WO2018024620A1

WO2018024620A1 - Verfahren zur herstellung eines hörinstruments und hörinstrument

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Publication number: WO2018024620A1
Application number: PCT/EP2017/069122
Authority: WO
Inventors: Volker Gebhardt; David Brosig; Christian Schmitt; Peter Nikles
Original assignee: Sivantos Pte. Ltd.
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines Hörinstruments (1) mittels eines Konstruktionsprogramms ein einen Gehäuseinnenraum (6) umschließendes Außengehäuse (4) auf Basis einer nutzerspezifischen Geometrie eines Gehörgangs festgelegt. Anschließend wird eine Mehrzahl von elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8, 10, 12) in dem Gehäuseinnenraum (6) positioniert und eine Restbauraumgeometrie (42) eines neben den positionierten elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8, 10, 12) verbleibenden Restbauraums ermittelt. Abhängig von der ermittelten Restbauraumgeometrie (42) wird wenigstens ein Antennenbauteil (16) einer Antenne (14) aus einer vorgegebenen Anzahl von Musterteilen ausgewählt. Die Musterteile sind dabei auf verschiedene vorbekannte Bauraumstrukturen vorabgestimmt. Das Antennenbauteil (16) wird dann in dem Restbauraum positioniert und es wird ein Konstruktionsplan für das Hörinstrument (1) erstellt. Anhand des Konstruktionsplans wird anschließend das Außengehäuse (4) gefertigt und die elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8, 10, 12) sowie das Antennenbauteil (16) werden entsprechend in dem Außengehäuse (4) angeordnet.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung eines Hörinstruments und Hörinstrument

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hörinstruments, vorzugsweise eines individuell gefertigten Hörinstruments. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein nach diesem Verfahren hergestelltes Hörinstrument.

Hörinstrumente dienen üblicherweise zur Ausgabe von Schallsignalen an das Gehör eines Nutzers des Hörinstruments (kurz: Hörgeräteträger). Für den Fall, dass es sich bei dem Hörgeräteträger um eine Person mit einem verminderten Hörvermögen handelt, dient das Hörinstrument konkret als Hörhilfegerät zum zumindest teilweisen Ausgleich dieser Hörminderung. Das Hörinstrument umfasst dabei üblicherweise einen Signalprozessor (ein Mikroprozessor mit Speicher zur Ausführung eines Signalverarbeitungsprogramms in Form von Software oder ein ASIC mit schaltungstechnischer Umsetzung des Signalverarbeitungsprogramms) und einen Ausgangswandler, der zur Ausgabe eines von dem Signalprozessor bereitgestellten Ausgangssignals eingerichtet ist. Insbesondere als Hörhilfegerät umfasst das Hörinstrument meist auch ein Mikrophon, mit dem Geräusche aus der Umgebung erfasst und an den Signalprozessor zur hörminderungsspezifischen Signalverarbeitung - d. h. insbesondere zur Filterung und/oder zumindest frequenzselektiven Verstärkung - weitergeleitet werden. Je nach Ausführung des Hörhilfegeräts können anstelle des Lautsprechers als Ausgangswandler auch sogenannte Knochenleitungshörer oder Cochlea-Implantate zur mechanischen bzw. elektrischen Stimulation des Gehörs des Hörgeräteträgers zum Einsatz kommen. Ebenfalls von dem Begriff Hörinstrument umfasst sind aber auch Kopfhörer, Head-Sets, Tinnitus-Masker und dergleichen. Moderne Hörinstrumente sind häufig auch zur Kommunikation mit externen Geräten, beispielsweise Fernbedienungen, Audioquellen und/oder - insbesondere im Fall eines binauralen Hörhilfesystems - mit einem zur Versorgung des anderen Ohrs vorgesehenen zweiten Hörinstrument eingerichtet. Dazu umfassen diese Hörinstrumente häufig eine Antenne, um eine drahtlose Kommunikation zu ermöglichen. Bei solchen Antennen handelt es sich beispielsweise um für eine Signalübertragung im Radiofrequenzbereich eingerichtete Antennen, bspw. um Induktionsspulen oder insbesondere im Gigahertz-Bereich um meist flächige Antennen (beispielsweise Patch-Antennen und dergleichen). Erkanntermaßen erfordern derartige Antennen jedoch vergleichsweise großen Bau räum, was wiederum dem Trend zur Miniaturisierung des jeweiligen Hörgeräts entgegen wirkt.

