DE102011006563B3 - Hörgerät mit verringerter akustischer Windempfindlichkeit - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Hörgerät (2) mit einer verringerten akustischen Windempfindlichkeit, das eine Oberfläche (7) mit einer Haifischhautstruktur (6) umfasst.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hörgerät mit einer verringerten akustischen Windempfindlichkeit.
• Ein Hörgerät dient der Versorgung einer hörgeschädigten Person mit akustischen Umgebungssignalen, die zur Kompensation bzw. Therapie der jeweiligen Hörschädigung verarbeitet und verstärkt sind. Es umfasst prinzipiell einen oder mehrere Eingangswandler, eine Signalverarbeitungseinrichtung mit einer Verstärkungseinrichtung bzw. einem 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 in der Regel als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Er wird auch als Hörer oder Receiver bezeichnet. Der Ausgangswandler erzeugt Ausgangssignale, die zum Gehör des Patienten geleitet werden und beim Patienten eine Hörwahrnehmung erzeugen. Der Verstärker ist in der Regel in die Signalverarbeitungseinrichtung integriert. Die Stromversorgung des Hörgeräts erfolgt durch eine im Hörgerätegehäuse angeordnete Batterie. Die wesentlichen elektronischen Komponenten eines Hörgeräts sind in der Regel auf einer gedruckten Leiterplatine als Schaltungsträger angeordnet bzw. damit verbunden. Hörgeräte sind in verschiedenen grundlegenden Gehäusekonfigurationen bekannt. Bei IdO-Hörgeräten (In-dem-Ohr, In-the-Ear) wird ein Gehäuse, das sämtliche funktionalen Komponenten einschließlich Mikrofon und Receiver enthält, größtenteils im Gehörgang getragen. CiC-Hörgeräte (Completely-in-Canal) sind den IdO-Hörgeräten ähnlich, werden jedoch vollständig im Gehörgang getragen. Bei HdO-Hörgeräten (Hinter-dem-Ohr, Behindthe-Ear) wird ein Gehäuse mit Komponenten wie Batterie und Signalverarbeitungseinrichtung hinter dem Ohr getragen und ein flexibler Schallschlauch, auch als Tube bezeichnet, leitet die akustischen Ausgangssignale eines Receivers vom Gehäuse zum Gehörgang. RiC-BtE-Hörgeräte (Receiver-in-Canal Behind-the-Ear) gleichen den HdO-Hörgeräten, jedoch wird der Receiver im Gehörgang getragen und statt eines Schallschlauchs, der akustische Signale an ein Ohrstück leitet, leitet ein flexibles Kabel oder ein litzenführender Schlauch, auch als Hörerschlauch oder Hörerverbindungsmittel bezeichnet, elektrische Signale zu einem Receiver, welcher vorne am Hörerschlauch angebracht ist. Neben optischen Eigenschaften, wie eine kleine Baugröße oder eine gefällige Form, bestimmen die akustischen Eigenschaften die Qualität eines Hörgerätes. Die akustischen Eigenschaften werden maßgeblich durch hochwertige Eingangswandler, Ausgangswandler und eine gute Signalverarbeitungseinrichtung begünstigt. Eine weitere Einflussgröße ist die Empfindlichkeit gegenüber Wind. Wind, der über das Hörgerät streicht, bzw. sich durch Bewegung des Hörgeräteträgers bildet, führt oft zu Störgeräuschen, die noch vom Hörgerät verstärkt werden und den Hörgeräteträger in seiner Hörwahrnehmung stören und möglicherweise das Verständnis von z. B. gesprochener Sprache erschweren. Zu den bekannten Gegenmaßnahmen gehören eine günstige Ausgestaltung und Lage der Mikrofonöffnungen relativ zu Kopf und Ohrmuschel des Hörgeräteträgers oder Abdeckungen am Hörgerätegehäuse. Weiter kann durch elektronische Maßnahmen, wie Filterung oder Reduktion des Verstärkungsfaktors, der Einfluss von Windgeräuschen reduziert werden. Trotz dieser genannten Maßnahmen, besteht die Notwendigkeit, die akustische Windempfindlichkeit von Hörgeräten weiter oder durch alternative Lösungen zu verringern.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Hörgerät mit einer verringerten akustischen Windempfindlichkeit anzugeben.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Hörgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
