JPH11500284A

JPH11500284A - ヒトの乳様突起をシュミレートする装置及び方法

Info

Publication number: JPH11500284A
Application number: JP8525129A
Authority: JP
Inventors: デイヴィス，ラリー・ジェイ
Original assignee: ラーソン−デイヴィス・インコーポレーテッド
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1999-01-06
Also published as: EP0809837A1; AU4868196A; WO1996025727A1; US5624377A; CA2212739A1

Abstract

(57)【要約】ヒトの乳様突起をシュミレートする装置及び方法が開示されている。該装置は、質量と、弾力性と、ヒトの頭蓋骨及び該頭蓋骨を覆う皮膚のインピーダンスを従来のテスト装置よりもより厳密に再現するに十分な減衰手段（１１８）とを有する隔膜（１１０）を含む。好ましい実施形態において、該方法は、隔膜（１１０）を人工耳（１２４）の中央開口部（１２０）上に位置づける工程と、隔膜（１１０）の頂部上に骨導聴覚装置(hearing device)（１５８）を位置づける工程と、を含む。上記中央開口部（１２０）の下に配置されたマイクロフォン（１７０）は、振動により発生した音を計測する。これらの計測値は、骨導聴覚装置(hearing device)（１５８）が正確に機能しているか否かの表示となる。当該装置及び方法は、従来の装置及び方法に比べて、容易に使用でき、廉価であるだけでなく、従来の装置及び方法よりも優れて正確ではないにしても同様の正確性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】ヒトの乳様突起をシュミレートする装置及び方法発明の背景本発明は、ヒトの乳様突起をシュミレートする装置及び方法に関し、特に、補聴器がヒトの乳様突起により与えられるインピーダンスを越えるとして容認された基準に適合することを保証するため、骨導タイプの補聴器及び骨導テスト装置をテストする装置及び方法に関する。補聴器及び関連する装置の分野における当業者には、ヒトの乳様突起（又はヒトの頭蓋内の他の骨）及びその上に設けられている皮膚のインピーダンスを越える骨導聴覚装置（heanng device）の能力を計測するための再現可能な基準（re- producible standard）を開発することに対する切実な必要性があることがよく知られている。加えて、当業者は、現在適切である均一な基準（uniform standa rds）に追従していることを保証するために用いられるであろう装置に対する切実な必要性があることも認めるであろう。多くの聴力障害者は、中耳の部分が損傷を受けているか、あるいは単純な音の増幅が聞き取れるほどに十分ではないのである。この問題を解決するために、骨導聴覚装置（hearing device）は、乳様突起又は他の頭蓋骨を介して内耳に振動を伝達することにより、基本的に中耳の機能をバイパスする。ゆえに、骨導聴覚装置（hearing device）は、典型的には、頭蓋骨を振動させることにより聴覚作用を作り出す電気機械的トランスデューサーである。これは、典型的には、骨導聴覚装置(hearing device)をユーザーの耳の後ろに置き、乳様突起を覆っている皮膚の上に骨導聴覚装置（hearing device）の振動要素を置くことにより行われる。音波は、振動力に変換されて、皮膚に与えられる。振動は、皮膚及び乳様突起を通って伝わり、健聴者の内耳での振動の受け取りと同様の態様にて内耳に受け取られる。骨導聴覚装置（hearing device）が正確に作動しているか否かを決定するために、装置の計測基準並びに基準を実行するテスト機構を確立することが必要である。加えて、かような基準及び機構は、ヒトの乳様突起をテストして、振動力に正常に応答して機能するかを決定するために用いることができる。それぞれについて、いくつかのアプローチがなされている。米国特許第３，０１９，３０７号明細書には、骨導レシーバー計測のための再現可能な基準を計測するための装置が提案されている。この装置に用いられた基準は（The standard to which the device is drawn）、国立標準局の結果であって、Jonal Acoustical Society１９５５年１１月号に詳細に記載されていたものである。基準に対する平均的な乳様突起上で用いる補聴器をテストするために提案された機械の電気等価回路ダイアグラムは、図１Ａに示されている。