JP7221627B2 - 発声補助装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、振動する空気を声として使用者の口腔内に排出する音声補助装置が記載されている。この音声補助装置は、使用者の操作に従って、使用者が手動スイッチのボタンを押す開操作を行うと声(振動する空気)を使用者の口腔内に排出する。使用者が手動スイッチのボタンを押さない閉操作の場合、この音声補助装置は、声の排出を中止する。
図1は、本発明の実施形態に係る発声補助装置の構成を示す概略構成図である。図1に示すように、発声補助装置100は、コンプレッサ110と、風船120と、送入管130と、電磁弁140と、遮断制御スイッチ141と、動作検出部142と、状態検出部143と、遮断制御部144と、空気流出部150と、マスク管151と、リード160と、電源210と、主電源スイッチ220と、膨張検出センサ230と、コンプレッサ制御スイッチ240と、筐体300と、支持部400とを備える。
以下では、喉頭摘出を受けた疾病者を、単に疾病者と称する。
風船120は、コンプレッサ110から送出される空気を一時的に蓄え、蓄えた空気を、送入管130を介して疾病者の側へ供給する。
具体的には、風船120は、コンプレッサ110から送出される空気が風船120内に流入することで膨張する。そして、風船120は、膨張したことで生じる張力によって元に戻ろうとして、風船120内部の空気を押し出す。
但し、発声補助装置100が備える空気供給部はコンプレッサ110と風船120との組み合わせに限らずいろいろな組み合わせとすることができる。例えば、発声補助装置100が、風船120を備えていない構成としてもよい。この場合、コンプレッサ110が単独で空気供給部の例に該当する。
あるいは、発声補助装置100が、空気供給部として手動式のポンプ又は空気ボンベを備えるようにしてもよい。
発声補助装置100の使用者を、単に使用者とも称する。
動作検出部142は、使用者の動作を検出する。動作検出部142が検出する動作は、遮断制御部144による電磁弁140の制御に用いられる。ここで、遮断制御スイッチ141を操作することを疾病者が煩雑に感じる可能性がある。また、疾病者が手で作業を行っている場合、遮断制御スイッチ141を操作するために作業を中断しなければならないことが考えられる。そこで、動作検出部142が所定の動作を検出した場合に、遮断制御部144が電磁弁140の開閉を制御する。
動作検出部142が、カメラを備えて疾病者の画像を撮影し、画像解析にて疾病者の動作を検出するようにしてもよい。
例えば、疾病者が所定時間以上口を閉じている場合、遮断制御部144が電磁弁140を閉じさせるようにしてもよい。また、疾病者が所定時間以上口を開いている場合、遮断制御部144が電磁弁140を開かせるようにしてもよい。
状態検出部143が、カメラを備えて疾病者の画像を撮影し、画像解析にて疾病者の身体の物理的状態を検出するようにしてもよい。
具体的には上記のように、遮断制御部144は、遮断制御スイッチ141に対するユーザ操作、動作検出部142による疾病者の動作の検出結果、状態検出部143による疾病者の身体の物理的状態の検出結果に基づいて、電磁弁140の開閉(電磁弁140による空気の遮断の有無)を制御する。
発声補助装置100が動作検出部142及び状態検出部143の両方を備える場合、動作検出部142と状態検出部143とが1つの装置として構成されていてもよいし、別々の装置として構成されていてもよい。
マスク管151は、空気流出部150からの空気の流出量を変化させる。例えば、マスク管151は、空気流出部150として送入管130に設けられた穴を覆うスライドカバーとして構成される。マスク管151がスライドすることで、開口する穴の数又は大きさ、或いはそれら両方を変化させて、空気の流出量を変化させる。
図3の例の方が図2の場合よりも開口部分の合計面積が小さい。これにより、図3の例の方が図2の場合よりも空気の流出量が少ない。
疾病者の発話中にマスク管151が空気の流出量を変化させるようにしてもよい。これにより、疾病者は発話中に声の大きさを調整することができる。
発声補助装置100の試作機で、送入管130に空気流出部150を設けずに試運用したところ、送入管130に空気が流れている状態で空気の流れを停止させた場合、空気の流れを再開させても直ちにはリード160の振動が再開せず、声を発することができなくなる(リード160の振動による原音が生成されなくなる)という現象が見受けられた。ここでいう原音は、振動付与部(図1の例ではリード160)が生成する音である。
