JPS61159967A - 音波の表す情報を聾者に伝達する方法及び聾者の触覚神経刺激用のオ−デイオ−神経系伝達システム - Google Patents
音波の表す情報を聾者に伝達する方法及び聾者の触覚神経刺激用のオ−デイオ−神経系伝達システムInfo
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- JPS61159967A JPS61159967A JP60250609A JP25060985A JPS61159967A JP S61159967 A JPS61159967 A JP S61159967A JP 60250609 A JP60250609 A JP 60250609A JP 25060985 A JP25060985 A JP 25060985A JP S61159967 A JPS61159967 A JP S61159967A
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
- G09B21/009—Teaching or communicating with deaf persons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
- A61F11/04—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
- A61F11/04—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense
- A61F11/045—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense using mechanical stimulation of nerves
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の分野〉
本発明は聾者に気圧音波による情報を伝達する装置及び
方法に関するものであり、より詳しくは、音波を電気信
号に変換して、その電気信号に従って聾者のある神経を
刺激する装置及び方法に関するものである。
方法に関するものであり、より詳しくは、音波を電気信
号に変換して、その電気信号に従って聾者のある神経を
刺激する装置及び方法に関するものである。
〈従来の技術〉
全聾者及び半聾者のための何らかのヒアリング手段を提
供するに当たっての従来技術の努力は、主に内耳すなわ
ち禍牛を音波から引き出された信号で刺激することに向
けられてきた。刺激された禍牛は理論上は、聴覚神経を
通して信号を脳に伝達し、その信号は元の音波の表す情
報に変えられることかできるであろう。
供するに当たっての従来技術の努力は、主に内耳すなわ
ち禍牛を音波から引き出された信号で刺激することに向
けられてきた。刺激された禍牛は理論上は、聴覚神経を
通して信号を脳に伝達し、その信号は元の音波の表す情
報に変えられることかできるであろう。
そのような従来技術の一例は、■984年3月12日発
行の「タイム・マガジン」誌の中のビバイオニックイア
(Bionic Ear)”への成功」と題された論文
に述べられている。この論文によれば、8本のワイヤか
聾者の内耳の中に埋め込まれて、頭蓋を貫通する電気プ
ラグに接続される。耳にはめたマイクが音波を電気信号
に変える。そしてこの電気信号はコンピュータによって
処理され、埋め込まれたワイヤに送られる。このような
従来技術の装置はむずかしい手術を要し、高価で、しか
もいままでに大きな成功を1つもおさめていない。
行の「タイム・マガジン」誌の中のビバイオニックイア
(Bionic Ear)”への成功」と題された論文
に述べられている。この論文によれば、8本のワイヤか
聾者の内耳の中に埋め込まれて、頭蓋を貫通する電気プ
ラグに接続される。耳にはめたマイクが音波を電気信号
に変える。そしてこの電気信号はコンピュータによって
処理され、埋め込まれたワイヤに送られる。このような
従来技術の装置はむずかしい手術を要し、高価で、しか
もいままでに大きな成功を1つもおさめていない。
別の従来技術の成果は米国特許第3,209,081号
に記載されている。ここでは、聾者の乳突骨に埋め込ま
れた受信器の形での補聴器が外部のトランスミッタと通
信する。このトランスミッタはマイクによって音波を捕
らえて、その音波をオーディオ信号に変え、無線周波数
信号(r、f、信号)を前記オーディオ信号で変調して