図１Ａにおいて、ヒトの頭部に対して位置づけられた骨導レシーバの表示は、レシーバにより振動を与えられた皮膚と骨との質量を表す指標ｍと、皮膚による粘度減衰を表す抵抗器ｒと、コンプライアンスすなわち皮膚の弾性を表すコンデンサー１／ｋを含む。この回路を実行するために、かなり複雑で、高価で、嵩高い機械が用いられていた。この機械の一実施例の断面図を図１Ｂに示す。骨導振動機（１４）は、１以上のアーム（１６）により支持されているマグネシウム盤（１０）の上に置かれている。骨導振動機が作動すると、力は、ピストンブロック（２２）を通して伝えられ、加速度計（５０）により計測される。皮膚をシュミレートするためにマグネシウム盤（１０）の減衰は、マグネシウム盤及びピストン（３０）の間の空間（３２）により与えられる。追加的な研究がなされ、理想的な平均な頭蓋骨（乳様突起又は他のもののいずれか）のための機械的インピーダンスの値は、１９７０年以前に国際標準化機構（ＩＳＯ）により創設され、ＡＮＡＩＳ３．１３−１９７２（Ｒ−１９７７）、（聴力測定骨振動計の較正のための人工頭蓋骨のアメリカンナショナルスタンダード）及びＩＥＣ公報３７３（１９７１）に組み込まれた。理想的な人工頭蓋骨の適当な等価回路は、図１Ｃに示されている。ここで、ｍは０．７７×１０^-3 kgの質量であり、ｒは１９．３Nsm^-1であり、ｋは２．２５×１０⁵Nm^-1である。等価回路の目標は、表１に示すような平均的な頭蓋骨のインピーダンスを表すことができるテスト装置を提供することにあった。ＡＮＡＩＳ３．１３−１９８７にて、テスト周波数として８ｋＨｚを印加した。しかしながら、ＡＮＡＩＳ３．２６−１９８１において、閉鎖公差内でインピーダンス値に適合し得る市販品はなく、インピーダンス値に適合させようとした装置のいくつかは互いに矛盾していたことに留意すべきだ。その理由は、選りずぐりのテスト装置であるタイプ４９３０人工乳様突起は入手可能な最も正確な装置であったことは明らかで、ＡＮＳＩＳ３．２６−１９８１付表に示された基準に適合する入手可能なテスト装置がなかったからである。部分断面図が図１Ｄに示されている。該装置は、ブチルゴムのカバー（６２）とネオプレン盤（６４）との間にサンドイッチされた荷重体(loading mass)（６０）を含む。ブチルゴムのカバーとネオプレン盤とは、ガイドピン（６８）とセラミック盤（７０）とアウトプット（７４）に連結されている中央の電極（７２）との上に位置づけられたドーム状のベース（６６）の上に置かれている。慣性質量（７６）もまた設けられている。当業者には、この装置はなじみのあるものとなるであろう。この装置は、比較的高価で、較正が困難である。正確な結果を保証するために、多くのスプリングを調節しなければならない。これらの因子ゆえに、多くの聴覚専門家は、骨導聴覚装置(hearing device)の伝達テスト用の装置を購入しない。むしろ、彼らは、人工耳、聴覚テストに使用されるイヤホーンを較正するための装置を購入するだけである。人工耳の側面断面図が図１Ｅに示されている。人工耳は、国際的に認容された仕様に基づいて製作され、一端部に開口部（８２）を有する概して円筒状のハウジング（８０）を含む。小さなベントホール（８４）が、精密なマイクロフォン（８８）のコードを受け入れるためのホール（８６）と共に、ハウジング内に設けられている。開口部（８２）とマイクロフォン（８）との間の空隙の体積は、ヒトの耳内の空気の平均体積である６cm³である。人工耳の広範な入手可能性及び人工の乳様突起よりも遥かに廉価であるという事実ゆえに、人工耳を骨導聴覚装置(heanng device)のテストのために用いることを可能とする装置及び方法を見いだすことは有利である。加えて、もしかような装置及び方法が、ヒトの乳様突起のインピーダンスを表す点において従来の装置と同じくらい又は従来の装置よりも正確であれば有利である。発明の目的及び概要本発明の目的は、骨導聴覚装置(hearing device)をテストするための装置及び方法を提供することにある。本発明の別の目的は、現在入手可能なテスト装置よりも廉価な上記装置及び方法を提供することにある。さらに本発明の別の目的は、現在入手可能なテスト装置よりも正確な上記装置及び方法を提供することにある。またさらに本発明の別の目的は、現在入手可能なテスト装置よりも使いやすい上記装置及び方法を提供することにある。本発明の上記目的及び他の目的は、ヒトの乳様突起をシュミレートするための装置及び方法の特に図示された実施形態において認められる。ヒトの乳様突起をシュミレートするための装置は、表１に示すような平均的ヒトの乳様突起を示す機械的インピーダンスを有する隔膜(diaphram)を含む。