送入管130の空気の流れを停止させる場合として、疾病者が意図的に送入管130の先端を口腔内で舌等を使って塞ぐ場合や、口を閉じて発音する言葉である「ん」を発する場合が挙げられる。
これに対し、空気流出部150を設けておくことで、送入管130の先端が塞がれた場合でもリード160が振動しない状態になることを回避できる。
空気流出部150の穴の数及び形状は特定のものに限定されない。例えば、送入管130の長手方向に細長い1つの穴が設けられていてもよい。
発声補助装置100が、複数のリード160を備えるようにしてもよい。
図4は、複数のリード160の配置例を示す図である。図4の例では、送入管130が5つに分岐し、分岐した送入管130毎に音階の異なるリード160が設けられている。図4では、これら5つのリード160に符号160a~160eを付して区別している。
電磁弁161の開閉によって振動させるリード160を切り替えることで、疾病者が発する声の音階を変えることができる。電磁弁161は、切替部の例に該当する。
このように、発声補助装置100が、空気に与える振動の周波数が異なる複数のリード160と、複数のリード160のうち、送入管130がコンプレッサ110及び風船120から疾病者の口腔内へ送入する空気を経由させるリード160を切り替える電磁弁161とを備えるようにしてもよい。
このように、発声補助装置100が、空気に与える振動の周波数が異なる複数のリード160を備え、送入管130が、コンプレッサ110及び風船120が供給する空気を、複数のリード160の各々を経由して疾病者の口腔内に送入するようにしてもよい。
膨張検出センサ230は、風船120が所定程度以上に膨張したことを検出する。例えば、膨張検出センサ230として、接触を検知するセンサを風船120の周囲に設置しておく。コンプレッサ110からの空気で風船120が膨張して膨張検出センサ230に接触すると、膨張検出センサ230は風船120との接触を検知する。
図5は、支持部の構成の第1例を示す図である。図5に示す例で、支持部400は、ヘッドバンド410と耳当て部420とを備える。図5は、支持部400が使用者900に装着された状態の例を示している。
支持部400が送入管130を支持することで、使用者900は、送入管130を持つなど発声補助装置100を持つ必要が無く、いわゆるハンズフリー(Hands-free)になる。この点で、使用者900がメモを取るなどの作業をする際に、発声補助装置100が邪魔にならない。
あるいは、使用者900が支持部400の前後を反転させて使用可能となるように支持部400が構成されていることで、使用者900が、自らの左右の何れから送入管130を伸ばすか選択できるようにしてもよい。
送入菅本体131は、送入管130のうち先端部136以外の部分であり、コンプレッサ110及び風船120が供給する空気を、先端部136を介して疾病者の口腔内に送入する。
先端部136の材質としてポリプロピレンまたはシリコンを用いるようにしてもよいが、これらに限定されない。
伸縮部132は、例えば、直径が比較的大きい管に直径が比較的小さい管がスライド可能に送入されて構成されるなど、伸縮部132自らの長さを可変に構成された部分である。送入菅本体131が伸縮部132を備えることで、送入菅本体131の長さが可変であり、特に、送入菅本体131が支持部400に支持されている部分から先端部136までの長さが可変である。
使用者900は、伸縮部132の長さを調整することで、先端部136の位置を、先端部136の先端を口腔内に挿入して口を開閉するのに邪魔になりにくい位置に持ってくることができる。
遮蔽部430は、送入管130が使用者900の口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽する。
図9の例で、遮蔽部430は、送入管130の一部を他者から見えないように遮蔽している。特に、遮蔽部430は、送入管130が使用者900の口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽している。
これに対し遮蔽部430が、送入管130が使用者900の口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽することで、使用者900の抵抗感を低減させることができ、この点で、使用者900のプライバシーを守ることができる。
遮蔽部430の形状は、図8および図9に示すような送入管130の配置に応じた形状に限定されない。例えば、遮蔽部430が、フェイスマスク(フェイスガード)のように口元全体を覆う形状に構成されていてもよい。