• Ein wesentlicher Grund für das Auftreten von Stör- oder Windgeräuschen, wenn Wind über die Oberfläche eines Hörgerätes streicht, ist, dass ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit, z. B. gemessen in Meter pro Sekunde, eine laminare Strömung in eine turbulente Strömung übergeht. Dieser Vorgang kann auch dadurch beschrieben werden, dass ein Fluid in Schichten, die sich nicht vermischen, strömt und das Fluid ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit immer mehr durch Turbulenzen, d. h. Verwirbelungen oder Querströmungen, gestört wird. Nachweisen lassen sich Turbulenzen beispielsweise in einem Windkanal. Wenn diese Verwirbelungen im Bereich der Mikrofone bzw. der Mikrofoneinlassöffnungen eines Hörgeräts auftreten, bewirken sie ein Rauschen, das von einem Hörgeräteträger als störend empfunden werden kann, oder das einem möglichen Nutzsignal, z. B. Sprache, überlagert ist und die Wahrnehmung des Nutzsignals negativ beeinflusst. Messtechnisch lässt sich das Auftreten von Turbulenzen zum Beispiel durch eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses erkennen, wobei das Verhältnis Nutzsignal zu Rauschsignal ab einer charakteristischen Windgeschwindigkeit z. B. um eine Größenordnung stärker abnimmt als bei Windgeschwindigkeiten kleiner als die charakteristische Windgeschwindigkeit, im Folgenden auch kritische Windgeschwindigkeit oder Grenzwindgeschwindigkeit genannt. Die Aufgabe der Erfindung, ein Hörgerät mit verringerter akustischer Windempfindlichkeit anzugeben, kann somit auch damit beschrieben werden, dass die kritische Windgeschwindigkeit zu höheren Geschwindigkeiten hin verschoben werden soll. Der Grundgedanke der Erfindung ist ein Hörgerät, dessen Oberfläche eine Haifischhautstruktur umfasst. Die Haut eines Haifischs besteht aus tausenden kleiner Schuppen mit Vertiefungen und Erhebungen. Die scharfen und spitzen Formen der Schuppen formen kleine Kanäle in Richtung einer Schwimmbewegung des Hais. Durch das Teilen des Wasserstroms in kleinste Bereiche wird verhindert, dass sich Wasserteilchen des Wasserstroms zusammenhängen, Wirbel bilden und dann auch den umgebenden Wasserstrom stören. Dieses Prinzip kann auch auf Luft als umgebendes Medium angewendet werden. Die technische Umsetzung des Wirkungsprinzips von Haifischhaut und die prinzipielle Realisierbarkeit solcher Strukturen ist aus dem Stand der Technik, z. B. aus Fraunhofer Mediendienst, Sonderausgabe 05-2010, Thema 4 „Haifischhaut für Flugzeuge, Schiffe und Windenergieanlagen”, Herausgeber Fraunhofer-Gesellschaft, München, bekannt, wobei der Einsatz in diesen Anwendungsgebieten im Wesentlichen auf einer Reduktion des Wasser- bzw. Luftwiderstands abzielt. Weitere Besonderheiten und Unterschiede beim Einsatz von Haifischhautstrukturen bei Hörgeräten werden im Folgenden beschrieben.
• Vorzugsweise umfasst die Haifischhautstruktur einer Oberfläche eines Hörgeräts Schuppen, die eine Länge zwischen 0,1 μm und 0,1 mm und eine Höhe, die kleiner als die Länge ist, aufweisen. Die Abmessungen der Schuppen, aus denen sich die Haifischhautstruktur zusammensetzt, beeinflusst die Windgeschwindigkeit, ab der eine laminare Windströmung in eine turbulente Strömung umschlägt. Der angegebene Bereich stellt einen bevorzugten Größenbereich dar.
• Erfindungsgemäß weisen die Schuppen kanalförmige Vertiefungen und rippenförmige Erhebungen auf, die parallel zueinander sind und eine Längsachse definieren.
