CN203001232U

CN203001232U - 一种耳塞式声音辅助感知装置

Info

Publication number: CN203001232U
Application number: CN 201220722415
Authority: CN
Inventors: 汪勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-12-25

Abstract

本实用新型揭示了一种耳塞式声音辅助感知装置，涉及声音感知设备，包含一个载体，载体上四周设有多个电子脉冲发生区，载体端面设有声音接收装置，声音接收装置电连接一个同频同幅声电放大电路，同频同幅声电放大电路电连接电子脉冲发生区。本实用新型是一种全新理念的听力障碍辅助设备，利用了声波和电波的指标相同的特性，将声波转换成频率不变、振幅不变的电脉冲，保留和原有的声波相同的差异性和可感知性。产生的这种差异电脉冲可以用来刺激耳部皮肤，最终可以帮助人体建立一种触觉和声音的联系关系，实现触觉听声音。

Description

一种耳塞式声音辅助感知装置

技术领域

本实用新型涉及一种人体功能障碍的辅助设备，尤其是一种通过电脉冲帮助听力障碍者感知声音的设备。

背景技术

人类的听觉是人体对外界声波的一种感知，作为一个正常的听觉系统，包括耳廓、耳道、鼓膜、耳蜗和大脑的听觉刺激区域等。以上各器官出现问题，就会引起各种不同程度的听力障碍。

现有的治疗或者弥补听力障碍的手段有一种是加大刺激，如助听器就是放大声音，加强对鼓膜的刺激，让原本已经对音量较轻的声音不敏感的鼓膜可以感受到，这种手段不能改变鼓膜和听力系统的恶化情况，只能是被动的弥补，久而久之会加剧损伤。

另一种是听力系统的恢复——人工耳蜗（Cochlear Implant），是一种电子装置，由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号，通过植入体内的电极系统直接兴奋听神经来恢复或重建聋人的听觉功能。近年来，随着电子技术、计算机技术、语音学、电生理学、材料学、耳显微外科学的发展，人工耳蜗已经从实验研究进入临床应用。现在全世界已把人工耳蜗作为治疗重度聋至全聋的常规方法。但是这种手段成本高、难度大，且人工耳蜗有使用寿命限制。最重要的问题在于：人类获得正常的语言不仅需要正常的听力，还需要听觉语言中枢的正常发育，这就是为什么成人语前聋患者即使植入了人工耳蜗，他们可以听到声音，但是却不能听懂语言及讲话。

还有一种是电脉冲耳道刺激，通过对耳道皮肤的电刺激，进行被动锻炼，试图提高相关器官的应激能力。这种方式属于理疗范畴，效果并不显著。

除此以外，还有一类听力障碍甚至就是大脑的听觉区域的缺陷，和人工耳蜗所面临的技术瓶颈相似，大脑的听觉中枢的缺陷，导致听觉失效。现有的手段就无法实现对其的治疗和辅助。

另一方面，公知的，评价声音的指标有振幅、频率、延续时间和音色等，其中振幅转化到声音的音强，也就是我们评价声音大小的分贝值；频率体现为音高，尖锐或低沉。所以每个声音都有其对应的振幅和频率，和脉冲电流的指标是相同的。

而现在的研究表明，人体大脑对外界的各种刺激——包括视觉、听觉、触觉，最终都是通过生物电的形式感受。并且，大脑的潜力相当巨大，具有学习新的刺激关系的能力。

实用新型内容

基于背景技术所述的对声音本质的理解，以及人体大脑的学习能力的肯定，本实用新型的目的是发明一种全新的发出电脉冲的装置，利用耳道触觉感受声音特性的耳塞式声音辅助感知装置。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种耳塞式声音辅助感知装置，包含一个载体，载体上四周设有多个电子脉冲发生区，载体端面设有声音接收装置，声音接收装置电连接一个同频同幅声电放大电路，同频同幅声电放大电路电连接电子脉冲发生区。

所述的载体是一个耳塞。可以成对设置，对应两个耳朵使用。

优选的是：载体上设有平衡两侧气压的气孔。

为体现位置感，优选的，载体上的电子脉冲发生区设有三个，等距离的连接布满整个载体侧面。对应的，所述的声音接收装置设有三个。

本实用新型强调声音到电脉冲的转化是频率不变、振幅不变，所以，优选的一个同频同幅声电放大电路的结构是，每个声音接收装置依次连接两级放大器，然后输出连接一个电子脉冲发生区。

本实用新型还有一个优选是：还载体上设有发声装置，所述发声装置和一个发声电路电连接。所述的发声装置插接在载体上，成为可拆装的结构。

本实用新型是一种全新理念的听力障碍辅助设备，利用了声波和电波的指标相同的特性，能够将本该传入耳朵的声波按照同频率、同振幅的原则转化成电脉冲，保留原有的声波特性，这种电脉冲具有差异性和可感知性。产生的这种差异电脉冲可以用来刺激耳部皮肤，最终可以帮助人体建立一种触觉和声音的联系关系，即为“触觉听声音”提供可能。