図10は、遮蔽部430にマイクとスピーカとを設けた例を示す図である。図10の例で、遮蔽部430は、装着時に使用者900の口の前に来る部分にマイク441とスピーカ442とを備える。
図11は、可動式の遮蔽部430の例を示す図である。図11の例で、支持部400は、遮蔽部430および送入管130を角度可変に支持する。これにより、遮蔽部430および送入管130が可動式になっている。送入管130は遮蔽部430に固定されており、遮蔽部430と送入管130とは同時に動かされる。使用者900は、発声補助装置100を使用しないときに、図11の例のように遮蔽部430および送入管130を持ち上げて、顔(特に、口元)を隠さないようにすることができる。
図12は、先端部136を変形させた例を示す図である。図12の例では、蛇腹構造部137が折り曲げられることで、先端部136がコンパクトに折りたたまれている。これにより、使用者900が遮蔽部430を動かす際(特に、図11の例のように、遮蔽部430を頭のほうへ移動させる際)、先端部136が邪魔になりにくい。また、先端部136が使用者900の頭部に接しにくくなり、この点で、先端部136が使用者900に接して使用者900が不快に感じることを回避でき、また、先端部136の衛生を比較的保ちやすい。
図13は、先端部136を取り外された送入菅本体131の例を示す図である。図13の例のように、使用者900が送入菅本体131から先端部136を取り外しておくことで、」送入管130を持ち上げた際に、先端部136が使用者900の頭に接触することを回避できる。これにより、使用者900が遮蔽部430を動かす際(特に、図11の例のように、遮蔽部430を頭のほうへ移動させる際)、先端部136が邪魔になりにくい。また、先端部136が使用者900の頭部に接しなくなり、この点で、先端部136が使用者900に接して使用者900が不快に感じることを回避でき、また、先端部136の衛生を比較的保ちやすい。
図14は、ユーザ操作及び発声補助装置100の動作の例を示す図である。
図14の処理で、使用者は、主電源スイッチ220をONにして発声補助装置100を起動させる(シーケンスS101)。また、使用者は、送入管130の先端を口腔内へ挿入する(シーケンスS102)。
膨張検出センサ230が風船の膨張を検出していない場合(シーケンスS111:非検出)、コンプレッサ110は、風船120へ送風(空気を供給)する(シーケンスS112)。
一方、膨張検出センサ230が風船の膨張を検出した場合(シーケンスS111:検出)、コンプレッサ制御スイッチ240がコンプレッサ110を一時的に停止させ、コンプレッサ110は、風船120へ送風を一時的に停止する(シーケンスS113)。
シーケンスS113の後、シーケンスS111へ戻る。
また、使用者は、遮断制御スイッチ141に対して空気供給を要求するユーザ操作を行う(シーケンスS131)。このユーザ操作に従って、遮断制御部144が電磁弁140を開かせる(シーケンスS141)。
この状態で疾病者が口腔及び舌を動かすことで、例えば「おはよう」のように声を発することができる。
また、支持部400が使用者900の頭部に支持されて送入管を支持することで、使用者900は送入管130を持つなど発声補助装置100を持つ必要が無く使用者900の手の自由を確保することができる。例えば、使用者900がメモを取るなどの作業をする際に、発声補助装置100が邪魔にならない。
ここで、使用者900によっては、送入管130を口腔内に挿入した様子を他者に見られることに抵抗を感じることがある。これに対し遮蔽部430が、送入管130が使用者900の口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽することで、使用者900の抵抗感を低減させることができ、この点で、使用者900のプライバシーを守ることができる。
これにより、マイク441およびスピーカ442が無い場合よりも使用者900の声が増幅される。例えば、使用者900の声が小さく他者が聞き取りにくい場合、使用者900の声が増幅されることで、他者が使用者900の声を、より聞き取りやすくなる。
先端部136が送入菅本体131に着脱可能であることで、使用者900は、先端部136を取り換えることができ、これにより、発声補助装置100(特に、先端部136の部分)を清潔に保つことができる。
