本发明涉及一种助听器，其带有声电转换器并且带有信号处理装置以及带有电声转换器，其中，信号处理装置具有设置了电子部件的柔性的印制电路板(leiterplatte)。本发明还涉及一种用于助听器的信号处理装置。
现有技术
助听器是可穿戴式的听觉设备，所述听觉设备用于辅助听力障碍者或听力受损者。为了满足多样的个性化的需求，提供了多种不同结构类型的助听器，例如耳背助听器(hdo)和带有外置耳机的助听器(ric：耳道中受话器(receiverincanal))以及耳内式助听器(ido)，甚至例如外耳助听器或而耳道助听器(ite：耳甲腔式助听器(in-the-ear),cic:完全耳道式助听器(completely-in-channel),iic:隐形助听器(invisible-in-channel))。示例性列举的助听器佩戴在助听器使用者的外耳或外耳道中。此外，然而在市场中还提供了骨导助听器、震动触觉助听器。在此，以机械或电学方式实现对受损听力的激发。
助听器原则上具有作为主要部件的输入转换器、放大器和输出转换器。输入转换器通常是声电转换器(例如话筒)和/或电磁接收器(例如感应线圈或(射频、rf)天线)。输出转换器通常被设计为电声转换器，例如被设计为微型扬声器(耳机)，或被设计为电机转换器(elektromechanischerwandler)，例如骨导耳机。放大器通常集成在信号处理装置中。能量供应通常通过电池或可充电蓄电池进行。
助听器特别优选空间节约和紧凑地设计，从而使助听器使用者能够尽可能视觉上不明显地佩戴所述助听器。由此存在的必要性在于，尽可能高效地利用助听器的结构空间，从而将部件尽可能结构空间节约地布置在助听器的紧凑的壳体中。
出于该目的例如通过us6,674,869b2已知，可折叠或可弯曲的印制电路板(基材)作为电子器件载体使用。印制电路板在此空间节约地弯曲或折叠成例如g形或e形布局。已知的印制电路板在此具有三个直线的、尤其机械上稳定的臂作为用于电子构件或部件的载体，所述部件基本上相互平行地布置。三个臂借助两个柔性的或者说可弯曲的弓形印制电路板部段相互耦连。在此在印制电路板的弯曲或折叠状态中，中部的臂贴靠在外部的臂上。通过印制电路板的折叠或弯曲的布局节约了助听器的结构空间。
由文献de102008022977a1已知一种柔性的印制电路板，所述印制电路板g形或e形地折叠。在折叠之前在印制电路板的表面上敷设自粘性的包封物。在印制电路板折叠或弯曲时，三个臂通过包封物相互固定。包封物在此对印制电路板的弯曲形状发挥机械支承和稳定化的作用。
使两个外部的臂相互连接的尤其弓形的印制电路板部段在弯曲状态下具有例如c形轮廓。基于所述弯曲(拱曲、隆起)，被印制电路板部段包围的结构空间被不利地局限在外部的臂之间，由此造成沿臂展方向更高的空间需求，并且由此必须使用更大的印制电路板。这由此不利地影响助听器的结构尺寸和制造成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种特别合适的助听器。尤其应该实现助听器的特别空间节约和/或结构空间高效的构造。优选地，应该在结构尽可能紧凑或印制电路板的设计尽可能紧凑的情况下，将数量尽可能多的电子部件组装在印制电路板上。此外，本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种用于助听器的尽可能紧凑的信号处理装置。
根据本发明的助听器具有声电转换器和电声转换器以及信号处理装置。所述信号处理装置包括设有电子部件的印制电路板(基材)。印制电路板是至少局部柔性的或者说可弯曲的。在组装状态下，印制电路板弯曲或折叠成例如g形或e形的堆叠结构(stapelanordung)。
