JPH0326048B2 - - Google Patents

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JPH0326048B2
JPH0326048B2 JP57052197A JP5219782A JPH0326048B2 JP H0326048 B2 JPH0326048 B2 JP H0326048B2 JP 57052197 A JP57052197 A JP 57052197A JP 5219782 A JP5219782 A JP 5219782A JP H0326048 B2 JPH0326048 B2 JP H0326048B2
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JP
Japan
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speaker
larynx
oral
intraoral
tongue
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JP57052197A
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JPS57196973A (en
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Katsutsu Fuiritsupu
Esu Burenman Henrii
Deii Roorii Ruisu
Shuwarutsu Harorudo
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TOOMASU JEFUAASON UNIV
Original Assignee
TOOMASU JEFUAASON UNIV
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Publication date
Application filed by TOOMASU JEFUAASON UNIV filed Critical TOOMASU JEFUAASON UNIV
Publication of JPS57196973A publication Critical patent/JPS57196973A/ja
Publication of JPH0326048B2 publication Critical patent/JPH0326048B2/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/20Epiglottis; Larynxes; Tracheae combined with larynxes or for use therewith
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
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    • A61F2002/206Speech aids with external actuators, e.g. electrical larynxes

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  • Otolaryngology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、喉頭を切除した患者により使用さ
れる音声生成用補綴装置を用いた人工喉頭に関す
る。 従来、喉頭切除患者が会話をできるようにする
ための種々の装置が提案されている。この種の装
置として、発声可能に調整されたピツチもしくは
音調を生成する機械的もしくは電子機械的な装置
がある。ラリンゴスコープ(The Laryngoscope
頁677〜689、1974)誌の“喉頭切除後のリハビリ
テーシヨンにおける人工喉頭装置”を題目とする
リチヤード・エル・グーデ氏の論文中に、基本的
に携帯無線式および携帯口腔式の2つの人工喉頭
が開示されている。携帯無線式喉頭は、声を生成
するために首部に取り付けられ、バツテリ電源型
の把持式の電子振動装置である。この種の携帯無
線式装置は商業的に可成り成功したものであつた
が、これ等は、喋つている間把持して首に支えて
