[0001] Hörgeräte dienen dazu, Verminderungen des Hörvermögens bei Patienten auszugleichen.
Hörgeräte bestehen aus einem oder mehreren Mikrofonen, einer elektronischen Schaltung,
die zumindest einen analogen oder digitalen Verstärker aufweist, und einem oder mehreren
Lautsprecher sowie einer Energiequelle zur Versorgung dieser Komponenten.
[0002] Hörgeräte sind im praktischen Einsatz ständig den Einflüssen von Flüssigkeiten und
Verschmutzungen ausgesetzt. Diese Einflüsse können verschiedene Ursachen haben: einerseits
Schwitzen des Patienten und Ohrenschmalzbildung, andererseits Umgebungseinflüsse wie
Staub oder die Einwirkung von Wasser etwa beim Schwimmen oder anderen Wassersportarten,
oder wenn dem Patienten das Hörgerät aus Unachtsamkeit in ein mit Wasser oder anderen
Flüssigkeiten gefülltes Gefäß fällt.
[0003] Um Beschädigungen oder Zerstörung des Hörgeräts durch Wassereintritt und damit häufig
verbundene elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden, werden Hörgeräte bislang wasserdicht
gestaltet, so daß ein Wassereintritt nicht stattfinden kann. Nachteilig daran ist
beispielsweise, daß im Bereich des Mikrofons und des Lautsprechers aufwendige Membranenanordnungen
erforderlich sind, um diese Bereiche abzudichten und dabei die Schallwellenübertragung
von/nach außerhalb des Hörgeräts zu ermöglichen.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hörgerät anzugeben, bei
welchem auf eine wasserdichte Konstruktion verzichtet werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hörgerät, welches folgendes aufweist:
zumindest einen ersten elektroakustischen Wandler zum Empfang von Schallwellen und
Umwandlung in elektrische Signale, eine durch Beschichten und/oder Vergießen gegen
Flüssigkeiten abgedichtete elektronische Schaltung zur Verarbeitung der elektrischen
Signale, zumindest einen zweiten elektroakustischen Wandler zur Umwandlung von der
Schaltung gelieferter elektrischer Signale in Schallwellen und eine durch Beschichten
und/oder Vergießen gegen Flüssigkeiten abgedichtete elektrische Energiequelle.
[0006] Dabei werden die elektroakustischen Wandler aus Materialien aufgebaut, welche eine
Formänderung in ein elektrisches und/oder magnetisches Feld und/oder einen elektrischen
Stromfluß und/oder eine elektrische Spannung umsetzen (und/oder umgekehrt) und die
unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Salzwasser und leichten
Säuren, sind.
[0007] Auf diese Weise sind alle Komponenten des Hörgeräts, d.h. die zumindest zwei Wandler
(z.B. Mikrofon und Lautsprecher), die elektronische Schaltung, welche der Signalverarbeitung
und Signalverstärkung dient und die Energiequelle (z.B. Batterie oder Akkumulator)
jeweils für sich gegen Wassereinfluß unempfindlich, und auf das Gehäuse kommt es insoweit
nicht an. Insbesondere muß das Gehäuse nicht wasserdicht ausgeführt werden, entsprechende
aufwendige Maßnahmen können vorteilhaft entfallen.
[0008] In einem Ausführungsbeispiel wird vorgesehen, das Gehäuse so zu gestalten, daß in
das Innere des Gehäuses gelangte Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, abfließen können.
Damit ist einerseits sichergestellt, daß unbeabsichtigt ins Gehäuseinnere gelangte
Flüssigkeiten abfließen können, und andererseits wird ermöglicht, das Hörgerät mit
Wasser oder anderen Flüssigkeiten zu spülen und auf diese Weise zu reinigen.
[0009] Besonders geeignet für den Aufbau der elektroakustischen Wandler sind: ein- oder
mehrlagige Piezoelektretfolien und/oder piezoelektrische Wandler, beispielsweise Biegeschwinger
oder Dickenschwinger.
[0010] Der oder die als Mikrofon fungierende(n) elektroakustische(n) Wandler kann/können
alternativ als Hitzdrahtmikrofon(e) ausgebildet sein. Hitzdrahtmikrofone versagen
zwar möglicherweise, solange sie in Flüssigkeiten eingetaucht sind, nehmen aber dadurch
keinen Schaden und sind wieder funktionsbereit, sobald die Flüssigkeit abgelaufen
ist.