印制电路板的堆叠结构具有三个作为用于电子部件的、沿堆叠方向上下依次布置且水平的臂。所述臂为此例如设计为非柔性的印制导线部段，从而使部件牢固且简单地承载在印制电路板上。外部的水平的臂借助第一印制电路板部段相互连接，并且其中一个外部的臂和中部的臂借助第二印制电路板部段相互连接。第一印制电路板部段在此沿堆叠方向优选机械加固地构造。此外，堆叠结构的水平的臂沿堆叠方向分别相互间隔地布置。
通过第一印制电路板部段的加固实现了印制电路板的特别紧凑且结构空间节约的堆叠结构。这有利地实现助听器的结构尺寸以及制造成本的降低。
在一种合适的实施方式中，特别薄的印制电路板由此具有作为臂的坚硬的印制电路板部段以及臂之间的作为连接件的柔性的印制电路板部段。柔性或可弯曲的第一和第二印制电路板部段在此例如基于聚酰胺薄膜制造。然而同样例如也可以考虑，整个印制电路板构造为可弯曲的柔性电路。
堆叠结构的臂以适当的方式沿基本上垂直于堆叠方向指向的臂展方向定向，并且优选直线型地设计。通过所述臂的尤其分别相互间隔的布局，通过臂平整侧(顶侧、底侧)构成基本上六个用于印制电路板的部件的装配面或载体面。
所述部件在此包括尤其无源的构件、例如电容器、线圈、电阻、振晶(石英振荡器)，并且包括有源的构件、例如电路元件(晶体管)、集成电路，并且包括控制单元、例如呈微控制器或专用集成电路(asic:applicationspecificintegratedcircuit)形式。印制电路板的堆叠结构在此提供了特别紧凑的封装或载体结构，所述封装或载体结构例如能够模块化地组装在信号处理装置的(印制电路板pcb)母板上。外部的臂的堆叠外侧的装配面或载体面在此例如通过用于电耦连和/或信号技术耦连的触点(接触垫)设置在信号处理装置的电子元件上和/或助听器的电池上。
在一种合适的改进方案中，第一印制电路板部段被加固，从而使第一印制电路板部段在堆叠结构的弯曲状态下直线型且平行于堆叠方向地延伸。换言之，第一印制电路板部段基本上垂直于堆叠结构的臂延伸。第一印制电路板部段在此通过加固、尤其在外部的臂方面的加固按照书脊的样式构造。由此，通过所述加固一方面实现了特别稳定的堆叠结构，并且另一方面第一印制电路板部段的直线型的设计特别有利地有助于印制电路板的结构空间节约的设计。
不同于现有技术，使外部的臂相互连接的印制电路板部段由此不弯曲或不呈c形。通过加固，有利且简单地避免了第一印制电路板部段的弯曲(拱曲、隆起)，从而不会不利地将由此包含的结构空间局限在堆叠结构中。由此实现了部件在堆叠结构中更高的封装密度，从而降低了印制电路板的结构尺寸。这因此有利地使得信号处理装置以及助听器的制造成本和结构尺寸降低。尤其实现了在自动化加工中和/或助听器的装配或制造中的简单的集成。
在一种有利的设计方式中，外部的臂和第一印制电路板部段大致u形地构造，其具有两个基本上直角的角区域。通过加固，基本上仅第一印制电路板部段的角区域是柔性的，从而在印制电路板弯曲或折叠时基本上自动地构成具有特别小的弯曲半径的角区域。通过堆叠结构的外部轮廓的基本上直角的u形形状，实现了印制电路板的特别简单且结构空间有效的装配。在一种可能的实施方式中，角区域例如分别具有在0.1mm(毫米)至0.3mm之间的弯曲半径。优选地，弯曲半径尽可能接近0mm，从而构成在加固的印制电路板部段与相应的外部的臂之间的大体上的直角(90°)。
用于第一印制电路板部段的直线型导引的加固例如通过材料加厚或通过额外地安装或固定有支承或加固元件、例如呈数个独立的额加固条形式的支承或加固元件实现。重要的在于，实现加固作用，从而尽可能避免第一印制电路板部段在堆叠结构的折叠过程中发生弯曲。
在一种优选的构造中，第一印制电路板部段出于该目的设有内部的和/或外部的加固板。内部或内侧和外部或外侧在此尤其是针对第一印制电路板部段的表面就弯曲的堆叠结构的定向而言的。稳定的或者说刚性的加固板在此固定在柔性的第一印制电路板部段的弯曲区域上，从而使该区域中的柔性或可弯曲性降低。通过加固板，第一印制电路板部段在堆叠结构中直线型地导引并且稳定化。