いなければならず、言葉は“電子”音調であり、
首から不用意な音が漏洩したり、バツテリを交換
する必要があり、また、振動音を効率良く伝送す
るように首に取り付けることが要求される。上記
携帯口腔式装置は電子式もしくは気圧式の装置で
あり、音がチユーブを介して口に入るものであ
る。そのような装置は声高な音を生成し、かつ、
携帯無線式装置を使用できない厚い首組織を有す
る患者により手術後の初期に使用されるものでは
あるが、この携帯口腔式装置は、使用しているこ
とが認知され、口腔内に取り付けることが要求さ
れ、かつ、唾液により妨害され易い。さらには、
この携帯口腔式装置は、舌および口唇の近くに配
置するものであるために明瞭に喋ることが妨げら
れ、したがつて、上述の携帯無線式装置により生
成される言葉よりも音質の点で劣つている。 人工喉頭の全ての構成部品を口内の補綴部材中
に装填することは、長年の念願とされてきた。た
とえば、米国特許第2862209号、第1欄、第61行
乃至64行に見られるように、不幸にも、従来技術
では、完全な口内式装置を開示することに失敗し
ている: “口内式”装置とされる最初のものに、“テー
ト喉頭”がある。最早、製作されてはいないが、
1974年のグーデによる文献に記載されているよう
に、テート喉頭は、患者の義歯もしくは歯補綴器
に取り付けられる口内イヤホーンと、外部電源
と、外部発振器と、外部オン・オフスイツチとで
構成されたものである。このテート装置において
は、上記口内イヤホーンは、口腔外部の上述した
各外部構成部材と結線されている。このテート装
置によつて発生される音声は、他の種々の携帯口
腔式装置によるよりも可成り良好なものではある
が、使用者の口から外へ出るワイヤが見えるた
め、このテート装置は、ほとんどの喉頭切除患者
に適用し難いものであつた。携帯口腔式装置に対
しても同様で、米国特許第2862209号を参照のこ
と。 ピツチラー氏は、ポケツト発振器が駆動する首
に巻回された1次コイルから口内イヤホーンと共
働するようにした口内2次コイルに音声を伝送す
るようにしたワイヤレス式誘導装置を提案して、
携帯口腔式結線を省略するようにした。しかしな
がら、ピツチラー式装置はいまだかつて市場に出
回つていないことが明らかである。上述のグーデ
による文献を参照のこと。 上述のピツチラー装置を改良するために、グー
デ氏は、義歯あるいは歯補綴器内に装着可能にし
た超小型のパルス発生器により、小型でかつ耐水
性を有する低インピーダンスの改良された挿入イ
ヤホーンを駆動することを提案している。ポケツ
トに携帯型の出力780mWのバツテリで成る再充
電可能な15Vのバツテリパツクを用いて、握持さ
れた外部無線周波発生器を100KHzで駆動するこ
とにより、パルス発生器に電力を供給する。送信
機が頬に保持されたとき、送信コイルは、義歯内
の超小型の同調受信コイルから約1.5cmのところ
に横たわつている。 普通の義歯もしくは補綴部材内に封入された受
信器/スピーカと、患者の衣服に装着された外部
送信器とで構成されるワイヤレス電子式喉頭が、
ツビツトマン等(Zwitman et al)によつて提案
されている。これについて、ツビツトマン等によ
る“喉頭切除患者用の口内電子式喉頭の開発およ
び試験”ジヤーナル オブ スピーチ アンド
ヒアリング デイスオーダーズ(Journal of
Speech And Hearing Disorders)XL111、263
−269(5月、1978)を参照のこと。ツビツトマン
等の装置においては、厚さ1ミリメートルの受信
器は、義歯内の中央に収納されるとともに、送信
器から入来する微分パルスを摘出する受信コイル
で取り囲まれている。この信号は増幅され、この
増幅された信号は2安定マルチバイブレータ回路
の状態を変化するとともに、単安定マルチバイブ
レータを作動するのに用いられる。この単安定マ
ルチバイブレータは、繰り返し率(基本周波数)
70Hzで発振を開始して、可聴ブザー音(バズ)を
発生する。電流は、明瞭な声を発生しかつバツテ
リの寿命を保存するのに充分である0.3msec間だ
け受信器を流れる。プラスチツク製のチユーブが
ツビツトマン等の装置のスピーカに取り付けられ
ており、このチユーブは、口蓋の中央線に沿つて
ほぼ中間部を僅かに上向き状態にして、義歯の補
綴部材の反対側の短絡点まで延在している。この
チユーブは、音を口腔の後方領域に伝播して最大
に共鳴するように、かつ舌がスピーカ部材を閉塞
