【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒトの非可聴域も含めた、周囲のあらゆる音情報を両側外耳道への皮膚刺激として伝達する常時装着型の装置である。
【０００２】
【従来の技術】
様々な分野で使用されている多くの機器は、特有の作動音を持っている。これらの作動音は、機器に異常が生じた際、通常とは異なる異音となって認識される。このような場合、ヒト可聴域での異常音の発生に先行して、非可聴域での異常音が発生していることが多い。例えば原子力発電史上最悪の事故とされるチェルノブイリ発電所事故の場合でも、機器の異常が顕在化する前に、超低周波の異常音の発生があったものと推測されている。
この様な非可聴域の音波を検出する装置はすでに存在しているが、携帯性よりも分析機能を重視しているため、日常の作業に支障を与えずに常時携帯して使用することは事実上不可能である。したがって、非可聴域の異常音を伴ったごく軽微な異常が発生していても、それらを日常的な作業中に検知することが出来ないために、重大な事故を招くことが起こり得る。
また、象の発する低周波音声や、コウモリ、イルカの発する超音波など、動物の発する音声には、ヒト非可聴域の周波数のものも多く含まれており、これらの音声の認識は、動物の生態研究や動物とのコミュニケーションをより発展させる上で、大変重要であると考えられている。しかし、機器の異常音の場合と同様、非可聴域の音声を検出するには、そのような検出機器の設置が必要で、設置場所という要因が研究の行動範囲に制約を及ぼしている。
さらにまた、補聴器などの聴覚補助装置が全く無効な、いわゆる高度難聴者にとっては、会話だけではなく、会話以外の音を知覚出来ないために、日常生活を送るうえで大きな障害を感じていることが問題となっている。たとえば、乳児の泣き声、クラクションや非常ベルなどの様々な警告音であるが、これらの音は、その性質上、本人が注意を向けていない時に注意喚起のために発せられるものであり、それらを感知出来ない高度難聴者は、最悪の場合身の危険にさらされることさえある。このため、高度難聴者にとっては、これら非言語音の感知が、場合によっては会話の成立と並ぶ程の切実な要求の一つとなっている。他にも、乳児の喃語（なんご）のように、親子にとっては重要なコミュニケーション手段が難聴によって失われるため、親にとっては大きなストレスを感じることが多い。
このような高度難聴者のためには、音情報を皮膚への振動刺激に変化させて認知させる様々な機器が開発されている。これらの中で、言語音を対象としている機器は、言語音を認識するために音の周波数情報を細かく識別せねばならず、したがって皮膚刺激に対する弁別能の高い部位に装着せざるを得ないという理由から、指を装着場所としている。この結果、日常生活に支障無く常時使用することが事実上不可能で、突発的に発生する警告音を適切に伝えることが出来なくなるという欠点を持っている。また、言語の認識が可能となるまでには、多大な訓練を必要とし、多くの人が途中で使用を諦めてしまっている。これとは逆に、非言語音を対象とし、常時装着することを目的として開発されている機器は、日常生活に支障が出ないよう指以外の体表部に装着するよう設計されているが、指と比べると弁別能の低下は避けられず、音の周波数情報の伝達能が不足してしまう。このため、緊急性を持った警告音であるかどうかをとっさに判断することが極めて困難という欠点を持っている。また、言語音の認識は当然不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ヒト非可聴域の異常音を常時・容易に検出する手段がないため、機器の異常を軽微な段階で認知することが出来ず、異常が大きくなって顕在化するまで対策が取れない。異常音の発生場所や機器の状態を推定するための周波数情報や音原位置情報を簡単に得ることが出来ないため、迅速な対応が出来ない。
動物の発するヒト非可聴域の言語音を常時・容易に検出する手段がないため、動物の生態研究や動物とのコミュニケーションに制約が生じている。
高度難聴者に対し、会話を含む周囲の可聴域音情報のすべてを、常時・容易に、しかも高品質に伝達する方法が確立していないため、日常生活において多くの不便、時には危険が発生している。
高度難聴者に対し皮膚刺激で会話音を伝達しようとする場合、多大な訓練を必要とし、これが大きな負担となるため、殆どの人が途中で使用を諦めてしまい、実用的でない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
周囲の特定周波数の音情報を皮膚への刺激として伝達することで、ヒト非可聴域の音情報をも認識させることが可能となった。
機器の装着場所を外耳道とし、この部位に皮膚刺激を加えることで、日常生活・作業にまったく影響を与えずに音情報を伝達することが可能となった。
また、装置には、通常の音をそのまま耳で認識させるため、装置の外側から内側に貫通する音道（符号８）を設け、装置の装着によって本来の音情報を妨げないよう設計した。
外耳道は指先よりも刺激に対して遥かに鋭敏なため、非常に小さな刺激でも直接感知することが可能であり、刺激を増幅する装置が簡略化・省電力化された結果、外耳道に装着出来るほどの機器の小型化が実現できた。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図２に示した様に、基本回路は従来の機器と同様、マイクで集音した音情報を各周波数帯に分割し、それぞれの周波数帯に対応した各刺激素子を駆動させることにより、音の性質を皮膚刺激として使用者に伝えるものである。
機器の外観は、図３に示した如く、外耳道の形状に合わせ、装着の度に長軸方向の角度が変化しないようにした。
図１に示したように、機器の外側に面する部分にはマイクが取り付けられており、外部の音を集音する。マイクの位置が音波の通常の経路上に存在するため、音源の位置情報をより正確に伝達することが可能となった。
また、機器の周囲には外耳道に対する刺激素子が取り付けられており、周波数情報をより確実に捉える目的で、刺激素子をらせん状に配置した。
装置の外側から内側に貫通する音道（符号８）を設け、装置の装着によって本来の音情報を妨げないようにした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明品は、他の動作にまったく影響を与えずに常時装着・使用することが可能であり、しかも対象音域をヒト可聴域だけではなく、非可聴域にも広げたため、以下の様な応用が新たに可能となった。
機器の管理者や機器の検査をする者が、本装置を常時装着することにより、これまで検出不可能であったごく初期の軽微な異常を発見することが出来るようになる。本装置は異常音の周波数情報や音原位置情報を伝達する能力を持つため、異常の発生している位置や原因を推定することがより容易になる。これにより、装置の重大な事故発生が激減することが期待される。
動物生態の研究者が、本装置を常時装着することにより、動物の群れの中に自由に入り、研究をすることが可能となる。
動物園や水族館の入園者に本装置を装着してもらうことで、これまで知らずにいた動物たちの会話を楽しむことが出来るようになる。
