based on the FIG. 2 and 3 a known positioning method briefly addressed. The receiving antenna is already made before installation of the hearing aid together with the strongest source of interference, and a mutual positioning is adjusted for minimal interference coupling. In the example of FIG. 2 A virtual listener 10 radiates a magnetic field 11. The source of interference may also be, for example, a printed circuit board, a hybrid circuit or any other electronic component. The magnetic field 11 causes in one electrical component, here an adjacent antenna 12, interference couplings. The interference couplings are determined by the simulation software. To one as possible To achieve low interference, the virtual coil 12 can move according to the arrows in all directions.

Der Abgleich erfolgt bevorzugt durch Platzierung der Spule an lokalen Nullstellen des elektrischen bzw. magnetischen Störfelds 11 oder an Positionen, bei denen es aufgrund symmetrischer Einkopplung zu einer Kompensation der Störanteile bzw. induzierten Störströme kommt. Die Einkopplung in die Antenne bzw. Spule 12 wird messtechnisch aufgenommen. Die Position der Antenne wird so lange optimiert, bis die minimale Einkopplung erreicht wird. Die resultierende Position der Antenne bezüglich der Störquelle wird dann durch geeignete Maßnahmen (Kleber, Halterung) fest fixiert. Die Antennen-Störquellen-Kombination kann dann als ein einziges auf minimale Störeinkopplung optimiertes Bauteil in der Fertigung eingebaut werden. Somit können sowohl Qualität als auch Ausbeute in der Fertigung verbessert werden.The adjustment is preferably carried out by placing the coil at local zeros of the electrical or magnetic interference field 11 or at positions where it comes due to symmetrical coupling to a compensation of the noise components or induced interference currents. The coupling into the antenna or coil 12 is recorded by measurement. The position of the antenna is optimized until the minimum coupling is achieved. The resulting position of the antenna with respect to the source of interference is then firmly fixed by suitable measures (adhesive, holder). The antenna interference source combination can then be installed as a single component optimized for minimal interference coupling in production. Thus, both quality and yield in manufacturing can be improved.

Beim virtuellen Aufbau des Hörgeräts mit der Konstruktions-software kann die Empfangsspule 12 in lokalen Nullstellen des elektrischen bzw. magnetischen Störfelds oder an Positionen, in denen es aufgrund symmetrischer Einkopplung zu einer Kompensation der induzierten Störströme kommt, platziert werden. Die Einkopplung in die Antenne wird durch Kollisionswolken visualisiert oder mit einer Simulationssoftware, die an die Konstruktions-Software angebunden ist, berechnet. Der in FIG 2 dargestellte geometrische Abgleich zwischen Empfangsspule 12 und Störquelle (Hörer 10) kann in der Konstruktions-Software so lange optimiert werden, bis minimale Störeinkopplung erreicht wird. Dadurch kann volle Funktionalität bei minimaler Gerätebauform erreicht werden.In the virtual construction of the hearing aid with the design software, the receiving coil 12 can be placed in local zeroes of the electrical or magnetic interference field or at positions in which it comes due to symmetrical coupling to a compensation of the induced interference currents. The coupling into the antenna is visualized by collision clouds or calculated with a simulation software that is connected to the design software. The in FIG. 2 shown geometric balance between receiver coil 12 and source of interference (listener 10) can be optimized in the design software until minimal interference coupling is achieved. As a result, full functionality can be achieved with minimal device design.

