JP4269516B2

JP4269516B2 - 耳装着用外来音処理装置のリークテスタ

Info

Publication number: JP4269516B2
Application number: JP2000401809A
Authority: JP
Inventors: 好典林; 克文近藤; 孝司谷高; 晃三木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002204500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補聴器型の外来音処理装置の音のリーク量を表示し、使用者の耳の形状に適した遮音部を形成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
補聴器は、外来音をマイクで集音して増幅し、外耳道内に音を大きくして再発生させて聴覚の働きを助けるものである。補聴器のうち耳栓型の補聴器は、装用者の耳に装着されるユニットにマイクおよびスピーカを一体に内蔵したものである。従来の耳栓型補聴器は、装用者毎の耳形状の特徴を考慮せず、平均的な耳形状を基に作られているため、補聴器と外耳道との間に音漏れ（リーク）する空間が生じて充分な遮音機能を得ることができず、外耳道内に外来音が混入してしまうため、外来音と処理音との間に周波数特性上のずれや時間的なずれが生じてしまい音の認識率が低下したり、ハウリングを生ずる問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで補聴器の形状を各装着者の外耳道の形状に合わせることによって遮音性を高めることが考えられるが、従来はリーク量を客観的に測定することができなかったため、各装着者に対する最適の形状を決定することが困難であった。
【０００４】
この発明の目的は、外来音のリーク量を客観的に測定することのできる外来音処理装置のリークテスタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
（１）外耳道に挿入されたとき、自由音場に開口する外部マイクと外耳道内に開口する内部マイクを収納する収納部と、外耳道に挿入される耳栓と、外耳道を自由音場から遮音する遮音部と、からなる装着ユニットと、外部マイクから入力された信号と内部マイクから入力された信号を比較する信号比較部と、信号比較部の比較結果を表示する表示部と、前記遮音部を変形させる変形手段と、を備え、前記変形手段は、前記信号比較部の比較結果に基づいて、前記遮音部を変形させることを特徴とする。
この発明では、外部マイクと内部マイクから集音された外耳道内の音と自由音場の音を比較して音圧差を表示させることで、装着ユニットを装着したときの外来音のリーク量を客観的に測定することができる。また、この発明では、設定音量になるまで、遮音部の形状を変化させ、設定音量に到達すると、その形状を保持させることで、使用者固有の外耳道の形状を取得することができる。また、必要な遮音量を得るために遮音部の形状をコントロールできる。
（２）前記変形手段は、前記外部マイクから入力された信号と前記内部マイクから入力された信号の音圧差が所定の閾値になるまで、前記遮音部を変形することを特徴とする。
【０００６】
（３）前記装着ユニット内の自由音場側に、スピーカを備え、前記外部マイクと前記内部マイクは、前記スピーカが発生した音響の位相差が最小になるように配置されていることを特徴とする。
この発明では、外部マイクの信号と内部マイクの音響の位相差が最小になるように配置したことで、両マイクから集音される音の圧力差の測定精度を高めることができる。
【０００７】
（４）前記変形手段は、遮音部の変形状態を保持することを特徴とする。
この発明では、設定音量になるまで、遮音部の形状を変化させ、設定音量に到達すると、その形状を保持させることで、使用者固有の外耳道の形状を取得することができる。また、必要な遮音量を得るために遮音部の形状をコントロールできる。
【０００８】
（５）遮音部は、リング状で前記耳栓の周囲に嵌合していることを特徴とする。この発明では、遮音部は、耳栓の周囲にリング状に嵌合されているだけなので容易に取り外すことができ、外した遮音部を実際の補聴器に使用することや、装置を多人数に対して使用することができる。また、シリコン樹脂でできた遮音材料を取り替えることで、遮音部の構成を簡単に変更できる。
【０００９】
（６）表示部は、前記外部マイクと前記内部マイクの信号が所定の音圧差である閾値を越えたとき、その旨を表示することを特徴とする。
（７）前記閾値を設定する外部設定器を備えたことを特徴とする。
この（６）、（７）の発明では、所定な音圧差に達したときその旨が表示される。所定の音圧差を補聴器として必要な音圧差に設定しておくことにより、装着ユニットの遮音部の形状の設定が容易になる。これにより、装用者は、装用者の耳に最適な形状の、小型で遮音能力の高い耳装着用外来音処理装置を取得することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１、２を参照して、本発明の実施形態のリークテスタについて説明する。図１は、ブロック図、図２は装着ユニットを外耳道に挿入した状態の拡大図である。このリークテスタは、耳装着ユニット１と信号比較部１０と表示部２０と遮音部変形手段３０とからなる。また、耳装着ユニット１は、収納部２と遮音部３と耳栓４とからなる。
【００１１】
耳装着ユニット１の収納部２は、外来音発生用スピーカ８、内部マイク６および外部マイク７を有し、遮音部３は、リング状であって、耳栓４の周囲に嵌合し、密着している。図１で、収納部２より左側は、外耳道５の内部すなわち遮音空間４２であり、右側は、外部空間すなわち自由音場４１である。自由音場４１で発生した外来音４０は、外部マイク７に集音される。また、遮音部３および耳栓４では外来音４０を遮音するが遮音しきれない外来音４０の成分が、内部マイク６で集音される。各マイクから集音された外来音４０は、電気的な信号に変換され、信号比較部１０に入力される。
【００１２】
遮音部３は、たとえばゴム性または樹脂性のリング状チューブ等により構成され、その内部に空間部を備えており、この内部空間は遮音部変形手段３０に接続されている。遮音部変形手段３０は、前記遮音部３の内部空間にシリコン樹脂の遮音材料３４を供給する。ここで、遮音材料３４は、例えば、二液硬化型シリコンゴムまたはＵＶ硬化型弾性樹脂からなり、遮音剤３２と硬化剤３３とを混合した組成になっている。この混合された遮音材料３４が、遮音部変形手段３０によって外耳道５の形状になじむように遮音部３の内部空間に注入される。遮音材料３４（遮音剤３２と硬化剤３３）は、混合後所定時間（例えば５分程度）が経過したのち硬化し始めるようにされているため、外耳道５と自由音場４１との音圧差が所定値に達するまで上記所定時間内に遮音部変形手段３０から遮音剤３４が注入され、前記音圧差に到達後、遮音材料３４の注入は停止されて上記所定時間経過後形状が固定される。