補聴器や人工内耳が無効な高度難聴者にとっては、日常生活に支障なく本装置を使用することが可能なので、誰かが近付いてくるなど、ごくありふれた音情報をも認識可能となり、生活の質の向上が得られる。また、音源の位置情報や周波数情報を含んでいるため、突発的に発生する種々の警告音の種類と位置を判別し、素早い反応が可能となる。非言語音情報の認識には特別な訓練が不要なため、装着した瞬間から毎日の使用が可能であり、この結果、周囲の会話音についての訓練が自然に行われ、これまでの様に負担の大きい訓練をせずに会話音を理解出来るようになることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の外観図である（右耳用）。
【図２】本装置の基本的な回路構成である。
【図３】本装置の外耳道装着の模式図である（右耳）。
【符号の説明】
１ マイク
２ 増幅器
３ バンドパスフィルター
４ 平滑回路
５ 調節器
６ 刺激素子
７ 発振回路
８ 音道（空洞）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is an always-on device that transmits all surrounding sound information, including the non-audible region of a human, as skin stimulation to both ear canals.
[0002]
[Prior art]
Many devices used in various fields have unique operating sounds. These operation sounds are recognized as abnormal sounds different from normal when an abnormality occurs in the device. In such a case, the abnormal sound in the non-audible range is often generated prior to the occurrence of the abnormal sound in the human audible range. For example, even in the case of the Chernobyl power plant accident, which is considered to be the worst accident in the history of nuclear power generation, it is presumed that an extremely low-frequency abnormal sound was generated before the abnormality of the equipment became apparent.
Devices that detect such non-audible sound waves already exist, but because the emphasis is placed on analysis functions rather than portability, it is not always possible to carry them around without interrupting daily work. It is virtually impossible. Therefore, even if a very small abnormality accompanied by an abnormal sound in the non-audible range has occurred, it cannot be detected during daily work, which may cause a serious accident.
In addition, the sounds emitted by animals, such as the low-frequency sounds emitted by elephants and the ultrasonic waves emitted by bats and dolphins, contain many frequencies in the non-audible range of humans. It is considered to be very important to further develop ecological research and communication with animals. However, as in the case of the abnormal sound of the device, it is necessary to install such a detecting device in order to detect the sound in the non-audible range, and the location of the device limits the activity range of the research.
In addition, for those with severe hearing impairment who have completely disabled hearing aids such as hearing aids, they are not only able to perceive sounds other than conversations. Is a problem. For example, various warning sounds such as crying of infants, horns and emergency bells, etc. are, by their nature, sounding to alert when the person is not paying attention. In the worst case, an undetectable highly deaf person may even be at risk. For this reason, for non-verbal persons, the detection of these non-verbal sounds is one of the more urgent demands in some cases as well as the establishment of conversation. Parents are often stressed by the loss of communication that is important to parents and children, such as infant babies, due to hearing loss.