[0011] Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von 3
Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch das Blockschaltbild eines Hörgerätes;
Fig. 2 schematisch eine Ausführungsform eines elektroakustischen Wandlers zum Einsatz
in Zusammenhang mit einem Hörgerät; und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines elektroakustischen Wandlers zum Einsatz
in Zusammenhang mit einem Hörgerät.
[0012] Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung das Blockschaltbild eines Hörgerätes 100
mit einem ersten elektroakustischen Wandler bzw. Mikrofon 110 zum Empfangen eines
akustischen Eingangssignals (Schallwellen) und Umwandlung in ein elektrisches Signal,
einer Signalverarbeitungseinheit 120 und einem zweiten elektroakustischen Wandler
bzw. Hörer 130 zur Umwandlung eines von der Signalverarbeitungseinheit 120 ausgegebenen
elektrischen Signals in ein akustisches Ausgangssignal.
[0013] Eine programmierbare Steuereinheit 140 kann optional vorgesehen sein, welche die
Signalverarbeitungseinheit 120 steuert und Ablaufprogramme sowie Einstellparameter
für die Signalverarbeitungseinheit 120 enthält. Diese Programme und Parameter dienen
dazu, das Verhalten der Signalverarbeitungseinheit 120 (und somit das Verhalten des
Hörgeräts 100) an unterschiedliche Hörschäden sowie an verschiedene Hörsituationen
anzupassen. Natürlich können Signalverarbeitungseinheit 120 und Steuereinheit 140
in einer gemeinsamen Elektronik zusammengefaßt werden - nicht dargestellt.
[0014] Eine elektrische Energiequelle 150 dient der Versorgung mit elektrischer Energie.
[0015] Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die elektronische(n) Schaltung(en) 120, 140
und die Energiequelle 150 durch Beschichten und/oder Vergießen gegen die Einwirkung
von Flüssigkeiten geschützt. Somit können in das Hörgerät 100 eingedrungene Flüssigkeiten
wie etwa Wasser diese Komponenten 120, 140, 150 nicht schädigen, da die Flüssigkeiten
von der Beschichtung und/oder der Vergußmasse zurückgehalten werden und die Komponenten
120, 140, 150 nicht benetzen können. Offenliegende Leiterbahnen, welche die elektronische(n)
Schaltung(en) 120, 140 und die Energiequelle 150 miteinander verbinden, werden vorzugsweise
ebenfalls durch Beschichten und/oder Vergießen gegen die Einwirkung von Flüssigkeiten
geschützt.
[0016] Im Zusammenhang mit einem solchem Aufbau ist der Einsatz eines Akkumulators als Energiequelle
150 besonders vorteilhaft, wenn dieser mit in der Technik wohlbekannten Drahtlosladevorrichtungen
(nicht dargestellt) kombiniert wird. Alternativ können auch hochergiebige Batterien
eingesetzt werden, deren Lebensdauer dann inetwa der Gesamtlebensdauer des Hörgeräts
100 entsprechen sollte.
[0017] Für die elektroakustischen Wandler 110, 130 wird eine wasserresistente Ausführung
bevorzugt, d.h. ein Aufbau, der aufgrund seiner Bauweise und/oder der verwendeten
Materialien durch Kontakt mit Flüssigkeiten nicht beschädigt werden kann, so daß eine
Abdichtung entfallen kann. Dazu können bevorzugt Materialien verwendet werden, welche
eine Formänderung in ein elektrisches und/oder magnetisches Feld und/oder einen elektrischen
Stromfluß und/oder eine elektrische Spannung umsetzen (und/oder umgekehrt) und die
unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten sind.
[0018] Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausgestaltung für einen elektroakustischen Wandler.
Eine Piezoelektretfolie 220 ist auf einem Gehäuseabschnitt 210 aufgebracht. Piezoelektretfolien
sind elektrisch polarisierte Kunststoffolien (Elektrete), die in ihrem Inneren viele
flache Blasen 230 enthalten. An den Grenzflächen dieser Blasen befinden sich polarisierte
Ladungen, so daß viele kleine Kondensatoren entstehen. Die Nachgiebigkeit der Luft
(oder eines anderen Gases) in den Blasen ist wesentlich geringer als die Nachgiebigkeit
der Folie, so daß die Folie hinsichtlich ihrer Dicke dehn- und stauchbar ist. Als
Sensor bzw. Mikrofon eingesetzt kann dann ansprechend auf ein akustisches Signal 250
an den Flächen der Folie mittels Elektroden 240 eine Spannung abgegriffen werden.