該隔膜は、中央部分及び該中央部分から延びる周縁フランジを有し、これらは、隔膜の質量及び剛性に基づく、骨導トランスデューサーにより発生する力などの振動力に対する所望のリアクタンス及び抵抗を与えるような形状及び組成に構成されており、ヒトの乳様突起骨のインピーダンスをシュミレートする。好ましい実施形態において、該方法は、人工耳の開口部上に隔膜を置く工程と、隔膜の反対側に骨導トランスデューサーを置く工程と、を含む。５．４Ｎの錘が骨導トランスデューサーに対して置かれ、現実に使用されている骨導聴覚装置 (hearing device)をシュミレートする。骨導トランスデューサーは、表１に示すように選択された周波数でテストされる。人工耳内のマイクロフォンにより得られる読みとり値は、従来入手可能であったものよりもより正確な読みとり値を与える。人工耳を使用することにより、ほぼ全ての聴覚学者により所有されている装置でも同様となる。本発明の別の特徴によれば、シュミレートされた乳様突起のインピーダンスは、レーザー及び／又は位置センサーの使用によるなどの他の方法においてモニターされて、骨導トランスデューサーの有効性を決定する。本発明の別の特徴によれば、人工耳以外の装置は、骨導トランスデューサーの有効性を決定するために、隔膜と共に用いることができる。図面の簡単な説明本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面と以下の詳細な説明とを参酌することにより明らかになるであろう。ここで、図１Ａは、従来技術の教示による骨導聴覚装置(hearing device)をテストするための装置の電気等価回路を示す。図１Ｂは、従来の骨導聴覚装置(hearing device)をテストするための装置の側面断面図を示す。図１Ｃは、骨導聴覚装置(hearing device)を較正するための人工頭蓋骨用のアメリカンナショナルスタンダードに適当な等価回路を示す。図１Ｄは、骨導聴覚装置(hearing device)をテストするための他の従来の装置の側面一部断面図を示す。図１Ｅは、聴力損失をテストするために用いられるイヤホンを較正するために典型的に用いられており、骨導聴覚装置(hearing device)を較正するために本発明のシュミレートされたヒトの乳様突起と共に用いることができる従来の人工耳を示す。図２は、本発明の原理に従って製作された隔膜の斜視図を示す。図３は、図１Ｅに示すような慣用の人工耳に配置された図２の隔膜及び人工耳に隣接した適所に隔膜を保持するための複数の支持部材の側面断面図を示す。図４は、本発明の原理に従って製作された好ましい実施形態を示す別の隔膜の側面断面図を示す。図５は、アメリカンナショナルスタンダードに従う人工の乳様突起の理想的な応答並びに図１Ｄに示した従来の装置及び図４に示す本発明の実施形態における現実の応答を表すグラフを示す。図６は、本発明の原理に従って製作された別の隔膜の断面図を示す。図７は、本発明を実施するための別の方法を示す。詳細な説明本発明の種々の要素が符号によって示され、当業者が実施可能な程度に記載された図面を参照しながら、本発明を説明する。図２を参照すれば、概して１１０で表示されている隔膜が示されている。隔膜１１０は、補剛プレート１１４と、好ましくは補剛プレートに接着的に取り付けられている減衰層１１８と、からなる。ヒトの乳様突起及び乳様突起を覆う皮膚を正確にシュミレートするために、テスト装置は、表１に示すような平均的な人にみられるインピーダンスに対応するインピーダンス（リアクタンス及び抵抗）を達成するために相互関係にある弾力性、減衰性及び質量を有していることが必要である。テスト装置を作る物質はさほど重要ではない。むしろ、重要なことは、テスト装置が科学的な研究によって決定された基準に適合するインピーダンス特性を有することである。すなわち、質量、弾力性及び減衰性は、平均的な乳様突起と同様のインピーダンス（リアクタンス及び抵抗）を与えるために一体に形成されなければならない。理想的な応答範囲及び本発明の一実施形態並びに従来の装置により与えられる応答範囲を表すグラフは図５に示されており、以下に詳細に説明される。ヒトの乳様突起をシュミレートするための従来の試みは、むしろ単純な第２のオーダーシステム(simple second order system)である他の構造体に作用する複雑な構造体を含んでいた。これに対して、本発明のシュミレートされた乳様突起は、単純な第２のオーダーシステム(sinple,second order system)すなわち隔膜１１０を備える。