、前記無線周波数信号を埋め込まれた受信器に送る。こ
の受信器は受信した信号を復調して、この復調した信号
を患者の頭蓋に与える。ここで、その信号は見込みをも
って前記骨を通して患者の内耳に送られる。
に記載されている。ここでは、聾者の乳突骨に埋め込ま
れた受信器の形での補聴器が外部のトランスミッタと通
信する。このトランスミッタはマイクによって音波を捕
らえて、その音波をオーディオ信号に変え、無線周波数
信号(r、f、信号)を前記オーディオ信号で変調して
、前記無線周波数信号を埋め込まれた受信器に送る。こ
の受信器は受信した信号を復調して、この復調した信号
を患者の頭蓋に与える。ここで、その信号は見込みをも
って前記骨を通して患者の内耳に送られる。
萌述したように、従来技術の方法は、聾者を聞こえるよ
うにするための幾つかの技術を提案しているけれども、
そのような技術は未だ広く受け入れられていない。
うにするための幾つかの技術を提案しているけれども、
そのような技術は未だ広く受け入れられていない。
〈発明の目的〉
従来技術の方法の信頼性は十分証明されていない。さら
に、装置を頭蓋に埋め込むために必要とされる手術の性
質は、疑いもなく、その方法の広範な使用を思いとどま
ら仕てきた。本発明の音波の表す情報を聾者に伝達する
方法及び聾者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系伝
達システムは従来技術の不利を克服するものである。
に、装置を頭蓋に埋め込むために必要とされる手術の性
質は、疑いもなく、その方法の広範な使用を思いとどま
ら仕てきた。本発明の音波の表す情報を聾者に伝達する
方法及び聾者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系伝
達システムは従来技術の不利を克服するものである。
〈発明の構成・作用〉
本発明の方法によれば、音波はその音波の表す情報を有
する電気インパルスに変換される。前記電気インパルス
は、聾者の少なくとも片手から出ている触覚神経に送ら
れる。前記電気インパルスはたとえばl対の電極によっ
て直接前記神経に送られてもよいし、あるいは、前記電
気インパルスを機械的振動に変換するトランスデユーサ
−によって間接的に送られてもよい。
する電気インパルスに変換される。前記電気インパルス
は、聾者の少なくとも片手から出ている触覚神経に送ら
れる。前記電気インパルスはたとえばl対の電極によっ
て直接前記神経に送られてもよいし、あるいは、前記電
気インパルスを機械的振動に変換するトランスデユーサ
−によって間接的に送られてもよい。
本発明の装置は、音波トランスデユーサ−1たとえば、
出力回路を有すると共に、前記出力回路に前記電気イン
パルスすなわち信号を発生させるように設けたマイクを
備えている。前記出力回路は前記入射音波を表わすよう
な特性を持っている。
出力回路を有すると共に、前記出力回路に前記電気イン
パルスすなわち信号を発生させるように設けたマイクを
備えている。前記出力回路は前記入射音波を表わすよう
な特性を持っている。
入力回路を有する神経刺激手段は、望ましくは電気イン
パルスの形で、触覚神経に接触するように設けられた一
対の電極に出力するようになっている。前記装置はさら
に、音波トランスデユーサ一手段からの出力信号を神経
刺激手段の入力回路へ接続する手段を含む。
パルスの形で、触覚神経に接触するように設けられた一
対の電極に出力するようになっている。前記装置はさら
に、音波トランスデユーサ一手段からの出力信号を神経
刺激手段の入力回路へ接続する手段を含む。
〈実施例〉
次に、図面に関連して本発明の好ましい実施例を示すが
、本発明の精神と範囲から離れることなく、種々に変更
することができるものである。
、本発明の精神と範囲から離れることなく、種々に変更
することができるものである。
まず、第1図について説明する。ハウジング10は、音
波トランスデユーサ−すなわちマイク12゜14,16
.18からの電気信号を受信して、その信号を適当な出
力信号に変えるためのオーディオ−神経系電気回路(第
3図に示す)を内蔵しており、前記出力信号は4ワイヤ
ケーブル28を介して指の刺激装置20,22,24.
26に与えられる。
波トランスデユーサ−すなわちマイク12゜14,16
.18からの電気信号を受信して、その信号を適当な出
力信号に変えるためのオーディオ−神経系電気回路(第
3図に示す)を内蔵しており、前記出力信号は4ワイヤ
ケーブル28を介して指の刺激装置20,22,24.