Dies zeigt sich häufig im Bereich von teilweise oder vollständig im Gehörgang getragenen Hörinstrumenten (auch als„IdO" oder„ITE", kurz für„in-dem-Ohr" oder „in the ear", bezeichnet), da diese hinsichtlich ihres Bauraums am stärksten beschränkt sind. Außerdem werden derartige Hörinstrumente häufig auch individuell für den jeweiligen Hörgeräteträger gefertigt. In diesem Fall werden auch die elektrischen Komponenten dieser Hörinstrumente individuell in einem an den Gehörgang angeformten Gehäuse positioniert, um den vorhandenen Bau räum bestmöglich zu nutzen. Soll ein solches Hörinstrument auch noch eine Antenne aufweisen, wir der Konstruktions- und Herstellungsaufwand aufgrund der individuellen Ausführung nochmals erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Herstellung eines Hörinstruments mit reduziertem Konstruktionsaufwand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Hörinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 . Weitere vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung eines Hörinstruments (im Folgenden kurz als„Hörgerät" bezeichnet), vorzugsweise eines Hörhilfegeräts. Verfahrensgemäß wird dabei mittels eines insbesondere rechnergestützten, d. h. auf einem Computer ablaufenden Konstruktionsprogramms zunächst (vorzugsweise virtuell) ein einen Gehäuseinnenraum umschließendes Außengehäuse auf Basis einer nutzerspezifischen Geometrie eines Gehörgangs festgelegt. Das heißt, dass dieses Außengehäuse an den Gehörgang eines individuellen Hörgeräteträgers angepasst wird. Vorzugsweise wird hierfür in einem vorgelagerten Verfahrensschritt die nutzerspezifische Geometrie, d. h. insbesondere die dreidimensionale Innenkontur des Gehörgangs in ein entsprechendes Datenmodell überführt, bspw. über ein Abtasten des Gehörgangs selbst oder eines von diesem abgeformten physischen Modells. In einem weiteren Verfahrensschritt wird anschließend eine Mehrzahl, d. h. wenigstens zwei, von elektrischen Hörinstrumentkomponenten (hier und im Folgenden kurz als„Komponenten" bezeichnet) in dem Gehäuseinnenraum positioniert. Anhand der jeweiligen Position der Komponenten wird dann für den Gehäuseinnenraum eine Restbauraumgeometrie eines neben den positionierten Komponenten in dem Gehäuseinnenraum verbleibenden Restbauraums ermittelt. Anschließend wird wenigstens ein Antennenbauteil einer Antenne abhängig von der ermittelten Restbauraumgeometrie aus einer vorgegebenen Anzahl von Musterteilen (vorzugsweise automatisch, d. h. selbsttätig durch das Konstruktionsprogamm) ausgewählt. Dabei sind die Musterteile auf verschiedene vorgegebene (d. h. vorzugsweise vorbekannte, bspw. anhand von Testpersonen oder anderen Hörgeräteträgern empirisch ermittelte) Bauraumstrukturen vorabgestimmt. Das ausgewählte Antennenbauteil wird daraufhin zumindest teilweise in dem Restbau räum positioniert. Anschließend wird ein Konstruktionsplan für das Hörinstrument erstellt. Anhand dieses Konstruktionsplans wird in einem nachfolgenden Herstellungsschritt das Außengehäuse gefertigt und die Komponenten sowie das Antennenbauteil werden (insbesondere entwurfs- oder plangemäß) in dem Außengehäuse angeordnet (d. h. montiert).

Unter dem Begriff „virtuell" wird hier und im Folgenden verstanden, dass im Rahmen der von dem Konstruktionsprogramm bereitgestellten Konstruktionsumge- bung mit Datensätzen gearbeitet wird, die das jeweilige Bauteil des Hörgeräts (d. h. bspw. dessen Außengehäuse, dessen elektrische Komponenten etc.) widerspiegeln. Diese Datensätze werden optional für einen Konstrukteur (oder Bedienpersonal) optisch auf einer Anzeigevorrichtung, bspw. einem Bildschirm dargestellt. Innerhalb der Konstruktionsumgebung werden dabei insbesondere die jeweiligen Datensätze aufgerufen (geladen), entworfen (d. h. erstellt) und/oder optional manipuliert (d. h. verändert, bspw. durch den Konstrukteur).

Bei den elektrischen Komponenten handelt es sich beispielsweise um einen Lautsprecher, wenigstens ein Mikrophon, einen Signalprozessor und elektrische Verbindungsleitungen.

Bei der Antenne handelt es sich vorzugsweise um eine im Radiofrequenzebereich oder„Hochfrequenzbereich" arbeitende Antenne (im Folgenden auch als„RF- Antenne" bezeichnet). Beispielsweise handelt es sich bei der Antenne dabei um eine induktive Antenne. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine im Gigahertzbereich arbeitende Antenne.

Unter dem Begriff„Bauraumstruktur" wird hier um im Folgenden (insbesondere zur begrifflichen Abgrenzung gegenüber der für das individuelle Hörgerät ermittelten„Restbauraumgeometrie des Gehäuseinnenraums") eine sich bei einer vorbekannten Gehörgangform, d. h. nicht der des aktuellen, tatsächlichen Nutzers, einstellende Restbauraumgeometrie beschrieben. Die Musterteile für das Antennenbauteil sind - wie vorstehend beschrieben - auf bekannte, und optional mehreren Gehörgangformen zugeordnete, Außengehäuseformen und die sich daraus ergebenden Bauraumstrukturen abgestimmt.

Vorzugsweise werden etwa 5 bis 15 verschiedene Musterteile zur Auswahl vorgegeben, insbesondere etwa 10 Musterteile.

