JP2000504913A - 改良された生体共存型トランスデューサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された完全に植え込み可能な補聴器(１０)は第１態様において、少なくとも２つのマイクロフォン(２８)を含んでおり、ノイズキャンセレーションを改善し、マイクロフォン(２８)の列(１３２)によって方向性を改善する。第２態様においては、補聴器(１０)は改良されたマイクロアクチュエーター(３２’)を含んでおり、その中では一対の圧電性プレート(６８)の変位が液体(５２’)によって可撓性ダイアフラム(４４’)に連結され液体(２０ａ)を刺激する。第３の態様においては、改良された補聴器(１０)は方向性ブースター(２００)を含んでおり、これは植え込み型補聴器(１０)を装着した患者(１２)が頭部(１２２)に付けると知覚する音の方向性が増すものである。本発明の第４態様は改良された植え込み可能なマイクロアクチュエーター(３２”、３２”’)であり、これは増幅された電気信号に応えてダイアフラム(８２)又は面(９６)の機械的変位を作り出す。圧電性トランスデューサー(５４”、５４”’)とダイアフラム(８２)又は面(９６)の間の流体継ぎ手はトランスデューサー(５４”、５４”’)に機械的インピーダンス整合をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】 改良された生体共存型トランスデューサー 発明の分野 本発明は植え込み可能な生体共存型トランスデューサーの分野、特に、完全に 植え込み可能な補聴器システムに役に立つ分野、及びそのようなトランスデュー サーの植え込み後の操作を可能にすることに関する。 背景となる技術 現在、身体の内側又は外側何れかで発生する刺激に反応して電気信号を作り出 す植え込み可能で生体共存可能なトランスデューサーが求められている。これに 関連して、電気信号に反応して身体内で機械的動作を可能にすることも求められ ている。そのような生体共存可能なトランスデューサーは心臓のモニタリング、 薬の送り込み、或いは他の身体的機能に有用である。身体と共に機械的動作を可 能にする、生体共存可能で植え込み可能なトランスデューサーは、補聴器、植え 込み型ポンプ、弁内で、或いは他の形式のバッテリー駆動の生物学的刺激のため に使用される。移植後にトランスデューサーの作動にエネルギーを与えるために 電力を供給することは難しいので、僅かな電力しか必要としない高効率なトラン スデューサーが強く求められている。又、そのようなマイクロアクチュエーター 作動ができるだけ簡単且つ信頼性の高いやり方で制御できること、及びいかなる 非生体共存型の構成要素も、マイクロアクチュエーターの作動を犠牲にすること なく、身体の組織及び体液から完全に切り離されることも強く求められている。 特に補聴器に関しては、３０年間の開発の努力にも拘わらず、現在入手可能な トランスデューサーは補聴器を満足させるものでないことは公知の事実である。 補聴器自体によって作り出される音の歪み、補聴器を付けていることに伴う不快 感、社会的不面目等様々な問題全てがユーザーの不満における重要な因子なので ある。それ自身は自由空間では歪みの低い、最上の導管に入った補聴器でさえ、 使用時には容易に分かる歪みを発生させてしまう。この歪みは、特に高音におい て、補聴器のマイクロフォンとスピーカーとの間の正のフィードバックから主に 発生する。現状は、完全に正常な聴覚を持った人が標準的補聴器を装着すると、 補聴器を装着した人がこの人工的補欠物に順応するまでは可成りの間隔で話が理 解できなくなるという事実で最もよく説明される。１９９３年７月のアメリカ聴 覚学会誌、巻２−２の「Ｋ−アンプ補聴器：聴覚障害を持った人に高い忠実度を 提供する試み」と題するメッド・Ｃ・キリオンの論文は、各患者の特定の聴力損 失の固有の要件に合わせるため補聴器の性能特性を個々に誂えることを述べてい る。 一般に年を取ると聴力損失が起き、これは現在の補聴器では適切に補償するこ とはできない。大抵の場合、聴力損失は一般に高周波で起こる。このため多くの 補聴器はこの聴力損失を補償するため高周波のゲインを高める。しかしそのよう に単純な技術では高周波聴力損失を不適切に補償することになる。補聴器装着者 が最も頻繁に訴える苦情は、補聴器を装着していない他の人が訴える苦情と同じ であり、つまり、社会生活を営む上で補聴器の助けが非常に重要なものとなる懇 親会やパーティー等騒々しい環境では会話の識別ができないというものである。 ノイズと、会話を代表とする有効な信号との間の識別問題が改善できないのは、 現在の補聴器の有効性を厳しく制限する重大な問題である。そのような状況の下 では、聴力障害者個々人は望んでいる音響を含めて音響信号を非常に明確に聴く ことはできるが、その中から識別したり意味を理解したりすることはできない。 逆に、聴力のよい人は騒々しい環境下でも他人と会話を交わせることはよく知ら れている。 子音に現れる高周波は多量の会話情報を含んでいる。年を取ると高周波の聴力 損失のためこれら高周波のキューを捉える能力が低下し、ノイズ識別の能率が低 下する。その結果、パーティーのような騒々しい環境下で会話を理解し、或いは あらゆる信号を捕捉するためには、聴力障害者は一般的に会話の音響レベルが周 囲の騒音レベルよりも約１０ないし１５ｄＢ大きいことを要求する。逆に、聴力 のよい人は、たとえ周囲の音響レベルが言葉の音響レベルよりも１０ないし１５ ｄＢ高くても、騒々しい環境下でも他人と会話できることがよく知られている。 正常な人はそのような騒々しい環境下で全ての音を捕捉するわけではないが、た だの４５％が理解できれば残りの情報を補足するのに十分なのである。脳はそれ 故、騒々しい環境下で極端に鋭敏な情報識別を行っているのである。不幸なこと に、現在の大抵の補聴器は会話音響もノイズも均等に増幅する。大部分の人が、 現在の補聴器がこのように識別能力を改善できないことに悩まされており、聴力 障害者の約７０％が結局補聴器を放棄してしまうか、そもそも買おうとしないか の何れかになっている。 本質的には、補聴器により音響を忠実に再生するのではなく、有効な音響が理 論に基づいて騒音から何時も明確に識別できるわけではないが、周囲の騒音から 有効な音響を識別することが望ましいのである。複雑なディジタルフィルタリン グ技術を各個人の周波数帯に選択的に適用するディジタル信号処理のような他の 方法でも、言葉の識別を改良することができる。しかし、そのようなディジタル 信号処理は非常に複雑な問題であり、現在それを実施しようとすればコンピュー ターを操作するような強力なディジタル信号プロセッサーが必要になる。しかも 現在のところ、そのようなプロセッサーとその関連要素部品は植え込み型補聴器 に使えるほどには小型化されてはいない。更に、そのようなディジタル信号プロ セッサーは相当量の電力を消費し、バッテリー交換の間隔が最低３ないし５年で 設計された植え込み型バッテリーを含む完全植え込み型補聴器システムに利用で きるものの範囲を超えてしまう。 「植え込み型補聴器」（「ＰＣＴ特許出願」）と題する１９９６年９月１９日 出願の特許協力条約（ＰＣＴ）特許出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９６／１５０８７は、 ストレスバイアスの掛かった鉛ランタンジルコニアチタン酸塩（「ＰＬＺＴ」） のトランスデューサー材を用いた、非常に小さな植え込み可能なマイクロアクチ ュエーターを使った植え込み型補聴器について述べている。このＰＣＴ特許出願 は、フィードバックが生じないように、植え込まれたマイクロアクチュエーター から物理的に十分離すことのできるカイナールマイクロフォンを開示している。 このＰＣＴ特許出願に述べてあるマイクロアクチュエーターの実施例は、いかに すればトランスデューサーの偏位と変位を、必要ならば水圧増幅によって、拡大 できるかも開示している。そのマイクロアクチュエーターは又、いかにして膜ダ イアフラムが、トランスデューサーの性能を完全に維持し或いは実際に高めなが ら同時に、トランスデューサー構造を生物学的に隔離するかを示している。この ＰＣＴ特許出願は又、補聴器の植え込み可能なカイナールマイクロフォンに受信 された信号が、補聴器の作動特性を制御するのにどの様に使われるのかを開示し ている。このＰＣＴ特許出願に述べてある植え込み型補聴器は極めて小型、頑丈 且つ堅牢であり、今日入手できる補聴器が持っている注力すべき問題に向かって 重要な一歩を踏み出している。 発明の開示 本発明の目的は、関心事である音響の患者の知覚を改善する完全植え込み型補 聴器システムを提供することである。 本発明のもう一つの目的は、関心事である音響と背景ノイズとの間の割合を改 善する完全植え込み型補聴器システムを提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、音響を受け取るためのマイクロフォンのフェ イズドアレイを有する完全植え込み型補聴器システムを提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、改良された方向性を有する補聴器システムを 提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、患者の内耳内の液体を刺激するための改良さ れた植え込み型補聴器マイクロアクチュエーターを提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、汎用の植え込み可能なマイクロアクチュエー ターを提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、性能の強化された植え込み可能なマイクロア クチュエーターを提供することである。 更に本発明のもう一つの目的は、特定のアプリケーションに対して作動特性が 容易に合わせられる植え込み可能なマイクロアクチュエーターを提供することで ある。 更に本発明のもう一つの目的は、患者の身体の外側から働きを容易に変更でき る植え込み可能なマイクロアクチュエーターを提供することである。 簡単に述べれば、本発明はひとつの態様において、両方とも患者の皮下に植え 込むのに適した少なくとも２つのマイクロフォンを有する完全に植え込み可能な 補聴器を含んでいる。