在一种可能的实施方式中，所述或每个加固板由铜制成。由此确保紧凑的堆叠结构的特别成本低廉且简单的制造。
在此例如可以考虑的是，铜板仅用于机械稳定化和加固。换言之，铜板不与印制电路板的部件导电连接。由此铜板发挥例如针对在印制电路板运行过程中所出现的电磁场的屏蔽作用，这在信号处理装置的电磁耐受性(emv)方面产生有利的影响。
然而在一种相宜的扩展设计中，所述或每个加固板尤其设计为印制电路板的触点接触区域。在此例如可以考虑的是，加固板设有触点或焊点(电源板)，或设计用于部件的接地(接地板)。
一种补充备选设计方式规定了第一导体部段的涂层。所述涂层优选涉及可硬化的环氧树脂或层压材料。作为加固板的补充或作为加固板的备选而设置所述涂层。然而同样可以考虑组合的变型方案，其中例如在第一印制电路板部段上敷设外侧的加固板和内侧的涂层。由此确保第一印制电路板部段的特别可靠和机械稳定的加固。
在一种可能的实施方式中，涂层在印制电路板的未折叠的或未弯曲的状态中敷设在第一印制电路板部段上。随后涂层硬化，由此加固第一印制电路板部段。最后印制电路板折叠成堆叠结构。由此实现了印制电路板的特别简单且构件减小的装配。
本发明的额外的或另一个方面规定，在外部的臂与第一印制电路板部段之间空出或包含的区域中布置有信号处理装置的电子部件。电子部件优选相对而言结构空间密集，以至于通过第一印制电路板部段的尤其按照书脊的样式实施的加固所空出的区域被特别结构空间有效地利用。此外，装配的部件优选发挥支承稳定化和加固的作用，由此明显改进第一印制电路板部段的机械加固。这从而有利地影响堆叠结构以及印制电路板的稳定性。
在一种符合目的的实施方式中，信号处理装置的印制电路板借助smd技术(smd：表面贴装器件)配备有电子部件。由此确保了助听器的特别简单且成本低廉的制造。
根据本发明的信号处理装置适合且配置用于在助听器中的使用。信号处理装置在此具有g形或e形弯曲的柔性的印制电路板，所述印制电路板的使外部的臂相连的、优选书脊状的印制电路板部段被加固。由此实现了尽可能紧凑且结构空间节约的信号处理装置，所述信号处理装置有利地实现了配置有该信号处理装置的助听器的结构尺寸的降低。
附图说明
以下借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。在附图中示意性且简化地示出：
图1是助听器的剖视图，其带有声电转换器并且带有信号处理装置以及带有电声转换器，
图2是信号处理装置的母板的剖视图，其带有第一实施方式的g形折叠的印制电路板，
图3是信号处理装置的母板的剖视图，其带有第二实施方式的印制电路板，
图4是观察第三实施方式的处于未折叠状态的印制电路板的顶侧的俯视图，
图5是观察第三实施方式的处于折叠状态的印制电路板的的底侧的视图，
图6是带有第四实施方式的印制电路板的信号处理装置的模板的剖视图，和
图7是第五实施方式的印制电路板的剖视图。
相互对应的部件和尺寸在所有附图中始终被标注以相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出根据本发明的助听器2的基本结构。在该实施例中，助听器2设计为耳背助听器(hdo)。助听器2在此包括助听器壳体4，一个或多个话筒、被称为声电转换器6安装在所述助听器壳体中。利用话筒6收集环境中的声波或者说声学信号，并且转换为电子的音频信号8。
所述音频信号8通过信号处理装置10处理，所述信号处理装置同样布置在助听器壳体4中。信号处理装置10根据音频信号8形成输出信号12，所述输出信号传递至扬声器或耳机14。耳机14在此设计为电声转换器14，所述电声转换器将电子的输入信号12转换为声学信号，并且通过未详细示出的声学管道或在外耳道中接收耳廓成形术的外置的耳机传递至助听器使用者的鼓膜。然而还可以考虑例如电机转换器作为耳机14，例如在骨导耳机的情况下。