26に与えられる。
後で説明されるように、面記指の刺激装置は音波の特徴
を有する振動の他に電気インパルスも聾者の指先に与え
る。この刺激は撓骨神経のような触覚神経を介して脳に
伝えられる。このことは第6図に図示されている。人間
の脳は、ある情況のもとでは、欠けた感覚の入力を補償
することができるということはよく知られている。1つ
の適切なケースかへレン・ケラ−である。彼女は触覚を
使用することにより、口頭での応答を発達させることに
熟達した。正常な人の咽喉の振動に触ってみることによ
って、彼女は同様の振動を再生することができた。触覚
を使用することによって、彼女は十二分に正確な発音で
話せるようになった。
を有する振動の他に電気インパルスも聾者の指先に与え
る。この刺激は撓骨神経のような触覚神経を介して脳に
伝えられる。このことは第6図に図示されている。人間
の脳は、ある情況のもとでは、欠けた感覚の入力を補償
することができるということはよく知られている。1つ
の適切なケースかへレン・ケラ−である。彼女は触覚を
使用することにより、口頭での応答を発達させることに
熟達した。正常な人の咽喉の振動に触ってみることによ
って、彼女は同様の振動を再生することができた。触覚
を使用することによって、彼女は十二分に正確な発音で
話せるようになった。
私は、広範囲にわたる実験を通して、総じて耳の聞こえ
ない人は、本発明の刺激装置20,22,24.26に
よって彼等の指先に伝えられ′た信号を意味のある聴覚
情報に変えることができるということを発見した。たと
えば、話された言葉は、音楽のような他の音と同様、理
解かつ/または鑑賞され得る。
ない人は、本発明の刺激装置20,22,24.26に
よって彼等の指先に伝えられ′た信号を意味のある聴覚
情報に変えることができるということを発見した。たと
えば、話された言葉は、音楽のような他の音と同様、理
解かつ/または鑑賞され得る。
前記オーディオー神経系回路からの出力信号を前記指の
刺激装置20,22,24..26に与える前記ケーブ
ル28はジャック30とコネクタ32とにより前記回路
に連結されている。補助コネクタ33もまたテープやプ
レイバック装置等の別の音源からのオーディオ信号を前
記回路に連結させるように設けられている。ボリューム
コントロールノブ34は、適当な大きさの出力信号を前
記指の刺激装置20,22,24.26に与えるように
手動調整される。スイッチ36は前記回路を適当なパワ
ー源すなわち充電可能なバッテリーに接続するように設
けられている。パイロットランプすなわち真先ダイオー
ド38は、いつ前記回路に通電されたかをオペレータが
目で見て決定できるようにする。別のスイッチ48は前
記バッテリーを、従来の設計のバッテリーチャージャー
を介して、交流(AC)パワー源にコード42によって
選択的に接続する。発光ダイオード44はオペレータに
、バッテリーが充電されているときを視覚的に知らせる
。
刺激装置20,22,24..26に与える前記ケーブ
ル28はジャック30とコネクタ32とにより前記回路
に連結されている。補助コネクタ33もまたテープやプ
レイバック装置等の別の音源からのオーディオ信号を前
記回路に連結させるように設けられている。ボリューム
コントロールノブ34は、適当な大きさの出力信号を前
記指の刺激装置20,22,24.26に与えるように
手動調整される。スイッチ36は前記回路を適当なパワ
ー源すなわち充電可能なバッテリーに接続するように設
けられている。パイロットランプすなわち真先ダイオー
ド38は、いつ前記回路に通電されたかをオペレータが
目で見て決定できるようにする。別のスイッチ48は前
記バッテリーを、従来の設計のバッテリーチャージャー
を介して、交流(AC)パワー源にコード42によって
選択的に接続する。発光ダイオード44はオペレータに
、バッテリーが充電されているときを視覚的に知らせる
。
数字の46によってまとめて表される10個の発光ダイ
オードは、第2図に関して検討されるように、マイク1
2,14,16.18からの出力信号のレベルを目に見
えるように指示する。前記マイク12.14は常にオー
ディオ−神経系回路に接続されている。スイッチ48は
、第2図に図示されるように、オペレータがマイク16
.18を前記回路に接続することを可能ならしめる。発
光ダイオード49,51はエネルギを与えられると、マ
イク12.14のみの使用、あるいは4個のマイク全部
の使用をそれぞれ指示する。
オードは、第2図に関して検討されるように、マイク1
2,14,16.18からの出力信号のレベルを目に見
えるように指示する。前記マイク12.14は常にオー
ディオ−神経系回路に接続されている。スイッチ48は
、第2図に図示されるように、オペレータがマイク16
.18を前記回路に接続することを可能ならしめる。発
光ダイオード49,51はエネルギを与えられると、マ
イク12.14のみの使用、あるいは4個のマイク全部
の使用をそれぞれ指示する。
第2図について説明すると、マイク12,14゜16.