• Weiter sind erfindungsgemäß im getragenen Zustand des Hörgerätes wenigstens Richtungskomponenten der Längsachsen der Schuppen parallel zu einer Achse ausgerichtet, die durch die gerade Blickrichtung eines Hörgeräteträgers definiert ist. Der beste Effekt einer Erhöhung der kritischen Windgeschwindigkeit ist im Allgemeinen dann zu erzielen, wenn die Längsachsen der Schuppen parallel zum Vektor der Windgeschwindigkeit ist. Im Fall eines Hörgerätes, das hinter dem Ohr eines Hörgeräteträgers getragen wird, wird der Wind, z. B. während des Gehens, überwiegend parallel zur Ohrmuschel, d. h. in die gerade Blickrichtung eines Hörgeräteträgers, über das Hörgerät streifen, so dass eine Ausrichtung der Längsachsen der Schuppen parallel zu der geraden Blickrichtung des Hörgeräteträgers vorteilhaft ist. Da aufgrund der gekrümmten Oberfläche eines Hörgeräts nicht alle Längsachsen der Schuppen in die gerade Blickrichtung des Hörgeräteträgers ausgerichtet werden können, soll zumindest eine Komponente in diese Richtung ausgerichtet sein.
• Vorzugsweise umfasst die Oberfläche mit der Haifischhautstruktur nur Stellen, die im getragenen Zustand des Hörgerätes nicht mit der Haut des Hörgeräteträgers in Kontakt sind. Die Haifischhautstruktur könnte mit ihren Erhebungen und Kanälen ein unangenehmes Tragegefühl bewirken, wenn sie auf der Haut eines Hörgeräteträgers aufliegt. Um dies zu verhindern, soll die Haifischhautstruktur nur Stellen umfassen, die nicht in direktem Hautkontakt sind. Solche Stellen sind z. B. auf der Oberseite des Hörgerätegehäuses oder auf der Oberseite eines Hörgerätehakens.
• Günstigerweise sind die Schuppen in einem Lack eingebettet. Ein Lack, in dem kleine Schuppen mit den beschriebenen Eigenschaften eingebettet sind, ermöglicht das Aufbringen der Haifischhautstruktur auch auf gekrümmten Flächen.
• Denkbar ist, dass die Haifischhautstruktur auf der Oberfläche einer Folie ausgebildet ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Haifischhautstruktur mit einfachen Mitteln, z. B. durch Aufkleben, auf das Hörgerät aufgebracht werden kann.
• Mit besonderem Vorteil ist die Haifischhautstruktur in die, insbesondere glasfaserverstärkte, Oberfläche des Hörgerätes eingeprägt. Moderne Spritzgussverfahren ermöglichen Texturen im Mikrometerbereich, mit denen beispielsweise Hörgerätegehäuse mit Haifischhautstruktur kostengünstig in hoher Qualität hergestellt werden können. Weitere Verfahren, um eine Haifischhautstruktur in ein Hörgerätegehäuse oder einen Hörgerätehaken einzuprägen, sind hochpräzise Laserbohrverfahren. Für eine stabile Oberflächenstruktur bietet sich eine harte oder gehärtete Oberfläche an, wie sie z. B. durch eine Glasfaserverstärkung erreicht werden kann.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Material, das die Haifischhautstruktur ausbildet, biokompatibel ist. In diesem Zusammenhang soll unter biokompatibel verstanden werden, dass der Werkstoff, der die Haifischhautstruktur ausbildet, keinen negativen Einfluss auf den Hörgeräteträger hat, insbesondere die Haut des Hörgeräteträgers chemisch nicht reizt. Dazu eignet sich ein biotolerantes Material, bevorzugt wird ein bioinertes Material eingesetzt.
• Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
• Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren samt Beschreibung. Es zeigen:
• 1 schematisch ein Hörgerät nach dem Stand der Technik;
• 2 exemplarisch Teile eines Hörgerätes mit möglichen Lagen der Oberflächen mit einer Haifischhautstruktur;
• 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schuppe einer Haifischhautstruktur;
• 4 ein Ausführungsbeispiel einer Haifischhautstruktur;
• 5 ein Ausführungsbeispiel eines Querschnitts einer Schuppe einer Haifischhautstruktur.
• 1 zeigt schematisch ein Hinter-dem-Ohr-Hörgerät 1' nach dem Stand der Technik. Es umfasst ein hinter der Ohrmuschel 15' eines Hörgeräteträgers zu tragendes Gehäuse 2'. In dem Gehäuse 2' sind neben elektronischen Komponenten, die zu einer Signalverarbeitungseinheit 13' zusammengefasst sind, zwei Mikrofone mit den Mikrofonöffnungen 4', eine Batterie 10' und ein Receiver 12' angeordnet. Das vom Receiver 12' erzeugte akustische Signal wird durch einen Hörgerätehaken 5' und einen Schallschlauch 14' zu einem Ohrstück 11', das in einen Gehörgang 16' des Hörgeräteträgers eingesetzt wird, geleitet. Im getragenen Zustand des Hörgerätes definiert die gerade Blickrichtung des Hörgeräteträgers eine Achse 21, wobei in 1 die Blickrichtung zusätzlich durch einen Pfeil angegeben ist.