典型的には、隔膜の補剛プレート１１４は、アルミニウムなどの金属から作られ、減衰層は、ネオプレンなどの公知の密度を有する合成ゴム様の材料から作られるであろう。しかしながら、本開示に照らして、当業者には、補剛プレート１１４及び減衰層１１８が正確な弾力性、質量及び減衰特性を有している限り、隔膜の材料は重要ではないことが認められるであろう。以下に記載するように、補剛プレート１１４及び減衰層１１８は、複合体(composite)などの単一の材料から形成することさえできる。図２に示す実施形態において、補剛プレート１１４は、約０．５〜１グラムの範囲、好ましくは約０．７７グラムの質量を有するアルミニウム盤である。補剛プレートの形状は、インピーダンスの成分が適合する限り、重要ではない。補剛プレートを作る適当な材料としては、例えば、マグネシウム、グラファイト複合体(graphaite composite)、プラスチック、ベリリウム、ステンレススチール、モネル(monel)及びアルミニウムを挙げることができる。同様に、減衰層は０．１〜３グラムの質量を有し、概して盤形状であるが、他の形状でもよい。減衰層を作る材料としては、ネオプレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、ビニル、及び他の粘弾性ポリマー（発泡でも発泡でなくてもよい）などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。典型的には、補剛プレート１１４は、約１．５〜３インチの範囲の直径を有し、約０．０５〜０．３インチの厚みを有する。減衰層１１８は、より小さな直径、典型的には１インチ未満の直径を有する。明らかに、隔膜は、弾力性、質量及び減衰性が容認されている基準に記載されていると同様のインピーダンスを達成できるような適当な相互関係にある限り、均一な厚さである必要はない。事実、図４に関して記載するように、好ましい実施形態において、補剛プレートは均一な厚さではない。さて、図３を参照すれば、慣用の人工耳に配置されている隔膜及び人工耳に隣接した適所に隔膜を保持する複数の支持部材の断面図が示されている。特に、隔膜１１０は、補剛プレート１１４が人工耳１２４内の開口部１２０内に置かれるように、位置づけられている。図３に示すように、補剛プレート１１４は、一対の保持リング１３４及び１３８によって支持されている。下方にある保持リング１３４は、人工耳１２４の環状リング１４４の上に収められ、補剛プレート１１４の底部に支えられている。上方の保持リング１３８は、補剛プレート１１４から上方に延びて、錘拘束プレート１５０を支持する。名前が示すように、錘拘束プレート１５０は、その中に錘１５４を保持するために形成されたホールを有する。容認された基準に従って、錘１５４は典型的には５．４Ｎの重量であり、骨導トランスデューサー１５８の頂部に置かれ、骨導トランスデューサー１５８を隔膜１１０の減衰層１１８と堅固に接触するように保持する。錘拘束プレート１０は、骨導トランスデューサー１５８に対する電力コード１６２の位置決めを促進するために小さなワイヤカット１６０を有していてもよい。使用時には、骨導トランスシューサー１５８は、慣用の態様にて振動するように賦活される。骨導トランスデューサー１５８によって発生する振動は、隔膜１１０を通して搬送され、人工耳１２４内に位置づけられているマイクロフォン１７０に搬送される音となる。振動が隔膜１１０の質量体を通過する際に、減衰層１１８によって振動は減衰され、インピーダンスの弾力成分が補剛プレート１１４の中央部分１８０と補剛プレートの周縁外側部分１８４との間のヒンジ様の相互作用により得られる。本開示及び一般に知られている他の情報に照らして、当業者には、この相互作用は中央部分１８０の質量、周縁外側部分１８４の厚さ、並びに補剛プレート１１４を形成している材料の剛性に依存することが明白であろう。マイクロフォン１７０により受け取られた音は、電気的インパルスに変えられて、ケーブル１９０を介して記録器機に送られる。音、すなわち中央部分１８０の変位の計測により、マイクロフォン１７０は、骨導トランスデューサー１５８の有効性を示す。図示された装置は、従来のテスト装置と少なくとも同様の正確性であるばかりでなく、さらに非常に使用しやすく、遥かに廉価である。ほとんどの聴覚専門家は、人工耳１２４を所有しており、新規な装置のコストは従来のテスト装置の約１／４である。二次的なものであるが、人工耳１２４は人工の乳様突起に変更することができ、骨導聴覚装置(hearing device)をテストするために使用することができる。マイクロフォン１７０は、隔膜１１０により与えられたインピーダンスを通過する振動を計測する好ましい方法であるが、加速時計１９４を振動力を決定するために用いることもできる。