Unter dem Begriff„Antennenbauteil" wird hier und im Folgenden wenigstens ein Bauteil, aus dem die Antenne gebildet ist, verstanden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antennenbauteil um den zum Empfang oder zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals dienenden, meist aus elektrisch leitfähigem Material gebildeten Körper (bspw. eine Art Spule, Dipol, Schleife, Patch oder dergleichen). Das Antennenbauteil kann optional auch zusätzliche Elemente, wie z. B. dielektrische Materialbereiche und/oder elektrisch leitfähige (nicht mit dem Antennenkörper leitfähig gekoppelte) Material bereiche umfassen.

Der Erfindung liegt mithin die Idee zugrunde, die Herstellung individueller Hörgeräte, insbesondere individueller IdO- oder sogenannter CIC(„completely in canal")- Hörgeräte zu vereinfachen, indem für das zu verwendende Antennenbauteil auf vorbekannte Strukturen (nämlich die Musterteile) zurückgegriffen wird. Durch diesen Rückgriff kann eine vergleichsweise aufwendige Berechnung (bspw. eine Simulation) eines elektrischen und/oder magnetischen Felds zur Ermittlung einer möglichst idealen Antennenstruktur entfallen oder zumindest durch Berücksichtigung vorbekannter Antennenstrukturen (sowie optional vorbekannter Umgebungsstrukturen) vereinfacht und somit Konstruktionszeit und Rechenaufwand eingespart werden.

In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante werden die elektrischen Komponenten unter Berücksichtigung wenigstens einer physikalischen Wechselwirkung untereinander in dem Gehäuseinnenraum positioniert.

Besonders bevorzugt wird hierbei als physikalische Wechselwirkung eine elektrische und/oder magnetische Wechselwirkung bei der Positionierung der elektrischen Komponenten berücksichtigt. Beispielsweise handelt es sich bei diesen (vorzugsweise elektromagnetischen) Wechselwirkungen um Störeinflüsse, die auf die anderen Komponenten einwirken und deren Funktion dadurch stören können. Die Komponenten werden somit zweckmäßigerweise nicht nur hinsichtlich ihres gegenständlichen (rein„körperlichen") Bau räum bedarf s positioniert, sondern auch derart, dass möglichst geringe Störungen der einzelnen Komponenten untereinander zu erwarten sind. Optional kommen dabei im Rahmen des Konstruktionsprogramms Algorithmen zum Einsatz, die auf eine optimierte Ausnutzung des vorhandenen Gehäuseinnenraums gerichtet sind und somit zur automatischen Positionierung dienen. Alternativ oder zusätzlich werden die Komponenten (in letzte- rem Fall vorzugsweise nach der programmseitigen Positionierung) durch einen Konstrukteur bspw. an einem Bildschirm in dem vorgegebenen Gehäuseinnenraum positioniert (d. h. ausgerichtet und an die gewünschte Stelle gesetzt). Vorzugsweise ist mit der jeweiligen Komponente (konkret mit deren, die geometrische Außenkontur definierenden Datensatz) außerdem ein Wechselwirkungsbereich (d. h. insbesondere ein entsprechender Datensatz, der einen über die Außenkontur überstehenden Einflussbereich definiert) verknüpft, der dem Konstruktionsprogramm selbst oder dem Konstrukteur durch visuelle Anzeige zur Berücksichtigung des jeweiligen Bereichs möglicher Störeinflüsse dient.

In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante werden bei der Auswahl des Antennenbauteils aus den Musterteilen neben der Restbauraumgeometrie (des aktuell vorliegenden Außengehäuses) auch physikalische Eigenschaften des jeweiligen Musterteils (insbesondere elektrische und/oder magnetische Wechselwirkungen mit den umliegenden Komponenten) berücksichtigt. Diese Berücksichtigung führt dabei vorteilhafterweise zu einer Verbesserung der Abstrahlungs- und Empfangseigenschaften des Antennenbauteils, konkret der gesamten RF- Antenne. Bspw. kann - je nach Positionierung eines Speise- und/oder Kurz- schluss-Punkts des Antennenkörpers - eine Überlappung des Antennenkörpers (d. h. des Antennenbauteils) mit dem Wechselwirkungsbereich einer elektrischen Komponente zur Verbesserung von Antenneneigenschaften (auch unter dem Begriff„Güte" zusammengefasst, bspw. eine Effizienz der gesamten Antenne) fü hren.

Zweckmäßigerweise wird für den Fall, dass keines der vorgegebenen Musterteile aufgrund seiner geometrischen Struktur in die ermittelte Restbauraumgeometrie eingesetzt werden kann, eine Hinweismeldung (insbesondere akustisch und/oder visuell) ausgegeben. Vorzugsweise wird der Konstrukteur hierbei auch dazu aufgefordert, die Komponenten erneut zu positionieren, um eine veränderte Restbauraumgeometrie zu erhalten. Alternativ wird im Fall der programmseitigen Positionierung diese erneut gestartet. Vorzugsweise wird als Maß für die Antenneneigenschaften, insbesondere für die zu erwartende Effizienz der gesamten Antenne ein Gütefaktor ermittelt. Dieser Gütefaktor wird in einer Variante dem Konstrukteur angezeigt, so dass dieser beurteilen kann, ob das anhand der Restbauraumgeometrie als Antennenbauteil ausgewählte Musterteil bspw. mit Vorgaben konforme Antenneneigenschaften aufweist. Optional wird eine derartige Überprüfung auch automatisch durch Vergleich mit derartigen Vorgaben durchgeführt und dem Konstrukteur eine Warnmeldung angezeigt, wenn die Vorgaben nicht erfüllt sind. In diesem Fall wird vorzugsweise eine erneute Positionierung der elektrischen Komponenten angewiesen und darauffolgend erneut ein Musterteil ausgewählt, mithin erfolgt hier eine Iteration der Positionierung der Komponenten.