Umgekehrt führt eine an den Elektroden 240 angelegte Spannung dazu, daß sich die Dicke
der Folie verändert, so daß bei entsprechender Ansteuerung ein akustisches Signal
erzeugt werden kann. Bei einem elektroakustischen Wandler gemäß Fig. 2 kann vorteilhaft
auf eine komplizierte Mechanik und bei geeigneter Ausgestaltung auch auf ein Rückvolumen
verzichtet werden.
[0019] Prinzipiell eignet sich also ein aus Piezoelektretfolie aufgebauter elektroakustischer
Wandler sowohl als Mikrofon 110 als auch als Hörer 130. Mit Ausnahme der Elektroden
240 bietet ein solcher Folienwandler keine von (nicht oder schwach ätzenden) Flüssigkeiten
angreifbaren Bestandteile, so daß nach geeigneter Beschichtung der Elektroden ein
wasserresistenter elektroakustischer Wandler 110, 130 vorliegt, der durch Kontakt
mit Flüssigkeiten nicht beeinträchtigt wird und auch nicht beschädigt werden kann
und daher nicht abgedichtet werden muß. Vielmehr ist es möglich, den Wandler mit Wasser
o.ä. zu spülen, und der Wandler funktioniert nach dem Trocknen wieder normal. Auch
im nassen Zustand funktioniert ein solcher Wandler, allerdings kann es zu Frequenzverzerrungen
und Wirkungsgradverlusten kommen. Auch gegen mechanische Beanspruchungen ist ein solcher
Wandler weitgehend unempfindlich.
[0020] Alternativ können als elektroakustische Wandler 110, 130 auch klassische piezoelektrische
Wandler eingesetzt werden, die zwar ebenfalls wasserresistent sind, allerdings den
Nachteil haben, daß sie weniger effizient arbeiten und gleichzeitig eine höhere Empfindlichkeit
gegenüber mechanischer Beanspruchung und Körperschall aufweisen. Beispiele für solche
piezoelektrischen Wandler sind Biegeschwinger und Dickeschwinger.
[0021] Ein gemäß Fig. 2 unter Verwendung von Piezoelektretfolie aufgebautes Mikrofon 110
hat neben der bereits ausführlich erläuterten Wasserunempfindlichkeit auch den Vorteil,
daß es unempfindlich gegen Körperschall ist. Gegenüber herkömmlichen Mikrofonen muß
ggf. eine größere Fläche bereitgestellt werden, um eine ausreichende akustische Empfindlichkeit
zu erreichen.
[0022] Werden gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel piezoelektrische Biegeschwinger
als Mikrofon 110 eingesetzt, kann es in vorteilhaft sein, zwei beabstandete Mikrofone
dieser Art vorzusehen, um die Einwirkung von Körperschall auf die Mikrofone kompensieren
zu können und den Luftschall als das interessierende Signal zu isolieren.
[0023] In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel wird ein Hitzdrahtmikrofon als
Mikrofon 110 verwendet. Hitzdrahtmikrofone detektieren nicht die Luftschwingungen,
sondern den Luftfluß über einen oder mehrere erhitzte Drähte, indem die Widerstandsänderung
des Drahtes oder der Drähte gemessen wird, die aus der Kühlwirkung des mehr oder weniger
starken Luftstromes resultiert, wobei die Stärke des Luftstroms wiederum von den eintreffenden
Schallwellen abhängt. Auch ein solches Mikrofon in prinzipiell gut für den Einsatz
im Zusammenhang mit einem Hörgerät geeignet. Der gegenüber anderen Mikrofonarten höhere
Energieverbrauch (insbesondere für das Erhitzen des Drahtes bzw. der Drähte) spielt
keine Rolle, sofern das Hörgerät durch einen drahtlos wiederaufladbaren Akku versorgt
wird, weil dieser dann bequem beispielsweise nachts aufgeladen werden kann.
[0024] Hitzdrahtmikrofone erleiden ebenfalls keine Beschädigung durch Wasserkontakt, fallen
allerdings aus, solange der Kontakt mit Wasser anhält. Sobald das Wasser abgelaufen
ist, funktioniert das Hitzdrahtmikrofon wieder normal. Daher können Hitzdrahtmikrofone
auch gut gereinigt werden.