各マイクロフォンは、患者に突き当たる音波に応答して、 互いに独立に電気信号を作り出す。補聴器の信号処理手段は、これも患者内への 植え込みに適応しているが、両マイクロフォンによって作り出された電気信号を 受け取り、受け取った電気信号を適切に処理して周囲のノイズを低減する。信号 処理手段はノイズ低減処理された電気信号を補聴器の植え込み型マイクロプロセ ッサに再伝送してそこに駆動電気信号を供給する。マイクロアクチュエーターに 含まれているトランスデューサーは、患者の内耳の中の液体に直接機械的に振動 を発生させることができ、患者はこれを音として知覚する。 ノイズを低減する完全植え込み型の補聴器システムの第１の実施例では、両マ イクロフォンは患者内の離れた場所に植え込まれるようになっている。１つの植 え込み場所は関心事である音に近いところが選ばれ、もう一つの植え込み場所は 周囲のノイズを受け取るために選ばれる。ノイズを低減する完全植え込み型の補 聴器システムの第２の実施例では、１つのマイクロフォンは、関心事とする音の 耳たぶ上への衝突がマイクロフォンのトランスデューサーを伸ばしたり縮ませた りするその患者の耳たぶ内に植え込まれる。ノイズを低減する完全植え込み型の 補聴器システムの第３の実施例では、マイクロフォンの配列の中に含まれている 各マイクロフォンは、患者の上に衝突する音波に独立して反応する。信号処理手 段は、配列の中の各マイクロフォンからの信号をそれぞれ独立して受け取り、処 理して、望ましい補聴器感度パターンを作り出す。 本発明は第２の態様において、開放第１端とその第１端とは別の開放第１面と を有する中空体を含む改良されたマイクロアクチュエーターを持った完全に植え 込み可能な補聴器システムを含んでいる。マイクロアクチュエーター本体から外 向きにそしてそこへ向かって内向きに変形する第１可撓ダイアフラムがその本体 の第１端をシールしている。改良されたマイクロアクチュエーターの一つの実施 例においては、第２可撓ダイアフラムがこの本体の第１面をシールしており、こ れによってこの本体を密封している。非圧縮性の液体がこの密封された本体に満 たされている。圧電性材料で作られた第１プレートが第２可撓ダイアフラムと機 械的に連結されている。圧電性材のプレートが補聴器の信号処理手段からの駆動 電気信号を受け取る。処理された電気信号を第１プレートに駆動信号として掛け ると、直接第２可撓ダイアフラムを変形させることとなり、この変形は本体内の 液体によって第２可撓ダイアフラムから第１可撓ダイアフラムを変形させるよう に連なり、これが患者の内耳液を刺激する。 完全に植え込み可能な補聴器の改良されたマイクロアクチュエーターの好適な 実施例では、マイクロアクチュエーターの本体は更に、本体の第１端とは又別の 開放第２面を含んでいる。第２面も又第３可撓ダイアフラムによりシールされて おり、これによって本体の密封が保たれている。圧電性材で作られた第２プレー トは第２可撓ダイアフラムと機械的に連結されており、これも又駆動電気信号を 受け取る。処理された電気信号を第１及び第２プレートに駆動信号として掛ける と、直接第２及び第３可撓ダイアフラムを変形させることとなり、この変形は本 体内の液体によって第２及び第３可撓ダイアフラムから第１可撓ダイアフラムを 変形させるように連なり、これが患者の内耳液を刺激する。 本発明は第３の態様において、植え込み型補聴器を装着した患者が頭又は体に つけて患者の受け取る音の方向性を向上させる方向ブースターを含んでいる。患 者の受け取る音の方向性を向上させることによって、患者は関心事である音の信 号対雑音比を効果的に改善できるようになる。 本発明は第４の態様において、電気信号を掛けられるとそれに応じて機械的な 変位を作り出す植え込み可能なマイクロアクチュエーターを含んでいる。このマ イクロアクチュエーターは、開放第１端とその第１端とは別の開放第２端とを有 する中空体を含んでいる。本体から外向きにそしてそこへ向かって内向きに変形 する第１可撓ダイアフラムがその本体の第１端をシールしている。第２可撓ダイ アフラムがこの本体の第２端をシールしており、これによってこの本体が密封さ れ、非圧縮性の液体がこの密封された本体に満たされている。圧電性材料で作ら れた第１ブレートが第２可撓ダイアフラムと機械的に連結されており、掛けられ る電気信号を受け取る。電気信号を第１プレートに掛けると、直接第２可撓ダイ アフラムを変位させることとなる。第２可撓ダイアフラムの変位は本体内の液体 によって第２可撓ダイアフラムから第１可撓ダイアフラムへと連結される。この 改良されたマイクロアクチュエーターの一つの実施例では、第１可撓ダイアフラ ムに形成されたコルゲーション、又は第２可撓ダイアフラムと第１可撓ダイアフ ラムの中間で本体を取り巻くコルゲーションが、電気信号が掛けられるとそれに 応じて第１可撓ダイアフラムがミリメーター単位で変位できるようにしている。 これら及びその他の特徴、目的及び利点は、通常の当業者であれば、以下の、 各種の図に表示する好適な実施例の詳細な説明から理解され或いは明らかになる であろう。 図面の簡単な説明 図１は、外耳、内耳、中耳を描き、本ＰＣＴ特許出願で開示する完全に植え込 み可能な補聴器システムの構成要素部品の相対的配置を示す、側頭骨を貫いた概 略の部分断面図である。 図２は、図１に示す完全に植え込み可能な補聴器システムに含まれているマイ クロアクチュエーターを描いた断面図であり、このマイクロアクチュエーターは 内耳の岬角に植え込まれ、中耳腔に配置されたトランスデューサーを有し、トラ ンスデューサーと可撓ダイアフラムとの間に、患者の内耳に入っている液体を刺 激するために流体継ぎ手を採用している。 図３Ａは、完全に植え込み可能な補聴器システムのマイクロアクチュエーター の代替実施例の部分的に断面図とした正面図である。 図３Ｂは、図３Ａの線３Ｂ−３Ｂに沿って見た断面立面図である。 図４は、より大きなダイヤフラムの変位を許容するコルゲート付きの可撓ダイ アフラムを有する植え込み可能なマイクロアクチュエーターの代替実施例を描く 断面正面図である。 図５は、より大きなダイヤフラムの変位を許容する可撓性コルゲート付きのチ ューブを有する植え込み可能なマイクロアクチュエーターの代替実施例を描く断 面正面図である。 図６は、ＰＶＤＶフィルムの感度軸を示すＰＶＤＶ（カイナール）シートの平 面図である。 図７は、ノイズ消去を行うために患者の頭部に一対のマイクロフォンを植え込 んだところを示す平面図である。 図８Ａは、耳たぶに音の届く方向を基にノイズ消去を行うため、患者の頭部に 一対のマイクロフォンを植え込んだところを示す平面図である。 図８Ｂは、患者の耳たぶの互いに異なる側にマイクロフォンを植え込んだとこ ろを示す拡大平面図である。 図９は、マイクロフォン列の方向感度を表す強度線図である。 図１０は、聴力感度に方向性を与えるために、図９に示すマイクロフォン列が 患者の頭骨に植え込まれたところを示す平面図である。 図１１は、生物学的に不活性な容器に密封封入されている植え込まれたアクチ ュエーターの音波又は超音波制御を概略示す断面平面図である。 図１２は、図１１に示す生物学的に不活性なマイクロアクチュエーターの容器 内に配置されたＰＶＤＶシートを描いた拡大断面平面図である。 図１３Ａは、円状壁を持ったマイクロアクチュエーターの容器中で使うのに適 したＰＶＤＶシートの形状を描いた平面図である。 図１３Ｂは、図１３Ａに示す円形マイクロアクチュエーターの立面図である。 図１４は、植え込み型補聴器システムを装着した患者が、患者の感知する音の 方向性を向上させるために装着する方向性ブースターの斜視図である。 図１５は、図１４で示す方向性ブースターを患者頭部の外側に取り付けたとこ ろを示す平面図である。 本発明を実施する最良の形態 Ｉ．完全に植え込み可能な補聴器システム 図１は患者１２の側頭骨１１中に植え込まれた、完全に植え込み可能な補聴器 １０の構成部品の相対配置を示す。図１は又、一般に耳道と称される外耳道１４ の一端に位置する外耳１３も示す。外耳道１４の他端は、鼓膜１５で終わってい る。鼓膜１５は外耳道１４を通ってくる音波に応答して機械的に振動する。鼓膜 １５は外耳道１４と中耳腔１６の間の解剖学上の障壁として働く。鼓膜１５は比 較的広い面で音波を集め、それをより小さな面積の卵円窓１９に送ることによっ て、音波を増幅する。内耳１７は側頭骨１１の中央部に位置する。内耳１７は、 平衡感覚を司る半規管と、聴覚のための蝸牛殻２０を含む迷路骨包から成ってい る。岬骨１８と呼ばれる比較的大きな骨は迷路骨包から、蝸牛殻２０の基底螺旋 の上に横たわる卵円窓１９の下に突出している。正円窓２９は卵円窓１９から岬 骨１８の反対側に位置し、鼓室階の基端の上に横たわっている。 耳小骨連鎖２１と呼ばれる３つの可動骨（つち骨、きぬた骨、あぶみ骨）は中 耳腔１６の上に掛かり鼓膜１５を卵円窓１９で内耳１７に結びつける。耳小骨連 鎖２１は鼓膜１５の機械的振動を内耳１７に伝えるが、１０００Ｈｚで係数２． ２だけ機械的に逆増幅する。卵円窓内のあぶみ骨底２７の振動は蝸牛殻２０の前 庭階に入っている外リンパ液２０ａ中に振動を引き起こす。これらの圧力波「振 動」は蝸牛殻２０の外リンパ液２０ａと内リンパ液を通って伝わり、基底膜の進 行波を作り出す。基底膜の変位は受容器官細胞２０ｂの「繊毛」を曲げる。受容 器官細胞２０ｂ上の繊毛の剪断効果は受容器官細胞２０ｂの減極を引き起こす。 受容器官細胞２０ｂの減極は聴覚信号を作り出し、この信号は高度に組織化され た方法で聴覚神経線維２０ｃに沿って進み、脳幹を通ってついには患者１２の脳 の側頭葉に信号を送り振動を「音」として認識させる。 耳小骨連鎖２１は、つち骨２２、きぬた骨２３、あぶみ骨２４で構成される。 あぶみ骨２４の形は「あぶみ」に似ており、弧部２５、２６と、卵円窓１９を覆 うあぶみ骨底２７で出来ている。可動なあぶみ骨２４は卵円窓１９内で、あぶみ 骨底２７を卵円窓１９の固い耳膜嚢縁に取り付ける環状靭帯によって支持されて いる。 図１は又、補聴器１０の主要３構成部品、マイクロフォン２８、図１では分離 して描かれていないバッテリーを含む信号処理増幅器３０、及びマイクロアクチ ュエーター３２である。小型のケーブル或いは可撓プリント回路３３及び３４が 各々信号処理増幅器３０をマイクロアクチュエーター３２及びマイクロフォン２ ８とに接続している。