するのを阻止するようにされている。受信器/ス
ピーカに、連続して5時間給電できるように、2
つの再充電式バツテリが用いられている。ツビツ
トマン等は、起動出力電流は僅かなものであるか
ら、当該装置を間欠的に使用するようにすれば、
再充電しなくても一日の間は、該装置を動作する
ことができるとの報告をしている。 以下の文献、即ち、“改良された口内式電子喉
頭”、マクラエ等(McRae et al)、アーチヴ
エス オブ オートラリンゴロジー(Archives
of otolaryngology)105:360−361、1979、およ
び、“ワイヤレス制御口内式電子喉頭”ノール等
(Knorr ef al)、ジヤーナル オブ バイオエン
ジニアリング(Journal of Bioengineering)
1:165−171、1977に、他の口内式電子喉頭の構
成が開示されている。 最近、ケンニース・スターン氏の業績による自
己包括式口内人工喉頭が提案されており、スター
ン氏が記載した回路が脚光をあびている。この回
路は、5ステージバイナリカウンタに対して、ク
ロツクとして用いられる周波数125Hzの矩形波を
発生する。上記カウンタの出力は、排他的一論理
和回路を経てさらに増幅され、さらに、この増幅
信号は、バズを生起すべくスピーカを駆動するの
に用いられる。双方向スイツチを用いることによ
り、ほとんどの回路には給電されないのでバツテ
リの寿命を延長する。 スターン氏は、電力制御用に舌作動スイツチ
(舌で作動されるスイツチ)を用いるとともに、
ピツチの変化分に追従して出力の周波数を変化さ
せるようにした口内に装着されるスピーカを用い
ることが好ましいと提案している。しかしなが
ら、スターン氏は、これ等の構成部分の製作に失
敗している。 上述したように、既に、完全な自己包括型の口
内人工喉頭とするのが望ましいことの認識はされ
てはいる。それにもかかわらず、再充電すること
なく長期間作動させることができるとともに、明
瞭な可聴音声を発生するのに便利な、簡単かつ口
内舌制御式喉頭を得ることが切望されている。 この発明の目的は、新規でかつ完全な自己包括
型の口内人工喉頭を提供することにある。 この発明の他の目的は、完全に舌で制御できる
ようにした口内喉頭を提供することにある。 この発明の人工喉頭は、スピーカ112を備え
た口腔内補綴器100を有する人工喉頭であつ
て、口腔内補綴器100は電源118、信号発生
器200、口腔内で音響エネルギーを増幅すると
ともに口内に含まれる液体からスピーカ112を
防護するスピーカ防護手段を有する音響増幅手段
110、口腔内スイツチ114,116とを備
え、上記構成部品のすべてを包囲した成形材料に
て被装着者の口蓋に装着可能な形態に形成され、
上記口腔内補綴器100が被装着者の口蓋に装着
された場合、口腔内に設けられた口腔内スイツチ
は上記スピーカの起動、停止を制御するように被
装着者の舌で操作可能に構成されていることを特
徴とする。 この発明の好ましい実施例においては、電源、
舌作動制御器、節電信号発生回路、オーデイオ増
幅器、口内スピーカ、および、該スピーカの出力
に同調された音響増幅器を備えている。節電信号
発生回路は、上記スピーカに“オーデイオフリツ
カ(audio flicker)”を生じさせるように高度に
増幅した信号を生成するように設計されている。
好ましい実施例においては、舌作動制御器は、口
腔内に設置され、舌で触れることによりオン・オ
フする複数の接点を備え、当該人工喉頭を作動ま
たは不作動とする。不慮の作動・不作動を防止す
るために、上記接点は、当該装置を所望に作動状
態あるいは不作動状態とするために、予め選定さ
れた期間、触れられなければならない。唾液もし
くは水でスピーカを閉塞しないように、音響ホー
ンの一端部にスピーカを設置しかつ該スピーカと
音響ホーンとの間に網を設置して該スピーカを包
囲し、いかなる液体も上記音響ホーンを通して良
い具合に通り抜けるようにして、該スピーカが液
体で妨害されるのを有効に防止するようになつて
いる。 喉頭切除患者は、この発明の装置を使用するに
は最小限度の僅かな訓練をおこなえばよく、か
つ、この装置は、長い期間、便利良く取り付けて
おくことができる。従来のものは口の外部の構成
部分と中継しなければならないという不都合があ
つたが、この発明の装置は、全体を口腔内に取り
付けることができ、かつ、外からは目で見えにく
いものである。間欠的に使用できるように、舌作
