CN116801176A - 听力设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种听力设备(2)，其具有电路板(22)，在电路板上固定有电池模块(20)。电池模块(20)具有带有壳体(26)的电池单元(34)，其中，天线(38)集成在壳体(26)中。

Description

听力设备

技术领域

本发明涉及一种听力设备。该听力设备具有电路板、电池和天线。

背景技术

遭受听力下降的人通常使用听力辅助设备。在此，通常借助麦克风、即机电声音转换器将环境声音转换成电(音频/声音)信号，从而采集电信号。所采集的电信号借助放大器电路进行处理，并且借助听筒形式的另外的机电转换器导入到人的耳道中。此外，通常对所采集的声音信号进行处理，为此通常使用放大器电路的信号处理器。在此，放大是与听力设备佩戴者的可能的听力损失调谐的。(声音)转换器和放大器电路通常布置在壳体中，并且以这种方式至少部分保护它们不受环境影响。

例如，借助引入到壳体中的用于进行手动操作的开关来控制听力设备的功能。因此，需要壳体具有特定的最小尺寸，以便听力设备相对可见。为了补救这种情况，已知借助诸如遥控器或智能手机的另外的设备来控制听力设备，其中，在该另外的设备与听力设备之间建立无线电连接。为此需要听力设备具有与天线连接的无线电装置。此外，借助无线电装置可以附加地接收音频信号，以便将这些音频信号馈送到人的耳道中。因此扩大了听力设备的功能范围。

天线例如借助固定在电路板上的线圈来提供，放大器电路也至少部分借助其来实现。因此，所需要的安装空间又增加了。此外，需要安装到电路板上的附加的构件，因此使制造时间延长。作为其替换，例如使用电路板的导体走线作为天线。因此，不需要附加的构件，但是与使用线圈相比，空间需求进一步增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，给出一种特别合适的听力设备，其中，特别是结构大小减小和/或安装简化。

根据本发明，上述技术问题通过本发明的特征来解决，有利的扩展方案和设计方案是下面的描述的主题。

例如，听力设备是耳机或包括耳机，并且听力设备例如是头戴式耳机(Headset)。然而，特别优选听力设备是听力辅助设备。听力辅助设备用于支持遭受听力下降的人。换言之，听力辅助设备是例如用于补偿部分听力损失的医疗设备。听力辅助设备例如是“Receiver-in-the-canal(接收器在耳道中)”听力辅助设备(RIC；听筒外置听力辅助设备)、耳内式听力辅助设备、例如“in-the-ear(耳内式)”听力辅助设备、“in-the-canal(耳道中)”听力辅助设备(ITC)或“complete-in-canal(完全在耳道中)”听力辅助设备(CIC)、听力眼镜、袖珍听力辅助设备、骨传导听力辅助设备或植入物。特别优选听力辅助设备是佩戴在耳廓后面的耳后式听力辅助设备(“Behind-the-Ear”听力辅助设备)。

听力设备被配置和设置为用于佩戴在人体上。换言之，听力设备优选包括能够用来将其固定在人体上的保持装置。如果听力设备是听力辅助设备，则听力设备被配置和设置为用于例如布置在耳后或耳道内。特别是，听力设备是无线的，并且为此配置和设置为至少部分插入耳道中。

听力设备例如包括用于采集声音的麦克风。特别是，在运行中，借助麦克风采集环境声音或至少环境声音的一部分。麦克风特别地是机电声音转换器。麦克风例如仅具有单个麦克风单元或具有相互交互的多个麦克风单元。麦克风单元中的每个都适当地具有根据声波进行振动的膜片，其中，借助相应的记录设备、例如在线圈中移动的磁体将振动转换成电信号。因此，可以借助相应的麦克风单元采集音频信号，音频信号基于命中麦克风单元的声音。麦克风单元特别是被构造为是单向的。麦克风适当地至少部分布置在听力设备的壳体内，因此至少部分受到保护。

适宜地，听力设备具有用于将输出信号输出的听筒。在此，输出信号特别地是电信号。听筒是机电声音转换器，优选是扬声器。根据听力设备的设计方案，在常规状态下，听筒至少部分布置在听力设备的佩戴者、即人的耳道内，或者至少在声学上与其相连。特别是，听力设备主要用于借助听筒将输出信号输出，其中，产生对应的声音。换言之，听力设备的主要功能优选是将输出信号输出。在此，输出信号特别地是至少部分依据借助麦克风采集的声音而产生的。