事実、骨導トランスデューサー１５８が正確に機能するか否かを決定するために、隔膜１１０の振動を決定することができるいかなる計測方法でも用いることができる。ゆえに、図３に示した実施形態により、骨導トランスデューサー１５８に関して、正確な結果を得ることができる。加えて、テスト方法の容易さ及びコスト減少ゆえに、多くの聴覚専門家は彼らの患者のために骨導聴覚装置(hearing devic e)をテストすることができるようになるであろう。さて図４を参照すれば、本発明の原理に従って作られた隔膜の別の実施形態の側面断面図が示されている。この実施形態は本発明の好ましい実施形態と信じるものである。特に、概して２１０で表されている隔膜は、補剛プレート２１４及び減衰層２１８を含む。補剛プレート２１４は、アルミニウムから作られており、０．８グラムよりわずかに重い質量を有する。図４から明らかなように、質量のほとんど（約０．７７グラム）は、約１．３インチの直径と約０．０６インチの厚みを有する中央部分２２２に配されている。薄い周縁フランジ２２６は、中央部分２２２から半径方向外方に約０．４５インチほど延びる。周縁フランジ部分２２６は、約０．０２インチの厚みを有する。約０．０２インチの厚みの環状フランジ２２８は、周縁フランジ２２６から下方に、中央部分２２から約０．２８インチほど延びる。周縁フランジ２２６の部分は、環状フランジ２２８の両側と同じ厚みであるが、環状フランジの内側より薄くてもすなわち０．０１インチ、あるいは厚くてもすなわち０．０３〜０．０５インチでもよい。本開示に照らして明らかなように、厚みを変えることは、周縁フランジ２２６により与えられる弾力性を変えることになる。減衰層２１８は、接着剤２３０によって補剛プレート２１４に取り付けられる。減衰層２１８は、一定の公知の密度を有するシリコンゴムなどの合成ゴム様材料から作られる。典型的には、減衰層は、約０．０５インチの厚みで、約１インチの直径を有する。図４に示された実施形態を用いる場合には、隔膜２１０は、人工耳（図３に示す）の開口部１２０内に中央部分２２２が収まり、周縁フランジ２２６が開口部を形成する人工耳の端部に載るように、セットされる。ヒトの乳様突起及び乳様突起を覆う皮膚のインピーダンスを正確にシュミレートするために、テスト装置は、ヒトの乳様突起を再現する減衰、弾力性及び質量を呈する必要がある。骨導トランスデューサーが減衰層に当たると、減衰が減衰層２１８により与えられる。弾力性は、周縁フランジ２２６及び周縁フランジ２２６と中央部分２２２との相互作用により与えられる。特に、周縁フランジ及び半径方向に延びる周縁フランジ２２６は、線Ａ−Ａに沿って、中央部分２２６に対する同心的ヒンジを形成する。質量は、隔膜２１０特にその中央部分２２２により与えられる必要がある。当業者には、規定された質量、寸法などが特定の材料から作られた隔膜に適当であることが認められるであろう。他の材料が用いられる場合には、あるいはいずれかの寸法を変える場合には、密度並びに弾力性及び減衰能力における差を規定するための補償をなすべく調節を必要とする。当業者であれば、理想的なシュミレートされた乳様突起を表す図５に示された理想曲線から得られるインピーダンスと比較することにより、過度の実験をすることなしに、用いられるかもしれない他の材料に対する的確な寸法を決定することができるであろう。図４に示した実施形態の主要な利点の一つは、中央部分２２２の増加した厚みにより、人工耳（図３）の開口部に収まり易い点にある。開口部内の中央部分２２ゆえに、隔膜２１０の側方移動は大幅に減少し、図３に示す支持リング１３４及び１３８並びに錘拘束プレート１５０を不要とする。むしろ、骨導トランスデューサー（図３）は減衰層２１８上に置くことができ、５．４Ｎの錘はトランスデューサーの頂部に置くことができる。隔膜が人工耳の上に正確に置かれるならば、隔膜の側方移動は、トランスデューサー又は錘を人工耳の上に落とすに十分ではない。さて、図５を参照すれば、上述の基準を示す理想曲線範囲３０８を表すグラフが示されている。理想曲線範囲３０８の上端は３１０で示され、下端は３１２で示されている。図１Ｄに示した従来の装置のテスト応答を表す曲線は３１４で示されている。さらに、図４において議論した実施形態のテスト中に得られた読み取り値を表す曲線３１８も示されている。見てわかるように、図４において議論された実施形態は、理想曲線３１０に等しい正確な再現性、よって平均的なヒトの乳様突起に等しい正確な再現性を示す。ゆえに、骨導聴覚装置(hearing devic e)をテストするために使用する場合には、本発明は、コストを大幅に減少しながら、利便性に優れ、同様な正確性を呈することができる。