Die Anwesenheit von anderen elektrischen und magnetischen Komponenten im Hörgerät führt zu einer Feldverbiegung bzw. -verzerrung des Störfelds. Einerseits verschieben sich dadurch lokale Nullstellen des elektrischen bzw. magnetischen Störfelds oder gehen verloren. Anderseits führt die Verbiegung der Feldlinien zu einer Unsymmetrie der Einkopplung in die Empfangsantenne. In beiden Fällen steigt die Störeinkopplung in die Empfangsantenne, da die Störanteile unsymmetrisch sind. Durch Einbringen von zusätzlichen Kompensationsblechen mit metallischen bzw. magnetischen Eigenschaften, die diese Feldverbiegung korrigieren, kann der Störeinfluss verringert werden. Im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 5 wird dies näher erläutert. Zunächst ist in FIG 3 der Fall dargestellt, dass der Hörer 10 ein symmetrisches magnetisches Störfeld 11 produziert. Die Antenne 12 befindet sich so in dem Störfeld 11, dass es zu symmetrischen Einkopplungen kommt. Speziell ist hier die Antenne 12 symmetrisch zu der Achse angeordnet, die durch die Ausrichtung des Magneten im Hörer 10 gegeben ist. In dem Hörgerät wird nun gemäß FIG 4 das Störfeld 11 des Hörers 10 durch eine Leiterplatte 13 mit Metallisierung so verformt, dass der Störeinfluss in der Antenne 12 durch unsymmetrische Einkopplung steigt. Durch zusätzlichen Einsatz eines dünnen metallischen Kompensationsblechs 14 wird die Feldverformung gemäß FIG 5 kompensiert. Dadurch ist die Einkopplung in die Antenne 12 wieder symmetrisch (linker und rechter Störanteil sind betragsmäßig gleich)und die induzierten Störströme kompensieren sich. Position und Geometrie des Kompensationsblechs 14 bzw. der Kompensationsbleche lassen sich mit der Simulationssoftware für die elektromagnetische Einkopplung, die an die Konstruktionssoftware angebunden ist, rasch berechnen.The presence of other electrical and magnetic components in the hearing aid leads to field distortion of the interference field. On the one hand, this shifts local zeros of the electrical or magnetic interference field or is lost. On the other hand, the bending leads the field lines to an asymmetry of the coupling in the receiving antenna. In both cases, the interference coupling increases in the receiving antenna, since the interference components are unbalanced. By introducing additional compensation plates with metallic or magnetic properties that correct this field bending, the interference can be reduced. In connection with the FIGS. 3 to 5 this will be explained in more detail. First is in FIG. 3 the case illustrated that the listener 10 produces a symmetrical magnetic interference field 11. The antenna 12 is located in the interference field 11 so that it comes to symmetrical couplings. Specifically, here the antenna 12 is arranged symmetrically to the axis, which is given by the orientation of the magnet in the handset 10. In the hearing aid is now according to FIG. 4 the interference field 11 of the receiver 10 is deformed by a circuit board 13 with metallization so that the interference in the antenna 12 increases by unbalanced coupling. By additional use of a thin metal compensation plate 14, the field deformation according to FIG. 5 compensated. As a result, the coupling into the antenna 12 is again symmetrical (left and right interference component are equal in magnitude) and the induced interference currents compensate each other. The position and geometry of the compensation plate 14 or the compensation plates can be quickly calculated with the simulation software for the electromagnetic coupling, which is connected to the design software.

Zum Zwecke der Miniaturisierung können anstelle eines Kompensationsblechs auch bereits vorhandene geeignete metallische bzw. magnetische Hörgerätekomponenten (z. B. Mikrofon, Schirmblech) zur Kompensation der Feldunsymmetrie verwendet werden. In dem Beispiel von FIG 6 ist eine derartige Kompensation in einem IdO-Hörgerät 15 realisiert. Das IdO-Hörgerät 15 besitzt eine individuell geformte Hörgeräteschale 16. Diese ist durch ein Faceplate 17 verschlossen. In dem Hörgerät sind die Komponenten des Beispiels von FIG 4 angeordnet, nämlich der Hörer 10, die Antenne 12 und die Leiterplatte 13. Darüber hinaus befindet sich in dem IdO-Hörgerät 15 ein Mikrofon 18 an einer Position, die das vom Hörer 10 abgestrahlte Magnetfeld so formt, dass sich in der Antenne 12 induzierte Störströme kompensieren. Wegen dieser Feldbeeinflussung durch das Mikrofon kann eine zusätzliche Komponente (wie das Kompensationsblech 14 von FIG 5) vermieden und der geringe zur Verfügung stehende Platz im Hörgerät optimal für andere Hörgerätekomponenten genutzt werden.For the purpose of miniaturization, existing metal or magnetic hearing device components (eg microphone, shielding plate) that are already present may be used instead of a compensation plate to compensate the field imbalance. In the example of FIG. 6 If such compensation is realized in an ITE hearing aid 15. The ITE hearing device 15 has an individually shaped hearing device shell 16. This is closed by a faceplate 17. In the hearing aid are the components of the example of FIG. 4 arranged, namely the handset 10, the antenna 12 and the circuit board 13. In addition, located in the ITE hearing aid 15 is a microphone 18 at a position that forms the radiated from the receiver 10 magnetic field so that compensated in the antenna 12 induced interference currents. Because of this field interference by the microphone, an additional component (such as the compensation plate 14 of FIG FIG. 5 ) and the small space available in the hearing aid can be used optimally for other hearing aid components.