听力设备适宜包括信号处理器，其适当地形成信号处理单元或至少是信号处理单元的一部分。信号处理器例如是数字信号处理器(DSP)或借助类似部件来实现。特别是借助信号处理器对借助可能的麦克风产生的(音频)信号进行调整，优选依据听力设备的佩戴者的可能的听力损失进行调整。适宜在麦克风和信号处理单元之间布置A/D转换器，如果信号处理器被设计为数字信号处理器，则在麦克风和信号处理器之间布置A/D转换器。信号处理器特别是依据参数组来设置。在此，借助参数组，在不同的频率范围内预先给定增益，从而根据特定的预给定参数，特别是依据听力设备的佩戴者的听力损失，来处理借助麦克风产生的信号。特别优选听力设备附加地包括放大器，或者借助信号处理器至少部分地形成放大器。例如，放大器在信号技术上连接在信号处理器的上游或下游。

听力设备具有电路板，电池模块固定在电路板上。特别是，电路板被设计为是刚性的，并且优选由玻璃纤维增强环氧树脂制成。优选由铜制成的导体走线适宜地固定在环氧树脂上或嵌入环氧树脂中。特别是，电池模块固定在导体走线中的至少一个上，并且优选与导体走线焊接在一起。以这种方式，不需要另外的构件来固定电池模块。作为其替换或与其组合，存在附加的固定元件，例如用于将电池模块保持在电路板上的卡子或圆顶。因此，鲁棒性提高。

优选听力设备的其它电气和/或电子部件、例如可能的信号处理单元的可能的放大器和/或其它构件也固定在电路板上。特别优选听力设备仅具有该电路板作为唯一的电路板。以这种方式，所需的构件的数量以及所需的安装空间减小，并且听力设备的制造简化。

特别是，在听力设备的运行中，借助电池模块对听力设备的各个部件供电。换言之，借助电池模块提供用于运行的听力设备的能量存储器。适宜地，电池模块是听力设备的唯一能量存储器。特别是，因此，在听力设备的运行中，借助电池模块对听力设备的可能的麦克风/听筒或其它部件进行供电。

电池模块具有带有壳体的电池单元。在此，壳体用于保护适宜地布置在壳体内的电池单元的其它部件。优选壳体形成电池单元的外部边界。电池单元适宜地包括电极和/或电解质。例如，电解质被设计为液体或固体。特别优选电池单元为固态电池。优选电极/电解质直接布置在壳体内，并且在它们之间不存在另外的构件。然而，至少借助壳体基本上将电极/电解质相对于环境屏蔽，从而借助壳体避免电池单元的各个组成部分与环境发生泄漏和/或不期望的反应。由于不存在其它构件，因此电池单元的能量密度增加，并且重量减轻。特别是，电池单元被设计为锂离子电池单元和/或二次电池。换言之，电池单元被设计为是可再充电的，并且适宜地不可拆卸地固定在电路板上。以这种方式，鲁棒性提高，并且构造简化。

电池模块还具有集成到壳体中的天线。换言之，天线固定在壳体上并且不可拆卸地与壳体连接，因此天线无法拆卸。例如，天线位于壳体内部，或者特别优选位于壳体外部，其中，天线例如不可拆卸地固定在壳体的外侧，从而以这种方式进行集成。天线特别是用于建立听力设备与其它设备的无线电连接，并且适合于此、特别是针对此进行配置和设置。适宜地，听力设备包括在安装状态下与天线在信号技术上连接的无线电装置。在运行中，借助无线电装置通过天线发送和/或接收信号，并且无线电装置(其是或至少用作通信装置)为此特别是具有接收器/发射器。特别是，无线电装置是根据特定标准、例如WLAN(无线局域网)、蓝牙和/或移动无线电标准运行的。然而，至少天线适宜地适合用于相应的标准，因此适合用于在相应的频率范围内发送/接收(无线电)信号。

由于天线集成到壳体中，因此在它们之间存在稳定的连接，并且不需要将天线单独固定在电路板上。以这种方式，安装简化，并且鲁棒性也提高。此外，不需要在电路板上为天线设置附加的安装空间，从而以这种方式，电路板、因此听力设备的结构大小也减小。