動制御器と新規な節電回路とを組み合せた独特の
構成とし、音響増幅度に同調するようにして、こ
の発明に係る装置を、以前におけるように、バツ
テリの取り代えとか再充電とかがおこなえたもの
よりもさらに長い時間使用できるようになつてい
る。 この発明のもう1つの実施例では、人工喉頭は
完全に封止されており、再充電可能なバツテリと
して自己包括型電源の再充電用の太陽電池を備え
ている。この実施例における人工喉頭では、電源
は非装着時に光源のもとにおくことによつて再充
電されるようになつている。 この発明の人工喉頭の実施例によれば、連続的
には1日当り推定3時間話すものとして、バツテ
リの取り代えもしくは再充電をすることなく、30
日間使用できるものである。 以下に、この発明の実施例を添付図面とともに
説明する。 第1図において、100は概括的に示す歯用の
補綴器で、この補綴器100は、一般に見られる
ように口蓋義歯もしくは有床義歯を備えている。 そのような補綴器は、口腔内で固定するための
手段、たとえば、第1図に示すように、歯用のワ
イヤ102,104および106等を備えてい
る。有床義歯の本体108は、公知の有床義歯
材、たとえば、アクリルポリマを用いて、被装着
時の口蓋にぴつたりと合うように形成されたもの
である。この本体108は、好ましい一実施例に
おける全ての電子構成部分を包囲するように、適
宜な形態に形成されるとともに、上述のスピーカ
によつて発生された音響エネルギーを増幅する適
宜な音響増幅手段の音響ホーン110を包含する
ようにモールドされている。第1図に示すよう
に、好ましい音響ホーン110はアーチ状とさ
れ、スピーカ112との接続部において最小径と
され、かつ上記補綴器100の後方端部において
終端110aが最大径とされている。この音響ホ
ーン110は、増幅作用を最大とするために、ス
ピーカ112との接続点ではほぼ円形とされ、そ
の端部110aに近づくにつれてほぼ楕円形とさ
れている。音響ホーン110の長さは、スピーカ
112によつて発生した音声の可聴音響出力が最
大となるように選定されている。同調(チユーニ
ング)処理においては、たとえば、後述するごと
く、好ましくは、所定の種々の周波数に対して最
大の振幅が得られるようになるまで、音響ホーン
の長さおよび形態を変化させることも含めて所望
の回路装置の適宜な試験過程が含まれるようにす
る。この発明の好ましい実施例においては、音響
ホーン110の音響的長さは、約1.50乃至2.75イ
ンチ(inches)間の寸法とし、さらに好ましく
は、約1.75乃至2.25インチ(inches)間の寸法と
する。 この発明に係る人工喉頭は、前方接点114も
しくは後方接点116と舌とを橋絡することによ
り制御される。さらに詳細に後述するように、こ
れ等の一組の接点のいずれか一方に接触すること
により、当該人工喉頭において完全な接地回路を
形成することができる。前方接点114と舌とが
橋絡されていると、当該人工喉頭によつて生成さ
れる音声が瞬時的に停止する休止制御をおこなえ
るようになつている。後方接点116は、予め定
められた時間、舌で触れることによりオン及びオ
フ制御をおこなうようになつている。後方接点1
16に対して舌を接触させる期間を適宜に長くす
ることにより、オン位置とオフ位置とにおけるあ
いまいな切換動作の発生を、有効に防止すること
ができる。音声回路の効率を高めることにより、
それだけ、バツテリ118として、低い電圧かつ
小さい電流の低出力電源を用いることができる。
第1図に示す実施例においては、これ等のバツテ
リ群は、完全に有床義歯の補綴器100内に封入
され、かつ、リチウム、酸化銀、あるいは、ニツ
ケルカドミウム製のものとされる。他の実施例に
おいても、そのようなバツテリで置換することが
できる。太陽電池120は、有床義歯内であつて
該補綴手段中の透明物質の領域に隣接して配設す
ることが好ましい。この発明に係る喉頭に流れる
電流は、当該喉頭を取り外して、該喉頭を白熱光
のような人工光源のもとに置くことにより基本的
には周期的に該喉頭を再充電するに都合がよいよ
うに、十分に小さい。スピーカ112が水もしく
は唾液により閉塞されないように特別な注意が払
われている。 スピーカ112から発せられた音声の振幅を大
きくすることに加えて、音響ホーン110は、ス
ピーカ112を口内に含まれる液体から防護する
のにも役立つ。この防護作用は、当該音響ホーン
の基端部にスピーカを配置することにより得ら