図４に示した実施形態は、概して理想状態において、図１Ｄに示した従来の装置と等しい正確性であるが、温度を変えることにより正確性を有意に高めることができる。図５に示した読み取り値は、約２３℃にて処理したテスト結果である。しかしながら、この温度からいずれかの方向に温度を変化させると、従来の装置では大幅に正確性が劣る。これに対して、本発明の隔膜は、同様の曲線を維持できる。当業者であれば、従来の装置を室温に等しくするために数時間を要していたことから、かような差異は顕著なものであることが理解できるであろう。これは、いくつかのラボ間で往来し、テスト機器が所望の温度に等しくなるまで待つことができない、テストサービスの契約をしている多くのラボ（研究所）にとって特に重要である。対比して、本発明の隔膜は、数分内で室温に等しくすることができ、上述の温度よりも大幅に高い温度又は低い温度でも正確に用いることさえできる。さて、図６を参照すれば、本発明の別の実施形態が示されている。合成減衰層や金属補剛プレートを有する図２及び図４に示す隔膜と比べて、本実施形態は単一の複合体盤４１０を備える隔膜である。盤４１０は、ヒトの乳様突起のインピーダンスを再現するに必要な弾力性、減衰性及び質量を組み込むように形成されている。明らかに、盤の的確な寸法は、用いられる複合体のタイプ、すなわちグラファイトか又は他の複合体かに依存するであろう。加えて、新規な複合体の開発における顕著な成長は、本願に記載されている隔膜にとって適当ないくつかの複合体を提供するであろう。さらに、盤４１０は、下方に延びる環状フランジ４１６を含む。図１Ｅ及び３に関して記載されたような人工耳と共に用いられる場合には、環状フランジ４１６は、開口部の内側に収められ、盤４１０の側方移動を最小化し、図３に関して記載したような支持構造体の全てを用いずに、盤を使用することができる。さて、図７を参照すれば、本発明を実施するための別の実施形態の側面断面図が示されている。図３に示すような閉鎖された空気層の上に置く代わりに、隔膜５１０は概して開放されたベース５１４の上に置かれる。骨導トランスデューサー５２０は、隔膜５１０の頂部に置かれ、５．４Ｎの錘５２４により隔膜に対して保持される。前述した実施形態でのように、骨導トランスデューサー５２０の有効性を決定するために、隔膜５１０の振動がモニターされる。これは、隔膜５１０の下に位置づけられたレーザー干渉計５３０と、位置センサー５３４とを備えることによって、達成される。反射面５３８は、隔膜５１０の下側に位置決めされ、骨導トランスデューサー５２０により生じる振動の大きさは位置センサー５３４によりモニターされる。これは、レーザー干渉計５３０からのレーザーの放射と位置センサー５３４による受け取りとの間の時間変化を計測することによる。当業者には、位置センサからの読み取り値は、次いで、隔膜５１０により表されたように、平均的なヒトの乳様突起のンピーダンスを越える骨導トランスデューサー５２０の有効性を決定するために使用され得ることが認められるであろう。当業者であれば、本実施形態は、図３に示す人工耳に設けられている囲包された空気層を要求しないことがわかるであろう。むしろ、ベース５１４は、隔膜５１０をレーザー干渉計５３０及び位置センサ５３４の上方に支持するためにのみ必要である。ベース５１４の形状は、比較的重要ではない。以上、ヒトの乳様突起をシュミレートする装置及び方法を開示する。該装置は、典型的には、ヒトの乳様突起（又は他の頭蓋骨）及びこれらを覆う皮膚の特徴を再現する質量、弾力性及び減衰手段からなる小さな隔膜を備える。隔膜は、一般的に聴覚専門家により所有されている較正された人工耳とともに効果的に用いることができる。支持構造体は、隔膜、骨導トランスシューサー及び適所に置かれた錘を保持するために設けることができるが、隔膜を人工耳の開口部内に収めることにより、これらの構造体又は同様の目的を奏するある装置を不必要とするべく、隔膜を設計することもできる。当業者には、本発明の精神を逸脱しない限りにおいて、多くの改変がなされ得ることが認められるであろう。添付の請求の範囲は、かような改変をもカバーするものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年１月１６日【補正内容】請求の範囲１．