例如，电路板具有插入电池模块的插槽。因此，电池模块可拆卸地固定在电路板上。然而，优选电池模块不可拆卸地与电路板连接。特别优选电池模块被设计为可表面安装的构件(SMD；“Surface Mounted Device(表面安装器件)”)。换言之，电池模块特别是通过回流方法(Reflow-Verfahren)或借助在波浪或波纹槽中焊接而固定在电路板上。基于这样的设计方案，电池模块的结构大小进一步减小，并且安装进一步简化。特别是，电池模块具有引入到壳体中的焊盘。焊盘特别是位于壳体的面向电路板的一侧，并且在安装状态下附着在电路板上，并且分别与导体走线中的至少一个焊接。在此，电池单元的其它组成部分、特别是电极通过焊盘与电路板进行电接触，从而通过焊盘馈送和/或提取电能。在此，优选电池模块借助焊盘固定在电路板上。以这种方式，在一个工作步骤中利用固定进行电接触，并且可以进行自动化生产。

例如，电池模块的一个或多个连接端与天线电连接，这些连接端在侧向上突出壳体，并且在安装状态下插入相应的插座中，插座例如固定在电路板上。然而，特别优选在壳体中引入与天线电连接的连接焊盘。连接焊盘特别是位于壳体的面向电路板的一侧，并且在安装状态下适当地附着在电路板上。优选连接焊盘与电路板的导体走线中的一个焊接或至少电接触。适宜地，电接触在电池单元也与电路板进行电接触的相同的工作步骤中进行。因此，所需要的工作步骤的数量减少，并且安装简化。所需要的构件数量也减少。换言之，天线的接触也借助表面安装来进行。由此，鲁棒性进一步提高，并且安装简化。也不需要附加的构件。特别优选在壳体中引入两个这样的连接焊盘，其中，天线以电气方式布置在连接焊盘之间。因此，天线的运行简化。

例如，壳体由塑料制成。然而，特别优选壳体具有金属基体，电池单元的其它组成部分布置在基体内。在此，优选壳体被设计为是刚性的。以这种方式，还借助基体来屏蔽电池单元的其它组成部分不受外部电场的影响。此外，以这种方式，鲁棒性提高。该连接焊盘和/或焊盘或者可能的连接焊盘和/或焊盘特别是布置在基体的穿孔中。优选在连接焊盘/焊盘与基体之间存在电绝缘体、如塑料，从而一方面防止电短路。另一方面，以这种方式，壳体、即基体被设计为是液密的，从而鲁棒性提高。替换地，连接焊盘安装在基体的表面、特别是绝缘体上。

天线固定在基体上。以这种方式，天线在电池模块的其它组成部分上的固定相对鲁棒。例如，天线至少部分被设计为围绕壳体缠绕的导线或扁平导体。在此，优选首先将绝缘体例如完全或部分安装在基体的外侧。天线固定在绝缘体上。因此防止电短路。绝缘体和/或天线例如借助涂装、铸造或压力施加到基体上。

特别优选基体具有狭缝状的开口，该狭缝状的开口借助天线封闭。以这种方式，也进一步给出基体的液密性，从而可靠地保护电池单元的其它组成部分。在此，例如借助天线来填充整个开口。然而，特别优选天线以与基体的其它组成部分间隔开的方式布置在开口内，并且优选在开口的边缘与天线之间布置绝缘体、特别是塑料。因此，避免通过基体电短路。作为其替换，天线具有例如不同于基体的电导率。例如，狭缝被设计为是直线的或者优选是曲折的。以这种方式，天线的长度相对较大，其中，可以相对较小地选择基体的周长。

例如，壳体或至少可能的基体被设计为是圆柱形的，其中，基体表面例如是圆形的。然而，特别优选壳体是方形的。以这种方式，仓储和安装得到简化。在此，特别优选每个边长小于2cm、1.5cm或1cm。特别是，边缘中的至少一个的边长小于7mm。在此，优选边长大于1mm、2mm或4mm。由于边缘的长度的这种选择，壳体具有相对较小的结构大小，从而易于在听力设备内使用。在此，虽然如此，电池单元仍然具有相对较大的容量，从而听力设备的长时间运行也是可能的。

例如，仅存在天线。在其一个替换方案中，听力设备具有另外的天线。在此，该另外的天线例如用于在与天线不同的频带上/利用与天线不同的标准进行通信。然而，特别优选该另外的天线与天线电连接，从而该另外的天线和天线形成共同的天线，其具有增加的有效长度。例如，该另外的天线借助线圈形成。然而，特别优选该另外的天线借助电路板的导体走线形成。以这种方式，所需要的构件的数量减少。例如，导体走线被设计为至少部分是曲折的。优选另外的导体走线与可能的无线电装置/无线电设备电接触，使得通过该另外的天线进行天线的激励和/或对天线的激励进行检查。

