DE69832394T2

DE69832394T2 - Elektrischer kunstkehlkopf

Info

Publication number: DE69832394T2
Application number: DE69832394T
Authority: DE
Inventors: Tohru-Research Institute For Electro IFUKUBE; Akira-Densei Inc. Koikeda; Yasunori-Densei Inc. Sugai; Shinichi-Densei Inc. Takabatake; Inc. Yoshinori-Densei YAMAGUCHI
Original assignee: Densei Inc
Current assignee: Densei Inc
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: EP1013247A1; WO1999012501A1; US6735315B1; EP1013247A4; EP1013247B1; JP3498705B2; DE69832394D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Kunstkehlkopf, bei dem es sich um eine Vorrichtung handelt, welche von einer Person, welche in Folge einer Operation zur Entfernung des Kehlkopfes aufgrund von Kehlkopfkrebs oder ähnlichem nicht mehr vokalisieren kann, verwendet wird, um wieder vokalisieren zu können.
Beschreibung der verwandten Technik
Wenn der Kehlkopf entfernt wird, gehen die Stimmbänder, welche eine Tonquelle zum Vokalisieren darstellen, verloren. Daher kann eine Person, deren Stimmbänder entfernt wurden, nicht mehr vokalisieren. Jedoch sind selbst nach der Entfernung der Stimmbänder noch immer Artikulierungsorgane wie die Zunge und die Lippen vorhanden. Daher ist, wenn anstelle der Stimmbänder durch ein anderes Mittel eine Tonquelle gebildet werden kann, eine Vokalisierung, welche möglicherweise unvollständig ist, möglich.
Auf diesem Prinzip beruhende Ersatzvokalisierungsmittel beinhaltet die Speiseröhren-Vokalisierung, die operative Lautsprachenerhaltung, der elektrische Kunstkehlkopf und ähnliches. Bei der Speiseröhren-Vokalisierung wird ein dem Aufstoßen ähnlicher Luftstrom ausgestoßen, um Töne zu erzeugen, welche zum Vokalisieren durch die Zunge, die Lippe und ähnliches verändert werden. Diese Speiseröhren-Vokalisierung erfordert kein zusätzliches Gerät und ermöglicht es einer Person, welcher die Stimmbänder fehlen, überall frei zu vokalisieren, nachdem er/sie diese Technik erlernt hat. Jedoch weist die Speiseröhren-Vokalisierung insofern Mängel auf, als dass es eine geraume Zeit beansprucht, bis die Speiseröhren-Vokalisierung beherrscht wird, es für eine kranke oder ältere Person schwierig ist, die Technik zu erlernen, und lautes Vokalisieren nicht möglich ist.
Ein Beispiel der operativen Lautsprachenerhaltung beinhaltet ein künstliches Stimmorgan, welches durch die offengelegte Japanische Patentschrift Nr. JP-A-6 133 993 offenbart ist. Da dieses künstliche Stimmorgan in den Körper implantiert ist, gibt es keine Probleme damit, dass ein zusätzliches Gerät mit herumgetragen werden muss, und eine Person mit diesem künstlichen Stimmorgan kann überall frei vokalisieren, wie dies auch bei der Speiseröhren-Vokalisierung der Fall ist. Jedoch erfordert das künstliche Stimmorgan einen zusätzlichen chirurgischen Eingriff an der Luftröhre, und es muss aufgrund von Ablagerungs- oder Bakterienbildung etwa alle 8 Wochen entfernt und gereinigt werden.
Der elektrische Kunstkehlkopf bildet eine mechanische oder elektromechanische Ersatztonquelle anstelle der Stimmbänder, und diese Ersatztonquelle wird in die Mundhöhle eingesetzt, um einer Person, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde, das Vokalisieren zu ermöglichen.
Dieser elektrische Kunstkehlkopf wird so eingesetzt, dass er gegen den Halsbereich des menschlichen Körpers gedrückt wird, und mit einem Finger ein Schalter betätigt wird, wenn die Person vokalisieren möchte. Daher besteht das Problem, dass das Gerät immer mit herumgetragen werden muss, und immer wenn die Person vokalisieren möchten, muss das Gerät gegen den Halsbereich gedrückt und der Schalter betätigt werden.
Jedoch erfordert dieser elektrische Kunstkehlkopf kein langwieriges Training wie die Speiseröhren-Vokalisierung und kann auch von einer kranken Person oder älteren Person leicht angewandt werden. Im Gegensatz zum künstlichen Stimmorgan ist kein spezieller chirurgischer Eingriff oder eine regelmäßige Entfernung und Reinigung erforderlich, und der elektrische Kunstkehlkopf ist sehr leicht zu handhaben. Da der elektrische Kunstkehlkopf solche Vorteile aufweist, ist er als Ersatzvokalisierungsmittel unverzichtbar.
Herkömmliche elektrische Kunstkehlköpfe besitzen einen Schalter zum Ein- und Ausschalten einer Ersatztonquelle. Eine Person, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde, schaltet zum Vokalisieren nur die Ersatztonquelle ein und aus, indem sie den Schalter mit dem Finger betätigt. Es ist bekannt, dass, wenn eine nicht behinderte Person vokalisiert, er/sie die Grundfrequenz und die Tonlautstärke der Stimmbänder je nach dem Inhalt der Vokalisierung ändert, um Betonung und Intonation auszudrücken oder den Klang der Stimme zu ändern. Im Gegensatz dazu ist es mit Ersatztonquellen, welche durch die herkömmlichen elektrischen Kunstkehlköpfe gebildet werden, unmöglich, Betonung und Intonation auszudrücken oder den Klang der Stimme zu ändern, da es sich um eine Ersatztonquelle handelt, welche eine feste Grundfrequenz und eine feste Tonlautstärke aufweisen. Aus diesem Grund haben sie den entscheidenden Nachteil, dass die Person, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde, nur mit einer unnatürlichen Stimme vokalisieren kann.
Der Einfluss, den dieses Problem auf den Alltag der Person ausübt, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde, ist extrem groß. So gab es vielfach Beschwerden über seelische Qualen, weil er/sie nicht verstanden wird, er/sie seine/ihre Gefühle nicht zum Ausdruck bringen kann, man am Telefon schwer zu verstehen ist oder ihm/ihr Vokalisieren mit anderen Personen peinlich ist oder sie ihn/sie irritiert, oder dass andere Personen überrascht reagieren, weil seine/ihre Stimme unnatürlich klingt.
Selbstredend muss die Grundfrequenz und die Tonlautstärke der Stimmbänder verändert werden, um ein Lied zu singen. Jedoch ist es, da die herkömmlichen elektrischen Kunstkehlköpfe nur eine Klangquelle bilden können, welche eine feste Grundfrequenz und eine feste Tonlautstärke hat, wie oben beschrieben, nicht möglich, mit einem elektrischen Kunstkehlkopf zu singen.
