DE19541882A1 - Device for transmitting sound signals as mechanical vibrations on to the cranial bones of the hard of hearing - Google Patents

Abstract

The device allows sound signals to be transmitted directly to the cranial bones by applying a force to 2 or more spaced points of the skull which is proportional to the sound pressure, using a periodically varying magnetic field. The magnetic field varies in proportion to the sound pressure and acts on a ferromagnetic material with a high magnetostriction attached to the skull at each of the spaced points. The magnetic material may be in the shape of a straight rod, or be bent into a V- or U-shape.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine elektrische Hörhilfe, die das dem Hörbehinderten zu übertragende Schallsignal als mecha­nische Schwingung auf den Schädelknochen überträgt ohne einer mechanischen Ankopplung oder Berührung zwischen dem Hörgerät und dem Körper des Hörbehinderten zu bedürfen.The invention relates to an electrical hearing aid thatthe sound signal to be transmitted to the hearing impaired as mechatransmits vibrations to the skull withoutmechanical coupling or contact betweenthe hearing aid and the body of the hearing impairedneed.

Bei bestimmten Arten von Hörbehinderung ist eine Versorgung mit Luftleitungshörhilfen nicht möglich. In diesen Fällen kann die Versorgung mit einem Knochenleitungs-Hörgerät erfolgen, das das Schallsignal als Vibration auf den Schädel überträgt. Es sind bisher zwei unterschiedliche Arten von Geräten üblich:Care is available for certain types of hearing impairmentnot possible with air conduction hearing aids. In these casescan supply with a bone conduction hearing aidtake place that the sound signal as vibration on theSkull transmits. So far there are two different onesTypes of devices common:

• 1. konventionelle Knochenleitungshörgeräte. Bei diesen Geräten wird ein elektro-mechanischer Wandler mittels elastischer Bügel oder Stirnbänder fest an den Kopf angedrückt. Die vom Wandler erzeugten Vibrationen werden durch die Haut auf den Schädelknochen übertragen.1. conventional bone conduction hearing aids.These devices use an electro-mechanical converterwith elastic straps or headbandsHead pressed. The vibrations generated by the transducerare transmitted through the skin to the skull bones.
• 2. knochenverankerte Hörgeräte. Hierbei sind zwei Systeme zu unterscheiden. Beim sogenann­ten transcutanen System wirkt das Magnetfeld eines elektromagnetischen Wandlers durch die Haut auf einen sub­cutan im Schädelknochen verankerten Magneten oder ein Stück ferromagnetisches Material. Dabei bewirkt die durch das Magnetfeld verursachte Kraft zwischen Wandler und Implantat eine Übertragung der Schwingung auf den Schädelknochen. Der Wandler wird dabei üblicherweise mittels eines Perma­nent Magneten fixiert.2. Bone-anchored hearing aids.A distinction is made between two systems. With the so-calledThe transcutaneous system affects a magnetic fieldelectromagnetic transducer through the skin on a subcutan magnet or piece anchored in the skull boneferromagnetic material. The effect of thatMagnetic field caused force between transducer and implanta transmission of the vibration to the skull bone.The converter is usually by means of a Permanent magnets fixed.

Beim percutanen System wird eine ferromagnetische Schraube in den Schädelknochen eingeschraubt. Der Schrau­benkopf ist nicht von der Haut bedeckt. Ein elektro­magnetischer Wandler versetzt diese Schraube in mechanische Schwingungen, die von der Schraube auf den Schädelknochen übertragen werden. Auch bei Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Fixierung des Wandlers mittels eines Permanent-Magneten.The percutaneous system uses a ferromagneticScrew screwed into the skull bone. The screwbenkopf is not covered by the skin. An electromagnetic transducer puts this screw in mechanicalVibrations from the screw to the skullbe transmitted. Even with devices of this type the converter is fixed by means of a permanentMagnets.