ここで、使用者900によっては、金属等の固い材質の管を口腔内に入れたときに違和感を覚える、あるいは、吐き気を催すなど、不快に感じることがある。これに対し、先端部136が送入菅本体131よりも柔らかい材質で構成されていることで、使用者900が先端部136を口腔内に入れたときに不快に感じにくいことが期待される。
また、先端部136が比較的柔らかい材質で構成されることで、使用者900に対する先端部136のフィット性を高めることができる。特に、使用者900が口を開閉する際に先端部136が邪魔になりにくい。
これにより、使用者900に対する先端部136のフィット性を高めることができる。特に、使用者900が口を開閉する際に先端部136が邪魔になりにくい。
送入菅本体131が伸縮部132を備えることで、送入菅本体131の長さが可変であり、特に、送入菅本体131が支持部400に支持されている部分から先端部136までの長さが可変である。使用者900は、伸縮部132の長さを調整することで、先端部136の位置を、先端部136の先端を口腔内に挿入して口を開閉するのに邪魔になりにくい位置に持ってくることができる。
これにより、送入管130が可動式になっている。使用者900は、発声補助装置100を使用しないときに、送入管130を持ち上げることができ、送入管130が邪魔にならない。
マスク管151が空気流出部150からの空気の流出量を変化させることで、空気の流出量の調整が容易になり、声の大きさの調整を容易に行うことができる。
疾病者の発話中にマスク管151が空気の流出量を変化させるようにしてもよい。これにより、疾病者は発話中に声の大きさを調整することができる。
このように複数のリード160を振動させることで、和音を生じさせることができる。発声補助装置100が疾病者に供給する音として和音を用いることで、音に重みをもたせることができ、また、より人間の声に近い音質を得ることができる。
このように振動させるリード160を切り替えることで、疾病者が発する声の音階を変えることができる。
疾病者が発話を意図していない場合、電磁弁140が電磁弁140自らを閉じて送入管130を流れる空気を遮断することで、疾病者の口腔内から音が聞こえることを解消できる。
これにより、使用者が遮断制御スイッチ141を操作しなくても、電磁弁140の開閉を制御することができる。
これにより、使用者が遮断制御スイッチ141を操作しなくても、電磁弁140の開閉を制御することができる。
図15は、実施形態に係る発声補助装置の構成の例を示す図である。図15に示す発声補助装置10は、空気供給部11と、送入管12と、振動付与部13と、空気流出部14と、支持部15とを備える。
かかる構成にて、空気供給部11は空気を供給する。送入管12は、空気供給部11が供給する空気を口腔内に送入する。振動付与部13は、送入管12が口腔内に送入する空気に振動を与える。空気流出部14は、送入管12に設けられて送入管12の内部から送入管12の外部かつ口腔の外部へ空気を流出させる。支持部15は、使用者の頭部に装着されて送入管12を支持する。
また、支持部15が使用者の頭部に支持されて送入管を支持することで、使用者は送入管12を持つなど発声補助装置10を持つ必要が無く使用者の手の自由を確保することができる。例えば、使用者900がメモを取るなどの作業をする際に、発声補助装置10が邪魔にならない。
空気を供給する空気供給部と、
前記空気供給部が供給する空気を使用者の口腔内に送入する送入管と、
前記送入管が前記口腔内に送入する前記空気に振動を与える振動付与部と、
前記送入管に設けられて前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ空気を流出させる空気流出部と、
前記使用者の頭部に装着されて前記送入管を支持する支持部と、
を備える発声補助装置。
前記送入管が前記口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽する遮蔽部
を備える、付記1に記載の発声補助装置。
前記使用者の声を採取するマイクと、
前記マイクが採取した前記使用者の声を出力するスピーカと、
を備える、付記1または付記2に記載の発声補助装置。
前記送入管は、
送入管本体と、
前記送入管本体に着脱可能に構成される先端管部と、
を備える、付記1から3の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記先端管部は、前記送入管本体よりも柔らかい材質で構成される、
付記4に記載の発声補助装置。
前記先端管部は、蛇腹構造を有して、前記先端管部の先端の向きを可変に構成される、