附图说明

下面，参照附图对本发明的实施例进行更详细的说明。附图中：

图1示意性地示出了听力设备，

图2以简化的方式立体地示出了听力设备的电路板，电池模块固定在该电路板上，

图3以底视图示出了电池模块，以及

图4以简化的方式示意性地以侧视图局部示出了电池模块的壳体。

在所有附图中，彼此对应的部分设置有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了听力辅助设备形式的听力设备2，听力设备2被配置并设置为佩戴在佩戴者(用户、听力设备佩戴者、使用者)的耳后。换言之，其是耳后式听力辅助设备(“Behind-the-Ear”听力辅助设备)。听力设备2包括由塑料制成的设备壳体4。在设备壳体4内布置有麦克风6，麦克风6具有分别是机电声音转换器形式的两个麦克风单元8，其分别被构造为是全向的。通过改变借助全向麦克风单元8采集的声学信号之间的时间偏移，使得能够改变麦克风6的方向性，从而实现定向麦克风。

两个麦克风单元8在信号技术上与信号处理单元10耦合，信号处理单元10包括未进一步示出的放大器电路和信号处理器12。此外，信号处理单元10借助电路元件、例如电气和/或电子构件形成。信号处理器是数字信号处理器(DSP)，并且通过未详细示出的A/D转换器在信号技术上与麦克风单元8连接。

听筒14在信号技术上与信号处理单元10耦合。借助作为机电声音转换器的听筒14，在运行中，将借助信号处理单元10提供的(电)信号转换成输出声音，即声波。声波被引导到音管16中，音管16的一端固定在设备壳体4上。音管16的另一端借助圆顶18包围，圆顶18在常规状态下布置在听力设备2的佩戴者的耳道(在此未详细示出)中。

信号处理单元10的供电借助布置在设备壳体4中的电池模块20来进行。将部分电能从信号处理单元10引导到麦克风6以及听筒14。

在图2中以简化的方式示意性地局部示出了听力设备2的电路板22，电路板22由玻璃纤维增强环氧树脂制成。在以这种方式提供的环氧树脂本体的表面上，由铜制成的多个导体走线24汇聚成束，此处仅示出了其中的三个。信号处理器12固定在电路板22上，即导体走线24中的一些上。为此，信号处理器12借助SMD技术、即以回流方法焊接在导体走线上。电池模块20固定在与信号处理器12相同的电路板22的一侧，电池模块20也与导体走线24中的一些电接触，信号处理器12的供电也通过导体走线24进行。此外，无线电装置25固定在电路板22的这一侧，无线电装置25是集成电路，其也被设计为可表面安装的构件。此外，其它未详细示出的电气和/或电子设备焊接在电路板22上，从而电路板22用于提供听力设备2的电路。换言之，电路板22是电路的组成部分，并且听力设备2在其它方面没有另外的电路板。

电池模块20具有被设计为方形的壳体26。在此，四个彼此平行的边缘的长度等于1cm，并且其余边缘的长度为0.5cm。壳体26具有金属基体28，基体28也被设计为是方形的，并且借助基体28基本上预先给定壳体26的外部形状。

在图3中以简化的方式示意性地示出了基体28的下侧，因此也示出了壳体26的下侧。在安装状态下，下侧面向电路板22，并且例如至少部分附着在电路板22上。在壳体26的下侧引入两个由诸如铜的金属制成的焊盘30。为此，基体28具有两个穿孔，焊盘30中的一个分别被布置在穿孔内。在每个穿孔的边缘与对应的焊盘30之间存在的狭缝分别填充有电塑料(elektrischen Kunststoff)，使得焊盘30与基体28电隔离、但是可靠地保持在基体28上。

多个电池单元32与焊盘30电接触，电池单元32布置在基体28内，因此布置在壳体26内。电池模块20的电池单元34基本上借助壳体26以及电池单元32形成，借助电池单元34对信号处理单元10进行供电。在安装状态下，焊盘30中的每个分别与导体走线24中的至少一个电接触，其中，这也以回流方法、即以SMD技术进行。