ヒトの乳様突起をシュミレートする装置であって、質量及び弾力性に基づいて、骨導トランスデューサーにおいて発生するような振動力に対する所望のリアクタンス及び抵抗を与えるような形状と組成とを有する中央部分及び周縁部分を有し、ヒトの乳様突起骨のインピーダンスをシュミレートする隔膜と、人の耳を機械的にシュミレートするように一端部に開口部を有し、内部に空隙を有するハウジングと、上記空隙内の振動エネルギーを検出するため、上記空隙に隣接して配設された加速度計を備えるセンサ手段と、を備え、骨導トランスデューサーが上記隔膜に当たる際に、振動が上記空隙内に伝達されて上記センサ手段によって検出されるように、上記隔膜は、上記空隙の開口部を横切って配置されることを特徴とする装置。２．ヒトの乳様突起の機械的インピーダンスをシュミレートする隔膜であって、弾力性を与える補剛プレートと、合成材料から形成され、減衰を与える減衰層と、を有し、上記隔膜は、質量、弾力性及び減衰性を含み、隔膜の質量及び弾性力に基づいて、骨導トランスデューサーにおいて発生する振動力に対するリアクタンス及び抵抗を与えるような形状及び組成を有する中央部分及び周縁部分を形成するように配置されており、こうしてヒトの乳様突起のインピーダンスをシュミレートすることを特徴とする隔膜。３．請求項２の隔膜であって、前記補剛プレートは金属から形成されることを特徴とする隔膜。４．請求項３の隔膜であって、前記補剛プレートは、アルミニウム、マグネシウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、モネル、真鍮、ニッケル、チタニウム、タングステンからなる群より選ばれる金属から形成されることを特徴とする隔膜。５．請求項２の隔膜であって、前記減衰層は、ネオプレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、ビニル、及び粘弾性ポリマーからなる群より選ばれる材料から形成されることを特徴とする隔膜。６．請求項２の隔膜であって、前記減衰層は、前記補剛プレートに接着的に取り付けられていることを特徴とする隔膜。７．請求項２の隔膜であって、前記中央部分は、０．５〜１．０グラムの質量を有することを特徴とする隔膜。８．請求項２の隔膜であって、前記中央部分及び周縁部分は、該周縁部分が該中央部分に対して同心的ヒンジを形成するように、単一の材料片から一体に形成されていることを特徴とする隔膜。９．骨導トランスデューサーの正確な振動応答をテストする方法であって、ａ）ヒトの乳様突起をシュミレートするための支持された隔膜の自由運動を阻害しない支持構造体である開口部を有する支持ベースを選択する工程と、ｂ）質量と振動に応答する弾力性とを有し、ヒトの乳様突起をシュミレートする隔膜を選択する工程と、ｃ）上記隔膜を上記支持構造体の開口部に位置づける工程と、ｄ）上記隔膜の振動を発生させるために、所望の周波数範囲で、骨導トランスデューサーを振動させる工程と、ｅ）上記隔膜の振動をモニターして、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定する工程と、を備えることを特徴とする方法。１０．請求項９の方法であって、前記工程（ａ）は、人工耳を選択する工程を含むことを特徴とする方法。１１．請求項９の方法であって、前記工程（ｂ）は、ヒトの乳様突起と同様のインピーダンスを提供するべく、質量、弾力性及び減衰手段を有する隔膜を選択する工程を含むことを特徴とする方法。１２．請求項９の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した音をモニタするためにマイクロフォンを特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。１３．請求項９の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した力をモニタするために加速度計を特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。１４．請求項９の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した隔膜の位置変化をモニタするためにレーザー干渉計及び位置センサを特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。１５．請求項９の方法であって、前記所望の周波数範囲は、約１２５Ｈｚから約８０００Ｈｚであることを特徴とする方法。

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

Claims