对助听器2和尤其信号处理装置10的能量供应借助容纳在助听器壳体4中的电池16进行。
在图2中局部地示出信号处理装置10。信号处理装置10具有作为母板18的pcb印制电路板(pcb：印制电路板)，所述母板配备有电子构件20、22，例如amr(音频调制解调器)，并且带有大体上g形或e形折叠(弯曲)的印制电路板24。为了简化印制电路板24的折叠或弯曲，该印制电路板至少部分设计为柔性的印制电路板(柔性电路)，例如基于聚酰胺薄膜来设计。
以下也被称为堆叠结构26的、印制电路板24的折叠具有三个沿堆叠方向28上下依次布置的且分别相互间隔的水平的臂30a、30b和30c。所述臂30a、30b、30c直线型且平行地沿臂展方向32定向，所述臂展方向在组装状态下基本上平行于母板18的表面地指向。堆叠方向28在此基本上垂直于臂展方向32地定向。
堆叠结构26的外部的臂30a和30c借助印制电路板部段34相连。此外，外部的臂30c还借助基本上弓形的印制电路板部段36连接在中部的臂30b上。臂30a、30b、30c在此例如设计为稳定的印制电路板部段，所述稳定的印制电路板部段与柔性的印制电路板部段34和36相比是不可弯曲的。
臂30a、30b和30c在组装状态下设有印制电路板24的电子部件38、40、42、44。臂30c具有母板侧的触点46，所述触点例如呈焊接垫的形式，利用所述焊接垫印制电路板24及其部件38、40、42、44通过电学和信号技术连接在母板18上。在臂30c的相对置(内部)的平整侧上借助smd技术安置作为部件44的专用集成电路(asic)48以及电子构件50。
臂30b的面向臂30c的侧面在该实施例中承载部件42，所述部件包括asic52以及电子构件54。臂30c朝向臂30a地设有大量作为部件40的电子(smd)构件。臂30a在外侧、也即在背对堆叠结构26的内部的顶侧上承载部件38，所述部件包括大量电子(smd)构件，例如无源的构件，例如电阻、电容或线圈。
使臂30a和30c相连的印制电路板部段34沿堆叠方向28加固地设计。印制电路板部段34尤其具有基本上沿堆叠方向28直线型的走向。原本应该柔性的印制电路板部段34在该实施例中借助两个基本上垂直的加固板56局部地机械加固。为此目的，由铜制成的加固板56就堆叠结构56而言固定、例如材料接合地粘接在印制电路板部段34的外侧58和内侧60上。通过加固板56使得印制电路板部段34局部地稳定化，这意味着对印制电路板部段的可弯曲性或者说可折叠型或者说柔性进行了限制。
通过加固板56实现了用于印制电路板24的按照书脊样式的布局。换言之，印制电路板24由此在印制电路板部段34中被加固，从而在为了构成堆叠结构26而折叠或弯曲时臂30a和30c以及加固的印制电路板部段34描绘出大致直角的u形形状，其中，臂30a和30c构成u形的垂直边，并且印制电路板部段34构成u形的水平边。印制电路板部段34的未通过加固板56稳定化的区域在此在折叠状态下构成大致直角的角区域62。
通过对印制电路板部段34的机械加固，印制电路板部段由此定位地或者说直线型地延伸。尤其由此实现了角区域62的两个相较而言垂直的弯曲。角区域62在此具有优选接近0mm的弯曲半径。由此在堆叠结构26中提供了额外的结构空间，并且有利地降低了印制电路板24的封装尺寸和结构尺寸。在一种可能的备选实施方式中，例如仅外侧58或内侧60设有加固板56。
加固板56在该实施方式中仅机械地固定在印制电路板部段34上，而并不进一步与印制电路板24导电接触。加固板56在此例如发挥针对在改进的信号处理装置10的emv过程中所出现的电磁场的屏蔽作用。