此外，两个连接焊盘36施加在方形的基体28的同一侧，并且不可拆卸地固定在其上，使得连接焊盘36被引入到壳体26中。在此，连接焊盘36通过未详细示出的电绝缘体固定在基体28上。在两个连接焊盘36之间电延伸的天线38与连接焊盘36电连接。在此，天线38在几何上从方形的基体28的下侧引导到基体28的垂直于电路板22延伸的侧面中的至少一个上。在那里，天线38的形状是曲折的。

在安装状态下，两个连接焊盘36也借助回流方法焊接在电路板22上，这在与也将焊盘30与电路板20焊接的相同的工作步骤中进行。在该工作步骤中，也将信号处理器12、无线电装置25以及可能的其它组成部分与电路板22焊接。总之，电池模块20因此是可表面安装的元件/构件。

连接焊盘36中的一个与电路板22的导体走线24中的一个电接触，该导体走线也被设计为是曲折的，因此借助该导体走线形成另外的天线40。借助该另外的天线40，天线38与无线电装置25电接触。因此，借助该另外的天线40和天线38形成共同的天线，其具有相对较长的长度。总之，该另外的天线40与天线38电连接并且借助导体走线24中的一个形成。

在运行中，借助无线电装置25对另外的天线40和天线38进行激励，从而借助另外的天线40和天线38发出无线电信号。无线电信号符合特定的标准、例如蓝牙标准。在与此在时间上偏移的工作模式下，借助天线38和另外的天线40接收无线电信号，借助这些无线电信号来激励天线38和另外的天线40。在此，这些无线电信号也符合标准。借助无线电装置25采集两个天线38、30的激励，从而采集无线电信号。例如，根据无线电信号改变信号处理器12的工作方式。

在图4中以侧视图部分示出了具有方形的基体28的壳体26。基体28具有狭缝状的开口42，狭缝状的开口42被设计为是曲折的。在开口42内布置有被设计为带状的并且跟随开口42的走向的天线38，其中，天线38与开口42的边缘间隔开。天线38和开口42的边缘之间的区域借助由塑料制成的绝缘体44来填充。在此，绝缘体44借助注塑方法产生，天线38因此被喷射到基体28上。因此，基体28被设计为是液密的，并且避免了环境空气侵入壳体26中。

在一个未详细示出的变形方案中，基体28被设计为是完好无损的，因此不具有开口42。在此，绝缘体44例如被喷射在基体28的表面上，从而借助其使天线38固定地且不可拆卸地保持在基体28上。总之，在所有实施方式中，天线38集成在电池单元34的壳体26中。天线38的电接触在电池单元34也与电路板22电接触并且固定在其上的相同的工作步骤中进行，即借助表面安装来进行。

本发明不局限于前面描述的实施例。相反，本领域技术人员也可以由此推导出本发明的其它变形方案，而不脱离本发明的主题。特别是，结合实施例描述的所有单独特征也可以进一步以其它方式相互组合，而不脱离本发明的主题。

附图标记列表

2 听力设备

4 设备壳体

6 麦克风

8 麦克风单元

10 信号处理单元

12 信号处理器

14 听筒

16 音管

18 圆顶

20 电池模组

22 电路板

24 导体走线

25 无线电装置

26 壳体

28 基体

30 焊盘

32 电池单元

34 电池单元

36 连接焊盘

38 天线

40 另外的天线

42 开口

44 绝缘体

Claims (7)

1.一种听力设备(2)，所述听力设备具有电路板(22)，在所述电路板上固定有电池模块(20)，所述电池模块(20)具有带有壳体(26)的电池单元(34)，其中，天线(38)集成在所述壳体(26)中。

2.根据权利要求1所述的听力设备(2)，

其特征在于，

所述电池模块(20)被设计为能够表面安装的构件。

3.根据权利要求2所述的听力设备(2)，

其特征在于，

在所述壳体(26)中引入连接焊盘(36)，所述连接焊盘(36)与所述天线(38)电连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的听力设备(2)，

其特征在于，

所述壳体(26)具有金属的基体(28)，所述天线(38)固定在所述基体(28)上。

5.根据权利要求4所述的听力设备(2)，

其特征在于，

所述基体(28)具有狭缝状的开口(42)，所述开口(42)借助所述天线(38)封闭。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的听力设备(2)，

其特征在于，

所述壳体(26)是方形的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的听力设备(2)，

其特征在于，

所述电路板(22)具有另外的天线(40)，所述另外的天线(40)借助导体走线(24)形成并且与所述天线(38)电连接。