Die Störeinkopplung durch das Magnetfeld in die Empfangsantenne 12 kann dadurch weiter verringert werden, dass geometrische Anordnungen verwendet werden, bei denen eine symmetrische Einkopplung der Feldlinien stattfindet und sich dadurch die in die Spule induzierten Störströme weitgehend auslöschen. Die Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Hörgerätekomponenten können bereits beim virtuellen Bau des Hörgeräts in der Konstruktions-Software berücksichtigt werden. Antenne und Hörgerätekomponenten werden dabei virtuell so platziert, dass sich aufgrund von Symmetrieeffekten die induzierten Störströme bestmöglich kompensieren. Durch geschickte geometrische Kombination der Komponenten kann dadurch volle Funktionalität bei minimaler Gerätebaugröße erreicht werden.The interference by the magnetic field in the receiving antenna 12 can be further reduced that geometric arrangements are used in which a symmetrical coupling of the field lines takes place and thereby largely extinguished in the coil induced interference currents. The radiation characteristics of the individual hearing device components can already be taken into account in the virtual construction of the hearing device in the design software. The antenna and hearing aid components are virtually placed in such a way that due to symmetry effects, the induced interference currents compensate as best as possible. Through skillful geometric combination of the components full functionality can be achieved with minimal device size.

Darüber hinaus würde die optimal ausgerichtete Verbindung zwischen der Antenne 12 und einer Störkomponente (sinnvoll die Komponente mit dem größten Störpotential) einerseits die Qualität des Faceplates 17 steigern und andererseits eine kompaktere Bauweise und somit kleinere Endgeräte unterstützen.In addition, the optimally aligned connection between the antenna 12 and a noise component (meaning the component with the greatest potential for interference) on the one hand would increase the quality of the faceplate 17 and on the other hand support a more compact design and thus smaller terminals.

Ferner kann die Empfangsantenne 12 selbst geometrisch so ausgeführt werden, dass sich bei unsymmetrischem Störfeld 11 die resultierenden induzierten Störströme in der Antenne kompensieren. Ausführungsbeispiele hierzu sind in den Figuren 7 bis 10 wiedergegeben. Speziell zeigt FIG 7 eine Spulenantenne 12, die einen zylinderförmigen Kern 19 und Windungen 20 aufweist. Die Dichte der Windungen, d. h. die Wicklungsdichte auf dem Kern 19 nimmt in FIG 7 nach rechts hin ab. Das Störfeld 11 weist einen entsprechenden Feldgradienten in Spulenrichtung auf. D. h. der Einfluss des Störfelds 11 ist im linken Teil der Spule geringer als im rechten Teil der Spule. Um eine Symmetrie der Störstromkomponenten zu erreichen, ist daher die Wicklungsdichte im rechten Teil der Spule geringer als im linken Teil. Der gleiche Kompensationseffekt kann dadurch erzielt werden, dass die Wicklung 20 auf dem Kern 19 gemäß FIG 8 unsymmetrisch angeordnet ist. Speziell sind die Windungen 20 an der linken Seite des Kerns 19 angeordnet, aber nicht auf der rechten Seite. Dadurch wirkt sich der starke Störeinfluss des Störfelds 11 auf der rechten Seite weniger aus und ist in seiner Wirkung in etwa so hoch wie der Einfluss auf der linken Seite. Symmetrische Störanteile in einem inhomogenen Störfeld 11 können gemäß FIG 9 auch dadurch erhalten werden, dass der Spulenkern 19 unsymmetrisch gestaltet wird. Im vorliegenden Beispiel ist der Kern 19 kegelförmig geformt. Prinzipiell können zur Kompensation der Störanteile eines Störfelds auch die Maßnahmen gemäß den Figuren 7 bis 9 kombiniert werden. So kann der kegelförmige Kern 19 mit einer unsymmetrischen Wicklung versehen sein, um die verschieden gerichteten Störanteile zu kompensieren, wie dies in FIG 10 gezeigt ist. In der Konstruktionssoftware können bereits verschiedene Spulengeometrien zur Verfügung stehen, die dann je nach Bedarf ausgewählt werden. Der Störeinfluss der Komponenten in Bezug auf verschiedene Spulengeometrien kann anhand von Kollisionswolken visualisiert und die ideale Spulengeometrie für die kleinstmögliche Hörgerätebauform bei der Herstellung mit individueller Schale verwendet werden.Furthermore, the receiving antenna 12 itself can be geometrically designed so that compensate for asymmetrical interference field 11, the resulting induced noise currents in the antenna. Embodiments for this purpose are in the FIGS. 7 to 10 played. Specially shows FIG. 7 a coil antenna 12 having a cylindrical core 19 and turns 20. The density of the turns, ie the winding density on the core 19 increases FIG. 7 to the right. The interference field 11 has a corresponding field gradient in the coil direction on. Ie. the influence of the interference field 11 is lower in the left part of the coil than in the right part of the coil. In order to achieve a symmetry of the Störstromkomponenten, therefore, the winding density in the right part of the coil is lower than in the left part. The same compensation effect can be achieved in that the winding 20 on the core 19 according to FIG. 8 is arranged asymmetrically. Specifically, the windings 20 are disposed on the left side of the core 19, but not on the right side. As a result, the strong interference of the interference field 11 on the right side has less effect and is approximately as effective as the influence on the left side. Symmetrical interference components in an inhomogeneous interference field 11 can according to FIG. 9 also be obtained by the spool core 19 is designed asymmetrically. In the present example, the core 19 is cone-shaped. In principle, to compensate for the interference components of an interference field, the measures according to the FIGS. 7 to 9 be combined. Thus, the conical core 19 may be provided with an asymmetrical winding in order to compensate for the differently directed interference components, as shown in FIG FIG. 10 is shown. Different design geometries can already be available in the design software, which can then be selected as needed. The perturbation of the components in relation to different coil geometries can be visualized by means of collision clouds and the ideal coil geometry can be used for the smallest possible hearing aid design in the production with an individual shell.

