[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät mit einer ersten Hörhilfefunktion,
einer zweiten Hörhilfefunktion und einer Schalteinrichtung zum automatischen Schalten
von der ersten Hörhilfefunktion in die zweite Hörhilfefunktion. Darüber hinaus betrifft
die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Hörhilfegeräts.
[0002] Um die Bedienbarkeit eines Hörhilfegeräts zu verbessern, kann es sinnvoll sein, wichtige
Bedienfunktionen automatisch zu steuern. Dadurch können Bedienelemente eingespart
und das Hörhilfegerät komfortabler gestaltet werden.
[0003] Es sind beispielsweise gattungsgemäße Hörhilfegeräte von der Firma Hansaton bekannt,
welche einen oder mehrere Reedkontakte besitzen, um das automatische Schalten zwischen
mehreren Funktionen des Hörhilfegeräts zu realisieren. So ist ein automatisches Umschalten
des Hörhilfegeräts von Mikrofon- auf Telefonspulenbetrieb möglich, wenn ein Telefonhörer
an das versorgte Ohr gehalten wird, da dieser in der Regel mit einem Permanentmagneten
ausgestattet ist. Ähnliche Hörhilfegeräte sind auch aus den Druckschriften DE 31 09
049 C2, DE 299 23 019 U1, DE 196 33 321 A1 und DE 37 34 946 C2 bekannt.
[0004] Ein weiterer Anwendungsfall für magnetfeldgesteuertes, automatisches Schalten eines
Hörhilfegeräts ist dessen automatisches Abschalten, wenn das Gerät in die Aufbewahrungsbox
oder Ladestation gelegt wird. Hierfür befindet sich ein kleiner Magnet in der Aufbewahrungsbox
oder Ladestation und schaltet durch sein magnetisches Gleichfeld den Reedkontakt im
Hörhilfegerät, so dass dieses ohne das Betätigen einer Bedienkomponente ausgeschaltet
wird. Nachteilig an den Reedkontakten sind deren Volumen und deren bewegliche Kontaktelemente,
die zum einen einen hohen Herstellungsaufwand erfordern und zum anderen eine entsprechend
niedrige Lebensdauer besitzen.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Hörhilfegerät bereitzustellen,
das bei vermindertem Herstellungsaufwand und erhöhter Kompaktheit sowie Lebensdauer
automatisch schaltbar ist.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, durch ein Hörhilfegerät mit einer ersten
Hörhilfefunktion, einer zweiten Hörhilfefunktion und einer Schalteinrichtung zum automatischen
Schalten von der ersten Hörhilfefunktion in die zweite Hörhilfefunktion, wobei die
Schalteinrichtung mindestens ein magnetfeldgesteuertes Ferrit-Bauelement aufweist,
dessen Impedanzänderung als Grundlage für das automatische Schalten verwendbar ist.
[0007] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass für das automatische Schalten eines
Hörhilfegeräts die Änderung der Permeabilität eines Ferrit-Bauelements in Abhängigkeit
eines angelegten Magnetfelds ausgenutzt werden kann. Die kontinuierliche Permeabilitätsänderung
in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten Magnetfelds bewirkt eine Impedanz- bzw.
Induktivitätsänderung eines geeigneten Ferrit-Bauelements und kann so zum Auslösen
eines Schaltvorgangs verwendet werden.
[0008] Vorzugsweise umfasst die erste Hörhilfefunktion einen Mikrofonbetrieb und die zweite
Hörhilfefunktion einen Telefonspulenbetrieb. Damit kann automatisch beim Telefonieren
vom Mikrofonbetrieb in den Telefonspulenbetrieb geschaltet werden, wenn ein Telefonhörer
mit Permanentmagnet an das Ohr angelegt wird. Die erste Hörhilfefunktion kann aber
auch dem Einschaltzustand und die zweite Hörhilfefunktion dem Ausschaltzustand des
Hörhilfegerätes entsprechen. In diesem Fall kann das Hörhilfegerät, wie eingangs erwähnt,
beispielsweise durch Einlegen in die Aufbewahrungsbox oder Ladestation ein- und ausgeschaltet
werden.
[0009] Das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement kann durch einen SMD-Ferrit realisiert
sein. Somit wird das üblicherweise im Hochfrequenzbereich eingesetzte Bauelement im
vorliegenden Fall als Magnetfeldsensor verwendet.
[0010] Das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement kann aber auch durch eine Spule mit Ferritkern
realisiert werden. In diesem Fall besitzt die Schalteinrichtung vorzugsweise eine
LC-Oszilla-torschaltung, deren Induktivität durch die Spule gebildet ist, zum Detektieren
einer Induktivitätsänderung der Spule mit Ferritkern.