れ、さらには、スピーカの出力口に網122を配
設することによりさらに効果があるものにする。
この発明の発明者は、音響ホーン110内に唾液
もしくは水が入ることはあまり無く、スピーカか
ら音響ホーン110に導入される唾液は、網12
2により有効に遮蔽されることを見い出した。こ
の網122は、スピーカ112からホーン110
への音声の伝播の妨げとなるようなことはほとん
どない。 第1図に、太陽電池120、バツテリ118、
音声発生回路124、スピーカ112、網12
2、接点114と116、および音響ホーン11
0の代表的な配置例を示す。第2図に、さらにこ
の発明に係る人工喉頭の好ましい一例の作用に関
する情報を示す。第2図において、音声発生回路
およびスイツチング回路がさらに詳細に示され
る。説明の便宜上、バツテリ118と太陽電池1
20は、第2図、第3図には図示しない。第3図
は、第2図に概略的に図示された回路の詳細な回
路を示す。第3図には、第2図に図示された各ブ
ロツクに対応する各回路構成部分を点線で囲んで
同一の符号を付して示す。 第2図および第3図において、この発明に係る
音声発生回路は、信号発生器200と微分器20
2とを備えている。好ましい実施例においては、
矩形波信号発生器が用いられ、この信号発生器の
出力の微分された信号は、ほぼ零に近い値を有す
る期間で区分された複数のスパイクを有する。好
ましい実施例においては、矩形波信号発生器は、
0乃至20KHz間の周波数を有し、好ましくは、男
性用として60Hz、女性用として120Hzを有する信
号を発生する無安定マルチバイブレータを有す
る。この矩形波信号発生器の出力を微分すること
により得られた正・負のスパイク列の周波数およ
び最大振幅は、勿論、当該矩形波信号の周波数お
よびその振幅に応じたものとなつている。この微
分信号における各スパイク間でのほぼ零電圧に復
帰する期間は、音響的に解析するにも非常に短
く、このようにして、この出力信号が、オーデイ
オ増幅器212およびスピーカ112に入力され
て、当該喉頭から所定の音調の声を発生する際、
“オーデイオフリツカ”が生成される。このよう
にして、当該人工喉頭によつて生成された音声の
見かけの振幅および周波数は変らず、一方、デユ
ーテイサイクル、いいかえると、出力信号の電力
浪費が、実質的に低減される。デユーテイサイク
ル制御手段は、このオーデイオフリツカ効果を有
効に利用して、信号発生器の出力のデユーテイサ
イクルを低減するために用いられる。好ましい実
施例においては、信号発生器のデユーテイサイク
ルは、少なくとも10%以下、通常5%以下、最も
好ましくは約1.0%以下とされる。 人工喉頭の好ましい実施例は、さらに、舌で作
動される口内舌作動切換器を備えている。この口
内舌作動切換器は、当該口内舌作動切換器を作動
状態あるいは不作動状態にするためのオン・オフ
回路を備えている。この選択的な作動状態あるい
は不作動状態とする機能は、スイツチを閉じるタ
イミングをとるためのタイミング手段を設けるこ
とにより達成され、好ましい実施例では、後方接
点116を介して接地する構成により達成され
る。 好ましくは、接地は、舌によつて隣接する接点
間を橋絡することにより達成され、あるいは、単
一の接点に舌を触れることによりシステムの接地
として本体を利用することにより達成される。こ
の実施例においては、カウンタ204は、オン・
オフ用の後方接点116が設地されているときに
は、カウンタ204の出力(φ)に応じて計数動
作をおこなう一方、該後方接点116が接地され
ていないときには、計数動作が(第3図中の抵抗
R11を介して)禁止される。当該人工喉頭を作動
状態にするためには、カウンタ204が予め選定
された期間を計数してしまうまで、後方接点11
6に舌を触れ、そしてその後、出力パルスは微分
器202およびインバータ206に入力される。
インバータ206において、カウンタ204の出
力パルスは、2安定マルチバイブレータ(フリツ
プフロツプ)208に確実な出力を与えるように
微分されかつ逆変換され、該2安定マルチバイブ
レータ208は、“オン”位置とされる。このオ
ン位置にあるとき、2安定マルチバイブレータ2
08は、“アンド”ゲート210にハイレベル信
号を印加する。もし、前方の“休止(pause)”
接点114が接地されておらず、かつ、ハイレベ
ル信号が“アンド”ゲート210に印加されてお
れば、信号発生器200の微分出力は、高利得の