[0025] Das Gehäuse (nicht dargestellt) eines Mikrofons 110 weist vorzugsweise zwei Öffnungen
auf, um zu erreichen, daß das Mikrofon 110 problemlos durchspülbar ist und insbesondere
nach - erwünschtem oder unerwünschtem - Flüssigkeitskontakt leicht wieder trocknet.
Ein Mikrofon mit einem solchen Gehäuse weist eine Richtcharakteristik auf, die durch
entsprechende Gestaltung des Gehäuses vorteilhaft für die vorzugsweise Erfassung von
akustischen Signalen aus einer Vorzugsrichtung ausgenutzt werden kann.
[0026] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines elektroakustischen
Wandlers auf Basis einer Piezoelektretfolie zur Verwendung als Hörer 130 eines Hörgeräts.
Der Wandler weist eine Piezoelektretfolie auf, die im wesentlichen die Form eines
Hohlzylindersegments besitzt und die entweder durch ein Gehäuse (nicht dargestellt)
oder durch die eigenen mechanischen Eigenschaften in dieser Form gehalten wird. Anschlüsse
320 dienen zur Einspeisung elektrischer Signale, die dann durch den Folienhörer in
akustische Signale gewandelt werden. Ein solcher Hörer eignet sich in erster Linie
zum Einsatz im Ohrkanal des Hörgeräteträgers.
[0027] Mit den vorgenannten Maßnahmen und Komponenten ist es ohne weiteres möglich, ein
Hörgerät zu konstruieren, dessen Gehäuse (nicht dargestellt) nicht wasserdicht ausgeführt
sein muß. Vielmehr kann ein offenes Gehäuse gestaltet werden, womit das Hörgerät als
ganzes leichter, kostengünstiger und insbesondere auch leicht zu reinigen ist. Zudem
ist bei offener Gestaltung ein Druckausgleich unproblematisch, der bei geschlossenen
und abgedichteten Systemen ein erhebliches Problem darstellt.
1. Hörgerät (100) umfassend zumindest einen ersten elektroakustischen Wandler (110) zum
Empfang von Schallwellen und Umwandlung in elektrische Signale, eine durch Beschichten
und/oder Vergießen gegen Flüssigkeiten abgedichtete elektronische Schaltung (120,
140) zur Verarbeitung der elektrischen Signale, zumindest einen zweiten elektroakustischen
Wandler (130) zur Umwandlung von der Schaltung gelieferter elektrischer Signale in
Schallwellen und eine durch Beschichten und/oder Vergießen gegen Flüssigkeiten abgedichtete
elektrische Energiequelle (150), wobei
- der erste elektroakustische Wandler (110) aus einem Material aufgebaut ist, welches
eine Formänderung in ein elektrisches und/oder magnetisches Feld und/oder einen elektrischen
Stromfluß und/oder eine elektrische Spannung umsetzt und unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten,
insbesondere Wasser, Salzwasser und leichten Säuren, ist; und
- der zweite elektroakustische Wandler (130) aus einem Material aufgebaut ist, welches
ein elektrisches und/oder magnetisches Feld und/oder einen elektrischen Stromfluß
und/oder eine elektrische Spannung in eine Formänderung umsetzt und unempfindlich
gegenüber Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Salzwasser und leichten Säuren, ist.
2. Hörgerät nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein elektroakustischer Wandler (110, 130)
eine oder mehrere Lagen Piezoelektretfolie aufweist.
3. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein elektroakustischer
Wandler (110, 130) ein piezoelektrischer Wandler, insbesondere ein Biegeschwinger
oder ein Dickenschwinger, ist.
4. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste elektroakustische
Wandler (110) ein Hitzdrahtmikrofon aufweist anstelle des Materials, welches eine
Formänderung in ein elektrisches und/oder magnetisches Feld und/oder einen elektrischen
Stromfluß und/oder eine elektrische Spannung umsetzt.
5. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zusätzlich ein Gehäuse aufweist,
welches zumindest eine, vorzugsweise zwei, Öffnungen aufweist, die so dimensioniert
sind, daß Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, die ins Innere des Gehäuses gelangt
sind, abfließen können.
6. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen zweiter elektroakustischer
Wandler (130) ein annähernd zu einem Hohlzylinder oder Hohlzylindersegment geformtes
Wandlermaterial aufweist.