Um das obengenannte Problem zu lösen, haben die Anmelder gemeinsam elektrische Kunstkehlköpfe wie durch die offengelegte Japanische Patentschrift Nr. JP-A-7 000 433 und Nr. JP-A-8 265 891 offenbart, entwickelt. Der durch die offengelegte Japanische Patentschrift Nr. JP-A-7 040 433 offenbarte elektrische Kunstkehlkopf ermöglicht es, während der Vokalisierung Betonung und Intonation auszudrücken oder den Klang der Stimme zu verändern, indem die Grundfrequenz und die Tonlautstärke einer Ersatztonquellen-Ausgabe von einem akustischen Wandler in Übereinstimmung mit Informationen über die Atmung und ähnlichem gesteuert wird, die durch eine Vorrichtung zur Ermittlung biologischer Informationen ermittelt werden. Dadurch ist es möglich mit einer natürlicheren Stimme zu vokalisieren.
Informationen zur Steuerung der Grundfrequenz und der Tonlautstärke werden zuvor auf einem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet, so dass die Grundfrequenz und die Tonlautstärke der Ersatztonquellen-Ausgabe von dem akustischen Wandler anhand von Informationen gesteuert werden kann, welche von diesem Informationsaufzeichnungsmedium gelesen werden. Daher wird besonders dann ein großer Effekt erzielt, wenn Informationen zum Steuern der Grundfrequenz und der Tonlautstärke vorbestimmt sind, wie es dann der Fall ist, wenn Wörter und Sätze, welche häufig verwendet werden, vokalisiert werden oder ein Lied gesungen wird.
Ferner weist der durch die offengelegte Japanische Patentschrift Nr. JP-A-8 265 891 offenbarte elektrische Kunstkehlkopf einen Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Tones, welcher von einem akustischen Wandler erzeugt wird, und eine in den Schalter integrierte Einheit zum Ändern der Grundfrequenz und der Lautstärke des Tones auf. Dadurch wird die Bedieneffizienz erheblich verbessert, Betonung und Intonation werden leicht ausgedrückt, es kann eine natürlichere Stimme erzeugt werden und das Gerät kann bezüglich der Größe und Kosten reduziert werden.
Da ein piezoelektrischer Schallkörper oder ein elektronischer Schallkörper als akustischer Wandler verwendet wird, sind Reduzierungen bezüglich der Größe und Kosten möglich, und aufgrund des schnellen Ansprchens und einem breiten Frequenzband kann eine natürlichere Stimme erzeugt werden.
Somit lösen die durch den Anmelder entwickelten elektrischen Kunstkehlköpfe die Probleme des Standes der Technik, verbessern die Qualität des Klanges erheblich, erzeugen einen Laut, welcher einer menschlichen Stimme ähnelt, und verbessern den Komfort.
Jedoch weisen die durch die obengenannten Veröffentlichungen offenbarten elektrischen Kunstkehlköpfe noch immer einen Mangel bei der Bedieneffizienz auf, welcher einen der Mängel des Standes der Technik darstellt. D.h. alle elektrischen Kunstkehlköpfe des Standes der Technik erzeugen einen Ton durch das Andrücken einer Lautquellenerzeugungseinheit an den Halsbereich eines Bedieners und das Betätigen eines Schalters zum Ein- und Ausschalten der Tonquelle, während der Gerätekörper mit einer Hand gehalten wird. Jeder der Gerätekörper beinhaltet einen Steuerkreis zum Steuern der Lautquellenerzeugungseinheit sowie eine Stromquelleneinheit zum Bereitstellen der Energie für die Lautquellenerzeugungseinheit zusätzlich zur Lautquellenerzeugungseinheit, und er hat ein Gesamtgewicht von mehr als 100 g und eine Länge von über 10 cm.
Der Gerätekörper dieses elektrischen Kunstkehlkopfes muss jedes Mal an den Halsbereich gedrückt werden, wenn ein Bediener vokalisieren möchte, was jedes Mal Aufwand für den Bediener (eine Person, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde) verursacht. Da zum Bedienen des elektrischen Kunstkehlkopfes der Gerätekörper mit einer Hand gehalten werden muss, kann während des Vokalisierens nur die eine Hand benutz werden. So kann der Bediener während eines Telefonates keine Notizen machen, und er kann nicht vokalisieren, wenn Arbeiten ausgeführt werden, für die beide Hände notwendig sind, was dazu führt, dass keine gute Kommunikation geführt werden kann, wodurch es wiederum für eine Person, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde, schwierig ist, in die Gesellschaft zurückzukehren, was ein ernstes Problem ist, welches es zu lösen gilt.
Die Patentanmeldung Nr. DE-A-25 15 006 offenbart einen elektrischen Kunstkehlkopf, wobei die Tonerzeugungseinheit von einem Controller getrennt ist, welcher die Tonerzeugungseinheit steuert. Die Tonerzeugungseinheit ist an einem Halsband befestigt und wird permanent an den Hals des Nutzers gedrückt.
Die Patentanmeldung Nr. US-A-4 028 492 offenbart einen ähnlichen elektrischen Kunstkehlkopf, wobei die Tonerzeugungseinheit selektiv an dem Halsband befestigt oder davon entfernt werden kann.