増幅器212とスピーカ112とを通過すること
になる。当該使用者がスピーカ112からの信号
を聞くと、その舌が後方接点116から離され、
2安定マルチバイブレータ208は、“オン”位
置のままとされる。 上述したように、前方接点114は、増幅器2
12とスピーカ112とを瞬時的に作動を解除す
るのに用いられる。通常の状態では、前方接点1
14は開とされ、そして、“アンド”ゲート21
0への信号は、(第3図中の抵抗R12を介して)
“H”とされて、2安定マルチバイブレータ20
8からの“H”信号と組み合わされ、信号発生器
202からの微分出力を、増幅器212およびス
ピーカ121に送出するようにされる。舌が前方
接点114に橋絡されると、その出力は“0”と
なり、よつて、“アンド”ゲート210は、いか
なる信号も増幅器およびスピーカに伝送するのを
阻止する。 この発明に係る切換装置は、使用者が熟練する
ことにより自然の会話にほぼ近い会話をおこなえ
るようになるものと予想される。この休止接点1
14は、文と文との間、あるいは、語と語との間
においても、いかなる音声の発生をも阻止するの
に利用できる。 第3図には、前記の第2図におけるブロツクに
対応した回路が示され、第2図中の各ブロツク回
路が、それぞれ、点線で囲んで示される。人工喉
頭の好ましい実施例を構成するために使用された
各構成部分は、次のとおりである:
【表】
【表】 当該技術分野における通常の技術者であれば、
周波数70および120Hzの信号発生器を上述の人工
喉頭用に選定すれば、他の周波数および/又は倍
周波とする場合には、それぞれの選択の調整がで
きることが容易に分かるであろう。同様にして、
バイナリカウンタIC2のピンQ7とQ8とに接続す
れば、前述したようにオン・オフ時間を、2秒と
4秒とにすることができる。ピンQ1乃至Q14のう
ちのピンとの接続態様を組み合せることにより、
速度を低く、あるいは、当該好ましい実施例の装
置オン・オフ時間を相対的に他の値に変更するこ
とができる。 上述したように、口蓋の空間内に、音響エネル
ギー増幅用の音響増幅手段を設けることが好まし
い。さらには、最大に増幅するために、音響増幅
手段を音声源と同調させることが望ましい。この
ようにして、この発明に係る人工喉頭用として好
ましい型式のスピーカの出力を増幅するために、
ホーンの効果を明らかにすべく種々の試験をおこ
なつた。この一連の試験において、BK1610スピ
ーカの出力が音響ホーンに与えられるようにし
た。音響ホーンからの出力は、同様のBK1610ス
ピーカの出力と比較され、音声が、スコツト型
451(所定に較正された)の音声メータを用いて計
測された。80Hzにおいて、音響ホーンを具備した
スピーカは57デシベルトーンを出力したのに対
し、音響ホーンを具備しないスピーカの出力は51
デイベルトーンであつた。120Hzにおいて、音響
ホーンを具備しているときには出力を60デシベル
とすることができたのに対し、音響ホーンを具備
していないときには、出力は53デシベルであつ
た。周波数が80Hzを120Hzとする混合した入力と
した場合、音響ホーンを具備しているときには、
出力を62デシベルとすることができたのに対し、
音響ホーンを具備していないときには出力は54デ
シベルであつた。このような相違は非常に重要な
ことである。差が6デシベルあると圧力レベルに
おいて2倍の差があり、差が10デシベルあると、
音声の強さにおいて2倍もの差があることにな
る。 さらに、音響ホーンの長さを変化させた場合の
効果を調べるために、BK1610スピーカに、1
1/2Vで給電する回路を用いて、理想的な長さを
定めるべくある実験がおこなわれた。上記スピー
カは、音声レベルメータのダイヤフラムから種々
の距離をもつて離間するように設置され、音響ホ
ーンの理想的長さが確認された。周囲音声は、
“無信号”状態のもとで40デシベルであつた。3/4
インチ乃至91/4インチ間の長さにおいて試験し
たところ、1 3/4インチおよび2インチの長さに
おいて、最大値98デシベルが得られた。この試験
結果を表に示す。 表 デシベル ホーン長 95 9.25 | | 95 7.5 96 7.25 | | 96 5.5 95 5.0 94 4.75 | | 94 4.0 95 3.75 | | 95 3.0 96 2.75 96 2.5 97 2.25 98 2.0 98 1.75 96+ 1.5 95 1.25 95 1.0 94 1.75 上記表における結果は真直角円筒状音響ホー