• In 2 sind exemplarisch wichtige Teile eines erfindungsgemäßen Hörgerätes 1 dargestellt. Sie zeigt ein Hörgerätegehäuse 2 mit einer Hörgerätegehäuseoberfläche 7, einen Hörgerätehaken 5, zwei Mikrofoneinlassöffnungen 4 und einen Teil eines Schallschlauchs 14. Stellen 3 des Hörgerätes 1, die bevorzugt eine Haifischhautstruktur aufweisen, sind Stellen, die Wind ausgesetzt sind, d. h. beispielsweise Stellen der Hörgerätegehäuseoberfläche 7 und des Hörgerätehakens 5, insbesondere in unmittelbarer Umgebung der Mikrofoneinlassöffnungen 4.
• 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schuppe 5 einer Haifischhautstruktur. Sie umfasst kanalförmige Vertiefungen 9 und rippenförmige Erhebungen 8, die parallel zueinander sind und eine Längsachse 20 definieren. In einer Haifischhautstruktur eines Hörgerätes sind zumindest Komponenten der Längsachsen 20 bevorzugt parallel zu einer Achse 21 ausgerichtet, die durch eine gerade Blickrichtung eines Hörgeräteträgers definiert ist, wobei in 2 die Blickrichtung zusätzlich durch einen Pfeil angegeben ist.
• In 4 ist beispielhaft eine Kombination 6 von mehreren Schuppen 5 zu einer Haifischhautstruktur dargestellt. Vorzugsweise sind die Schuppen 5 versetzt zueinander angeordnet und überlappen sich. Anordnungen, bei denen keine Überlappung stattfindet, sind ebenfalls denkbar.
• In 5 schließlich ist exemplarisch ein Ausführungsbeispiel einer Schuppe 5 im Querschnitt gezeigt. Wesentlich sind die kanalförmigen Vertiefungen 9 und die rippenförmigen Erhebungen 8, die einen zu Turbulenzen neigenden Luftstrom in kleinere Luftströmungen teilt und damit die Bildung von Wirbeln und Turbulenzen zu höheren Windgeschwindigkeiten verschiebt. Die Höhe der Erhebungen und die Tiefe der Vertiefungen in 5 sind als ein Beispiel zu verstehen. Ausführungsbeispiele mit gleich hohen Erhebungen, im Randbereich höheren Erhebungen als in der Mitte der Schuppe, Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Niveaus der Vertiefungen sind ebenso möglich.

Claims (9)

1. Hörgerät (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Hörgerät (2) eine Oberfläche (7) mit einer Haifischhautstruktur (6) umfasst.
2. Hörgerät (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haifischhautstruktur (6) Schuppen (5) umfasst, die eine Länge zwischen 0,1 μm und 0,1 mm und eine Höhe, die kleiner als die Länge ist aufweisen.
3. Hörgerät (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schuppen (5) kanalförmige Vertiefungen (9) und rippenförmige Erhebungen (8) aufweisen, die parallel zueinander sind und eine Längsachse (20) definieren.
4. Hörgerät (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im getragenen Zustand des Hörgerätes (2) wenigstens Richtungskomponenten der Längsachsen (20) der Schuppen (5) parallel zu einer Achse (21) ausgerichtet sind, wobei die Achse (21) durch die gerade Blickrichtung eines Hörgeräteträgers definiert ist.
5. Hörgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (7) mit der Haifischhautstruktur (6) nur Stellen (3) umfasst, die im getragenen Zustand des Hörgerätes (2) nicht mit der Haut des Hörgeräteträgers in Kontakt sind.
6. Hörgerät (2) nach Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schuppen (5) in einem Lack eingebettet sind.
7. Hörgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haifischhautstruktur (6) auf der Oberfläche einer Folie ausgebildet ist.
8. Hörgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haifischhautstruktur (6) in die, insbesondere glasfaserverstärkte, Oberfläche des Hörgerätes (2) eingeprägt ist.
9. Hörgerät (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, das die Haifischhautstruktur (6) ausbildet, biokompatibel ist.

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