In einer bevorzugten Ausführung wird jedes der vorgegebenen Musterteile mittels eines Antennenberechnungsprogramms in seiner geometrischen Struktur und/oder seinen Kontaktierungsstellen (d. h. insbesondere dem Speise- und ggf. dem Kurzschlusspunkt) unter Berücksichtigung der Abstrahlungs- und Empfangseigenschaften im Hinblick auf die elektromagnetischen Wechselwirkungen mit den benachbarten elektrischen Komponenten individuell an die jeweilige Bauraumstruktur angepasst. Bei dem Antennenberechnungsprogramm handelt es sich insbesondere um ein Programm zur Berechnung von elektrischen und magnetischen Feldern sowie zum Design von Antennen, die in derartigen Feldern eingesetzt werden können oder derartige Felder nutzen (abstrahlen und/oder empfangen). Das heißt, dass jedes der Musterteile separat für die jeweilige Bauraumstruktur berechnet wird. Vorzugsweise erfolgt diese Berechnung dabei in einem dem Herstellungsverfahren vorgelagerten Schritt, so dass eine Datenbank aus einer Vielzahl von vorgegeben Musterteilen vorhanden ist, denen insbesondere jeweils eine Bauraumstruktur sowie eine Anordnung umliegender elektrischer Komponenten zugeordnet ist und auf die im Rahmen des vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahrens unter Einsparung von Prozesszeit (und insbesondere Prozessorzeit oder Rechenleisung) zurückgegriffen werden kann. Die Musterteile werden deshalb auch als„überprüfte Antennenstrukturen" bezeichnet. In einer bevorzugten Weiterbildung der vorstehenden Verfahrensvariante wird zunächst ein Vergleich der ermittelten, aktuell vorliegenden Restbauraumgeometrie mit den vorbekannten Bauraumstrukturen - sowie vorzugsweise auch der jeweils zugeordneten Anordnung der elektrischen Komponenten - aller Musterteile durchgeführt. Dabei wird vorzugsweise ein Ähnlichkeitswert ermittelt, der insbesondere ein Maß des Grads der Ähnlichkeit zwischen der Restbauraumgeometrie und der vorgegebenen Bauraumstruktur (sowie der jeweiligen Anordnung der Komponenten) bildet. Als Antennenbauteil wird in diesem Fall dann vorzugsweise das Musterteil ausgewählt, dem aufgrund des Vergleichs ein vergleichsweise hoher, vorzugsweise der höchste Ähnlichkeitswert zugeordnet ist. Eine derartige Auswahl des jeweiligen Musterteils als Antennenbauteil wird auch als„best match" oder „best fit" bezeichnet.

In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird das als Antennenbauteil ausgewählte Musterteil zusätzlich an die vorliegende Restbauraumgeometrie angepasst. Das heißt, dass bei dem ausgewählten Musterteil die (insbesondere geometrische) Struktur (bspw. Länge, Breite) und/oder die Lage des Speise- und/oder Kurzschlusspunkts verändert wird, um das Musterteil möglichst genau an die ermittelte Restbauraumgeometrie und insbesondere die elektromagnetischen Wechselwirkungen mit den umliegenden Komponenten anzupassen. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird hierzu ein in dem Konstruktionsprogramm implementierter (und somit in der Konstruktionsumgebung vorhandener) Algorithmus (auch als„Antennen-Plugin" bezeichnet) zur (insbesondere groben) Berechnung des veränderten Musterteils verwendet, um eine Abschätzung des durch die Anpassung veränderten Gütefaktors zu ermöglichen. Da das jeweilige Musterteil bereits hinsichtlich der vorbekannten Bauraumstruktur und der zugeordneten Anordnung („Konstellation") der elektrischen Komponenten insbesondere mittels des vorstehend beschriebenen Antennenberechnungsprogramms entworfen (idealerweise optimiert) ist, kann das Antennen-Plugin vergleichsweise „schlank" ausgeführt sein, da lediglich geringfügige Änderungen berücksichtigt und insbesondere unter Einsparung von Rechenaufwand auf bereits berechnete Eigenschaften zurückgegriffen werden können. In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorgenannten, nachträglichen Anpassung des Musterteils wird das aus dem Musterteil abgeleitete Antennenbauteil zumindest teilweise auf einer der elektrischen Komponenten angeordnet, optional durch deren Oberfläche selbst gebildet. Dies ist insbesondere für den Fall zweckmäßig, dass die elektromagnetischen Eigenschaften der jeweiligen Komponente zu einer Verbesserung des Gütefaktors, bspw. durch eine Schirmungs-, Verstär- kungs- oder Richtwirkung beitragen. Beispielsweise wird bei der Herstellung des Hörinstruments der Antennenkörper mittels einer Klebefolie auf die entsprechende elektrische Komponente aufgeklebt.