マイクロフォン２８は耳介、又は代わりに耳垂１３ａすな わち耳たぶを含めた外耳１３の後耳介、の皮膚の下に搭載されている。 信号処理増幅器３０は外耳１３の後側の皮膚の下、患者１２の乳様突起皮質骨 ３９中に外科的に刻み込まれたくぼみ３８の中に植え込まれている。信号処理増 幅器３０は、小型ケーブル３３を経由してマイクロフォン２８から信号を受け取 り、その信号を増幅し調整し、処理した信号を外耳道１４の皮膚の下に植え込ま れた小型ケーブル３４を経由してマイクロアクチュエーター３２に再伝送する。 信号処理増幅器３０はマイクロフォン２８から受け取った信号を、処理された信 号の特性がマイクロアクチュエーター３２に最適にマッチして望まれる聴覚反応 を得られるように処理する。信号処理増幅器３０はディジタル信号処理又はアナ ログ信号処理の何れかを使って信号処理を行うことができ、非線形及び高度複雑 信号処理の何れをも使うことができる。 マイクロアクチュエーター３２は信号処理増幅器３０から受け取った電気信号 を、内耳１７中の外リンパ液２０ａを直接的にか或いは間接的にかの何れかで機 械的に振動させる振動へと変換する。先に述べたように、外リンパ液２０ａ中の 振動は受容器官細胞２０ｂを動かして、機械的振動を音として知覚するために患 者１２の脳に信号を送る聴覚神経線維２０ｃを刺激する。 図１は外耳１３に関してマイクロフォン２８、信号処理増幅器３０、マイクロ アクチュエーター３２の相対位置を表している。信号処理増幅器３０は皮下に植 え込まれているが、患者１２は、小型化された外付けの補聴器を制御するのに現 在使われているのと同様な技法を使って補聴器１０の作動を制御することができ る。マイクロフォン２８とマイクロアクチュエーター３２は共に非常に小さいの で、植え込む際に患者１２の組織を壊す心配は殆ど無いか或いは全くない。同様 に重要なことだが、マイクロフォン２８と信号処理増幅器３０は耳を通ってくる 音の正常な伝導を邪魔しないので、補聴器１０が切られている、或いは機能して いないときでも聴覚に障害を及ぼすようなことはない。 II．改良されたマイクロアクチュエーター３２ 図２は、ここに参考資料として含ませているＰＣＴ特許出願に記載してあるマ イクロアクチュエーター３２を示している。図２に示すマイクロアクチュエータ ー３２には、岬骨１８貫いて形成された穿孔にねじ込まれるネジ付きの金属チュ ーブ４２が含まれている。穿孔は機械的な外科ドリルで作ることもできれば、現 代の外科レーザー技術で作ることもできる。蝸牛殻２０及び岬骨１８の物理的外 形のため、穿孔にねじ込まれるチューブの部分は直径役１．４ｍｍである。チュ ーブ４２はステンレス鋼又は他の生体共存可能な金属で作ることができる。チュ ーブ４２の小端側４２ａは金属ダイアフラム４４でシールされ、第２金属ダイア フラム４６がチューブ４２の大端側４２ｂをシールしている。チューブ４２の大 端側４２ｂは中耳腔１６内に位置し、大きさは２．６ｍｍ程度である。チューブ ４２の小端側４２ａはダイアフラム４４と共に、内耳１７の中に外リンパ液２０ ａに接して配置される。 小さな毛細管４８がチューブ４２の大端側４２ｂにさし込んであり、チューブ ４２のダイアフラム４４と４６の間にシリコンオイルや食塩水のような非圧縮性 液体５２を満たすことができるようになっている。液体５２は、ダイアフラム４ ６の体積変位がダイアフラム４４に忠実に伝達されるように、ガス抜きして、気 泡を除去しておかねばならない。これにはチューブ４２を空にして、その後を小 さな毛細管４８から充填する。毛細管４８は、ステンレス鋼、チタン、又は他の 適切な生体共存可能な金属で作られていれば、気泡無しに瞬間シールできるパル スレーザー溶接でシールすることができる。代わりに、小さな銅製の毛細管４８ を使って充填して、その後は挟み潰してもよい。 ストレスバイアスを掛けられたＰＬＺＴ円盤形トランスデューサー５４は、ダ イアフラム４６及びチューブ４２の大端側４２ｂに伝導可能に取り付けられる。 代わりに、トランスデューサー５４をダイヤフラム４６上に完全に載っているよ うに小さく作ってもよい。トランスデューサー５４の伝導性のサーメット層５４ ｂは金属ダイアフラム４６と並置されている。チューブ４２、ダイアフラム４６ 及び伝導性サーメット層５４ｂは小型ケーブル３４に含まれている電線５５でア ースされているのが望ましい。トランスデューサー５４のＰＬＺＴ層５４ａは、 金又は他の生体共存可能な物質で出来た伝導性の層５４ｃで被覆されている。電 線５６は小型ケーブル３４に含まれており、ワイヤボンディング又は伝導性エポ キシの何れかで伝導性の層５４ｃに取り付けられている。コーティング材で作ら れた薄い絶縁保護層５８は、トランスデューサー５４をカプセル状に包み込むた めに大端側４２ｂとトランスデューサー５４を覆う。 図２において液体を満たされたチューブ４２の上に置かれたトランスデューサ ー５４に電圧を掛けると、ダイヤフラム４６の面積はダイヤフラム４４の面積の ４倍なので、ダイヤフラム４４はダイヤフラム４６の変位の４倍の距離だけ変位 する。実際、トランスデューサー５４の体積変位はトランスデューサー直径の４ 乗で増えるから、予め決められた電圧をトランスデューサー５４に掛けると、変 位した液体５２の体積は、補聴器に対しては十分な特性であるが、ダイヤフラム ４４と同じ直径のトランスデューサーがダイヤフラム４４の位置に置かれたと仮 定した場合の１６倍に大きくなる。ＰＣＴ特許出願で述べたように、マイクロア クチュエーター３２が実際に、ダイヤフラム４４の歪みを増やすために２つの円 盤状トランスデューサーを含むようにすることもできる。 図２に示すダイヤフラム４４と４６の配置は、トランスデューサー５４に機械 インピーダンス整合を提供する。液体５２によってもたらされた変位増幅は、イ ンピーダンス変成器として働き、可聴範囲周波数全域にに対して働きかける。そ の結果、図１に示すマイクロアクチュエーター３２はトランスデューサー５４の 特性を補聴器１０に望ましい特性に合わせる。ここで作り出されるインピーダン ス整合は内耳１７に望ましいダイヤフラム４４の大きな変位であり、トランスデ ューサー５４に掛けられる限られた駆動電圧と、岬骨１８及び蝸牛殻２０で決ま ってしまう限られた穿孔直径とで制限を掛けられている。（レバーのような）他 の機械式インピーダンス整合装置を使ってもよいが、液体封入のマイクロアクチ ュエーター３２は極端にスムースでパワフルな動きを提供する。 図１に示す本ＰＣＴ特許出願による、中耳腔に配置されたチューブ４２の大端 部４２ｂは丸形である必要はないことに注目されたい。むしろ以下詳細に述べる ように、大端部４２ｂの形状は、内耳腔の形状に解剖学的によく合った形にする のが望ましく（例えば、大端部４２ｂを延長する）、それがマイクロアクチュエ ーター３２を岬骨１８により固定しやすくする。大端部４２ｂをそのような形に すれば、トランスデューサー５４の表面積を大きくでき、その変形と変位を増や すことが出来る。植え込み型補聴器マイクロアクチュエーター３２にとって、ト ランスデューサー５４に可能な限り低い電圧を掛けて、ダイヤフラム４４の変位 を大きくすることは望ましいことである。本ＰＣＴ特許出願は、そのような結果 を達成する方向に向けたマイクロアクチュエーター３２の様々な実施例について 述べる。 図３Ａ及び３Ｂは、トランスデューサーに低電圧を掛けたことに反応してダイ ヤフラム４４を大きく変位させるマイクロアクチュエーター３２の代替実施例を 示す。図３Ａ及び３Ｂに表した構成要素のうち、図２に示したマイクロアクチュ エーター３２の要素と同じものについては、同じ参照番号をつけ、肩にダッシュ （「’」）を付して区別した。マイクロアクチュエーター３２’は、一端に円筒 状のフランジ付きノズル６３がついている中空体６２を含んでいる。フランジ付 きノズル６３は、岬骨１８を貫いて形成された穿孔に挿入されるようになってお り、開放状態の第１端６４を有している。第１端６４は可撓ダイアフラム４４’ でシールされており、そのダイアフラムは本体６２から外側にそして又その内側 に向けて変形できるようになっている。本体６２は２つの開放面６６ａと６６ｂ を有しており両者とも第１端６４とは別のものである。面６６ａと６６ｂは各々 可撓ダイアフラム４６ａと４６ｂとでシールされており、両者はダイアフラム４ ４’と一緒になって本体６２を密封している。大抵の場合、ダイアフラム４６ａ と４６ｂの各々は、ダイアフラム４４’とは並行でない方向を向いている。図３ Ａ及び３Ｂに示したように、ダイアフラム４６ａと４６ｂは各々、ダイアフラム ４４’の断面積よりも大きな断面積を持っている。本体６２の先の説明では、そ の種々の構成部品を明らかにしてきたが、実際には本体６２はダイアフラム４６ ａ及び４６ｂに適した材料から成形された一体型の缶で作ってもよい。 密封シールされた中空体６２は非圧縮性液体５２’で満たされる。ダイアフラ ム４６ａと４６ｂには各々互いに向かい合った圧電性材料のプレート６８が取り 付けられる。解剖学的に配慮すれば、プレート６８は相当の距離中耳腔内に伸ば すことができ、本体６２及びプレート６８は図３Ａ及び３Ｂに示したのとは異な る形状にすることもできる。フランジ付きノズル６３に隣接する本体６２の基板 は非常に狭くてもよく、フランジ付きノズル６３から外側に伸びる本体６２とプ レート６８の長さを長くして、プレート６８によって排斥される液体５２’の体 積が極めて大きくなるようにすることもできる。このやり方で、中耳腔１６に合 うようにプレート６８の形を決め、捻り、傾けることができ、植え込み位置にお ける局部的な利用可能な空間に制限されることはない。 プレート６８の各々は小型ケーブル３４’に接続されており、同一の電圧が掛 けられた際にはそれに応えて互いに近づくか離れるかの反対方向に動き膨張又は 収縮させるようになっている。ダイアフラム４６ａと４６ｂに掛けられたプレー ト６８のこの駆動動作は、液体５２を患者１２の内耳１７内に配置されているダ イアフラム４４’に向かわせるか或いはそこから離すように働く。図２に示すマ イクロアクチュエーター３２と同様に、信号処理増幅器３０からの電気信号をプ レート６８に掛けるとダイアフラム４６ａと４６ｂが直接変形する。ダイアフラ ム４６ａと４６ｂの変形は、液体５２’を介してダイアフラム４４’を変形させ る。