在根据图3的实施例中，印制电路板24具有相对于上述实施方式沿堆叠方向28延长的印制电路板部段34连同相应延长的加固板56。由此提供了在堆叠结构26中额外的结构空间，所述结构空间在该实施例中用于使电子部件64接触在臂30a的面向臂30b的平整侧上。印制电路板24在该实施例中一件式地设计为柔性的印制电路板(柔性电路)。加固板56在该实施例中例如设计为接地的板(接地板)，从而借助加固板56实现部件38、40、42、44的接地。同样可以考虑的例如在于，加固板56具有触点或焊点，用于电接触和/或信号技术接触以及用于固定电子部件。
图4和图5示出印制电路板24的第三实施方式的俯视图，该印制电路板带有顶侧(图4)和底侧(图5)。印制电路板24具有平整且薄的、大体上直角的基本形状。该实施例类似于图2的实施例地构造，其中，臂30a设有部件64，并且为此省去了臂30b的部件40。臂30a的部件64在此具有asic66以及电子(smd)构件68。加固板56在附图中仅以虚线示出。
图6的实施例示出图3所示实施例的备选设计方式。在该实施例中，书脊状的印制电路板部段34借助涂层70而非加固板56被稳定化。涂层70涉及优选可硬化的环氧树脂或层压材料，所述环氧树脂或层压材料在该实施例中例如仅敷设在内侧60上。为此，涂层70在印制电路板24的未折叠状态下敷设在印制电路板部段34的待加固的区域上，并且随后硬化。最终印制电路板24折叠成堆叠结构26。
图7所示的印制电路板24具有相对而言较短的臂30b。由此在臂30a和30c与印制电路板部段34之间空出或包括的区域72中形成了额外的结构空间。在该区域72中设置相对结构空间集中的电子部件74，这些电子部件在印制电路板部段34导电接触。
在该区域72中印制电路板部段34仅通过部件74的装配被稳定化。换言之，被装配或接触的部件74对印制电路板部段34发挥加固作用。这意味着，除了臂30a、30b和30c的六个表面之外，印制电路板部段34的内侧面和外侧面也适合设置电子部件和/或触点。由此实现了特别紧凑且构件减少的印制电路板24或堆叠结构26。
作为备选或补充，在一种可能的实施方式中还可以考虑的是，这样稳定化的部件74与加固板56和/或涂层70组合，以便形成特别稳定、书脊状加固的印制电路板部段34。
在一种合适的尺寸设计中，角区域62具有优选在0.1mm至0.3mm之间的曲率半径。印制电路板24的堆叠结构26以合适的方式具有约为4.85mm的长度和约为3.71mm的宽度以及约为1.95的高度。因此印制电路板24是特别节约空间位置的，这有利地实现了信号处理装置10以及助听器2的结构尺寸的降低。
本发明不局限于上述实施例。事实上，本领域技术人员可以由此推导出本发明的其他变型方案，只要不脱离本发明的技术方案即可。此外，所有尤其结合实施例所述的单个技术特征还可以通过其他方式相互组合，只要不脱离本发明的技术方案即可。
关键在于，臂30a、30b和30c一方面相互间隔，从而构成尽可能多的用于电子部件38、40、42、44、64的承载或装配面，另一方面对印制电路板部段34进行加固，使得在折叠实施堆叠结构26的过程中的角区域62的弯曲半径尽可能小。这降低了堆叠结构26或印制电路板24的结构尺寸，这有利地实现了信号处理装置10以及助听器2的结构尺寸的降低。
助听器2例如也可以设计为耳内助听器或双耳助听器。原则上还可以考虑将根据本发明的信号处理装置应用在头戴式耳机或头戴式带话筒耳机中，例如可穿戴或个人扩音产品(wsap，psap)中。
附图标记清单
2助听器
4助听器壳体
6声电转换器/话筒
8音频信号
10信号处理装置
12输出信号
14电声转换器/扩音器/耳机
16电池
18母板
20、22构件
24印制电路板
26堆叠结构
28堆叠方向
30a、30b、30c臂
32臂展方向
34、36印制电路板部段
38、40、42、44部件
46触点
48asic
50构件
52asic
54构件
56加固板
58外侧
60内侧
62角区域
64部件
66asic
68构件
70区域
72部件