Allen diesen Geräten ist gemeinsam, daß zwischen dem Hörgerät oder einem seiner Teile und dem Kopf des Hörbehinderten ein mechanischer Kraft- und/oder Form-Schluß besteht.All these devices have in common that between the hearing aidor one of its parts and the head of the hearing impairedmechanical force and / or form closure.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bedarf keiner mechanischen Verbindung zwischen Gerät und Kopf. Die die Schwingungen des Schädelknochens bewirkenden Kräfte treten nicht zwischen Gerät und Schädel auf, sondern wirken zwischen zwei Punkten des Schädelknochens. Dazu wird ein Stück geeigneten ferromagnetischen Materials an zwei oder mehr Stellen fest mit dem Schädelknochen verbunden. Das kann durch Implantation des Materials in den Knochen erfolgen, wobei es zweckmäßig sein kann, das Ferromagnetikum mit anderen Materialien zu beschichten. Das ferromagnetische Material muß eine hinreichend große Magnetostriktion aufweisen. Ein von außen appliziertes Magnetfeld bewirkt eine Längenänderung des Ferro­magnetikums. Dadurch ergeben sich Kräfte zwischen den Be­festigungspunkten des Ferromagnetikums am Schädelknochen. Ändert sich das Magnetfeld, so ändert sich die Länge des Ferromagnetikums, und mit diesem auch die Kraft zwischen je zwei Befestigungspunkten am Schädel. Mit zum Schalldruck pro­portionalen Magnetfeldänderungen können somit Kräfte auf den Schädelknochen übertragen werden, die ebenfalls proportional zum Schalldruck sind. Diese Kräfte wirken zwischen den Befestigungspunkten des Ferromagnetikums am Schädelknochen, nicht aber zwischen Schädel und Hörgerät.The device according to the invention does not require any mechanicalConnection between device and head. The the vibrations of theForces of the skull do not occurDevice and skull, but act between two pointsof the skull bone. For this, a piece is suitableferromagnetic material in two or more placesconnected to the skull bone. This can be done by implantationof the material in the bones, where it is appropriatecan be the ferromagnetic with other materials toocoat. The ferromagnetic material must be onehave sufficiently large magnetostriction. One from the outsideApplied magnetic field changes the length of the ferromagnetic. This creates forces between the Bepoints of attachment of the ferromagnetic to the skull.If the magnetic field changes, the length of theFerromagnetic, and with it the force between eachtwo attachment points on the skull. With the sound pressure proproportional magnetic field changes can therefore apply forces to theSkull bones are transmitted, which are also proportionalto sound pressure. These forces work between thePoints of attachment of the ferromagnetic to the skull bone,but not between the skull and the hearing aid.

Es kann zweckmäßig sein, anstelle eines langgestreckten stab­förmigen Ferromagnetikums ein solches in U-Form Gebogenes oder Spiralförmiges zu verwenden. Dadurch kann der Abstand der Pole des das Magnetfeld erzeugenden Erregermagneten erheblich kleiner sein als die Länge des Ferromagnetikums.It may be appropriate to use an elongated rod insteadshaped ferromagnetic such a U-shaped curved orTo use spiral. This allows the distance of thePoles of the excitation magnet generating the magnetic field considerablybe smaller than the length of the ferromagnetic.

Es kann zweckmäßig sein, ein Ferromagnetikum in Form eines ge­schlossenen Ringes zu verwenden.It may be appropriate to use a ferromagnetic in the form of a geclosed ring to use.

Es kann zweckmäßig sein, daß dieser Ring nicht kreisförmig ist.It may be appropriate that this ring is not circularis.

Es kann zweckmäßig sein, ein permanent vormagnetisiertes Fer­romagnetikum einzusetzen.It may be appropriate to use a permanently pre-magnetized ferto use romagnetikum. 