In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante werden im Rahmen des Konstruktionsplans für das Außengehäuse in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der elektrischen Komponenten und/oder des Antennenbauteils Montagestrukturen zur Aufnahme der jeweiligen Komponente bzw. des Antennenbauteils vorgegeben. D. h. es werden bspw. von der Gehäusewandung in den Gehäuseinnenraum vorstehende Montageflächen in Form von Absätzen, Vorsprüngen und dergleichen vorgesehen, die bei der Herstellung des Außengehäuses dann ausgeformt werden. Mit anderen Worten wird das Außengehäuse insbesondere innenseitig an die jeweilige Position der Komponenten bzw. des Antennenbauteils angepasst. Dadurch wird vorteilhafterweise auch eine besonders hohe Übereinstimmung der tatsächlichen Anordnung im Außengehäuse mit dem Konstruktionsplan erreicht, da die elektrischen Komponenten und ggf. das Antennenbauteil nur noch an den durch die Montagestrukturen vorgegebenen Positionen montiert werden können.

In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante, wird das Antennenbauteil individuell, d. h. nutzerspezifisch gefertigt. Beispielsweise wird das Antennenbauteil dabei mittels eines generativen Urformverfahrens zur Ausbildung von insbesondere dreidimensionalen Strukturen (bspw.„3D-Druck", selektives Laserstrahlschmelzen oder -sintern, lokale Metallisierung des Außengehäuses) oder alternativ auch durch Biegen von metallischen Halbzeugen (Drähten, Blechen, Folien etc.) oder dergleichen ausgebildet. Optional wird das Antennenbauteil dabei durch dielektrische und elektrisch leitfähige Abschnitte gebildet, wobei die unterschiedlichen Materialien auch in einem generativen Verfahren nebeneinander verarbeitet werden. Weiter optional wird das Antennenbauteil dabei auch abschnittsweise durch eine insbesondere elektrisch leitfähige Oberfläche einer der Komponenten des Hörgeräts gebildet.

In einer alternativen Verfahrensvariante, bei der insbesondere das aus den Musterteilen ausgewählte Antennenbauteil nicht weiter verändert wird, kommen als Antennenbauteile vorteilhafterweise nach Art der Musterteile vorgefertigte, insbesondere starre Bauteile zum Einsatz. Diese sind bspw. durch gebogene oder verbiegbare Leiterplatten, vorgebogene Drähte oder dergleichen gebildet.

In einem alternativen Verfahren zur Herstellung des Hörgeräts, das eine eigenständige Erfindung darstellt, wird verfahrensgemäß insbesondere nach der vorstehend beschriebenen Positionierung der Komponenten und Ermittlung der Restbauraumgeometrie das Antennenbauteil mittels eines Antennenberechnungsprogramms in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Restbauraumgeometrie in seiner geometrischen Struktur und/oder seinen Kontaktierungsstellen individuell entworfen. D. h. das Antennenbauteil wird„von Grund auf individuell entworfen und anschließend, analog zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren gefertigt und gemäß dem erstellten Konstruktionsplan in dem Außengehäuse angeordnet.

Vorzugsweise wird hierbei zunächst die Restbauraumgeometrie, insbesondere zusammen mit Informationen über die elektromagnetischen Eigenschaften und Wechselwirkungen der umliegenden Komponenten exportiert und in das Antennenberechnungsprogramm eingelesen. Vorzugsweise umfasst das Konstruktionsprogramm dabei eine integrierte Programmschnittstelle zum Datenaustausch mit dem Antennenberechnungsprogramm. Besonders bevorzugt kann aus dem Konstruktionsprogramm das Antennenberechnungsprogramm direkt angesprochen (d. h. gestartet und vorzugsweise auch zumindest in seinen Grundfunktionen bedient) werden. Entsprechend wird das berechnete Antennenbauteil anschließend mittels dieser Programmschnittstelle an das Konstruktionsprogramm zurück übertragen. Das erfindungsgemäße Hörinstrument umfasst eine Antenne, insbesondere eine RF-Antenne und ist nach einem der Verfahren der vorstehend beschriebenen Art hergestellt. Somit weist die RF-Antenne zumindest das in vorstehend beschriebener Weise individualisierte Antennenbauteil auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Hörinstrument dabei um ein IdO-, besonders bevorzugt um ein CIC-Hörgerät.