マイクロアクチュエーター３２’は対になったプレート６８を使うのが好ま しいが、本発明によるマイクロアクチュエーター３２’は単一のプレート６８を 使ってもよいし、対になっているプレートの形やサイズが互いに違っていてもよ い。 図３Ａ及び３Ｂには、ダイアフラム４６ａと４６ｂが互いに平行で且つダイア フラム４４’に対して直角方向を向いているように描かれてあるが、ダイアフラ ム４４’に対してダイアフラム４６ａと４６ｂが他の角度になっている場合でも 本発明の範囲内にある。従って、ダイアフラム４６ａと４６ｂをフランジ付きノ ズル６３及びダイアフラム４４’に対して斜め方向に向けて、プレート６８が耳 小骨連鎖２１或いは他の構造物と干渉するのを防ぐこともできる。フランジ付き ノズル６３によって岬骨１８にしっかりと固定することができるので、そうでな ければプレート６８のために使えるスペースを減らすことになる特別な空間が必 要でなくなる。 マイクロアクチュエーター３２’は本ＰＣＴ特許出願に述べてあるようにステ ンレス又はチタンのピンの列及び／又はフランジ付きノズル６３の外周部に突起 している逆棘、でその場所に保持することができることに留意されたい。このよ うにすれば、岬骨１８を貫く穿孔に植え込む際に、マイクロアクチュエーター３ ２’を廻したり捻ったりする必要はなくなる。代わりに、マイクロアクチュエー ター３２’を、心臓手術の後動脈を開かせておくために使われるような、小さな 記憶合金拡張ステントで固定してもよい。 以上に述べた完全に植え込み可能な補聴器システムのアプリケーションにおい ては、ダイアフラム４４、４４’の変形は非常に小さく（ミクロン単位）、トラ ンスデューサー５４又はプレート６８に掛ける電圧も非常に低い。その結果、完 全に植え込み可能な補聴器システムにおいてはフラットなダイアフラム４４、４ ４’を使うことができる。しかし、植え込み型ポンプ、弁内で、或いは他の形式 のバッテリー駆動の生物学的刺激等に使われるマイクロアクチュエーター３２の アプリケーションでは、ダイアフラム４４、４４’の変位がもっと大きいこと、 より大きな円盤状トランスデューサー５４、及び／又はより高い駆動電圧が求め られるかもしれない。図４に示すように、マイクロアクチュエーター３２のその ような代替アプリケーションにおいては、図２、３Ａ、３Ｂに示すフラットなダ イアフラム４４、４４’を円周上のコルゲーション８４を有するベローズ付きダ イアフラム８２と置き換えることもできる。図４に示すこれらのエレメントのう ち図２に示すマイクロアクチュエーター３２と共通なものは、同じ参照番号をつ け、肩に２重ダッシュ（「”」）を付して区別した。コルゲート付きのベローズ ダイアフラム８２は必要に応じてより大きな変位を提供できる。ベローズダイア フラム８２は、コルゲーション８４がベローズダイアフラム８２の可撓性を増す のでダイアフラム４４、４４’よりもずっと厚くできる。ベローズダイアフラム ８２の実面積に対するトランスデューサー５４の面積の比は必要ならば４より可 成り大きくでき、そのためベローズダイアフラム８２の変位を極めて大きくする ことができる。例えば、面積１平方インチ、厚さ２００ミクロンで、駆動信号２ ００Ｖを受けるトランスデューサー５４に対しては、ベローズダイアフラム８２ の直径は２ｍｍ、変位は１ｍｍに達するであろう。トランスデューサー５４はそ の作動に対し電力を実質的に必要としないので、そのように高い駆動電圧信号は 、フライバック回路を用いてバッテリー電圧から容易に作り出すことができる。 図５はマイクロアクチュエーター３２の更に他の代替実施例を示すが、チュー ブ４２の部分が円周状に取り囲むコルゲーション９４を持ったベローズ９２で置 き換えられている。図４に示すこれらのエレメントの内、図２に示すマイクロア クチュエーター３２と共通なものには、同じ参照番号をつけ、肩に３重ダッシュ （「”’」）を付して区別した。コルゲーション９４は、患者１２内への植え込 みに際しては可動面９６の自由な動きを許すために固定すべきでなく、面９６の 大きな変位を可能とする。 マイクロアクチュエーター３２”又は３２”’は図１に示すような完全に植え 込み可能な補聴器システムに含めるのに適しており、そうすると、岬骨１８を貫 いて成形された穿孔に植え込まれるマイクロアクチュエーター３２は各々図４及 び５に示すマイクロアクチュエーター３２”又は３２”’で置き換えられ、マイ クロアクチュエーター３２”又は３２”’が内耳１７の正円窓２９に緩やかに押 しつけられて接触することになる。以上述べたように、液体５２”又は５２”’ は円盤形トランスデューサー５４”又は５４”’に対しインピーダンス整合を行 い、トランスデューサー５４”又は５４”’によって作り出された大きな力をベ ローズダイアフラム８２或いは面９６の大きな変位に変換する。トランスデュー サー５４”又は５４”’とベローズダイアフラム８２又は面９６の面積の割合が １０倍であれば、変位は１０倍に大きくなり、マイクロアクチュエーター３２” 又は３２”’は正円窓２９を変形させるために数グラム単位の力を掛けることに なる。マイクロアクチュエーター３２”又は３２”’のそのようなアプリケーシ ョンに対しては、本ＰＣＴ特許出願に記載してあるように、留め具１０２を有す る精密加工された逆棘９８をチューブ４２を取り囲んで設け、マイクロアクチュ エーター３２”又は３２”’を中耳腔１６中に固定するようにしてもよい。 以上説明したマイクロアクチュエーター３２、３２’、３２”、３２”’の構 成形状によっては、トランスデューサー５４，５４’、５４”、５４”’によっ て作られる力を減らす一方で、ダイアフラム４４、４４’、ベローズダイアフラ ム８２，面９６の変形又は変位を各々増やすことができる一方、原理的にはトラ ンスデューサー５４，５４’、５４”、５４”’の面積をダイアフラム４４、４ ４’、ベローズダイアフラム８２，又は面９６の面積より小さくして、それによ ってダイアフラム４４、４４’、ベローズダイアフラム８２，又は面９６の力を 大きくし、変形又は変位を小さくすることもできる。 本ＰＣＴ特許出願は、円盤状トランスデューサー５４が、オーラセラミックス により製造され「レインボー」の商品名で販売されているストレスバイアスを掛 けられたＰＬＺＴ材から作られるのが望ましいと述べてきた。この代わりに、熱 膨張の違いを使ってストレスバイアスの掛けられた圧電性材料を作ることもでき る。すなわち、ＰＺＴ或いはＰＬＺＴセラミック材の円盤に、高温で、セラミッ ク材の約１／３の厚さの金属箔をコートするのである。この金属をコートされた 圧電性セラミック材構造は室温に冷やされると、ストレスバイアスを掛けられた 状態になる。ＰＺＴ或いはＰＬＺＴセラミック材をコーティングするのに適した 金属としてはチタン、ニッケル、チタン−ニッケル合金、ステンレス鋼、黄銅、 プラチナ、金、銀等が挙げられる。 従来型のＰＺＴユニモルフ、バイモルフ構造も利用できる。トランスデューサ ー５４，５４’、５４”、５４”’又はプレート６８用に最適な従来型圧電性セ ラミック材はネイビー型ＶＩと称するクラスの中にある。そのような材料として は、オーラセラミックス製のＰＴＺ５Ｈ及びＣ３９００材、そして特に、モトロ ーラ社製の３２０３，３１９９，３２１１等が挙げられる。上に挙げた適性のあ る圧電性セラミック材は全て高い値のｄ₃₁材料パラメータを示し、７５ミクロン のような適切な厚さに重ね合わせることができる。このような従来型圧電性材料 は、図３Ａ及び３Ｂに示す補聴器用マイクロプロセッサー３２’で使うのに特に 適している。 III 改良マイクロフォン２８ ＰＣＴ特許出願に記載したように、第１図に示したマイクロフォン２８の好ま しい実施の形態は、面積が約０．５〜２．０平方センチメートル（“ｃｍ²”） で、表面上に生体適合性金属電極をコーティングした非常に薄いフッ化ポリビニ リデン（“ＰＶＤＦ”）シートから構成されている。第１図に示したように、マ イクロフォン２８は外耳１３の耳たぶの中に埋込むことができる。マイクロフォ ン２８に適したＰＶＤＦ材料には、ＡＭＰＳ社により商標登録された商標ＫＹＮ ＡＲが付けられている。 第６図に示したように、製造中に、Ｋｙｎａｒのシート１１２が伸張させられ 、軸（ａ−ａ）に沿って分極され、材料の中に永久双極子が作り出される。永久 双極子が確立された後に、例えば支持体の音響振動によるシート１１２の伸張が 、シート１１２の表面上に電荷を発生させる。軸（ａ−ａ）に沿ったＫｙｎａｒ シート１１２の伸張又は圧縮が大きな出力信号を発生させる。逆に、軸（ａ−ａ ）に対して垂直である軸（ｂ−ｂ）に沿ったＫｙｎａｒシート１１２の伸張又は 圧 縮により発生する信号は、軸（ａ−ａ）に沿った伸張により発生する信号のわず か１０分の１（１／１０）である。以下により詳細に記載したように、Ｋｙｎａ ｒシート１１２のこれらの特性を、マイクロフォン２８の指向性の改善のために 効果的に使用することができる。 Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８の大きな効果は、生体適合性、極端な薄さ、埋 込みの容易さ、外部圧力又は衝撃に対する堅牢性、及び身体の組織に整合する音 響インピーダンスである。Ｋｙｎａｒの音響インピーダンスは身体組織の音響イ ンピーダンスとぴったりと整合するので、身体へのマイクロフォン２８の埋込み による音響損失は事実上ゼロである。従って、Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８は 、身体の外部に配置された時も、皮下に埋込まれた時も、事実上同じ感度を有す る。 原理的には、未処理信号の信号対雑音比に比べて補聴器１０の信号対雑音比を 改善するために使用することができる方法が少なくとも３つ存在する。 １．個別マイクロフォン２８を２つの場所で使用することによる雑音消去。両 方のマイクロフォン２８が同じ周囲雑音を受信することが予想されるが、一方の マイクロフォンが大きい方の関心を引く信号を受信する。２つのかかるマイクロ フォン２８からの信号を減算することにより、信号対雑音比が改善される。 ２．入ってくる音の方向に基づく雑音消去。上記の方法Ｎｏ．１も入ってくる 音の方向が関係しているが、この第２の方法は、信号対雑音比をより一層改善す るために、Ｋｙｎａｒマイクロフォンの特性を使用する。 ３．Ｋｙｎａｒのストリップを一連の個別マイクロフォン２８に分けることに よりマイクロフォンの指向性を強化するために、音響アレーを信号処理と併用す る。マイクロフォン２８のアレーの最大感度を音源に向けることにより、信号強 度を選択的に強化する。これらの３つの方法については、以下で順次検討する。 第７図は、補聴器システムを埋込んだ被術者１２の頭部１２２の平 面図である。ＰＣＴ特許出願に記載した第１マイクロフォンは、外耳１３の耳た ぶ１３ａの第７図の位置（ａ）に埋込まれている。Ｋｙｎａｒマイクロフォン２ ８は、第７図に示したように、薄く、目立たないので、第２マイクロフォン２８ （もし所望すれば、もっと多く）を、被術者１２の頭部１２２の別の位置（ｂ） に埋込むこともできる。位置（ｂ）の第２マイクロフォン２８は、暗雑音の一般 的基準点としての役割を果たす。位置（ｂ）では、第２のマイクロフォン２８は 関心を引く音を受けることはあまりないか、又は、少なくとも関心を引く音の強 度は、位置（ｂ）の方が第１マイクロフォン２８の位置（ａ）よりも小さい。従 って、位置（ｂ）の第２マイクロフォンは、より多方向であることが多く、ほと んどの場合に、多数の表面から反射されている環境中の暗雑音を選択的に拾上げ る。 信号処理増幅器３０において、位置（ｂ）の第２マイクロフォン２８からの信 号を位置（ａ）の第１マイクロフォン２８からの信号から減算することにより、 関心を引く音が強化される。Ｋｙｎａｒマイクロフォンは薄く、小さいので、両 マイクロフォンを簡単に皮下に入れ、被術者１２にあまり不快な思いをさせずに 、この雑音消去技術を埋込むことが可能になる。 第８Ａ図は、雑音消去技術を埋込む第２の方法を図示したものであり、被術者 １２の頭部１２から突出しているた外耳１３の耳たぶ１３ａが示してある。図８ Ａは、頭部１２２から突出しているプレートとして、外耳１３の耳たぶ１３ａを 示している。第１の雑音消去技術と同様に、第１マイクロフォン２８は、第８Ｂ 図に示した位置（ａ）又は（ａ’）のいずれかに埋込まれ、第２マイクロフォン ２８は、その近くの被術者１２の頭部１２２の位置（ｂ）に埋込まれている。外 耳１３の耳たぶ１３ａは、ほんのわずかに曲がることにより、音波の衝突に反応 する。上記のように、耳たぶ１３ａが曲がることよるＫｙｎａｒマイクロフォン ２８の伸張又は圧縮が、電気出力信号をマイクロフォン２８から発生させる。さ らに、もし音波が頭部の前方から到達 した場合は、音圧が耳を１方向に曲げる。もし音波が頭部の後方から到達した場 合は、音圧が耳を反対方向に曲げる。 音波が頭部１２２の前方から到達したか、頭部１２２の後方から到達したかに かかわらず、周囲組織が音の方向とは無関係に位置（ｂ）の第２Ｋｙｎａｒマイ クロフォン２８を圧縮することから、同マイクロフォンは全く同じように反応す る。逆に、位置（ａ）又は（ａ’）の第１Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８は、耳 たぶ１３ａの曲がりも含んでいる電気信号を発生させる。位置（ａ）又は（ａ’ ）のいずれかへの第１マイクロフォン２８の埋込みが、耳たぶの曲がる方向によ り信号の極性を逆転させることに注目すること。 従って、位置（ａ）又は（ａ’）に埋込まれたマイクロフォン２８が発生させ た信号に適した極性を選ぶことにより、信号処理増幅器３０は、頭部１２２の後 方から入ってくる音を消去しつつ、頭部１２２の前方から入ってくる音に関する ２つのマイクロフォン２８からの信号を加算する。暗雑音の少なくとも一部を消 去するために、かかる動作モードが会話中には非常に望ましいことがある。この 雑音消去技術を実施するためには、頭部１２２の前方から入ってくる音波と、槌 骨２２の後方から入ってくる音波には異なる反応を示すように、Ｋｙｎａｒマイ クロフォン２８は外耳１３の耳たぶ１３ａに配置しなければならない。この第２ の雑音消去技術の指向性は、Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８を曲げることにより 生じるものなので、（ａ−ａ）軸が耳たぶ１３ａの曲がりにより大きく伸張又は 圧縮されるように、マイクロフォン２８を埋込まなければならない。逆に、Ｋｙ ｎａｒマイクロフォン２８は、軸（ｂ−ｂ）に沿った曲がりを最小にするような 方向を向いていなければならない。 すでに明らかなように、外耳１３を関心を引く音の聴取に最適な位置にするた めに、つまり、２つの信号の識別を強化するために、頭部１２２を回することに より、被術者１２はこの雑音消去をさらに強化することができる。信号の減算は 慎重に行うか、又は、例えば、一方 の耳に限定しなければならない。もし被術者１２が、複数の表面から反射する雑 音に四方八方から囲まれていたとしても、この第２の雑音消去技術はほぼ完全な 消音を行うことができる。かかる状況の下では、被術者１２は、場合によっては 危険なこともあるレベルの周囲雑音を意識することもないであろう。その結果、 被術者１２の調節によりこの第２の雑音消去技術の任意の機能を使用することに より、雑音消去を行うのが望ましいかもしれない。例えば、状況によっては、被 術者１２は、第２マイクロフォンの信号の減算を除去することを希望することも あるし、第１マイクロフォン２８から受信した信号の極性を逆にすることを希望 することもある。 マイクロフォン２８の埋込みは、Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８が受信した信 号の位相関係には大きな影響を与えない。従って、この第２の技術の効果は、第 １マイクロフォン２８の埋込みの前に様々な種類の信号処理戦略を信号処理増幅 器３０により試しつつ、被術者１２が、外耳１３ａの様々な位置に置かれた数個 のサンプルマイクロフォン２８をまず最初にオーダメイド外部取付けできること にある。 第９及び１０図は、Ｋｙｎａｒの細長いストリップが分散形マイクロフォンを 提供することができる第３の雑音消去法を示したものである。生体適合性金属電 極がＫｙｎａｒシート１１２と重なり合っている各位置が、能動マイクロフォン ２８を構成している。第９図に示したように、シート１１２に適用された生体適 合性金属電極は、別々の個別マイクロフォン２８のアレー１３２を形成するため に簡単にパターン化することができる。所望の特徴的感度パターンをアレー１３ ２から得るために、適当に調整された信号処理増幅器３０がマイクロフォン２８ からの信号を加算し、適当な補正率を各マイクロフォン２８からの信号に適用す る。この方法により、補聴器１０は、同時に雑音を減らしつつ関心を引く音を強 化するために被術者１２が使用できる指向性を被術者１２に提供することができ る。 ５０００Ｈｚでは、空気中の音の波長はわずか６．８ｃｍである。 ５０００Ｈｚにおける波長の半分の長さの指向性アレーを提供するためには、ア レー１３２の長さはわずか数センチメートルでよい。アレー１３２の各マイクロ フォン２８からの出力信号は、ミニチュアケーブル３３を通じて、信号処理増幅 器３０に結合される。第９図に示したパターンＣをアレー１３２の全長にわたっ て得るために、信号処理増幅器３０は各マイクロフォン２８からの出力信号をコ サイン分布により適当に補正する。第９図に示したような被術者１２の頭部１２ ２の外耳１３のまわりにアレー１３２を埋込むことにより、第９図に示したよう な放射パターンｂにより示された指向性受音パターンが提供される。アレー１３ ２の最大感度を関心を引く音の方に向けることにより、被術者１２が、かかる音 の聴取を改善し、雑音を排除するのに役立てるために、放射パターンｂを使用す ることができることがすぐに分かる。これまでに記載したマイクロフォン２８の アレー１３２の代替策として、より複雑なスーパー放射アレー構造を補聴器１０ に採用することもできる。 原理的には、雑音消去及び／又はマイクロフォン指向性を提供するために、被 験者１２に埋込んだ２つ以上のＫｙｎａｒマイクロフォン２８を効果的に使用す ることができる。 被術者１２が知覚する音をさらに強化するために、上記のマイクロフォン埋込み 技術のいずれとも周波数濾過技術を併用することができる。本発明の好ましい実 施の形態はＫｙｎａｒマイクロフォン２８を使用しているが、上記の技術のいず れを実施するに際しても、原理的には、２つ以上の適当な埋込み可能超小型マイ クロフォンを使用することもできる。しかしながら、Ｋｙｎａｒマイクロフォン の方が好ましいのは、極小で、薄く、目立たず、堅牢で、上記のようにアレーへ のパターン化が簡単で、低コストだからである。 上記のように、その他の用途として、埋込み可能ポンプやバルブの中のマイク ロアクチュエータ３２、３２”及び３２”’の場合、又は、その他のタイプのバ ッテリ動作生体剌激の場合の用途がある。ＰＣＴ 特許出願は、埋込み可能補聴器１０に音量又は周波数反応制御を行うためには、 恐らくは超音波周波数における信号をどのようにして使用することができるのか を記載している。この制御技術は、埋込み後に作動パラメータを変更することが 望ましいその他の埋込み可能マイクロアクチュエータ３２とともに使用するため に、簡単に一般化することができる。埋込みの後には、マイクロアクチュエータ ３２、３２”又は３２”’の行程、行程周波数又は行程期間を変更することが効 果的であることが非常に多い。Ｋｙｎａｒマイクロフォン２８を音響ピックアッ プとして使用することにより、非常に低コストのかかる制御の実施法が提供され る。 第１１図は、被術者１２の身体１４２又は手足の中に埋込まれた、例えばポン プ、バルブのような、マイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’の典型 的な配置の概略を示したものである。典型的には、生体不活性又は生体適合性ハ ウジング１４４が、マイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’をバッテ リ・制御電子装置１４６とともに密閉収納している。外部超音波又は音響トラン スミッタ１４８が、場合によってはトランスミッタ１４８と皮膚の間の流体又は グリース継手により、身体１４２に触れる。トランスミッタ１４８は、第１２図 の波形線１５２により示された、トランスミッタ１４８の内部に含まれた電子装 置に事前プログラミングできる一連の超音波又は音響パルスを送出する。