Kurzdarstellung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung, welche entwickelt wurde, um das obengenannte Problem zu lösen, ist es, einen elektrischen Kunstkehlkopf bereitzustellen, welcher die Bedieneffizienz dadurch verbessert, dass die Schwierigkeiten eliminiert, jedes Mal eine Lautquellenerzeugungseinheit gegen den Halsbereich zu drücken, wenn ein Bediener vokalisiert. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Kunstkehlkopf bereitzustellen, welcher es einem Bediener erlaubt, während der Vokalisierung beide Hände zu benutzen. Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Kunstkehlkopf bereitzustellen, mit dem die Größe einer Lautquellenerzeugungseinheit verringern werden kann und der beim Bediener kein Gefühl einer physischen Störung erzeugt, wenn nur die Lautquellenerzeugungseinheit im Halsbereich angebracht wird. Das obengenannte Problem wird gelöst, indem ein elektrischer Kunstkehlkopf nach Anspruch 1 bereitgestellt wird.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Kunstkehlkopf bereitgestellt, welcher eine Lautquellenerzeugungseinheit aufweist, welche von einem Zwischenlagemittel gehalten wird, welches direkt oder indirekt am menschlichen Körper befestigt ist und immer im Halsbereich platziert werden kann, sowie einen tragbaren Controller, welcher von der Lautquellenerzeugungseinheit getrennt ist und die Lautquellenerzeugungseinheit steuern kann. Daher kann alleinig die Lautquellenerzeugungseinheit im Halsbereich platziert werden, und der Controller kann in der Kleidung oder ähnlichem verstaut werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Lautquellenerzeugungseinheit jedes Mal von Hand gegen den Halsbereich zu drücken, wenn ein Bediener vokalisiert, wodurch die Bedieneffizienz erheblich verbessert wird. Außerdem ist der Controller so entwickelt, dass der Bediener in der Lage ist, während der Vokalisierung beide Hände frei zu nutzen. Das Zwischenlagemittel ist ein um den Hals gewundenes Band, ein die Stimmbänder abdeckendes Zubehör, eine Komponente, welche von einem an Arm oder Schulter befestigten Gerät, welches, in Richtung des Halsbereiches absteht, oder ähnliches.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Kunstkehlkopf bereitgestellt, wobei die Lautquellenerzeugungseinheit an einem Befestigungsmittel befestigt ist, welches wiederum am menschlichen Körper oder einem Kleidungsstück, welches den menschlichen Körper bedeckt, befestigt ist, und diese, abhängig vom Zwischenlagemittel, in einer vorbestimmten Richtung bewegt werden kann, wenn oder kurz bevor von der Lautquellenerzeugungseinheit ein Ton erzeugt wird. Daher steht die Lautquellenerzeugungseinheit während sie am Zwischenlagemittel befestigt ist nicht in Kontakt mit dem Halsbereich, kann jedoch nur für den Zeitraum der Vokalisierung mit dem Halsbereich in Kontakt gebracht werden. Dadurch fühlt ein Bediener, wenn er schweigt, nicht den Druck, denn die Lautquellenerzeugungseinheit auf den Halsbereich ausübt und fühlt sich davon befreit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verständlich, wobei:
1 eine graphische Darstellung ist, welche den gesamten Aufbau eines elektrischen Kunstkehlkopfes nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine vergrößerte Ansicht eines Fingerspitzenabschnittes zeigt;
2 eine graphische Darstellung ist, welche zeigt, wie die Lautquellenerzeugungseinheit des elektrischen Kunstkehlkopfes aus 1 angebracht ist;
3 eine teilweise Schnittdarstellung ist, welche die Beziehung zwischen der Lautquellenerzeugungseinheit und einer Magneteinheit bei Draufsicht auf 2 zeigt;
4 eine Schnittdarstellung und eine teilweise vergrößerte Ansicht der Lautquellenerzeugungseinheit ist, welche in dem elektrischen Kunstkehlkopf von 1 verwendet wird;
5 eine Draufsicht von 4 ist, von einer durch einen Pfeil A angezeigten Richtung aus gesehen;
6 ein Blockschaltbild ist, welches die Schaltkreiskonfiguration des elektrischen Kunstkehlkopfes aus 1 zeigt;
7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der internen Adressen einer für eine Gesangs-Funktion verwendeten Speicherkarte (Speichermedium) ist, welche dem elektrischen Kunstkehlkopf aus 1 hinzugefügt ist;
8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Behandlungsmethode ist, wenn zur Gesangs-Funktion des elektrischen Kunstkehlkopfes aus 1 eine Klangkontrollfunktion hinzugefügt wird;
9 eine graphische Darstellung ist, welche den gesamten Aufbau eines elektrischen Kunstkehlkopfes gemäß einer Modifikation der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine graphische Darstellung ist, welche eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt;
11 eine graphische Darstellung ist, welche einen in dem elektrischen Kunstkehlkopf aus 10 verwendeten Ausatmungssensor zeigt;
12 eine graphische Darstellung ist, welche die Anordnung der Hauptteile eines elektrischen Kunstkehlkopfes gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 eine Seitenansicht, gesehen aus einer durch einen Pfeil B in 12 gezeigten Richtung ist; und
14 ein Blockschaltbild ist, welches die Schaltkreiskonfiguration des elektrischen Kunstkehlkopfes aus 12 zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Modifikationen davon wird zuerst mit Bezug auf 1 bis 11 beschrieben.
1 zeigt den gesamten Aufbau eines bevorzugten elektrischen Kunstkehlkopfes 1. Dieser elektrische Kunstkehlkopf 1 weist eine Lautquellenerzeugungseinheit 3, bei der es sich um eine Ersatztonquelle handelt, welche von einem Band 2 gehalten wird, welches ein Zwischenlagemittel angebracht im Halsbereich des menschlichen Körpers 10 ist, und welches immer in der Nähe des Halsbereiches 10a des menschlichen Körpers 10 platziert werden kann, sowie einen tragbaren Controller 4, welcher von der Lautquellenerzeugungseinheit 3 getrennt ist und die Lautquellenerzeugungseinheit 3 steuert auf.
Der Controller 4 weist eine Steuersignalerzeugungseinheit 14, welche einen Druckschalter 12 der an einem an einem kleinen Finger 10b platzierten Fingerbeutel 11 befestigt ist, sowie einen Drucksensor 13, welcher durch den Druckschalter 12 betätigt wird beinhaltet, und eine Steuereinheit 16, welche die Lautquellenerzeugungseinheit 3 als Reaktion auf ein Signal von der Steuersignalerzeugungseinheit 14 antreibt und steuert, und welche eine Stromquelleneinheit 15 zur Bereitstellung der Energie für die Lautquellenerzeugungseinheit 3 aufweist auf.
Der Druckschalter 12 enthält Luft, welche den Drucksensor 13 über einen Übertragungsschlauch 21 betätigt, wenn sich das Luftvolumen im Inneren verringert. Ein Verbindungskabel 22 zum Übertragen eines Signals vom Drucksensor 13 zur Steuereinheit 16 und zum Bereitstellen der Energie der Stromquelleneinheit 15 zum Drucksensor 13 befindet sich zwischen der Steuereinheit 16 und dem Drucksensor 13. Ferner befindet sich zwischen der Steuereinheit 16 und der Lautquellenerzeugungseinheit 3 ein Stromversorgungskabel 23 zur Stromversorgung der Lautquellenerzeugungseinheit 3 gesteuert von der Steuereinheit 16 und zur Stromversorgung zum Betätigen einer Druckeinheit, welche im Folgenden beschrieben wird.
Wie in 2 und 3 gezeigt, kann das Band 2 frei verlängert oder verkürzt werden; es besitzt eine bestimmte Dehnungsfestigkeit und wird um den gesamten Hals, einschließlich des Halsbereiches 10a gewunden. Die Lautquellenerzeugungseinheit 3 wird durch eine Magneteinheit 24, während der Tonerzeugung als Druckeinheit dient, fest gegen den Halsbereich 10a gedrückt.
Wie in 3 gezeigt, sind die Lautquellenerzeugungseinheit 3 und die Magneteinheit 24 mit dem Band 2 bedeckt und die Befestigungsabschnitte 25 zum Befestigen der Magneteinheit 24 liegen nach außen frei. Die Magneteinheit 24 wird eingeschaltet, wenn ein elektrischer Strom durch die Spulen 26 fließt. Daher wird, wenn ein Bediener schweigt, ein bewegliches Eisenteil 27, welches an der Lautquellenerzeugungseinheit 3 befestigt ist, trotz der Ausdehnungskraft der Federn 28 in eine in 3 durch einen Pfeil angezeigte Richtung V gezogen, und die Lautquellenerzeugungseinheit 3 zieht sich in die in 3 durch einen Pfeil angezeigte Richtung V zurück. Wird die Magneteinheit 24 durch ein Signal vom Drucksensor 13 ausgeschaltet, wenn oder kurz bevor der Bediener vokalisiert, dehnen sich die Federn 28 in eine durch einen Pfeil angezeigte Richtung W, und die Lautquellenerzeugungseinheit 3 wird fest gegen den Halsbereich 10a gedrückt.