Die Konjunktion„und/oder" ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale oder Begriffe sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Perspektivansicht ein Hörinstrument,

Fig. 2 das Hörinstrument in einer schematischen Teilschnittansicht II-II gemäß Fig. 1 , und

Fig. 3 bis 5 in einem schematischen Ablaufdiagramm jeweils unterschiedliche

Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zur Herstellung der Hörvorrichtung.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit glichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 und 2 ist ein Hörinstrument (kurz als Hörgerät 1 bezeichnet) dargestellt, das in Form eines In-dem-Ohr-Hörgeräts („IdO") ausgebildet ist. Das Hörgerät 1 weist dabei ein Außengehäuse 4 auf, das mehrere elektrische (Hörgeräte-)Kom- ponenten in einem Gehäuseinnenraum 6 einschließt. Die Komponenten werden dabei durch ein Mikrophon 8 zur Erfassung von Umgebungsgeräuschen, einen signalübertragungstechnisch mit diesem gekoppelten Audiocontroller 10 zur (konkret digitalen) Verarbeitung der erfassten Geräusche und einen Lautsprecher 12 zur Ausgabe der verarbeiteten Geräusche in den Gehörgang eines Nutzers des Hörgeräts 1 (kurz Hörgeräteträger) gebildet. Um eine Signalübertragung mit externen Geräten zu ermöglichen, umfasst das Hörgerät 1 außerdem auch eine An- tenne 14, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuseinnenraums 6 angeordnet ist. Die Antenne 14 umfasst dabei einen schichtartigen (d. h. im Vergleich zur flächigen Erstreckung dünnen) Antennenkörper 1 6, der ein Antennenbauteil der Antenne 14 darstellt. Die Antenne 14 dient zur Signalübertragung im Hochfrequenz-(auch: Radiofrequenz-)Bereich. Der Audiocontroller 10 umfasst zumindest einen Chip zur Signalverarbeitung (Filterung, frequenzabhängige Verstärkung etc.) und einen Sende- und Empfangschip zur drahtlosen Kommunikation mittels des Antennenkörpers 1 6.

Das Außengehäuse 6 ist durch einen Schalenbereich 18, der der Innenkontur des Gehörgangs des Hörgeräteträgers nachgebildet ist, und durch eine mit dem Schalenbereich 18 verbundenen Deckplatte („faceplate 20") gebildet. In der faceplate 20 ist eine Mikrophonöffnung 22 eingelassen, über die das Mikrophon 8 in fluidischer Verbindung mit der Umgebung steht. Außerdem ist in der faceplate 20 eine Batteriefachtür 24 angeordnet, die im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Batterie 26 trägt, die als Energiequelle für die Komponenten dient. Der Lautsprecher 12 steht im bestimmungsgemäßen Tragezustand im Gehörgang über eine Schallaustrittsöffnung 28 und einen Schallschlauch 29 mit der Umgebung, konkret dem Gehörgang in fluidischer Verbindung.

Da wenigstens der Schalenbereich 18 des Außengehäuses 14 individuell an den Gehörgang angeformt wird, variiert auch die dreidimensionale Form des Gehäuseinnenraums 6 zwischen verschiedenen Nutzern zugeordneten Hörgeräten 1 , so dass die elektrischen Komponenten in jedem individuellen Hörgerät 1 meist an einer abweichenden Position und/oder mit einer anderen räumlichen Ausrichtung in dem Gehäuseinnenraum 6 angeordnet werden müssen. Deshalb wird zur Herstellung eines individuellen Hörgeräts 1 das im Folgenden näher beschriebene Herstellungsverfahren durchgeführt.

Verfahrensgemäß wird dabei in einem ersten Verfahrensschritt 30 mittels eines Konstruktionsprogramms (virtuell) aus einem (mittels eines 3D-Scanners) gescannten Abdruck eines Gehörgangs eines spezifischen Nutzers eine Außenkontur für den Schalenbereich 18 erstellt. Zu dieser Außenkontur werden ein Längen- bereich definiert, innerhalb dessen sich das Hörgerät 1 erstreckt, und normal zur Außenfläche zur Innenseite hin eine Wandstärke hinzugefügt, so dass der Gehäuseinnenraum 6 umgrenzt ist. Das heißt, dass ausgehend von der Außenkontur ein virtuelles Modell des Außengehäuses 4 erstellt wird.

In einem zweiten Verfahrensschritt 40 werden anschließend (ebenfalls virtuell) die Komponenten, d. h. das Mikrophon 8, der Audiocontroller 10 und der Lautsprecher 12 positioniert (d. h. ausgerichtet und platziert). Die Positionierung erfolgt dabei durch Manipulation (bspw. nach dem„Drag-and-Drop"-Prinzip) von auf einer Anzeigevorrichtung dargestellten virtuellen Modellen der Komponenten durch technisches Personal, bspw. einen Konstrukteur. Dabei werden neben den räumlichen Ausdehnungen der einzelnen Komponenten auch deren elektromagnetische Wechselwirkungen untereinander berücksichtigt. Konkret werden dabei bei der Anzeige der einzelnen Komponenten an die virtuellen Modelle der jeweiligen Komponenten Bereiche angefügt (angezeigt), innerhalb derer mit einer gegenseitigen Störung zu rechnen ist. Optional wird außerdem eine Annäherung der Komponenten aneinander, die zu einer Überlappung der Bereiche führt unterbunden. Anhand der Positionierung der elektrischen Komponenten wird anschließend eine verbliebene Restbauraumgeometrie 42 ermittelt, die sowohl die geometrische Struktur als auch Raumbereiche, die für die Anordnung von Antennenstrukturen aufgrund von Störeinflüssen der umliegenden Komponenten ungeeignet sind, berücksichtigt (in Fig. 2 durch eine Strichlinie angedeutet).