第１２ 図に示されたようにハウジング１４４の内部に配置された受信トランスデューサ １５４がその一連のパルスを受信する。バッテリ・制御電子装置１４６に含まれ た電子回路又はマイクロプロセッサが一連のパルスをマイクロアクチュエータ３ ２、３２”又は３２”’の設定の変更のためのコマンドストリングであると解釈 する。 マイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’と第１２図に示したハウジ ング１４４の拡大概略図に示したように、好ましくはＫｙｎａｒストリップから 構成された受信トランスデューサ１５４は、ハ ウジング１４４の壁１５６に取付けられている。壁１５６に当たる超音波パルス が、Ｋｙｎａｒ受信トランスデューサ１５４を変形させ、応力を加え、それによ り電気信号を発生させる。適当な増幅と処理の後に、これらの電気信号は、マイ クロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’の動作を制御するためのデジタル コマンドとなる。 第１３Ａ及び１３Ｂ図は、ハウジング１４４の円形壁１５６への取付けに適し たＫｙｎａｒ受信トランスデューサ１５４の形状を示したものである。典型的に は厚さが８〜５０ミクロンのＫｙｎａｒシートの両側には、薄い金属電極１５８ ａ及び１５８ｂがオーバコーティングされている。金属電極１５８ａ及び１５８ ｂの重なり領域が、Ｋｙｎａｒ受信トランスデューサ１５４の作用領域を画定す る。金属電極１５８ａ及び１５８ｂは、真空蒸着、スパッタリング、メッキ、又 はシルクスクリーニングにより適用される金、プラチナ、チタン等のような生体 適合性材料から製造することができる。もし必要があれば、金属電極１５８ａ及 び１５８ｂは、ニッケル又はクロムのような粘着性材料の薄い基層により、ＰＶ ＤＦシート上に支持することもできる。Ｋｙｎａｒは非常に不活性であるので、 原理的には、生体適合性電極を有する受信トランスデューサ１５４をハウジング １４４の外側で使用することさえ可能である。 制御データは、例えば、１つの周波数を１として認識し、異なる周波数をゼロ として認識する周波数偏移変調を使用するモデル類似方式により、トランスミッ タ１４８からバッテリ・制御電子装置１４６に伝送することができる。トランス ミッタ１４８により伝送されるパルスの搬送周波数は好ましくは可聴周波数より も高い２５ｋＨｚ〜４５ＭＨｚの超音波範囲にあるものとし、体内での反響を防 止するために、埋込まれたマイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’の 特定の深さ又は位置に応じて定めることができる。搬送周波数が高くなればなる ほど、トランスミッタの指向性は向上するが、しかし検出電子装置のクロック周 波数を高める必要があり、これがワット損を増加さ せる。この方法により、一連の制御パルスをハウジング１４４の内部の電子装置 に送信することができ、この制御パルスを、電子装置は、例えば停止又は起動の ような、マイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’の現在の動作モード を変えることであると解釈し、（従って、例えば、駆動電圧を変えることにより 、又は行程の期間等を変えることにより）アクチュエータの行程又は周期を変更 する。空気中の通常の音波は伝送なしで身体１４２からはね返るので、制御パル ス検出のスレショルドを非常に高くすることができる。身体１４２と適度整合さ れた超音波トランスデューサを有するトランスミッタ１４８との接触により、音 又は超音波が身体１４２の中に効果的に結合されさえすれば、受信トラスデュー サ１５４はパルスを受信することになる。従って、マイクロアクチュエータ３２ 、３２”又は３２”’の動作を制御するこの方法は、スプリアスコマンド又は雑 音の影響を全く受けることがなく、生命に不可欠な埋込み可能装置にとっては非 常に望ましいものである。 原理的には、マイクロアクチュエータ３２、３２”又は３２”’に含まれた圧 電ディスク形トランスデューサ５４、５４”又は５４”’は、少なくとも低超音 波範囲においては、受信トランスデューサ１５４としての役割を果たすこともで きる。しかしながら、その場合は、制御パルス受信回路をトランスデューサ駆動 回路から確実に切離す必要があり、それにより、高電圧駆動電気信号をトランス デューサ５４、５４”又は５４”’に供給することができる。従って、Ｋｙｎａ ｒ受信トランスデューサ１５４のような、独立の低コストで堅牢なトランスデュ ーサが一般的には好ましい。 第１１及び１２図に示したように、光ボルタ電池１６２を皮下に埋込み、ミニ チュアケーブル又は可撓性プリント回路１６４により、ハウジング１４４の内部 に配置されたバッテリ・制御電子装置１４６に接続することもできる。第１２図 に示した実施の形態では、光ボルタ電池１６２はハウジング１４４に固定され、 それにより好ましくは光 ボルタ電池１６２への２本の電気結線のうちの１本を確保する。従って、第１２ 図に示した実施の形態では、ミニチュアケーブル又は可撓性プリント回路１６４ は電線を１本含んでいるだけでよい。光ボルタ電池１６２は、ハウジング１４４ のような様々な種類の基板上や、可撓性基板上にさえ光ボルタ電池１６２を形成 することを可能にするアモルファスシリコンを使用して製造することができる。 もし外観上の理由から所望する場合は、移植後に光ボルタ電池１６２が皮膚の下 に存在することが簡単には分からないように、光ボルタ電池１６２に適当なオー バコーティングを行うこともできる。皮膚のすぐ下に位置しているために、Ｚ形 矢印１６６により第１１図に示したように、十分な光が光ボルタ電池１６２に当 たるので、光ボルタ電池１６２が作り出す電力は、マイクロアクチュエータ３２ 、３２”又は３２”’の動作をまかなうのに十分なものである。第１図に示した ように、補聴器１０は、ミニチュアケーブル又は可撓性プリント回路１７４によ り信号処理増幅器３０に結合された皮下埋込み光ボルタ電池１７２を含むことも できる。第１図に示した実施の形態では、光ボルタ電池１７２は、補聴器１０を 動作させるためのエネルギーを供給する。 ＩＶ 指向性ブースタ 第１４及び１５図によれば、第１４図には一般照合記号２００によって表され ている、被術者１２が知覚した音の指向性を高めるために、被術者１２が頭部１ ２２に装着することができる指向性ブースタが示してある。第１４及び１５図の 例示では、指向性ブースタ２００は、眼鏡２０２に組込まれたものが示してある 。眼鏡２０２は被術者２０２の頭部１２２に指向性ブースタを支持するのに適し た器具であるかもしれないが、キャップ、帽子又はヘルメットのような、その他 の器具を同じ目的で使用することもできる。 第１４及び１５図の例示では、指向性ブースタ２００は、眼鏡2２０２のブリ ッジ２０６に固定されたマイクロフォン２８のアレー２０４ を含んでいる。第９及び１０図に示したアレー１３２と同様に、アレー２０４に 含まれた各マイクロフォン２８は、被術者１２に当たる音波に応じて、独立して 電気信号を発生させる。アレー２０４は、アレー１３２と同じ方法でＫｙｎａｒ から製造することも、超小型マイクロフォンとすることもできる。指向性ブース タ２００と信号処理回路２１４を動作させるためのバッテリ２１２が、眼鏡２０ ２に含まれた１対の半掛２１６の一方に埋込まれているか、又は固定されている 。第９及び１０図に示したアレー１３２と同様に、信号処理回路２１４はアレー ２０４のマイクロフォン２８からの信号を加算し、第１０図に示したものと類似 した所望の特徴的感度パターンを得るために、適当な補正率を各マイクロフォン ２８からの信号に適用する。信号処理回路２１４は、音量つまみ等のような、従 来の補聴器で使用されているものに類似したつまみを含んでいる。信号処理回路 ２１４は、この方法により得られた処理電気信号を、励起信号として、半掛２１ ６のエンドピース２２４に支持又は固定されたブースタトランスデューサ２２２ に供給する。ブースタトランスデューサ２２２は、マイクロアクチュエータ３２ 、３２”又は３２”’にそれぞれ含まれたトランスデューサ５４、５４”又は５ ４”’に類似した圧電トランスデューサ、又はマイクロアクチュエータ３２”に 含まれたプレート６８、又はいくつかの携帯電話に使用されているようなセラミ ックスピーカとすることができる。あるいは又、ブースタトランスデューサは、 電磁トランスデューサ、又は従来の補聴器に使用されているようなスピーカ、又 は電気信号を機械振動に変換するその他のあらゆるタイプのトランスデューサと することができる。 信号処理回路２１４から受信した励起信号に応じて、ブースタトランスデュー サ２２２は機械振動を発生させる。眼鏡２０２のエンドピース２２４はブースタ トランスデューサ２２２を被術者１２の頭部１２２と密着させ、それにより、ブ ースタトランスデューサ２２２が発生させた振動は頭部に結合される。もし、第 １５図に示したように、 エンドピース２２４が、補聴器１０に含まれたマイクロフォン２８にすぐ隣接す る位置又は同マイクロフォンのすぐ上方の位置で、ブースタトランスデユーサ２ ２２を頭部１２２と密着させた場合は、ブースタトランスデューサ２２２が発生 させた振動はマイクロフォン２８に直接結合される。もしマイクロフォン２８が 頭部１２２のどこか別の場所の以下に埋込まれた場合は、指向性ブースタ２００ に含まれたブースタトランスデューサ２２２の振動は、マイクロフォン２８が頭 部１２２のどこに配置されていても、かかる振動をマイクロフォン２８に運ぶ頭 部１２２の内部の骨に結合される。このようにして、指向性ブースタ２００は、 被術者１２に、被術者１２が関心を引く音を強化するために使用できる指向性を 提供する。第１０図に示したアレー１３２と比較すると、指向性ブースタ２００ は好ましくは被術者１２のすぐ前方で最大感度を示す。従って、もし被術者１２ が社交の場で指向性ブースタを装着する場合は、最大感度の方向は、被術者が対 面している人に対して直角というよりは、むしろその人の方を向いた方向になる 。 