Darüber hinaus kann die Konstruktions-Software mit der Simulationssoftware für die elektromagnetische Einkopplung verbunden werden, um je nach Platzierung der übrigen Komponenten eines Hörgeräts die jeweils ideale Spulengeometrie mit geringster Störeinkopplung zu berechnen. Dadurch ist es möglich, für jede individuelle Anatomie des Ohrs eine Hörgeräteschale mit der idealen Kombination aus geometrischer Anordnung der Hörgerätekomponenten und Antennenspule zu finden.In addition, the design software can be combined with the simulation software for the electromagnetic coupling, depending on the placement of the other components of a hearing aid to calculate the ideal coil geometry with the lowest interference coupling. This makes it possible to find a hearing aid shell with the ideal combination of geometric arrangement of the hearing aid components and antenna coil for each individual anatomy of the ear.

Durch die Verlagerung von physikalischen Restriktionen in die Konstruktionssoftware sind komplexe Arbeitsanweisungen nicht mehr erforderlich. Der Zusammenbau der Hörgeräte kann zeitlich genau kalkuliert werden, da kein Probieren und kein mehrmaliges Öffnen und Verschließen der Hörgeräte erforderlich ist. Dadurch kann man die Produktqualität nicht nur kalkulieren, sondern auch steigern. Ein großer Vorteil bei der Verwendung der vorgestellten Verfahren ist, dass alle Bauteile individuell platziert werden können. Damit kann der (je nach Ohrkanalgeometrie) spezifisch vorhandene Platz besser ausgenutzt werden, was wiederum zu kleineren auch kosmetisch vorteilhafteren IdO-Hörgeräten führt. Es können ferner komplexere und bis jetzt kaum in der Massenfertigung einsetzbare Technologien für IdO-Hörgeräte verwendet werden. Durch die Methode der Kollisionswolken kann eine automatische Platzierung leichter programmiert werden und erfordert weniger Rechenleistung.Shifting physical constraints into design software eliminates the need for complex work instructions. The assembly of the hearing aids can be accurately calculated in terms of time, since no testing and no repeated opening and closing of the hearing aids is required. As a result, you can not only calculate the product quality, but also increase it. A major advantage of using the presented methods is that all components can be placed individually. Thus, the specific (depending on the ear canal geometry) available space can be better utilized, which in turn leads to smaller and cosmetically more advantageous ITE hearing aids. It can also be used more complex and so far hardly used in mass production technologies for ITE hearing aids. The Collision Cloud method makes it easier to program an automatic placement and requires less processing power.