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 50 wird die ermittelte Restbauraumgeometrie 42 mit korrespondierenden Bauraumstrukturen verglichen, die jeweils einem Musterteil aus einer in einer Datenbank hinterlegten Mehrzahl vorbekannter Musterteile für Antennenkörper 1 6 zugeordnet sind. Diese Musterteile stellen dabei Formen für Antennenkörper 1 6 dar, die für auf empirischen Messungen und daraus erstellten Gehäuseformen mit entsprechend darin angeordneten Komponenten mittels komplexer Berechnungsalgorithmen vorab ermittelt wurden. Anhand dieses Vergleichs wird (konkret anhand eines Ähnlichkeitswerts) für den Antennenkörper 1 6 eines der Musterteile ausgewählt, das mit seiner Bauraumstruktur der Restbauraumgeometrie 42 am nächsten kommt. Dadurch kann während der Konstruktion des Hörgeräts 1 eine Berechnung des Antennenkörpers 1 6 entfallen, da vorbekannte und damit bereits berechnete Strukturen ausgewählt werden.

In einem weiteren Verfahrensschritt 60 wird anschließend auf Basis des Modells des Außengehäuses 4, der Position der Komponenten und des Antennenkörpers 1 6 ein Konstruktionsplan erstellt. Dieser Konstruktionsplan umfasst einen Datensatz, der von einem auch als„rapid prototyper" bezeichneten, generativen Fertigungsgerät, bspw. einem 3D-Drucker gelesen und zur Erstellung des Außengehäuses 4, konkret des Schalenbereichs 18 und der faceplate 20 separat voneinander, ausgeführt werden kann. Des Weiteren umfasst der Konstruktionsplan eine Anleitung für einen Techniker, an welchen Stellen des Außengehäuses 4 die jeweiligen elektrischen Komponenten zu positionieren und zu befestigen sind. Der Konstruktionsplan, konkret der Datensatz für das generative Fertigungsgerät enthält neben der rein anatomisch bedingten Kontur des Außengehäuses 4 auch Stütz- oder Montagestrukturen, bspw. einen Vorsprung 62 (vgl. Fig. 2), an dem der Lautsprecher 12 befestigt werden kann, die während der Fertigung des Außengehäuses 4 unmittelbar mit ausgeformt werden.

In einem abschließenden Verfahrensschritt 70 wird der Konstruktionsplan an das Fertigungsgerät übermittelt und an den Techniker ausgegeben. Das Außengehäuse 4 wird gefertigt und die Komponenten sowie der Antennenkörper 1 6 werden darin angeordnet.

In Fig. 4 ist eine detailliertere Version des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 dargestellt. Der Ablauf ist hierbei grundsätzlich gleich zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Nachfolgend zur Auswahl eines Musterteils als Antennenkörper 1 6 wird allerdings in einem nachfolgenden Kontrollschritt 80 ein Gütefaktor G für die gesamte Antenne 14 geschätzt, bspw. anhand der Fläche des Antennenkörpers 1 6, der umliegenden Komponenten und eines Speisepunkts 82 sowie eines Kurzschlusspunkts 84 (auch:„Massepunkt") des Antennenkörpers 16. Der Gütefaktor G stellt dabei ein Maß für eine Effizienz der Antenne 14 dar. Für den Fall, dass der geschätzte Gütefaktor G unterhalb eines Grenzwerts liegt, wird eine Warnmeldung ausgegeben und der Konstrukteur aufgefordert, zum Verfahrensschritt 40 zurückzukehren, um die Komponenten neu zu positionieren. Überschreitet der Gütefaktor G den Grenzwert, folgen die Verfahrensschritte 60 und 70 in vorbeschriebener Weise.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, dessen Ablauf ebenfalls grundsätzlich dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gleicht. Hier wird jedoch das im Verfahrensschritt 50 ausgewählte Musterteil nicht unmittelbar als Antennenkörper 1 6 herangezogen, sondern das Musterteil wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt 90 durch den Konstrukteur individuell an die Restbauraumgeometrie 42 und die umliegenden Komponenten angepasst („getrimmt"). Bspw. wird hierbei die Länge des Musterteils verändert oder der Speise- und/oder Kurzschlusspunkt 82 bzw. 84 in der jeweiligen Position verändert, um die Impedanz der Antenne 14 zu beeinflussen. Aus dem derart veränderten Musterteil ergibt sich dann der Antennenkörper 1 6. Dieses Ausführungsbeispiel kann auch vorteilhaft mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kombiniert werden. So kann bspw. bei einer geringfügigen Abweichung (Unterschreitung) des Gütefaktors G von dem Grenzwert durch das vorbeschriebene Trimmen des Musterteils eine Verbesserung des Gütefaktors G erreicht werden. Ebenfalls kann das Trimmen in Fällen zum Einsatz kommen, in denen keines der Musterteile in die Restbauraumgeometrie 42„passt" und deshalb eine geometrische Anpassung (insbesondere des ähnlichsten Musterteils) erforderlich ist.