Wenn die Magneteinheit 24 ausgeschaltet wird, bewegt sich die Lautquellenerzeugungseinheit 3 in Richtung des Halsbereiches 10a. Allerdings kann sich die Lautquellenerzeugungseinheit 3 in Richtung des Halsbereiches 10a bewegen, auch wenn die Magneteinheit 24 eingeschaltet ist.
Die Lautquellenerzeugungseinheit 3 ist theoretisch ein Voice-Coil-Motor, dessen Struktur der in 4 und 5 gezeigten entspricht. D.h. der Motor weist einen zylindrischen Magneten 31, dessen beide Enden N und S magnetisiert sind, einen zylindrischen Spulenhalter 32, welcher den Magneten 31 umgibt, eine Spule 33, welche um den Spulenhalter 32 gewickelt ist und ein Joch 34, welches die Spule 33 umgibt auf.
Der Spulenhalter 32 und die Spule 33 befinden sich komplett in dem Joch 34. Ein Schaft 35 befindet sich in der Mitte des Spulenhalters 32 und ist an einem runden Gummi 36 befestigt, welcher am Seitenendabschnitt der Öffnung des Jochs 34 eingespannt und verbunden ist. Zum Befestigen des Schaftes 35 wie in einem vergrößerten Abschnitt von 4 gezeigt, wird in der Außenfläche des Schaftes 35 ein Ausschnitt 35a gebildet, ein Gummi 36 wird in diesen Ausschnitt 35a eingeführt und ein Klebstoff 37 wird auf Teilabschnitte um den Ausschnitt 35a herum aufgetragen. Dieser Klebstoff 37 wird möglicherweise nicht verwendet.
Eine Vibrationsplatte 38 aus einem Urethanharz ist dem Schaft 35 gegenüber angebracht. Ein ringförmiges geschäumtes Gummimaterial 39 ist an der Außenseite der Vibrationsplatte 38 vorgesehen und an einem äußeren Rahmen 40 befestigt. Das Gummimaterial 39 ist mit einem runden, abgestuften Abschnitt 38a, der in der Vibrationsplatte 38 ausgebildet ist, zusammengefügt und der äußere Teil des Gummimaterials ist zwischen dem äußeren Rahmen 40 und einer Gegenkomponente 41 zur Fixierung eingelegt.
Ein Außengewinde (nicht gezeigt) ist am Randabschnitt der Gegenkomponente 41 ausgebildet und ein Abschnitt, welcher dem Außengewinde des äußeren Rahmens 40 entspricht, ist mit einem Gewinde versehen (nicht gezeigt), so dass das Schaumstoffmaterial 39 durch Hineindrehen der Gegenkomponente 41 eingespannt wird.
Das Material der Vibrationsplatte 38 kann ein anderes Harzmaterial wie Polycarbonat oder ein Metallmaterial sein. Um eine weichere Tonqualität des von der Vibrationsplatte 38 erzeugten Tones zu erreichen, kann eine Silicongummischicht mit einer Stärke von 0,2 bis 0,4 mm (nicht gezeigt) auf der gesamten Oberfläche der Vibrationsplatte 38 aufgebracht sein, gegen welche der Schaft 35 stößt. Die Dicke dieser dünnen Silicongummischicht ist am bevorzugtesten 0,3 mm.
Das Betriebprinzip der Lautquellenerzeugungseinheit 3 ist, dass der Schaft 35 in 4 nach Fleming's Regel nach oben geht, wenn Elektrizität an der Spule 33 angelegt wird, weil ein Feld (Spalt) zwischen dem Magnet 31 und dem Joch 34 erzeugt wird. Dadurch schlägt der Schaft 35 an der Vibrationsplatte 38 an und erzeugt einen Ton. Ist keine Elektrizität angelegt, geht der Schaft 24 in 4 durch den Gummi 36 nach unten. Bei diesem Aufbau ist der Gummi 36 direkt am Joch 34 befestigt, und der Spulenhalter 32 und die Spule 33 befinden sich komplett im Joch 34, wodurch es möglich ist, das Joch 34 flacher auszulegen.
Diese Lautquellenerzeugungseinheit 3 hat eine Dicke H von 10 mm und einen Durchmesser R von 20 mm. Berücksichtigt man das Gefühl der physischen Störung und Erscheinung eines Bedieners aus Sicht einer dritten Person, ist die Stärke H bevorzugt 5 bis 15 mm. Der Durchmesser R ist bevorzugt 10 bis 25 mm, wenn die obengenannten Gesichtspunkte beachtet werden, und die Größe einer Stelle, welche dem Halsbereich 10a entspricht, und die Betriebskraft des Voice-Coil-Motors berücksichtigt werden.
Die Schaltkreiskonfiguration dieses elektrischen Kunstkehlkopfes ist in 6 gezeigt. Zusätzlich zum Druckschalter 12 und dem Drucksensor 13 weist die Steuersignalerzeugungseinheit 14 eine Signalverstärkungseinheit 51 und eine Schwellwertsteuereinheit 52 auf, um einen Punkt zu ermitteln, an dem der Drucksensor 13 eingeschaltet wird. Die Steuereinheit 16 weist eine CPU (Hauptprozessor) 53, eine Speicherlaufwerkseinheit 55 um eine Speicherkarte 54 aufzunehmen, welche ein Speichermittel darstellt, und Informationen, welche auf der Speicherkarte 54 gespeichert sind, an die CPU 53 zu übertragen, sowie eine Stromverstärkungseinheit 56 zum Verstärken der Stromversorgung für die Lautquellenerzeugungseinheit 3 zusätzlich zur Stromquelleneinheit 15 auf. Die Steuereinheit 16 weist ferner eine Lautstärkensteuereinheit 57 zum analogen Schalten der Lautstärke des Tones, eine Grundbetriebsschaltungseinheit 58 zum Schalten, wenn die Steuereinheit 16 ein- oder ausgeschaltet wird, und wenn ein Ausatmungssensor, im Folgenden beschrieben, verwendet wird, eine Modusumschalt-Betätigungseinheit 59, um zwischen einem Betrieb mit gleichbleibendem Ton (ein Ton mit vorbestimmter Frequenz), einem Betrieb mit veränderlicher Tonfrequenz und einer Gesangs-Funktion umzuschalten, eine Liedauswahlbetriebseinheit 60 zum Auswählen eines Liedes aus den auf der Speicherkarte 54 gespeicherten, und eine Klangsteuereinheit 61 zum Ändern des Klanges eines Liedes wie es der Bediener wünscht auf.