Es kann zweckmäßig sein, als magnetostriktives Ferromagnetikum eine Kombination zweier Materialien mit unterschiedlicher Mag­netostriktion einzusetzen solcherart, daß zwei Stäbe oder Platten aus magnetostriktiv unterschiedlichem Material paral­lel aneinander gelegt und befestigt (z. B. verschraubt, geschweißt, gelötet oder gewalzt) werden.It can be useful as a magnetostrictive ferromagnetica combination of two materials with different magto use netostriction in such a way that two bars orParal plates of different magnetostrictive materialput together and fastened (e.g. screwed,welded, soldered or rolled).

Es kann zweckmäßig sein, daß bei einem solchen "magneto­striktiven Bimetall" eine der beiden Komponenten nicht ferro­magnetisch ist.It may be appropriate that such a "magnetostrict bimetal "one of the two components not ferrois magnetic.

Es kann zweckmäßig sein, daß das Ferromagnetikum aus mehre­ren hintereinander angeordneten unterschiedlichen Ferromagne­tika besteht.It may be expedient that the ferromagnetic material consists of severaldifferent ferromagne arranged one after the othertika exists.

Es kann zweckmäßig sein, daß eines dieser Ferromagnetika ein Permanent-Magnet ist.It may be appropriate that one of these ferromagnetic agentsIs permanent magnet.

Claims (10)

Translated fromGerman

1. Eine Vorrichtung zur kraft- und form-schlußfreien Übertragung von Schallsignalen auf den Schädelknochen.dadurch gekennzeichnet,daß eine dem Schalldruck proportionale Kraft zwischen zwei oder mehreren Punkten des Schädelknochens erzeugt wird durch Einwirkung eines zeitlich veränderlichen Magnetfel­des, dessen Änderungen proportional zum Schalldruck sind, auf ferromagnetisches Material mit hoher Magnetostriktion, das an zwei oder mehreren Punkten fest mit dem Schädel verbunden ist.1. A device for the non-positive and non-positive transmission of sound signals to the skull.characterized in that a force proportional to the sound pressure is generated between two or more points of the skull bone by the action of a time-varying magnetic field, the changes of which are proportional to the sound pressure, on ferromagnetic material with high magnetostriction, which is firmly attached to the skull at two or more points connected is.2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form eines geraden Stabes hat.2. Device according to claim 1.characterized,that the ferromagnetic material is in the form of a straight lineStaff.3. Vorrichtung nach Anspruch 1. und/ oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material U-förmig oder V-förmig gebogen ist.3. Device according to claim 1 and / or 2.characterized,that the ferromagnetic material is U-shaped or V-shapedis bent.4. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form einer Spirale hat.4. Apparatus according to claim 1 to 3.characterized,that the ferromagnetic material is in the form of a spiralHas.5. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material die Form eines geschlos­senen Kurvenzuges hat.5. The device according to claim 1 to 4.characterized,that the ferromagnetic material is in the form of a closedhas its curve.6. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum mit anderen Materialien beschichtet ist.6. The device according to claim 1 to 5.characterized,that the ferromagnetic is coated with other materialsis.7. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum eine Kombination zweier Materialien mit unterschiedlicher Magnetostriktion ist solcherart, daß Stäbe oder Platten aus magnetostriktiv unterschiedlichem Material parallel aneinander gelegt und befestigt sind.7. The device according to claim 1 to 6.characterized,that the ferromagnetic is a combination of two materials with different magnetostriction is such thatRods or plates made of different magnetostrictiveMaterial are laid together and fastened in parallel.8. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Materialien nicht ferromagnetisch ist.8. The device according to claim 1 to 7.characterized,that one of the two materials is not ferromagnetic.9. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromagnetikum aus zwei oder mehreren Abschnitten besteht, die - in Richtung des das Ferromagnetikum durch­laufenden Magnetfeldes - hintereinander angeordnet sind.9. The device according to claim 1 to 8.characterized,that the ferromagnetic consists of two or more sectionsconsists of - in the direction of the ferromagneticcurrent magnetic field - are arranged one behind the other.10. Vorrichtung nach Anspruch 1. bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer dieser Abschnitte ein Perma­nent-Magnet ist.10. The device according to claim 1 to 9.characterized,that at least one of these sections is a permanent magnet.