[0011] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Schalteinrichtung über eine Brückenschaltung
zum Detektieren der Impedanzänderung. Dabei kann die Brückenschaltung sowohl frequenzabhängig
als auch frequenzunabhängig sein. Im Falle einer frequenzabhängigen Brückenschaltung
können beispielsweise zwei SMD-Ferrite als Brückenelemente eingesetzt werden, um die
Empfindlichkeit zu steigern.
[0012] Vorteilhafterweise ist die Schalteinrichtung mit einem Peakdetektor ausgestattet,
mit dem anhand der Höchstwerte eines Wechselspannungssignals die Impedanz- oder Induktivitätsänderung
feststellbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise die Nähe eines Permanentmagneten
zu dem magnetfeldgesteuerten Bauelement in dem Hörhilfegerät ermittelt werden.
[0013] Erfindungsgemäß ergeben sich somit folgende Vorteile:
- der Magnetfeldsensor kann im Vergleich zu einem Miniatur-Reedkontakt (6mm x 1,5mm)
sehr klein ausgestaltet sein, nämlich beispielsweise (2mm x 1mm)
- der Ferrit arbeitet verschleißfrei, denn er besitzt keine beweglichen Kontakte
- der Sensor kann verhältnismäßig günstig hergestellt werden
- ein Ferrit-Sensor arbeitet praktisch verzögerungsfrei
- die mit einer Ferrit-Sensorik notwendigen Zusatzbauteile können leicht mit in den
Signalverarbeitungs-IC eines Hörhilfegeräts implementiert werden.
[0014] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert,
in denen zeigen:
FIG 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts; und
FIG 2 eine Wheatstone-Brückenschaltung mit Demodulator und Schwellwertdetektor für
die Schaltung von FIG 1.
[0015] Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
[0016] Das in FIG 1 als Blockschaltbild dargestellte Hörhilfegerät besitzt zwei Eingangskomponenten,
nämlich ein Mikrofon 1 und eine Telefonspule 2. Die Signale beider Komponenten werden
in einem Vorverstärker 3 mit A/D-Wandler vorverstärkt und digitalisiert. Das digitale
Signal wird in einer Signalverarbeitung 4 für einen Hörer bzw. Lautsprecher 5 aufbereitet.
Eine Batterie 6 liefert die notwendige Versorgungsspannung für den Vorverstärker 3
und die digitale Signalverarbeitungseinheit 4.
[0017] Die digitale Signalverarbeitungseinheit 4 ist mit Hilfe eines MTO-Schalters in den
Mikrofonbetrieb, den Telefonspulenbetrieb und den Aus-Zustand schaltbar. Eine Programmierbuchse
8 erlaubt eine geeignete Programmierung der digitalen Signalverarbeitungseinheit 4.
Mit Hilfe einer Situationstaste 9 kann die digitale Signalverarbeitungsschaltung 4
ferner entsprechend der Umgebungssituation beispielsweise vom Telefonspulenbetrieb
in einen Mischbetrieb mit Mikrofon geschaltet werden. Im Mikrofonbetrieb erlaubt die
Situationstaste 9 beispielsweise das Zu- und Abschalten einzelner von mehreren Mikrofonen.
Mit Hilfe eines Lautstärkestellers 10 kann schließlich in üblicher Weise die Lautstärke
des Hörhilfegeräts eingestellt werden.
[0018] Eine Messbrücke mit Auswerteschaltung 11, an die ein SMD-Ferritsensor 12 angeschlossen
ist, dient zur Steuerung der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung 4. Die Messbrücke
11 und die digitale Signalverarbeitungseinrichtung 4 werden von einer Systemtakteinheit
13, die im wesentlichen durch einen Oszillator gebildet wird, mit einem Systemtakt
bzw. mit einer Wechselspannung versorgt. Somit kann ein kleiner SMD-Ferrit, der üblicherweise
im Hochfrequenzbereich Anwendung findet, als Sensor für ein statisches Magnetfeld
verwendet werden. Mit dem durch die Messbrücke und Auswerteschaltung 11 aus dem SMD-Ferrit
12 gewonnenen Schaltsignal kann das Hörhilfegerät in gewünschter Weise umgeschaltet
oder ein- und ausgeschaltet werden.
[0019] Der Aufbau der Messbrücke mit Auswerteschaltung 11 ist in FIG 2 näher dargestellt.
Eine Wheatstone-Brückenschaltung ist in einem Zweig mit dem SMD-Ferrit 12 belegt.
Dieser besitzt unter anderem induktives Verhalten, das mit dem Buchstaben "L" gekennzeichnet
ist. Die übrigen Zweige der Wheatstone-Brückenschaltung sind in üblicher Weise mit
Ohmschen Elementen R1 und R2 sowie mit einem kapazitiven Element C belegt.