Die internen Speicheradressen der Speicherkarte 54 sind in 7 gezeigt. Auf der Speicherkarte 54 sind mehrere Lieder aufgezeichnet. Ein erstes Lied ist an einer Zeilenadresse A00 aufgezeichnet und Frequenzdaten D00, D01, D02, ... zu entsprechenden Tönen vom Beginn des Liedes sind an den Spaltenadressen B00, B01, B02, ... gespeichert. Ähnlich ist ein zweites Lied an einer Zeilenadresse A01 gespeichert und die Frequenzdaten D10, D11, D12. D13, D14, ... zu entsprechenden Tönen vom Beginn des Liedes sind gespeichert. Ferner sind die Daten zu einem dritten, vierten und fünften Lied in gleicher Weise gespeichert. In dieser Ausführungsform sind fünf Lieder gespeichert. Eine andere Anzahl an Liedern kann gespeichert werden, indem die Kapazität des Speichers erhöht oder verringert wird. Genauer gesagt wird die Speicheradresse jedes Mal aktualisiert, wenn der Druckschalter 12 betätigt wird. Zum Beispiel wird der Ton in Adresse D00 zuerst ausgegeben und dann zu dem Ton in Adresse D01 geändert. Um diesen Vorgang auszuführen, kann ein einfacher Schalter anstelle des Druckschalters 12 verwendet werden.
Zum Ausführen einer Gesangs-Funktion wird die Speicherkarte 54, welche die Melodien von Liedern aufzeichnet, in die Steuereinheit 16 eingeschoben, die Modusumschalt-Betätigungseinheit 59 wird in eine Gesangs-Funktion geschaltet und ein Lied, welches der Bediener singen möchte, wird durch die Liedauswahlbetriebseinheit 60 ausgewählt. Danach wird durch Betätigen des am Finger befestigten Druckschalters 12 die Frequenz von jedem Ton in Übereinstimmung mit der Melodie des Liedes zur Lautquellenerzeugungseinheit 3 übertragen, um einen Ton zu erzeugen. Um zum Beispiel ein Lied zu singen, welches mit „saita, saita, tulip no hana ga" beginnt, überträgt die Steuereinheit 16 durch Drücken des am Finger befestigten Druckschalters 12 bei „sa" den Ton der Frequenzdaten D00 für den Klang von „sa" an die Lautquellenerzeugungseinheit 3. Danach wird durch erneutes Drücken des Druckschalters 12 der Ton auf den Ton von „i" geschaltet, welcher den nächsten Frequenzdaten D01 entspricht. So werden die Töne für das Lied sequentiell ausgegeben. Wird die Form des Mundes entsprechend des Klangs jedes Ausgabetons verändert, wird ein Lied gesungen. Eine Speicherkarte 54 speichert Töne für mehrere Lieder und ermöglicht das Speichern anderer Lieder. So besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Musikarten zu singen.
Es ist möglich, vor einer Operation zur Entfernung des Kehlkopfes, Lautquellendaten basierend auf den Stimmdaten einer Person und keine Lieder zu speichern. Wenn die Speicherkarte 54 (im Folgenden „Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener"), welche Lautquellendaten basierend auf den Stimmdaten eines Bedieners speichert, verwendet wird, muss der Aufbau der Steuereinheit 16 leicht verändert werden. In diesem Fall sind unterschiedliche Strukturen für die Steuereinheit 16 denkbar. Mindestens die folgenden drei Änderungen sind möglich. Die erste Änderung ist, dass zwei Speicherlaufwerkseinheiten 55 bereitgestellt werden: eine für die Speicherkarte 54 zum Speichern von Liedern und die andere für die Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener. Die zweite Änderung ist, dass die Anzahl der Speicherlaufwerkseinheiten 55 beibehalten wird und ein Speicherabschnitt zum Speichern der Daten der Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener in der Steuereinheit 16 gebildet wird. Wenn die Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener in die Speicherlaufwerkseinheit 55 eingeführt wird, werden die Lautquellendaten des Bedieners automatisch oder durch einen vorbestimmten Umschaltabschnitt im Speicherabschnitt der Steuereinheit 16 installiert. Die dritte Änderung ist, dass die aktuelle Gesangs-Funktion entfernt wird und anstelle dessen eine Speicherlaufwerkseinheit 55 für die Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener bereitgestellt wird.
In jedem Fall werden zum Erzeugen eines Tones durch den Druckschalter 12, den Betriebsschalter, etc. die Lautquellendaten des Bedieners gelesen, welche auf der Speicherkarte 54 zur exklusiven Verwendung für einen Bediener gespeichert oder im Speicherabschnitt der Steuereinheit 16 gespeichert sind. Da der gelesene Ton auf Stimmdaten des Bedieners vor einer Operation basiert, ist es möglich, Laute mit einer Stimme zu erzeugen, welche der des Bedieners vor einer Operation ähnelt.
Lautquellendaten basierend auf den Stimmdaten des Bedieners können auf der Festplatte eines Computers oder ähnlichem und nicht der Speicherkarte 54 gespeichert und durch Kommunikationsmittel im Speicherabschnitt der Steuereinheit 16 installiert werden. Ferner können Lautquellendaten basierend auf den Stimmdaten des Bedieners auf einem EPROM-Chip gespeichert und in die Steuereinheit 16 integriert werden. So können Lautquellendaten auf unterschiedlichen Mitteln gespeichert und verwendet werden.
Eine für die Steuereinheit 16 bereitgestellte Klangsteuerfunktion wird durch das Bedienen eines Klangsteuerabschnitts 61 ausgeführt. Wie in 8 gezeigt, werden die Klangsteuerdaten 66 zu den ursprünglichen von der Speicherkarte 54 gelesenen Tondaten 65 hinzugefügt, um gewünschte Frequenzdaten als Ausgabedaten 67 aufzubereiten. Dies ermöglicht das Schärfen oder Abflachen des ursprünglichen Klanges, was für den Bediener, welcher den Klang nicht mit nur seiner/ihrer Vokalisierung steuern kann, sehr große Vorteile hat.
Die Speicherkarte 54 ist bevorzugt ein Flush-Speicher, kann aber auch ein herkömmlicher EPROM oder ein anderes Kartenspeichermedium sein. Zusätzlich zu einer Zusammenstellung aus der Speicherkarte 54 und der Speicherlaufwerkseinheit 55 kann eine Zusammenstellung aus Speichermedium und Speicherlaufwerkseinheit eine Zusammenstellung aus einem anderen Speichermedium und einer Speicherlaufwerkseinheit wie zum Beispiel eine Zusammenstellung aus einer optischen Magnetscheibe und einer optischen Magnetaufzeichnungseinheit oder eine Zusammenstellung aus einer optischen Scheibe und einer optischen Aufzeichnungseinheit sein.
Der Betrieb mit gleichbleibendem Ton, der durch die Modusumschalt-Betätigungseinheit 59 geschaltet wird, wird ausgeführt, indem Druck auf den Druckschalter 12 ausgeübt wird, welcher am Finger 10b befestigt ist, und wenn der Druck höher als ein bestimmtes Niveau steigt, wird zum Erzeugen eines gleichbleibenden Tones von der Steuereinheit 16 ein Festfrequenzsignal zur Lautquellenerzeugungseinheit 3 übertragen. In diesem Fall ist der gleiche Vorgang mit einem einfachen Schalter anstelle des Druckschalters 12 möglich.