ンを用いて得られたものであるが、上述した実験
は、弓形楕円状の音響ホーンをも用いて繰り返し
おこなわれ、可成りの結果が得られた。さらに、
上述した実験においてスピーカを駆動するために
用いられた回路は、初期の原型(プロトタイプ)
回路であつて、いかなるデユーテイ制御手段をも
具備することのできないものであつたことに注意
すべきである。 当該技術分野における通常の技術者であれば、
好ましい実施例の装置における電圧を変化するこ
とにより、音声強さの点で異なつた結果が得られ
ることを予想し得るであろう。この発明に係る好
ましい実施例の回路を用いた場合、増幅器212
における抵抗R10を種々の値に変化させることに
より、約91乃至111デシベル間のデシベル値の出
力を得られることが分るであろう。下記する表
は、当該装置の“オン”および“オフ”状態にお
ける出力電流と、抵抗R10の種々の抵抗値に対す
るデシベル出力との関係を表わす情報を示す。
【表】
【表】 上記表から分るように、所望の音声出力およ
び出力電流に応じて、増幅器の抵抗R10を変化さ
せることにより、この発明に係る好ましい実施例
の喉頭に見合つた出力を得ることができる。 一方、上記のごとく、種々の個別の電子構成部
品が記載されてはいるが、当該技術分野における
通常の技術者があれば、上述したほとんどの回路
構成部分を単一の半導体チツプに含ませることが
でき、そのようなチツプがこの発明に係る好まし
い実施例を構成するのに適していることを簡単に
予想できるであろう。 以上のようにこの発明は、従来技術の人工喉頭
の種々の欠点を解消し全構成部分を口内に収納で
きかつ舌で作動を制御できる使用に便利な且つ、
高い効率の全自己包括型の人工喉頭を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の好ましい一実施例の人工
喉頭の構成を図解で示す図、第2図は、この発明
の好ましい一実施例の人工喉頭のブロツク図、第
3図は、第2図の人工喉頭の電気回路図である。 100……補綴器、102,104,106…
…ワイヤ、108……有床義歯の本体、110…
…音響ホーン、112……スピーカ、114……
前方接点、116……後方接点、118……バツ
テリ、120……太陽電池、122……網、12
4……音声発生回路、200……信号発生器、2
02……微分器、204……カウンタ、206…
…インバータ、208……2安定マルチバイブレ
ータ、210……アンドゲート、212……オー
デイオ増幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 スピーカ112を備えた口腔内補綴器100
    を有する人工喉頭であつて、口腔内補綴器100
    は電源118、信号発生器200、口腔内で音響
    エネルギーを増幅するとともに口内に含まれる液
    体からスピーカ112を防護するスピーカ防護手
    段を有する音響増幅手段110、口腔内スイツチ
    114,116を備え、上記構成部品のすべてを
    包囲した成形材料にて被装着者の口蓋に装着可能
    な形態に形成され、上記口腔内補綴器100が被
    装着者の口蓋に装着された場合、口腔内に設けら
    れた口腔内スイツチ114,116はスピーカ1
    12の起動、停止を制御するように被装着者の舌
    で操作可能に構成されていることを特徴とする人
    工喉頭。
JP57052197A 1981-03-30 1982-03-30 Artifical larynx Granted JPS57196973A (en)

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US06/249,140 US4473905A (en) 1981-03-30 1981-03-30 Artificial larynx

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EP (1) EP0061702B1 (ja)
JP (1) JPS57196973A (ja)
AT (1) ATE20431T1 (ja)
AU (1) AU553921B2 (ja)
DE (1) DE3271739D1 (ja)
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