Claims (12)

Hörvorrichtung mit
einer elektrischen Komponente (12), in die mit einem vorgegebenen elektromagnetischen Störfeld (11) ein erster und ein zweiter elektromagnetischer Störanteil einkoppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass - die elektrische Komponente (12) derart unsymmetrisch ausgebildet und/oder - eine Kompensationskomponente (14, 18) an der elektrischen Komponente (12) derart angeordnet ist, dass sich der erste und der zweite Störanteil gegenseitig weitestgehend kompensieren.Hearing device with
an electrical component (12), in which with a predetermined electromagnetic interference field (11) a first and a second electromagnetic interference component can be coupled, characterized in that - The electrical component (12) so asymmetrically formed and / or a compensation component (14, 18) is arranged on the electrical component (12) that the first and the second interference component compensate each other as far as possible. Hörvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Komponente (12) eine Antenne ist.Hearing apparatus according to claim 1, wherein the electrical component (12) is an antenna. Hörvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Antenne durch eine Spule realisiert ist.Hearing apparatus according to claim 2, wherein the antenna is realized by a coil. Hörvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Spule eine unsymmetrische Wicklungsdichte aufweist.Hearing apparatus according to claim 3, wherein the coil has a single-ended winding density. Hörvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Spule eine unsymmetrische Wicklungsanordnung (20) aufweist.Hearing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the coil comprises a single-ended winding arrangement (20). Hörvorrichtung nach einen der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Spule einen unsymmetrischen Kern (19) aufweist.Hearing apparatus according to one of claims 3 to 5, wherein the coil has a single-ended core (19). Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine vorgegebene Schale (16) zum Tragen im Gehörgang aufweist, wobei bei der Gestaltung der elektrischen Komponente (12) und/oder bei der Anordnung der Kompensationskomponente (14, 18) die Geometrie der Schale (16) berücksichtigt ist.Hearing device according to one of the preceding claims, having a predetermined shell (16) for wearing in the ear canal, wherein in the design of the electrical component (12) and / or in the arrangement of the compensation component (14, 18) the geometry of the shell (16) is taken into account. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kompensationskomponente (14, 18) ein Schirmblech aufweist.Hearing apparatus according to one of the preceding claims, wherein the compensation component (14, 18) comprises a shroud. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kompensationskomponente (14, 18) eine Elektronikkomponente aufweist.Hearing apparatus according to one of the preceding claims, wherein the compensation component (14, 18) comprises an electronic component. Verfahren zum Entwerfen einer Hörvorrichtung durch - Bereitstellen einer virtuellen elektrischen Komponente (12) der Hörvorrichtung, - Simulieren eines elektromagnetischen Störfelds (11) und - Ermitteln eines ersten und eines zweiten elektromagnetischen Störanteils, die durch das elektromagnetische Störfeld in die virtuelle elektrische Komponente (12) eingekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass - die virtuelle elektrische Komponente derart unsymmetrisch ausgebildet und/oder - eine virtuelle Kompensationskomponente (14, 18) an der virtuellen elektrischen Komponente (12) derart angeordnet wird, dass sich der erste und der zweite Störanteil gegenseitig kompensieren.A method of designing a hearing device Providing a virtual electrical component (12) of the hearing device, Simulating an electromagnetic interference field (11) and Determining a first and a second electromagnetic interference component, which are coupled by the electromagnetic interference field in the virtual electrical component (12), characterized in that - The virtual electrical component so asymmetrically formed and / or a virtual compensation component (14, 18) is arranged on the virtual electrical component (12), that the first and the second interference component compensate each other. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die virtuelle elektrische Komponente (12) eine virtuelle Spule ist, und die virtuelle Spule mit einer unsymmetrischen Wicklungsdichte, einer unsymmetrischen Wicklungsanordnung (20) und/oder einem unsymmetrischen Kern (19) ausgebildet wird.The method of claim 10, wherein the virtual electrical component (12) is a virtual coil and the virtual coil is formed with a single-ended winding density, a single-ended winding arrangement (20) and / or a single-ended core (19). Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei eine virtuelle Schale (16) zum Tragen der Hörvorrichtung im Gehörgang vorgegeben wird, und bei der Gestaltung der virtuellen elektronischen Komponente (12) und/oder bei der Anordnung der virtuellen Kompensationskomponente (14, 18) die Geometrie der Schale (16) berücksichtigt wird.The method of claim 10 or 11, wherein a virtual shell (16) for supporting the hearing device in the ear canal is given, and in the design of the virtual electronic component (12) and / or in the arrangement of the virtual compensation component (14, 18) the geometry the shell (16) is taken into account.
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