【００１３】
信号比較部１０は、ゲイン調整機能を有するアンプ１１ａとアンプ１１ｂと減算器１２と外部設定器１３と比較器１４とからなる。なお、ゲイン調整機能を有するアンプ１１ａは、目的の遮音能力を外部から設定できるようゲインを変更できる機能を備えている。
信号比較部１０は、外耳道５の空間４２に向けられた内部マイク６からの信号および自由空間４１に向けられた外部マイク７からの信号を入力とする。外部マイク７からの信号は、アンプ１１ｂで増幅されて減算器１２に入力される。内部マイク６からの信号も、ゲイン調整機能を有するアンプ１１ａで増幅度を調整されて減算器１２に入力される。減算器１２は、差動増幅器であり、外部マイクの入力信号から内部マイクの入力信号を減じた電位すなわち音圧差を増幅する。減算器１２の出力信号は、比較器１４で外部設定器１３の基準電圧と比較される。比較器１４は、コンパレータであり、入力電圧が比較電圧を越えるとＬＥＤ２１を点灯する出力電圧を出力し、入力電圧が比較電圧未満では、出力電圧は０Ｖである。前記比較器１４の出力電圧は、そのまま表示部２０のＬＥＤ２１に印加される。なお、外部設定器１３は、使用者が所定の音圧差に対応する閾値を基準電圧として設定する操作部である。
【００１４】
表示部２０は、ＬＥＤ２１からなり、前記信号比較部１０からの入力信号に基づいてＬＥＤ２１を点灯させる。なお、本実施形態では、ＬＥＤ２１を用いて表示させているが、音、振動等で外来音のリーク量を使用者に知らせる方法でもよい。
【００１５】
遮音部変形手段３０は、上記のように遮音空間４２内のリーク音量が設定値になるまで遮音部３に遮音材料３４（遮音剤３２、硬化剤３３）を注入する手段であり、音圧差を増幅するアンプ３６、遮音部３に遮音材料３４（遮音剤３２、硬化剤３３）を注入する薬剤投入用ポンプ３１、薬剤投入用ポンプ３１を自動／手動に切り換える自動／手動切換装置３５などを有している。
【００１６】
遮音部変形手段３０は、前記信号比較部１０内の減算器１２の出力信号である音圧差を入力とし、この信号をアンプ３６で増幅して薬剤投入用ポンプ３１の駆動信号とする。前記薬剤投入用ポンプ３１は、アンプ３６から入力される駆動信号によって動作し、遮音材料３４を遮音部３に注入する。アンプ３６のゲインを適当に調整することにより、遮音部３の密閉度を上げ下げすることができる。なお、外部設定器１３の設定値をアンプ３６のゲイン設定信号とすることにより、外部から設定された音圧差になるまで遮音材料３４を遮音部３に注入するようにすることも可能である。アンプ３６はオン／オフのスイッチング動作をするように設定してもよく、ポンプ３１の駆動力を調整する線型動作をするようにしてもよい。また、前記薬剤投入用ポンプ３１は、自動／手動切換装置３５の指示により自動から手動に切り換えることもでき、上記減算器１２からの入力に基づいて自動注入したのち手動に切り換えて装用者の好みに合わせて微調整できるようにしてもよい。この場合に、薬剤投入用ポンプ３１は注入側のみならず排出側にも動作して注入圧を下げるように動作するようにしてもよい。
【００１７】
なお、遮音材料３４を構成する遮音剤３２と硬化剤３３はあらかじめ混合しておくか注入口で混合されるようになっており、また、遮音剤３２と硬化剤３３は混合後所定時間（たとえば５分）経過して硬化し始めるように調整されている。なお、前記変形手段３０に用いられる薬剤は、エア、オイル、ゲル等で代用することもできる。
【００１８】
次に、本実施形態の装置を耳に装着した時の状態を図２を用いて説明する。図２の耳装着ユニット１の説明図に示されるように、外耳道５は、外来音４０を遮音するため、耳栓４と遮音部３で塞がれる。外来音４０を集音する場合、内部マイク６は、外耳道５内の音を、外部マイク７は、自由音場４１の音を集音して電気的な信号に変換する。信号の位相は、内部マイク６および外部マイク７の収納部２内の配置により異なる。このため、あらかじめ前記位相差が最小となるような配置を決めた上で収納部２を構成している。これにより、位相差の影響を伴わずに、同一音を比較することが可能になる。内部マイクと外部マイクが集音した同一の外来音４０は、電気的な信号に変換され、信号比較部１０の減算器１２で減算される。前記減算された信号は、外部設定器１３に設定された閾値と比較器１４で比較される。そして、信号比較部１０の出力信号は、表示部２０のＬＥＤ２１への入力信号となる。例えば、前記閾値を所定の音圧差に対応する電圧に設定し、表示部２０のＬＥＤ２１を入力信号が閾値以上なら点灯させるように構成すると、本実施形態の装置の使用者は、ＬＥＤ２１の点灯状態を見て音のリーク量を知ることができる。また、遮音部３の密閉度を評価する場合、外来音４０または外来音発生スピーカ８から発生させた提示音を、内部マイク６で集音する。この時、内部マイク６で集音された音は、外耳道５内にリークした音である。したがって、遮音部３の密閉度は、提示音を変化させて発生し、前記リークした音の音圧を提示音圧モニタ（不図示）でモニタすることで評価できる。
【００１９】
また、この発明では、目的の遮音状態が得られるような遮音部３の形状を取得することが可能である。まず、外部設定器１３の閾値を所定の音圧差に対応するように設定しておき、提示音を変化させて発生させる。前記提示音は、内部マイク６および外部マイク７で電気信号に変換され信号比較部１０を経由して遮音部変形手段３０の薬剤注入ポンプ駆動信号となり、遮音部３へ遮音材料３４を注入させる。この動作は、音圧差が所定値になるまで継続し、所定値に到達すると、遮音部３への遮音材料３４の注入を停止する。なお、アンプ３６のゲインを信号比較部１０の外部設定器１３の設定値で調整することにより、音圧差が外部設定器１３の閾値に達するまで遮音材料３４を自動注入するようにできる。これによって、前記遮音部３の形状を取得することができる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、外来音のリーク量を客観的に測定し表示する機能を有する装置を提供することができる。また、音のリーク量を表示する機能を有する、使用者の耳の形状に適した小型で遮音能力の高い補聴器などの外来音処理装置を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の構成ブロック図
【図２】本実施形態の装着ユニットの拡大説明図
【符号の説明】
１…耳装着ユニット、２…マイク収納部、３…遮音部、４…耳栓、５…外耳道、６…内部マイク、７…外部マイク、８…外来音発生用スピーカ、１０…信号比較部、１１ａ…ゲイン調整機能付きアンプ、１１ｂ…アンプ、１２…減算器、１３…外部設定器、１４…比較器、２０…表示部、２１…ＬＥＤ、３０…遮音部変形手段、３１…薬剤投入用ポンプ、３２…遮音剤、３３…硬化剤、３４…遮音材料、３５…自動／手動切換装置、３６…アンプ、４０…外来音、４１…自由音場、４２…遮音空間