付記4または付記5に記載の発声補助装置。
前記送入管本体は、長さ可変に構成された伸縮部を備える、
付記4から6の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記支持部は、前記送入管を角度可変に支持する、
付記1から7の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記空気流出部からの空気の流出量を変化させる空気流出量調整部を備える
付記1から8の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記空気に与える振動の周波数が異なる複数の前記振動付与部を備え、
前記送入管は、前記空気供給部が供給する空気を、複数の前記振動付与部の各々を経由して前記口腔内に送入する
付記1から9の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記空気に与える振動の周波数が異なる複数の前記振動付与部と、
複数の前記振動付与部のうち、前記送入管が空気供給部から前記口腔内へ送入する空気を経由させる振動付与部を切り替える切替部と、
を備える付記1から10の何れか一つに記載の発声補助装置。
前記送入管を流れる空気を遮断する空気遮断部と、
前記空気遮断部による前記空気の遮断の有無を制御する遮断制御部と、
を備える付記1から11の何れか一つに記載の発声補助装置。
使用者の動作を検出する動作検出部を備え、
前記遮断制御部は、前記使用者の動作の検出結果に基づいて、前記空気の遮断の有無を制御する、
付記12に記載の発声補助装置。
使用者の身体の物理的状態を検出する状態検出部を備え、
前記遮断制御部は、前記使用者の身体の物理的状態の検出結果に基づいて、前記空気の遮断の有無を制御する、
付記12に記載の発声補助装置。
110 コンプレッサ
120 風船
130 送入管
140 電磁弁
141 遮断制御スイッチ
142 動作検出部
143 状態検出部
144 遮断制御部
150 空気流出部
151 マスク管
160 リード
210 電源
220 主電源スイッチ
230 膨張検出センサ
240 コンプレッサ制御スイッチ
300 筐体
400 支持部
410 ヘッドバンド
420 耳当て部
430 遮蔽部
431 穴開き部
441 マイク
442 スピーカ
Claims (9)
- 空気を供給する空気供給部と、
前記空気供給部が供給する空気を使用者の口腔内に送入する送入管と、
前記送入管が前記口腔内に送入する前記空気に振動を与える振動付与部と、
前記送入管に穴が設けられて構成され、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ空気を流出させる空気流出部と、
前記送入管に設けられた穴を覆うスライドカバーをスライドさせることで、前記空気流出部からの空気の流出量を変化させる空気流出量調整部と、
前記使用者の頭部に装着されて前記送入管を支持する支持部と、
を備える発声補助装置。 - 前記送入管が前記口腔内に挿入される部分を、他者から見えないように遮蔽する遮蔽部 を備える、請求項1に記載の発声補助装置。
- 前記遮蔽部のうち前記使用者の口の前に来る部分に設けられて、前記使用者の声を採取するマイクと、
前記遮蔽部のうち前記使用者の口の前に来る部分に設けられて、前記マイクが採取した前記使用者の声を出力するスピーカと、
を備える、請求項2に記載の発声補助装置。 - 前記送入管は前記遮蔽部に固定されており、
前記支持部は、前記送入管と前記遮蔽部とを同時に角度可変に支持する、
請求項2または請求項3に記載の発声補助装置。 - 前記送入管は、
送入管本体と、
前記送入管本体に着脱可能に構成される先端管部と、
を備える、請求項1から4の何れか一項に記載の発声補助装置。 - 前記先端管部は、前記送入管本体よりも柔らかい材質で構成される、
請求項5に記載の発声補助装置。 - 前記先端管部は、蛇腹構造を有して、前記先端管部の先端の向きを可変に構成される、 請求項5または請求項6に記載の発声補助装置。
- 前記送入管本体は、長さ可変に構成された伸縮部を備える、
請求項5から7の何れか一項に記載の発声補助装置。 - 前記空気に与える振動の周波数が異なる複数の前記振動付与部を備え、
前記送入管は、前記空気供給部が供給する空気を、複数の前記振動付与部の各々を経由して前記口腔内に送入する
請求項1から8の何れか一項に記載の発声補助装置。
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