18の一方の端子はバッテリー50のプラス端子に接続
され、他方の端子はキャパシター54を介して演算増幅
器52のプラスの入力端子に接続される。図示するよう
に、前記マイク16゜18は前記連動スイッチ48によ
って前記演算増幅器52に連結される。図示するように
、前記スイッチ48は、前記マイク16.18を前記演
算増幅器52の入力端子に接続するための接片48aと
、発光ダイオード49と抵抗58とを前記バッテリー5
0の正極とグラウンドの間で接続するための別の接片4
8bを備えている。前記発光ダイオード49は、エネル
ギを与えられると、前記マイクt 6,18が回路にあ
ることを示す。付加的な発光ダイオード51と前記抵抗
58とは前記バッテリー50とグラウンドの間で接続さ
れて、前記マイク12.14が回路にあることを示す。
18の一方の端子はバッテリー50のプラス端子に接続
され、他方の端子はキャパシター54を介して演算増幅
器52のプラスの入力端子に接続される。図示するよう
に、前記マイク16゜18は前記連動スイッチ48によ
って前記演算増幅器52に連結される。図示するように
、前記スイッチ48は、前記マイク16.18を前記演
算増幅器52の入力端子に接続するための接片48aと
、発光ダイオード49と抵抗58とを前記バッテリー5
0の正極とグラウンドの間で接続するための別の接片4
8bを備えている。前記発光ダイオード49は、エネル
ギを与えられると、前記マイクt 6,18が回路にあ
ることを示す。付加的な発光ダイオード51と前記抵抗
58とは前記バッテリー50とグラウンドの間で接続さ
れて、前記マイク12.14が回路にあることを示す。
前記連動スイッチ48が図示された位置にあるとき、前
記マイク16.18は前記マイク12.14と一緒に前
記演算増幅器52の入力回路に連結される。
記マイク16.18は前記マイク12.14と一緒に前
記演算増幅器52の入力回路に連結される。
前記演算増幅器52はマイナスの入力端子を備えており
、前記マイナスの入力端子は、図示の如く、抵抗60を
介して、別の抵抗62とキャパシター54に平行にグラ
ウンドに接続されている。
、前記マイナスの入力端子は、図示の如く、抵抗60を
介して、別の抵抗62とキャパシター54に平行にグラ
ウンドに接続されている。
前記キャパシター54と前記マイク12,14,16.
18の出力との接続点もまた、抵抗66を介してグラウ
ンドに接続されている。フィードバック抵抗68は前記
演算増幅器52の出力端子70とこの演算増幅器52の
マイナスの入力端子との間に接続されている。
18の出力との接続点もまた、抵抗66を介してグラウ
ンドに接続されている。フィードバック抵抗68は前記
演算増幅器52の出力端子70とこの演算増幅器52の
マイナスの入力端子との間に接続されている。
選択スイッチ72は、前記演算増幅器52の出力端子7
0か補助入力ジャック33を、連結キャパシター76と
抵抗78とレベルコントロールポテンショメーター80
を介して、第2演算増幅器 ・74のプラスの入力端子
に選択的に接続する。前記ポテンショメーター80のワ
イパー80aはノブ34によって制御される。抵抗81
は前記スイッチ72の可動接片72aとグラウンドの間
に接続されている。抵抗82は前記ポテンショメーター
80のワイパー80aとグラウンドの間で接続されて、
前記抵抗78を持った分圧回路を形成する。
0か補助入力ジャック33を、連結キャパシター76と
抵抗78とレベルコントロールポテンショメーター80
を介して、第2演算増幅器 ・74のプラスの入力端子
に選択的に接続する。前記ポテンショメーター80のワ
イパー80aはノブ34によって制御される。抵抗81
は前記スイッチ72の可動接片72aとグラウンドの間
に接続されている。抵抗82は前記ポテンショメーター
80のワイパー80aとグラウンドの間で接続されて、
前記抵抗78を持った分圧回路を形成する。
前記演算増幅器74のマイナスの入力端子はフィードバ
ックキャパシター86と抵抗88を介して出力端子84
に接続される。キャパシター86と・抵抗88の接続点
は抵抗90を介してグラウンドに接続される。前記演算
増幅器74のパワー入力端子は前記バッテリー50のプ
ラス端子に接続され、フィルターキャパシター92は前
記バッテリーのプラス端子とグラウンドの間に接続され
る。
ックキャパシター86と抵抗88を介して出力端子84