アレー２０４と、バッテリ２１２と、信号処理回路２１４と、ブースタトラン スデューサ２２２の全ては、好ましくは、眼鏡２０２、キャップ、帽子、又はヘ ルメットのような器具により、被術者１２の頭部１２２に支持されているが、原 理的には、バッテリ２１２と信号処理回路２１４は、又は全指向性ブースタ２０ ０は、被術者１２のその他のどんな場所にも配置することができる。第１１及び １２図に示した光ボルタ電池１６２と、大１図に示した光ボルタ電池１７２と同 様に、信号処理回路２１４に結合され、好ましくは半掛２１６の中に配置された 光ボルタ電池２３２は、指向性ブースタ２００の動作のためのエネルギーを供給 するために、指向性ブースタ２００の中に収納することもできる。産業上の応用性 第４及び５図にそれぞれ示したマイクロアクチュエータ３２”又は３２”’の 配置は、アクチュエータ行程の範囲を大きく拡大することでき、これが非常に望 ましいことが多い。圧電トランスデューサ５４”又は５４”’は、同じ変位をも たらすその他の圧電装置に匹敵する大きさの力を有するので、インピーダンス整 合特性はこれらのユニットに特に適している。特に応力偏向ＰＬＴＺ構造が発生 させる力が非常に大きいので、行程を拡大するのと同じ方法により低下するベロ ーダイアフラム８２又は表面９６のところの力は、数１０グラム以上程度と、そ れでもまだ大きくな状態を保つことができる。かかる機構は、ポンプピストンと して、又は１方向バルブにより、又はバルブ制御機構として、又は様々なその他 の方法により使用することができる。流体配置も荷重をトランスデューサ５４” 又は５４”’の表面全体に分布させ、これは点荷重に比較して非常に望ましいこ とである。この流体インピーダンス整合配置が、埋込みが行われないその他のマ イクロアクチュエータにおいても非常に効果的に使用できるのはもちろんである 。 第２、４及び５図の配置は、マイクロアクチュエータ３２、３２”及び３２” ’の生体不適合性部分の隔離にも備えたものである。もしインピーダンス整合は 必要ない場合は、ＰＣＴ特許出願に示したトランスデューサ５４の配置を使用す ることもできる。１つのかかる配置においては、ディスク形圧電トランスデュー サは、ｅ光線又はレーザ光線溶接により缶４にハーメチックシールされた非常に 薄い生体適合性金属ダイアフラムに導電性取付けされている。薄いダイアフラム は、ダイアフラムの縁がヒンジの役割を果たすことにより、圧電トランスデュー サの完全な偏向に備えている。ＰＣＴ特許出願に記載したもう１つの配置では、 １対の圧電トランデューサが並列され、リード線としての役割を果たすこともあ るスリーブにより、ダイアフラムと接触させられる。ＰＣＴ特許出願に説明した ように、１対のトランスデューサの全域に同じ電圧が適用される場合は、２つの 圧電トランスデュ ーサの並列が変位を２倍にする。従って、ＰＣＴ特許出願に開示されたような適 当な支持構造により支持された第２圧電トランスデューサを各トランスデューサ ５４、５４”又は５４”’又はプレート６８に追加し、その各変位を２倍にする ことができる。 本発明を現時点で好ましい実施の形態により説明したが、かかる開示は純粋な 例示であると理解せねばならないし、限定的なものであると解釈してはならない 。その結果、上記の開示を読んだ後の当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱せ ずに、本発明の様々な変更、修正、及び／又は代替的応用に思い至るであろう。 従って、以下の請求の範囲は、本発明の真の精神と範囲に含まれるような全ての 変更、修正、又は代替的応用を含むものとして解釈する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ， ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｔ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ， ＶＮ 【要約の続き】 もたらす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体充満内耳を囲んだ迷路骨包を含む頭部を有する身体を持つ被術者に埋込 むようにした補聴器システムにおいて、補聴器システムが、 被術者への埋込みに適した、該補聴器システムを動作させるためのバッテリと 、 同様に、被術者の、内部に含まれたトランスデューサが被術者の内耳の中の液 体に機械的に振動を発生させ始めることができる位置に埋込むようにしてあり、 電気駆動信号を受信し、受信電気駆動信号に応じて被術者の内耳の中の液体に振 動を発生させるマイクロアクチュエータとを含むことと、 しかも、改良点が雑音消去音捕捉サブシステムであり、該サブシステムが、 いずれもが被術者への皮下埋込みと、被術者に当たった音波に応じて電気 信号を個別に発生させるようにしてある少なくとも２つのマイクロフォンと、 被術者に埋込むようにしてあり、さらに、該マイクロフォンが発生させた両 電気信号を受信し、受信電気信号中に存在する雑音を減らすために受信電気信号 を適切に処理し、電気駆動信号を供給するために該マイクロアクチュエータに処 理電気信号を再伝送するようにしてある信号処理手段とを含むこと を特徴とする補聴器システム。 ２．該マイクロフォンが被術者の別々の位置に埋込むようにしてあることを特徴 とする請求の範囲１に記載の改良補聴器システム。 ３．該マイクロフォンの少なくとも１つを被術者の耳たぶに皮下埋込みするよう にしてあることを特徴とする請求の範囲２に記載の改良補聴器システム。 ４．該マイクロフォンがマイクロフォンのアレーの中に含まれ、該マイクロフォ ンのアレーの中に含まれた各マイクロフォンが、被術者に 当たった音波に応じて、個別に電気信号を発生させ、この電気信号を該信号処理 手段が受信し、マイクロフォンのアレーから受信した信号を組合わせ、補聴器シ ステムのために所望の受信音感度パターンを作り出すことを特徴とする請求の範 囲１に記載の改良補聴器システム。 ５．マイクロフォンのアレーが、上に複数の生体適合性金属電極を形成してある フッ化ポリビニリデン（“ＰＶＤＦ”）の細長いストリップを含んでおり、各生 体適合性金属電極が該マイクロフォンのアレーの少なくとも１つのマイクロフォ ンを提供することを特徴とする請求の範囲４に記載の改良補聴器システム。 ６．該信号処理手段が、該マイクロフォンのアレーの中に含まれた該マイクロフ ォンからの電気信号を組合わせるに際して、加重分布を適用することを特徴とす る請求の範囲４に記載の改良補聴器システム。 ７．さらに、被術者の体内に埋込み、電気エネルギー供給により補聴器システム を動作させるために該信号処理手段に結合するようにしてある光ボルタ電池を有 することを特徴とする請求の範囲１に記載の改良補聴器システム。 ８．しかも、改良点がさらに改良アクチュエータであり、該アクチュエータが、 開放第１端と、第１端から分離された開放第１面とを有する中空体と、 該中空体の第１端の全域にわたってシールされ、中空体から外向きと、中空体 に向かって内向きに偏向するようにしてある第１可撓性ダイアフラムと、 該中空体の第１面の全域にわたってシールされ、それにより該中空体をハーメ チックシールする第２可撓性ダイアフラムと、 該ハーメチックシール中空体を満たしている非圧縮性液体と、 該第２可撓性ダイアフラムに機械的に結合され、電気駆動信号を受信するよう にしてある圧電材料の第１プレートとを含み、それにより、電気駆動信号として 処理電気信号を該第１プレートに適用する際は、 該第１プレートが、該第２可撓性ダイアフラムを直接的に偏向させることにより 、該第１可撓性ダイアフラムを間接的に偏向させ、その偏向が体内の該液体によ り該第２可撓性ダイアフラムから該第１可撓性ダイアフラムに結合されることを 特徴とする請求の範囲１に記載の改良補聴器システム。 ９．該中空体がさらに、該中空体の第１端からやはり分離された開放第２面を含 むことと、マイクロアクチュエータがさらに、 該中空体の第２面の全域にわたってシールされ、それにより該中空体をハーメ チックシールする第３可撓性ダイアフラムと、 該第２可撓性ダイアフラムに機械的に結合され、電気駆動信号を受信するよう にしてある圧電材料の第２プレートとを含み、それにより、電気駆動信号として 処理電気信号を該第１プレートと第２プレートに適用する際は、該第１プレート と第２プレートが、該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムを直 接的に偏向させることにより、該第１可撓性ダイアフラムを間接的に偏向させ、 その偏向が体内の該液体により該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイア フラムから該第１可撓性ダイアフラムに結合されることを特徴とする請求の範囲 ８に記載の改良補聴器システム。 １０．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムの合計横断面積が 該第１可撓性ダイアフラムの横断面積よりも大きいことを特徴とする請求の範囲 ９に記載の改良補聴器システム。 １１．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性 ダイアフラムに対して実質的に平行ではない方向を向いていることを特徴とする 請求の範囲９に記載の改良補聴器システム。 １２．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性 ダイアフラムに対して実質的に垂直な方向を向いていることを特徴とする請求の 範囲１１に記載の改良補聴器システム。 １３．該第２可撓性ダイアフラムが、該第３可撓性ダイアフラムに対して実質的 に平行な方向を向いていることを特徴とする請求の範囲１ １に記載の改良補聴器システム。 １４．しかも、改良点がさらに、被術者が被術者の身体の外部に装着する指向性 ブースタであり、該指向性ブースタが、 該指向性ブースタを動作させるためのバッテリと、 被術者に当たった音波に応じて、電気信号を個別に発生させる各マイクロフォ ンを含んだマイクロフォンのアレーと、 励起信号を受信し、受信励起信号に応じて振動を機械的に発生させるようにし てあるブースタトランスデューサと、 該マイクロフォンのアレーと該ブースタトランスデューサの両方を被術者の身 体上で支持し、該ブースタトランスデューサを被術者の身体と密着させ、それに より、該ブースタトランスデューサが発生させた振動を被術者の頭部に結合する 器具と、 マイクロフォンのアレーが発生させた電気信号を受信し、組合わせ、所望の受 信音感度パターンを励起信号の中に作り出し、該ブースタトランスデューサに供 給するための信号処理回路とを有することを特徴とする請求の範囲８に記載の改 良補聴器システム。 １５．該器具が眼鏡フレームであることを特徴とする請求の範囲１４に記載の改 良補聴器システム。 １６．該器具がさらに該バッテリと該信号処理回路を被術者の頭部上で支持する ことを特徴とする請求の範囲１４に記載の改良補聴器システム。 １７．液体充満内耳を囲んだ迷路骨包を含む頭部を有する身体を持つ被術者に埋 込むようにした改良補聴器システムにおいて、改良補聴器システムが、 被術者に皮下埋込みし、被術者に当たった音波に応じて電気信号を発生させる ようにしてあるマイクロフォンと、 やはり被術者に埋込むようにしてある、マイクロフォンからの電気信号を受信 し、電気信号を処理し、処理電気信号を再伝送するための信号処理手段と、 やはり被術者に埋込むようにしてある、該信号処理手段に電極を供給するため のバッテリとを含むことと、 しかも、改良点がマイクロアクチュエータであり、該アクチュエータが、 開放第１端と、第１端から分離された開放第１面とを有する中空体と、 該中空体の第１端の全域にわたってシールされ、中空体から外向きと、中空体 に向かって内向きに偏向するようにしてある第１可撓性ダイアフラムと、 該中空体の第１面の全域にわたってシールされ、それにより該中空体をハーメ チックシールする第２可撓性ダイアフラムと、 該ハーメチックシール中空体を満たしている非圧縮性液体と、 該第２可撓性ダイアフラムに機械的に結合され、電気駆動信号を受信するよう にしてある圧電材料の第１プレートとを含み、それにより、電気駆動信号として 処理電気信号を該第１プレートに適用する際は、該第１プレートが、該第２可撓 性ダイアフラムを直接的に偏向させることにより、該第１可撓性ダイアフラムを 間接的に偏向させ、その偏向が体内の該液体により該第２可撓性ダイアフラムか ら該第１可撓性ダイアフラムに結合されることを特徴とする改良補聴器システム 。 １８．該第２可撓性ダイアフラムの横断面積が該第１可撓性ダイアフラムの横断 面積よりも大きいことを特徴とする請求の範囲１７に記載のマイクロアクチュエ ータ。 １９．該第２可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性ダイアフラムに対して実質的 に平行ではない方向を向いていることを特徴とする請求の範囲１７に記載のアク チュエータ。 ２０．該第２可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性ダイアフラムに対して実質的 に垂直な方向を向いていることを特徴とする請求の範囲１９に記載のアクチュエ ータ。 ２１．該中空体がさらに、該中空体の第１端からやはり分離された開 放第２面を含むこマイクロアクチュエータにおいて、さらに、 該中空体の第２面の全域にわたってシールされ、それにより該中空体をハーメ チックシールする第３可撓性ダイアフラムと、 該第２可撓性ダイアフラムに機械的に結合され、電気信号を受信するようにし てある圧電材料の第２プレートとを含み、それにより、電気信号を該第１プレー トと第２プレートに適用する際は、該第１プレートと第２プレートが、該第２可 撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムを直接的に偏向させることにより 、該第１可撓性ダイアフラムを間接的に偏向させ、その偏向が体内の該液体によ り該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムから該第１可撓性ダイ アフラムに結合されることを特徴とする請求の範囲１７に記載のアクチュエータ 。 ２２．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムの合計横断面積が 該第１可撓性ダイアフラムの横断面積よりも大きいことを特徴とする請求の範囲 ２１に記載のマイクロアクチュエータ。 ２３．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性 ダイアフラムに対して実質的に平行ではない方向を向いていることを特徴とする 請求の範囲２１に記載のアクチュエータ。 ２４．該第２可撓性ダイアフラムと該第３可撓性ダイアフラムが、該第１可撓性 ダイアフラムに対して実質的に垂直な方向を向いていることを特徴とする請求の 範囲２３に記載の改良補聴器システム。 ２５．該第２可撓性ダイアフラムが、該第３可撓性ダイアフラムに対して実質的 に平行な方向を向いていることを特徴とする請求の範囲２１に記載のアクチュエ ータ。 ２６．被術者が知覚した音の指向性を高めることにより、被術者に埋込まれた補 聴器システムの動作を助けるために、被術者が身体の外部に装着する指向性ブー スタにおいて、該指向性ブースタを動作させるためのバッテリと、 被術者に当たった音波に応じて、電気信号を個別に発生させる各マ イクロフォンを含んだマイクロフォンのアレーと、 励起信号を受信し、受信励起信号に応じて振動を機械的に発生させるようにし てあるブースタトランスデューサと、 該マイクロフォンのアレーと該ブースタトランスデューサの両方を被術者の身 体上で支持し、該ブースタトランスデューサを被術者の身体と密着させ、それに より、該ブースタトランスデューサが発生させた振動を被術者の頭部に結合する 器具と、 マイクロフォンのアレーが発生させた電気信号を受信し、組合わせ、所望の受 信音感度パターンを励起信号の中に作り出し、該ブースタトランスデューサに供 給するための信号処理回路とを有することを特徴とする指向性ブースタ。 ２７．該器具が眼鏡フレームであることを特徴とする請求の範囲２６に記載の指 向性ブースタ。 ２８．該器具がさらに該バッテリと該信号処理回路を被術者の頭部上で支持する ことを特徴とする請求の範囲２６に記載の指向性ブースタ。 ２９．さらに、該信号処理回路に結合された、電気エネルギーを供給し、指向性 ブースタを動作させるための光ボルタ電池を有することを特徴とする請求の範囲 ２６に記載の指向性ブースタ。 ３０．液体充満内耳を囲んだ迷路骨包を含む頭部を有する身体を持つ被術者に埋 込むようにした改良補聴器システムにおいて、改良補聴器システムが、 被術者に皮下埋込みし、被術者に当たった音波に応じて電気信号を発生させる ようにしてあるマイクロフォンと、 やはり被術者に埋込むようにしてある、マイクロフォンからの電気信号を受信 し、電気信号を処理し、処理電気信号を再伝送するための信号処理手段と、 やはり被術者に埋込むようにしてある、該信号処理手段に電極を供給するため のバッテリと、 被術者の、内部に含まれたトランスデューサが被術者の内耳の中の 液体に機械的に振動を発生させ始めることができる位置に埋込むようにしてあり 、信号処理手段から処理電気信号を受信し、受信処理電気信号に応じて被術者の 内耳の中の液体に振動を発生させるマイクロアクチュエータとを含むことと、 しかも、改良点が、 被術者の体内に埋込むようにしてある、該信号処理手段に結合し、電気エネルギ ーを供給し、補聴器システムを動作させる光ボルタ電池であることを特徴とする 改良補聴器システム。 ３１．電気信号を受信し、それに応じて機械的変位を起こさせるマイクロアクチ ュエータにおいて、 開放第１端と、第１端から分離された開放第２端とを有する中空体と、 該中空体の第１端の全域にわたってシールされ、中空体から外向きと、中空体 に向かって内向きに変位するようにしてある第１可撓性ダイアフラムと、 該中空体の第２端の全域にわたってシールされ、それにより該中空体をハーメ チックシールする第２可撓性ダイアフラムと、 該ハーメチックシール中空体を満たしている非圧縮性液体と、 該第２可撓性ダイアフラムに機械的に結合され、電気信号を受信するようにし てある圧電材料の第１プレートとを含み、それにより、処理電気信号を該第１プ レートに適用する際は、該第１プレートが、該第２可撓性ダイアフラムを直接的 に変位させることにより、該第１可撓性ダイアフラムを間接的に変位させ、その 変位が体内の該液体により該第２可撓性ダイアフラムから該第１可撓性ダイアフ ラムに結合されることを特徴とするマイクロアクチュエータ。 ３２．該中空体の第２端の横断面積が該中空体の第１端の横断面積よりも大きい ことを特徴とする請求の範囲３１に記載のマイクロアクチュエータ。 ３３．第１可撓性ダイアフラムが波形表面により形成されていること を特徴とする請求の範囲３１に記載のマイクロアクチュエータ。 ３４．第１端と第２端の中間の中空体が波形表面により囲まれていることを特徴 とする請求の範囲３１に記載のマイクロアクチュエータ。 ３５．さらに、マイクロアクチュエータを収納する生体不活性又は生体適合性ハ ウジングを有し、それにより、該マイクロアクチュエータを被術者の体内に埋込 むようにしてあることを特徴とする請求の範囲３１に記載のマイクロアクチュエ ータ。 ３６．該ハウジングが、該圧電材料の第１プレートが受信する電気信号を発生さ せ、伝送するバッテリ・電子制御装置も収納していることを特徴とする請求の範 囲３５に記載のマイクロアクチュエータ。 ３７．さらに、 マイクロアクチュエータの動作を制御するための信号を送信するようにしてあ るトランスミッタと、 該トランスミッタにより送信された信号を受信するために該制御電子装置に結 合された受信トランスデューサとを有することを特徴とする請求の範囲３６に記 載のマイクロアクチュエータ。 ３８．該トランスミッタが、マイクロアクチュエータの動作を制御するために、 該受信トランスデューサに当たる超音波パルスを送信することを特徴とする請求 の範囲３７に記載のマイクロアクチュエータ。 ３９．被術者の体内に埋込むようにしてあり、該バッテリ・電子制御装置に結合 し、電気エネルギーを供給し、マイクロアクチュエータを動作させるための光ボ ルタ電池を有することを特徴とする請求の範囲３６に記載のマイクロアクチュエ ータ。 ４０．該光ボルタ電池が該ハウジングに固定されていることを特徴とする請求の 範囲３９に記載のマイクロアクチュエータ。