Claims

外耳道に挿入されたとき、自由音場に開口する外部マイクと外耳道内に開口する内部マイクを収納する収納部と、外耳道に挿入される耳栓と、外耳道を自由音場から遮音する遮音部と、からなる装着ユニットと、
外部マイクから入力された信号と内部マイクから入力された信号を比較する信号比較部と、
信号比較部の比較結果を表示する表示部と、
前記遮音部を変形させる変形手段と、
を備え、
前記変形手段は、前記信号比較部の比較結果に基づいて、前記遮音部を変形させることを特徴とする耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
前記変形手段は、前記外部マイクから入力された信号と前記内部マイクから入力された信号の音圧差が所定の閾値になるまで、前記遮音部を変形させることを特徴とする請求項１に記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
前記装着ユニット内の自由音場側に、スピーカを備え、前記外部マイクと前記内部マイクは、前記スピーカが発生した音響の位相差が最小になるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
前記変形手段は、前記閾値になると、遮音部の変形状態を保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
遮音部は、リング状で前記耳栓の周囲に嵌合していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
表示部は、前記外部マイクから入力された信号と前記内部マイクから入力された信号の音圧差が所定の閾値を越えたとき、その旨を表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。
前記閾値を設定する外部設定器を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の耳装着用外来音処理装置のリークテスタ。