Der Betrieb mit veränderlicher Tonfrequenz, der durch die Modusumschalt-Betätigungseinheit 59 geschaltet wird, wird ausgeführt, indem Druck auf den am Finger 10b befestigten Druckschalter 12 ausgeübt wird, und indem ein Signal mit einer Frequenz, welche dem ausgeübten Druck entspricht, von der Steuereinheit 16 zur Lautquellenerzeugungseinheit 3 übertragen wird, wenn der Druck höher wird als ein bestimmtes Niveau, um einen Ton zu erzeugen. Wird der Druck weiter ausgeübt, wird die Frequenz entsprechend des Drucks verändert, und ein Signal mit der geänderten Frequenz wird an die Lautquellerzeugungseinheit 3 übertragen. D.h. wenn der Druck gering ist, wird ein Signal mit niedriger Frequenz an die Lautquellenerzeugungseinheit 3 übertragen, und wenn der Druck hoch ist, wird ein Signal mit hoher Frequenz an die Lautquellenerzeugungseinheit 3 übertragen. So wandelt die Steuereinheit 16 den ausgeübten Druck in eine Frequenz um, um die Frequenz eines durch die Lautquellenerzeugungseinheit 3 erzeugten Tones zu verändern.
Der Betrieb des elektrischen Kunstkehlkopfes 1 wird im Folgenden umrissen.
Zuerst schaltet der Bediener mit der Grundbetriebsschalteinheit 58 die Steuereinheit 16 ein. Die Steuereinheit 16 wird ausgeschaltet, wenn diese Vorrichtung entfernt wird oder wenn sicher ist, dass der Bediener für eine lange Zeit nicht vokalisiert. Die Lautstärke des Tones wird durch die Lautstärkensteuereinheit 57 der Steuereinheit 16 eingestellt. Ferner wird durch die Modusumschalt-Betätigungseinheit 59 der Betrieb mit gleichbleibendem Ton (Ton mit gleichbleibender Frequenz), der Betrieb mit veränderlicher Frequenz oder die Gesangs-Funktion eingestellt.
Nachdem die obengenannten Einstellungen vorgenommen wurden drückt der Bediener den Druckschalter 12, wenn er/sie vokalisieren möchte. Wenn der Druck einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wird der Drucksensor 13 aktiviert, um ein Signal zu übertragen, welches diese Information an die Steuereinheit 16 weiterleitet. Wenn die CPU 53 der Steuereinheit 16 das Signal empfängt, schaltet sie zuerst die Magneteinheit 24 ab. Dadurch drückt die Magneteinheit 24 die Lautquellenerzeugungseinheit 3 gegen den Halsbereich 10a. Ferner liefert die CPU 53 verstärkte Energie an die Lautquellenerzeugungseinheit 3. Mit der verstärkten Energie überträgt die Lautquellenerzeugungseinheit 3, welche bereits gegen den Halsbereich 10a gedrückt wurde, einen Ton an den Halsbereich 10a, und der Bediener bewegt seinen/ihren Mund im Einklang mit dem Ton, so dass er/sie vokalisieren kann.
Mit Bezug auf 9 wird eine Modifikation der ersten Ausführungsform beschrieben. Der elektrische Kunstkehlkopf 70 dieser Modifikation verwendet ein drahtloses System und kein verdrahtetes System. Die gleichen Referenzsymbole in 9 bezeichnen die gleichen Komponenten wie die in 1 und ihre jeweiligen Beschreibungen werden hier weggelassen.
Der Controller 71 dieser Modifikation weist den Druckschalter 12, eine armbanduhrähnliche Steuereinheit 72 mit einer drahtlosen Funktion, die Lautquellenerzeugungseinheit 3 und eine Stromquelleneinheit 73 für die Magneteinheit 24 auf. Die Steuereinheit 72 besitzt ihre eigene Stromquelle (nicht gezeigt). Die Steuerung der von der Stromquelleneinheit 73 an die Lautquellenerzeugungseinheit 3 gelieferten Energie erfolgt durch die Steuereinheit 72, welche den Ausgangsabschnitt der Stromquelleneinheit 73 steuert. Die Steuereinheit 72 kann auch den Eingangsabschnitt der Lautquellenerzeugungseinheit 3 steuern.
In 9 sind der Druckschalter 12 und die Steuereinheit 72 durch einen Draht miteinander verbunden. Ihr Abstand kann drahtlos verbunden sein. Die Stromquelleneinheit 73 wird in einer Tasche 74 verstaut, an der Taille befestigt und über ein Kabel mit der Lautquellenerzeugungseinheit 3 verbunden. Wenn die Lautquellenerzeugungseinheit 3 und die Magneteinheit 24 ihre eigenen kleinen Stromquellen haben, ist die Stromquelleneinheit 73 nicht notwendig.
Mit Bezug auf 10 und 11 wird ein elektrischer Kunstkehlkopf 80 entsprechend einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Modifikation werden ein Ausatmungssensor 81 zum Erkennen biologischer Informationen und ein Zwischenlagemittel 82, welches nur einen Teil des Halses bedeckt, und eine Bewegungseinheit 83 zum Bewegen der Lautquellenerzeugungseinheit 3 eingesetzt.
Der Ausatmungssensor 81 erkennt die Stärke des Ausatmens durch das Loch in der Luftröhre. Die Frequenz der Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann entsprechend der Stärke des Ausatmens verändert werden. Entweder wird nur das Vorhandensein des Ausatmens ermittelt, oder die Lautstärke der Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann entsprechend der Stärke des Ausatmens gesteuert werden.
Der Ausatmungssensor 81 besteht im Wesentlichen aus einem Sensorpad 84 gebildet aus einem halbrunden Weichharz, einem Luftventil 85, einem Sensorkasten 86, in dem ein Sensor untergebracht ist und einen Schaltkreisabschnitt 87, der einen Schaltkreis, usw. aufweist, zum Steuern der Erkennungsschwelle des Ausatmungssensors 81. Das Sensorpad 84 hat ein Führungsloch 88, um die Ausatmung zur Seite des Sensorkastens 86 zu leiten.
Das Zwischenlagemittel 82 ist aus einem T-förmigen Kunststoff geformt und hält den Ausatmungssensor 81 und die Lautquellenerzeugungseinheit 3. Ein Strom- und Signalübertragungskabel 89 zum Anschließen der Steuereinheit 16 ist in das Zwischenlagemittel 82 eingebettet. Dieses Zwischenlagemittel 82 ist in ein Haltemittel, welches an der Brust oder Schulter angebracht ist, integriert oder an dem Haltemittel befestigt. Wenn der Bediener Kleidung über die Zwischenlagemittel zieht, ist von außen ein oberer Abschnitt des Zwischenlagemittels 82, d.h. nur der Ausatmungssensor 81 und ein Abschnitt darum herum sichtbar.