For such a highly deaf person, various devices have been developed that change sound information into vibration stimulation on the skin and recognize it. Among these, devices that target speech sounds must finely identify the frequency information of the sounds in order to recognize speech sounds, and therefore must be attached to a site with high discrimination ability against skin irritation. For that reason, the finger is used as the mounting location. As a result, there is a disadvantage that it is practically impossible to always use it without any trouble in daily life, and it is not possible to appropriately transmit a suddenly generated warning sound. In addition, a great deal of training is required before language recognition becomes possible, and many people have forgotten to use it halfway. Conversely, devices designed for non-verbal sounds and designed to be worn all the time are designed to be worn on the body surface other than the fingers so as not to interfere with daily life. However, the discrimination ability is inevitably reduced as compared with the finger, and the transmission ability of the frequency information of the sound is insufficient. For this reason, it has a drawback that it is extremely difficult to judge whether or not the alarm sound is urgent. In addition, it is naturally impossible to recognize speech sounds.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since there is no means for always and easily detecting abnormal sounds in the human non-audible range, it is not possible to recognize abnormalities in the device at a minor stage, and no measures can be taken until the abnormalities become large and become apparent. Since it is not possible to easily obtain frequency information and sound source position information for estimating a place where an abnormal sound is generated or a state of a device, a prompt response cannot be performed.
Since there is no means for always and easily detecting the speech sound in the human non-audible range emitted by animals, there are restrictions on animal ecology research and communication with animals.
For those with severe hearing impairment, there is no established method of transmitting all of the surrounding audible range sound information, including conversations, constantly, easily, and with high quality, causing many inconveniences and sometimes dangers in daily life. ing.
When trying to transmit speech sounds by skin stimulation to a person with severe hearing impairment, a great deal of training is required, and this is a heavy burden, so that most people give up on the way and are not practical.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
By transmitting sound information of a specific frequency around the skin as a stimulus to the skin, it has become possible to recognize sound information in the human non-audible range.
By attaching the device to the external auditory canal and applying skin irritation to this site, it became possible to transmit sound information without affecting daily life or work at all.
In addition, the device is provided with a sound path (reference numeral 8) penetrating from the outside to the inside of the device so that normal sounds can be recognized by the ear as it is, and designed so that the original sound information is not disturbed by mounting the device.
Since the ear canal is much more sensitive to stimuli than fingertips, it is possible to directly sense even very small stimuli, and as a result of simplification and power saving of the stimulus amplifying device, it can be attached to the ear canal. The miniaturization of the equipment was realized.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 2, the basic circuit divides the sound information collected by the microphone into each frequency band and drives each stimulus element corresponding to each frequency band, as in the case of the conventional device, to thereby generate the sound. The property is transmitted to the user as skin irritation.
The external appearance of the device was adapted to the shape of the ear canal as shown in FIG. 3 so that the angle in the long axis direction did not change each time the device was worn.
As shown in FIG. 1, a microphone is attached to a portion facing the outside of the device, and collects external sounds. Since the position of the microphone is on the normal path of the sound wave, the position information of the sound source can be transmitted more accurately.
In addition, a stimulating element for the external auditory canal was attached around the device, and the stimulating element was arranged in a spiral shape in order to more reliably capture frequency information.
A sound path (reference numeral 8) penetrating from the outside to the inside of the device was provided so that the original sound information was not disturbed by mounting the device.
[0006]
【The invention's effect】
The product of the present invention can be worn and used at all times without affecting other operations at all, and the target sound range is expanded not only to the human audible range but also to the non-audible range. Is now possible.
By always wearing the present apparatus, an administrator of the apparatus or a person who inspects the apparatus can discover a very early minor abnormality that could not be detected until now. Since the present device has a capability of transmitting frequency information and sound source position information of an abnormal sound, it is easier to estimate the position and cause of the abnormality. This is expected to significantly reduce the occurrence of serious accidents in the device.
By always wearing this device, an animal ecology researcher can freely enter a group of animals and conduct research.
By having visitors of the zoo or aquarium wear this device, it becomes possible to enjoy conversations of animals that were previously unknown.
For highly deaf people with hearing aids and cochlear implants, the device can be used without interfering with daily life, making it possible to recognize very common sound information, such as when someone approaches, and improve the quality of life. An improvement is obtained. Further, since the information includes the position information and frequency information of the sound source, the types and positions of various warning sounds that occur suddenly can be determined, and a quick reaction can be performed. Recognition of nonverbal sound information does not require special training, so it can be used every day from the moment of wearing, and as a result, training on surrounding speech sounds is naturally performed, and the burden is the same as before It is expected that students will be able to understand conversational sounds without having to practice large training.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of the present apparatus (for the right ear).
FIG. 2 is a basic circuit configuration of the present apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram of the device being attached to the external auditory canal (right ear).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microphone 2 Amplifier 3 Bandpass filter 4 Smoothing circuit 5 Regulator 6 Stimulator 7 Oscillation circuit 8 Sound path (cavity)