【特許請求の範囲】１．ヒトの乳様突起をシュミレートするための隔膜であって、隔膜の質量及び弾性力に基づいて、骨導トランスデューサーにおいて発生するような振動力に対する所望のリアクタンス及び抵抗を与える形状及び組成である中央部分及び周縁部分を有し、ヒトの乳様突起骨のインピーダンスをシュミレートすることを特徴とする隔膜。２．請求項１の隔膜であって、前記隔膜はさらに、振動力を減衰するための減衰手段を備えることを特徴とする隔膜。３．請求項２の隔膜であって、前記隔膜は、質量、弾力性及び減衰性を備え、前記隔膜は、弾性力を与える補剛プレート及び減衰性を与える減衰層を備えることを特徴とする隔膜。４．請求項３の隔膜であって、前記補剛プレートは金属から形成されることを特徴とする隔膜。５．請求項４の隔膜であって、前記補剛プレートは、アルミニウム、マグネシウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、モネル、真鍮、ニッケル、チタニウム、タングステンからなる群より選ばれる金属から形成されることを特徴とする隔膜。６．請求項３の隔膜であって、前記減衰層は、合成材料を含むことを特徴とする隔膜。７．請求項６の隔膜であって、前記減衰層は、ネオプレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、ビニル、及び粘弾性ポリマーからなる群より選ばれる材料から形成されることを特徴とする隔膜。８．請求項３の隔膜であって、前記減衰層は、前記補剛プレートに接着的に取り付けられていることを特徴とする隔膜。９．請求項１の隔膜であって、前記中央部分は、０．５〜１．０グラムの質量を有することを特徴とする隔膜。１０．請求項１の隔膜であって、前記中央部分及び周縁部分は、該周縁部分が該中央部分に対して同心的ヒンジを形成するように、単一の材料片から一体に形成されていることを特徴とする隔膜。１１．請求項１の隔膜であって、前記隔膜は複合体盤からなることを特徴とする隔膜。１２．請求項１の隔膜を備えるヒトの乳様突起をシュミレートする装置であって、ヒトの耳を機械的にシュミレートするべく、一端部に開口部を有し、内部に空隙を有するハウジングと、該空隙に隣接して設けられ、空隙内の振動エネルギーを検出するセンサ手段と、を備え、骨導トランスデューサーが隔膜に当たる際に、上記振動が上記空隙内に伝達されて上記センサ手段により検出されるように、隔膜が上記空隙の開口部を横切って配設されていることを特徴とする装置。１３．請求項１２の装置であって、前記センサ手段は、マイクロフォンを備えることを特徴とする装置。１４．請求項１２の装置であって、前記センサ手段は、加速度計を備えることを特徴とする装置。１５．請求項１２の装置であって、さらに、前記ハウジング内に隔膜を安定させるための少なくとも１の支持リングを備えることを特徴とする装置。１６．骨導トランスデューサーの正確な振動応答をテストする方法であって、ａ）ヒトの乳様突起をシュミレートするための支持された隔膜の自由運動を阻害しない支持構造体である開口部を有する支持ベースを選択する工程と、ｂ）質量と振動に応答する弾力性とを有し、ヒトの乳様突起をシュミレートする隔膜を選択する工程と、ｃ）上記隔膜を上記支持構造体の開口部に位置づける工程と、ｄ）上記隔膜の振動を発生させるために、所望の周波数範囲で、骨導トランスデューサーを振動させる工程と、ｅ）上記隔膜の振動をモニターして、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定する工程と、を備えることを特徴とする方法。１７．請求項１６の方法であって、前記工程（ａ）は、人工耳を選択する工程を含むことを特徴とする方法。１８．請求項１６の方法であって、前記工程（ｂ）は、ヒトの乳様突起と同様のインピーダンスを提供するべく、質量、弾力性及び減衰手段を有する隔膜を選択する工程を含むことを特徴とする方法。１９．請求項１６の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した音をモニタするためにマイクロフォンを特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。２０．請求項１６の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した力をモニタするために加速度計を特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。２１．請求項１６の方法であって、前記工程（ｅ）は、骨導トランスデューサーの振動アウトプットを決定するべく、隔膜の振動により発生した隔膜の位置変化をモニタするためにレーザー干渉計及び位置センサを特に用いる工程を含むことを特徴とする方法。２２．請求項１６の方法であって、前記所望の周波数範囲は、約１２５Ｈｚから約８０００Ｈｚであることを特徴とする方法。