Die Bewegungseinheit 83 kompensiert Unterschiede zwischen Benutzern, welche diesen elektrischen Kunstkehlkopf 80 verwenden. D.h. bei den elektrischen Kunstkehlköpfen 1, 70 und 80 wird die Lautquellenerzeugungseinheit 3 gegen den Halsbereich 10a gedrückt und ein Ton wird davon durch die Haut zur Kehle übertragen, um einen Laut zu erzeugen. Die Stelle, gegen welche die Lautquellenerzeugungseinheit 3 gedrückt wird, ist bei jeder Person unterschiedlich und so kann die Lautquellenerzeugungseinheit 3 möglicherweise nicht gegen exakt die gleiche Stelle gedrückt werden. Der elektrische Kunstkehlkopf 80 hat daher eine solche Struktur, dass die Positionsbeziehung zwischen dem Zwischenlagemittel 82 befestigt am Halsbereich 10a und der Lautquellenerzeugungseinheit 3 nicht feststehend ist, sondern in eine beliebige Position verschoben werden kann.
Genauer gesagt kann die Magneteinheit 24 zum Unterstützen der Lautquellenerzeugungseinheit 3 in eine Richtung X und Richtung Y, angezeigt durch Pfeile in 10, bezüglich des Zwischenlagemittels 82 geschoben werden. Die Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann durch Verschieben in die für den Bediener optimale Position gebracht werden. Das Strom- und Signalübertragungskabel 89 ist durch das Zwischenlagemittel 82 geführt, und die Kontaktpositionen der Lautquellenerzeugungseinheit 3 und der Magneteinheit 24 mit dem Kabel 89 werden durch dieses Verschieben verändert, jedoch werden sowohl die Lautquellenerzeugungseinheit 3 als auch die Magneteinheit 24 immer mit Strom versorgt.
Die Magneteinheit 24, welche die Druckeinheit des elektrischen Kunstkehlkopfes 80 darstellt, drückt die Lautquellenerzeugungseinheit 3 gegen den Halsbereich 10a, wenn oder kurz bevor der Bediener vokalisiert, und hält die Lautquellenerzeugungseinheit 3 weg vom Halsbereich 10a, wenn der Bediener schweigt. Die konkrete Struktur dieser Magneteinheit 24 ist die gleiche wie in 3 gezeigt und trennt die Lautquellenerzeugungseinheit 3 trotz der Feder 28 vom Halsbereich 10a, wenn der Bediener schweigt. Entsprechend dieser Struktur wird, wenn kein Strom zum Bedienen des Magneten 24 anliegt, die Magneteinheit 24 ausgeschaltet, so dass die Energie der Stromquelleneinheit 15 nur an die Hauptelemente wie die Lautquellenerzeugungseinheit 3 geliefert werden kann. Selbst wenn die Magneteinheit 24 aus irgendeinem Grund nicht arbeitet, kann die Lautquellenerzeugungseinheit 3 durch die Feder 28 gegen den Halsbereich 10a gedrückt werden ohne zu versagen. Anstelle der Druck-Magneteinheit 24 kann eine Gleit-Druckeinheit verwendet werden.
Bei den elektrischen Kunstkehlköpfen 1, 70 und 80 können ein externer Schalter wie der Druckschalter 13 und ein Ausatmungssensor wie der Ausatmungssensor 81 verwendet werden. Ein DIP-Schalter (nicht gezeigt) befindet sich in der Steuereinheit 16 zum Umschalten zwischen 60, 80, 100, 120, 140 und 160 Hz für den Betrieb mit gleichbleibendem Ton, und zwischen 60 bis 220 Hz, 60 bis 180 Hz, 60 bis 260 Hz, 60 bis 300 Hz, 80 bis 320 Hz und 80 bis 340 Hz für den Betrieb mit veränderlicher Tonfrequenz mit Hilfe des externen Schalters und des Ausatmungssensors. Diese Werte werden bei den elektrischen Kunstkehlköpfen 1, 70 und 80 verwendet und zeigen lediglich ein Beispiel.
Andere Werte können durchaus verwendet werden. Zum Beispiel kann die feststehende Frequenz auf Intervalle von 10 Hz eingestellt werden und die Anzahl der Frequenzen kann auf 7 oder mehr oder 5 oder weniger eingestellt werden, entweder eine oder beide der unteren Grenze und oberen Grenze der variablen Frequenz können verändert werden. Das Umschaltmittel kann neben dem DIP-Schalter ein Drehschalter oder Auswahlschalter sein.
Wenn jeder der elektrischen Kunstkehlköpfe 1, 70 und 80 in seiner Position belassen wird, während die Grundbetriebsschalteinheit 58, welche den Hauptschalter darstellt, nicht ausgeschaltet wird, erschöpft sich die Energie der Stromquelleneinheit 15. Wenn also die Vorrichtung in ihrer Position bleibt, während sie abgeschaltet ist und für eine vorbestimmte Zeit, zum Beispiel 20 Minuten, keine Eingabe erfolgt, wird die Lautquellenerzeugungseinheit 3 aktiviert. Wenn ferner dieser Status für eine vorbestimmte Zeit, zum Beispiel 10 Minuten, anhält, wird die Lautquellenerzeugungseinheit 3 aktiviert. So wird verhindert, dass der Bediener vergisst, die Lautquellenerzeugungseinheit 3 auszuschalten oder ähnliches. Der Vorgang wird jedes Mal ausgeführt, indem die Lautquellenerzeugungseinheit 3 innerhalb einiger Sekunden mehrmals angetrieben wird. Um zu verhindern, dass der Bediener vergisst die Lautquellenerzeugungseinheit 3 auszuschalten, wird die Lautquellenerzeugungseinheit 3 in einem Zeitraum von 10 Minuten drei Mal aktiviert, oder das Intervall der Aktivierung der Lautquellenerzeugungseinheit 3 wird allmählich verlängert oder verkürzt.
Der Voice-Coil-Motor und die Vibrationsplatte bilden die Lautquellenerzeugungseinheit 3. Ein piezoelektrischer Schallkörper, ein elektronischer Schallkörper, welcher einen IC und Lautsprecher verwendet, oder eine Vibrationsplattensystem, welches einen anderen Motor wie zum Beispiel einen Ultraschallmotor als eine Antriebseinheit verwendet, können als die Lautquellenerzeugungseinheit 3 verwendet werden.
Bei den elektrischen Kunstkehlköpfen 1, 70 und 80 ist es nicht notwendig, den Gerätekörper zu halten. Wenn der an einer Hand angebrachte Schalter des elektrischen Kunstkehlkopfes 1, 70 und 80 an einem kleinen Finger 10b angebracht ist, können zum Beispiel Tätigkeiten erfolgen, welche den Gebrauch beider Hände erfordern, zum Beispiel eine Notiz machen während am Telefon gesprochen wird, da der kleine Finger 10b im Alltag eine weniger wichtige Rolle spielt.
Da durch Betätigen des Drucksensors 13 eine Frequenzänderung zu einem erzeugten Ton hinzugefügt werden kann, kann eine Stimme intoniert werden. Die Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann an einem Abschnitt des Halsbereiches 10a befestigt werden, und die Steuereinheit 16 kann in eine Tasche, welche an einem Gürtel befestigt ist, oder in einen Beutel oder ein Täschchen geschoben werden. Dadurch fällt der elektrische Kunstkehlkopf 1, 70 oder 80 selbst bei Verwendung nicht stark auf.