附图说明

图1，本实用新型的结构图。

图2，本实用新型的同频同幅声电放大电路3的框图。

图3，三种不同品质的男声“新年快乐”发音的声波图。

具体实施方式

如图1的结构，载体1是耳塞式样，可以放入耳内，典型的耳塞呈圆柱体形状，具有外壁和朝耳外的端面，外壁可以和耳内的皮肤接触。载体1的端面，设有三个三角布置的声音接收装置2，简单的如拾音器。三角布置是为了能够体现接收到的声音的立体感、位置感，即一个传来的声音，因为这三个声音接收装置2的位置不同，导致每个麦克风接收到的声音品质有差别，通过对这个差别的识别，能知悉声音从哪里传来，即具备上下左右前后的立体性差别。同时，在载体1的端面，优选的在中间位置，设有气孔5，用于载体塞入耳内以后的耳内外气压平衡。每个声音接收装置2电连接一路同频同幅声电放大电路3，每路同频同幅声电放大电路3电连接一个电子脉冲发生区4，电子脉冲发生区4设置在载体的外壁上。本实施例中，对应三个拾音器，设有三个电子脉冲发生区4，是片状的电极，覆在耳塞的外壁，三个电极等距离的覆盖，将整个外壁四周全覆盖。

同频同幅声电放大电路3的结构框图如图2。一般的声音——电流转换电路是为了再次转化成声音或者电信号做准备的，通常不考虑同频率同振幅的“复制”，所有往往进行削峰处理。本实用新型强调声音和电流特性的共通性、一致性，所以这个声波转化成电流的电路是不削峰的放大电路。如图，声音接收装置2依次连接两级放大器31、32，再输出到对应的那个电子脉冲发生区4（本实施例中即电极）成为一个电脉冲。当然，放大器需要有电源33供给。这个电路的作用就是将各种具有差异性的声波信号“原封不动”的转换成具有差异性的电脉冲输出。并且，放大器上设有调节放大倍率的调节电阻。

由于一般的人耳能够感受到的声音是0~120分贝之间，而本实用新型的作用在于声音感知，所以超出本来人耳感受范围的声音可以不处理。为此，本电路称为放大电路，并设计放大器，是为将声波信号放大到满足下列条件：1、将0分贝转换为外耳耳道能够感觉到的最低电压，2、将120分贝转换为外耳耳道能够承受的最大电压，并将此电压设定为电压上限，从而达到能够接受外界所有强度的声音还能够保护外耳耳道的作用。通过在放大器中设计的放大量调节电阻的调节，使该电压放大倍数可由使用者根据个人生理、心理情况调节。放大器和放大量调节电阻的电路设计是现有的常用电路，不再赘述。当然，强调的是该电路的放大倍数和频率的关系是：在声波范围内，放大倍数不随频率而改变。

结合图3，进一步说明本实用新型的应用原理。这是三个不同的男声发汉语普通话“新年快乐”的声波波形图，可见，每个字都能体现一个不同振幅、频率和时长的波形，并且波形因人而异，应该说每个声音都是不同的，没有完全相同的声波。而人脑最终是可以识别这些差异性，如我们知道是什么声音、同样内容的声音是谁发出的等等，甚至经过特殊训练的人，可以识别极其细微的差异，如钢琴调音师的辨别能力就超出常人。按照物理常识，如果将这些波形直接看作是一个电流波形，同样成立，也具有振幅、频率和时长三个特性，也具有差异性。

本实用新型就是将这种有差异性的声波直接转化成同样具有差异性、可识别性和不重复性的电流脉冲。本实施例中，耳塞式载体设置两个，用于双耳，结合每个载体上具有三个位置的拾音器，形成了立体的声波接收体系，同一时刻，六个拾音器接收的声波都将有差异，这六个声波分别被转换成六种不同的电流脉冲，通过六片电极输出。

本实用新型装置发出的这种脉冲最终将会被人体感受到，由于具有差异性，并且按照现有技术对人脑的潜力的论证，通过系统训练，尤其是语言学训练，人脑能够建立起一套全新的通过电脉冲引起的触觉感受来识别声音的感知系统。

这样，本实用新型的装置，提供了无损的声波还原方案，并采用了立体、全方位的电流输出，为触觉感知提供了刺激源。不同于人工耳蜗的直接对听觉中枢的生物电刺激，而是另辟新路，以具有差异性的电脉冲输出，供给大脑新的感知中枢，建立全新的具有语言关系的感知，彻底解决了听力障碍康复中的难点和技术瓶颈，是具有革命性的新实用新型。

另外，本实用新型的又一个改进，在于还可以依附于现有的耳机发音装置上。耳机听音乐是十分普遍的现象，研究已经表明这是对听力损伤比较严重的行为。如图1，而本实用新型在载体上增加发声装置7、并配置对应的发声电路6（这属于现有技术，耳机中常见），即可发出声音、电脉冲双重输出，可以给正常听力的人使用。在适应了脉冲刺激以后，正常人可以使用脉冲对声波刺激进行辅助，减少对音量的依赖，以保护听力。在外语等语言学习中，可以和听力障碍者类似，建立新的感知体系，能够提高学习效果。

Claims

1.一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：包含一个载体（1），载体上四周设有多个电子脉冲发生区（4），载体端面设有声音接收装置（2），声音接收装置电连接一个同频同幅声电放大电路（3），同频同幅声电放大电路电连接电子脉冲发生区（4）。

2.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的载体是一个耳塞。

3.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的载体（1）上设有平衡两侧气压的气孔（5）。

4.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：载体上的电子脉冲发生区设有三个，等距离的连接布满整个载体侧面。

5.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的声音接收装置设有三个。

6.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的同频同幅声电放大电路（3）的结构是，每个声音接收装置依次连接两级放大器（31、32），然后输出连接一个电子脉冲发生区（4）。

7.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的同频同幅声电放大电路（3）的放大器上连接有一个放大量调节电阻。

8.根据权利要求1所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：载体上设有发声装置（7），所述发声装置（7）和发声电路（6）电连接。

9.根据权利要求8所述的一种耳塞式声音辅助感知装置，其特征是：所述的发声装置（7）插接在载体上。