[0020] Gespeist wird die Wheatstone-Brückenschaltung durch die Systemtakteinheit bzw. den
Oszillator 13, der eine entsprechende Wechselspannung an die Brücke legt. Da die Schaltung
eine frequenzunabhängige Wechselstrombrücke darstellt und somit von der Oszillatorfrequenz
und dem Oberwellenanteil unabhängig arbeitet, können beliebige und auch frequenzinstabile
Taktsignale zur Brückenspeisung verwendet werden.
[0021] Liegt kein statisches Magnetfeld an dem SMD-Ferrit 12 vor, so wird die Abgleichbedingung
R1*R2=L*C der Brückenschaltung erfüllt. Im Differenzzweig, der den Eingang für einen
Meßverstärker 14 bildet, wird in diesem Fall keine Spannung erzeugt.
[0022] Wird der SMD-Ferrit jedoch von einem statischen Magnetfeld durchflutet, ändert sich
durch die vorhandene Magnetisierung die Induktivität des Bauteils. Folglich wird die
Wechselstrombrücke verstimmt und es entsteht ein dementsprechend hoher Spannungsabfall
im Differenzzweig.
[0023] Die in dem Differenzzweig von dem Messverstärker 14 abgegriffene Wechselspannung
kann mit einem in den Messverstärker 14 integrierten Peakdetektor ausgewertet werden.
Nach anschließender Gleichrichtung und Schwellwertanalyse in dem Messverstärker 14
erhält man ein Steuersignal zum Steuern der gewünschten Funktionen im Hörhilfegerät
bzw. im Implantat.
[0024] Anstelle des einfachen SMD-Ferrit-Bauelements, das durch einen mit einem Ferritmantel
umgebenen elektrischen Leiter gebildet wird, kann auch ein mit Spulendraht bewickelter
Ferritkern als Magnetfeldsensor verwendet werden. Auch diese Ferritspule kann durch
die Wechselstrombrücke ausgewertet werden.
[0025] Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Auswertung
des Ferrit-Bauelements anstelle der Wechselstrombrücke eine LC-Oszillatorschaltung
verwendet. Dabei wirkt das Ferritbauelement als frequenzbestimmendes Bauteil, d.h.
es wird die mit der Impedanzänderung einhergehende Induktivitätsänderung in Abhängigkeit
des statischen Magnetfelds genutzt. In diesem Fall bewirkt ein magnetisches Gleichfeld
die Verstimmung der Oszillatorschaltung. Die Frequenzänderung ist ein Maß für die
Stärke des vorhandenen Magnetfelds.
[0026] Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann anstelle einer
frequenzunabhängigen Brückenschaltung eine frequenzabhängige Brückenschaltung eingesetzt
werden. Dies hätte den Vorteil, dass zwei SMD-Ferrite oder -Ferritspulen, die auf
das Magnetfeld reagieren, eingesetzt werden können, um die Empfindlichkeit erheblich
zu steigern. Dies setzt jedoch eine stabile Oszillatorfrequenz voraus.
[0027] Grundsätzlich kann als Magnetfeldsensor auch ein Hall-Sensor verwendet werden, der
im weitesten Sinne dann die magnetfeldgesteuerte Impedanz darstellt. Der Hall-Sensor
hat jedoch den Nachteil einer verhältnismäßig hohen elektrischen Leistungsaufnahme.
1. Hörhilfegerät mit
- einer ersten Hörhilfefunktion,
- einer zweiten Hörhilfefunktion und
- einer Schalteinrichtung zum automatischen Schalten von der ersten Hörhilfefunktion
in die zweite Hörhilfefunktion,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Schalteinrichtung mindestens ein magnetfeldgesteuertes Ferrit-Bauelement(12)
aufweist, dessen Impedanzänderung als Grundlage für das automatische Schalten verwendbar
ist.
2. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, wobei die erste Hörhilfefunktion einen Mikrofonbetrieb
und die zweite Hörhilfefunktion einen Telefonspulenbetrieb umfasst.
3. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement
(12) durch einen SMD-Ferrit realisiert ist.
4. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das magnetfeldgesteuerte Ferrit-Bauelement
(12) durch eine Spule mit Ferritkern realisiert ist.
5. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung
über eine Brückenschaltung (11) zum Detektieren der Impedanzänderung verfügt.
6. Hörhilfegerät nach Anspruch 4, wobei die Schalteinrichtung über eine LC-Oszillatorschaltung,
deren Induktivität durch die Spule gebildet ist, zum Detektieren einer Induktivitätsänderung
der Spule mit Ferritkern verfügt.
7. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung
über einen Peakdetektor verfügt, so dass anhand der Höchstwerte eines Wechselspannungssignals
die Impedanz- oder Induktivitätsänderung feststellb