Ferner besitzt der elektrischen Kunstkehlkopf 1, 70 und 80 eine Gesangs-Funktion, welche es dem Bediener ermöglicht, durch das Austauschen der Speicherkarte 54, welche das Speichermedium darstellt, leicht eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Liedern zu singen. Die Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann bewegt werden, indem das Band 2 verschoben wird, mit dem sie am Halsbereich 10a befestigt ist, oder die Lautquellenerzeugungseinheit 3 kann in jede beliebige Position innerhalb des Bereiches des Zwischenlagemittels 82 verschoben werden, wodurch es ermöglicht wird, Unterschiede in der Position des Halsbereiches 10a jeder Person auszugleichen.
Es folgt eine Beschreibung eines elektrischen Kunstkehlkopfes 90 entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 bis 14. 12 und 13 sind eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht des elektrischen Kunstkehlkopfes 90 angebracht am Halsbereich 10a. Ein am Halsbereich 10a anzubringendes Band 91 ist mit einem Sensor 92 zum Erkennen von Ausatmung, welche ein Teil der biologischen Informationen ist, und einer Lautquellenerzeugungseinheit 93 ausgestattet. Ein Magnet 94 wird verwendet, um die Lautquellenerzeugungseinheit 93 gegen den Halsbereich 10a zu drücken.
In 13 erkennt der Sensor 92 zum Erkennen der Ausatmung, welche einen Teil der biologischen Informationen darstellt, das Ausatmen, um die Lauterzeugungsabsicht des Nutzers zu erkennen, welcher gleichzeitig der Bediener ist. Das erkannte Signal wird an eine CPU 95 übertragen, welche erst ein Signal an den Magneten 94 bereitstellt, wenn das Signal einen bestimmten Schwellwert übersteigt. Der Magnet 94, welcher das Signal empfängt, drückt die Lautquellenerzeugungseinheit 93 gegen den Halsbereich 10a und die CPU 95 stellt ein Signal an die Lautquellenerzeugungseinheit 93 bereit, welche gegen den Halsbereich 10a gedrückt ist, um einen Ton zu erzeugen. Die Lautquellenerzeugungseinheit 93, welche bereits gegen den Halsbereich 10a gedrückt wurde, überträgt einen Ton an den Halsbereich 10a und der Nutzer bewegt gleichzeitig mit dem Ton seinen/ihren Mund, um einen Laut zu erzeugen.
Die Lautquellenerzeugungseinheit 93 wird nur zum Zeitpunkt der Tonerzeugung durch den Magnet 94 gegen den Halsbereich 10a gedrückt, und zwar so, dass im Halsbereich 10a kein übermäßiges Druckgefühl entsteht. Wenn das Druckgefühl den Nutzer nicht stört, kann die Lautquellenerzeugungseinheit 93 immer gegen den Halsbereich 10a gedrückt bleiben. Das Ausatmen wird als Mittel zum Erkennen biologischer Informationen verwendet. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn andere biologische Informationen verwendet werden, und wenn anstelle der biologischen Informationen ein anderes externes Signal verwendet wird.
Da dieser elektrische Kunstkehlkopf 90 wie oben beschrieben ausgebildet ist, werden die folgenden Wirkungen erzielt.

1) Beide Hände können während der Vokalisierung frei verwendet werden.
2) Da beide Hände frei verwendet werden können, werden Bewegungen oder Tätigkeiten, welche beide Hände erfordern, vereinfacht, wodurch es möglich wird, die Rückkehr einer Person nach der operativen Entfernung des Kehlkopfes in die Gesellschaft zu erleichtern.
3) Da der elektrische Kunstkehlkopf 90 immer am Halsbereich 10a angebracht ist, kann ein Bediener immer gleich vokalisieren, ohne dass der elektrische Kunstkehlkopf 90 erst gegen den Halsbereich 10a gedrückt werden muss, wenn er/sie vokalisieren möchte.
4) Ein Bediener kann natürlich vokalisieren, wenn er/sie angeschaut wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und am Design können viele Veränderungen vorgenommen werden, ohne sich vom Umfang der Erfindung wie in den folgenden Ansprüchen definiert zu entfernen.
Wie oben beschrieben wird der elektrische Kunstkehlkopf der vorliegenden Erfindung als Tonquelle anstelle der Stimmbänder einer Person verwendet, welcher der Kehlkopf operativ entfernt wurde. Insbesondere ist er von großem Nutzen für eine kranke Person, ältere Person und andere Personen, welche Schwierigkeiten beim Beherrschen der Speiseröhren-Vokalisierung haben. Sie ist außerdem sehr bevorzugt für eine Person, die Schwierigkeiten beim Bedienen eines elektrischen Kunstkehlkopfes hat und eine Person, die beim Verwenden der Vorrichtung beide Hände frei verwenden möchte.

Claims

Elektrischer Kunstkehlkopf mit einer Lauterzeugungseinheit (3) zur Erzeugung eines Lautes und einem Steuergerät (4), der von der Lauterzeugungseinheit (3) getrennt ist und and diese angeschossen ist, um die Lauterzeugungseinheit zu betreiben, wobei der elektrische Kunstkehlkopf folgendes aufweist: eine Druckeinheit (24, 27), die an die Lauterzeugungseinheit (3) angeschlossen ist und auf ein Steuersignal vom Steuergerät (4) reagiert und dabei die vorerwähnte Lauterzeugungseinheit gegen den Halsbereich (10a) eines Benutzers bewegt und wieder von demselben entfernt, Zwischenlagemittel (2), das zur Stützung der vorerwähnten Druckeinheit und der vorerwähnten Lauterzeugungseinheit an einem Benutzer ausgebildet ist, wobei die vorerwähnte Druckeinheit (24, 27) am Zwischenlagemittel (2) befestigt ist, wobei der elektrische Kunstkehlkopf derart ausgebildet ist, dass die Lauterzeugungseinheit (3) gegen den Halsbereich (10a) gedrückt ist, wenn der Benutzer spricht, und ohne Druck ist, wenn der Benutzer nicht spricht.
Elektrischer Kunstkehlkopf nach Anspruch 1, der derart ausgebildet ist, dass die Druckeinheit (24, 27) die vorerwähnte Lauterzeugungseinheit (3) bewegt, wenn oder kurz bevor ein Laut in der Lauterzeugungseinheit erzeugt wird.
Elektrischer Kunstkehlkopf nach Anspruch 1, bei welchem die vorerwähnte Lautquelle eine Welle (35) zur Betätigung der vorerwähnten Lauterzeugungseinheit (3) bei der Erzeugung eines Lautes aufweist und bei welchem die vorerwähnte Druckeinheit (24, 27) ein bewegliches Element (27) zum Bewegen der vorerwähnten Lauterzeugungseinheit gegen den Halsbereich (10a) und wieder von demselben fort aufweist.
Elektrischer Kunstkehlkopf nach Anspruch 1, bei welchem die vorerwähnte Druckeinheit (24, 27) auf ein Steuersignal vom Steuergerät (4) reagiert und die vorerwähnte Lauterzeugungseinheit (3) mit dem Halsbereich (10a) eines Benutzers in bzw. außer Kontakt bringt.