In einem eigenständigen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel wird anstelle des Vergleichs und der Auswahl eines Musterteils des Verfahrensschritts 50 nach Fig. 3 eine individuelle Berechnung zum Entwurf des Antennenkörpers 16 durchgeführt. Dazu wird die Restbauraumgeometrie 42 in ein Antennenberechnungsprogramm übertragen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

1 Hörgerät

4 Außengehäuse

6 Gehäuseinnenraum

8 Mikrophon

10 Audiocontroller

12 Lautsprecher

14 Antenne

1 6 Antennenkörper

18 Schalenbereich

20 faceplate

22 Mirkophonöffnung

24 Batteriefachtür

26 Batterie

28 Schallaustrittsöffnung

29 Schallschlauch

30 Verfahrensschritt 40 Verfahrensschritt

42 Restbauraumgeometrie

50 Verfahrensschritt

60 Verfahrensschritt

62 Vorsprung

70 Verfahrensschritt

80 Verfahrensschritt

82 Speisepunkt

84 Kurzschlusspunkt

90 Verfahrensschritt

G Gütefaktor

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zur Herstellung eines Hörinstruments (1 ), wobei verfahrensgemäß

- mittels eines Konstruktionsprogramms

^• ein einen Gehäuseinnenraum (6) umschließendes Außengehäuse (4) auf Basis einer nutzerspezifischen Geometrie eines Gehörgangs festgelegt wird,

• eine Mehrzahl von elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) in dem Gehäuseinnenraum (6) positioniert wird,

^• eine Restbauraumgeometrie (42) eines neben den positionierten elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) verbleibenden Restbauraums ermittelt wird,

^• wenigstens ein Antennenbauteil (1 6) einer Antenne (14) abhängig von der ermittelten Restbauraumgeometrie (42) aus einer vorgegebenen Anzahl von Musterteilen ausgewählt wird, wobei die Musterteile auf verschiedene vorbekannte Bauraumstrukturen vorabgestimmt sind,

^• das Antennenbauteil (1 6) in dem Restbau räum positioniert wird, und

^• ein Konstruktionsplan für das Hörinstrument (1 ) erstellt wird, und

- anhand des Konstruktionsplans das Außengehäuse (4) gefertigt und die elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) sowie das Antennenbauteil (1 6) entsprechend in dem Außengehäuse (4) angeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei die elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) unter Berücksichtigung wenigstens einer physikalischen Wechselwirkung untereinander in dem Gehäuseinnenraum (6) positioniert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

wobei als physikalische Wechselwirkung elektrische und/oder magnetische Wechselwirkungen herangezogen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei der Auswahl des Antennenbauteils (1 6) neben der Restbauraumgeometrie (42) auch physikalischen Eigenschaften mit den elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) berücksichtigt werden.

5. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 4,

wobei jedes der vorgegebenen Musterteile mittels eines Antennenberechnungsprogramms in seiner geometrischen Struktur und/oder seinen Kontak- tierungsstellen (82,84) unter Berücksichtigung der Abstrahlungs- und Empfangseigenschaften individuell an die jeweilige Bauraumstruktur angepasst wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

wobei als Antennenbauteil (1 6) das Musterteil ausgewählt wird, dem aufgrund eines Vergleichs der aktuell vorliegenden Restbauraumgeometrie (42) mit den vorbekannten Bauraumstrukturen aller Musterteile ein hoher

Ähnlichkeitswert zugeordnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

wobei das als Antennenbauteil (1 6) ausgewählte Musterteil zusätzlich an die vorliegende Restbauraumgeometrie (42) angepasst wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

wobei im Rahmen des Konstruktionsplans für das Außengehäuse (4) in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der elektrischen

Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) und/oder des Antennenbauteils (1 6) Montagestrukturen (62) zur Aufnahme der jeweiligen elektrischen

Hörinstrumentkomponente (8,10,12) bzw. des Antennenbauteils (1 6) vorgegeben werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

wobei das Antennenbauteil (16) individuell gefertigt wird.

0. Verfahren zur Herstellung eines Hörinstruments (1 ), wobei verfahrensgemäß,

- mittels eines Konstruktionsprogramms

^• wobei ein Antennenbauteil (1 6) mittels eines Antennenberechnungsprogramms in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Restbau raum- geometrie (42) in seiner geometrischen Struktur und/oder seinen Kon- taktierungsstellen (82, 84) individuell entworfen wird,

^• das Antennenbauteil (1 6) in dem Restbauraum positioniert wird, und

^• ein Konstruktionsplan für das Hörinstrument (1 ) erstellt wird, und

- anhand des Konstruktionsplans das Außengehäuse (4) und das Antennenbauteil (1 6) gefertigt und die elektrischen Hörinstrumentkomponenten (8,10,12) sowie das Antennenbauteil (1 6) entsprechend in dem Außengehäuse (4) angeordnet werden. 1 . Hörinstrument (1 ) mit einer Antenne (14), hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,