に接続される。キャパシター86と・抵抗88の接続点
は抵抗90を介してグラウンドに接続される。前記演算
増幅器74のパワー入力端子は前記バッテリー50のプ
ラス端子に接続され、フィルターキャパシター92は前
記バッテリーのプラス端子とグラウンドの間に接続され
る。
発光ダイオード用パードライバー94は前記スイッチ7
2の前記可動接片72aに連結された入力端子と、10
個の発光ダイオード46に接続された出力端子を有して
いる。前記パードライバー94の両パワ一端子95は図
示したように前記バッテリーに接続されている。前記パ
ードライバー94は前記スイッチ72の可動接片72a
に与えられた信号(すなわち、前記演算増幅器52から
の出力あるいは補助入力ジャック33にある信号)の大
きさに応答して、その大きさが大きくなるにつれて次々
と前記発光ダイオード46に通電する。
2の前記可動接片72aに連結された入力端子と、10
個の発光ダイオード46に接続された出力端子を有して
いる。前記パードライバー94の両パワ一端子95は図
示したように前記バッテリーに接続されている。前記パ
ードライバー94は前記スイッチ72の可動接片72a
に与えられた信号(すなわち、前記演算増幅器52から
の出力あるいは補助入力ジャック33にある信号)の大
きさに応答して、その大きさが大きくなるにつれて次々
と前記発光ダイオード46に通電する。
したがって、通電された前記発光ダイオード46の数は
、スイッチ72の位置によって、上記大きさすなわち前
記マイク12,14,16.18が捕らえた音のレベル
、あるいは補助入力信号のレベルを示す。
、スイッチ72の位置によって、上記大きさすなわち前
記マイク12,14,16.18が捕らえた音のレベル
、あるいは補助入力信号のレベルを示す。
前記演算増幅器74の出力は、第3図の説明かられかる
ように、カップリングキャパシター96を介して端子9
7aと端子97bを通って、前記指の刺激装置の一部に
印加され、そして変圧器98を通して端子98aと端子
98bより別の部分に流される。前記変圧器98はグラ
ウンドと前記端子97a間に接続された1次巻き線10
0と、端子98aと端子98bに接続された2次巻き線
101を備えている。別のフィルターキャパシター99
は、図示の如く、前記演算増幅器74の出力端子とグラ
ウンド間に接続される。
ように、カップリングキャパシター96を介して端子9
7aと端子97bを通って、前記指の刺激装置の一部に
印加され、そして変圧器98を通して端子98aと端子
98bより別の部分に流される。前記変圧器98はグラ
ウンドと前記端子97a間に接続された1次巻き線10
0と、端子98aと端子98bに接続された2次巻き線
101を備えている。別のフィルターキャパシター99
は、図示の如く、前記演算増幅器74の出力端子とグラ
ウンド間に接続される。
各指の刺激装置は2つの入力回路を備えている。
その1つの回路は、第3図によってわかるように、前記
マイク12,14,16.18によって受信された音波
を表す電気インパルスを供給するためのものであり、も
う1つの回路は、前記マイクへの入力の特徴を有する振
動性刺激を供給するためのものである。電極を流れる電
気インパルスはバチニおよびマイスネル小体の再生時間
を加減して、刺激を高可聴周波数と低可聴周波数で有限
的に識別させる。第2図の回路は従来のバッテリーチャ
ージャー回路102を備えており、このバッテリーチャ
ージャーは、前記バッテリーが前記スイッチ40の操作
によって定期的に充電されるように、前記コード42を
通ってACパワー(たとえば120ボルト、60Hz)
源に接続される。前記チャージャー102の出力端子に
接続された発光ダイオード44は、前記バッテリーが充
電されているときに通電される。 ゛ 第3図に前記指の刺激装置20,22,24.26の1
つを示す。前記刺激装置はプラスチックチューブ104
を備え、該プラスチックチューブ104にはトランスド
ューサの巻き線106が巻き付けられている。そして、
このトランスドューサの巻き線は入力回路110とケー
ブル28を通って前記端子97aと97bに接続されて
いる。磁気粒子が混ざったセラミック(またはプラスチ
ック)で作製されるのが望ましい磁気メタルコア112
は、前記チューブ104内を延びて、発泡スリーブ11
4によってチューブ104から離れる。前記磁気メタル
コア112は、オペレータの1本の指を受け止めるよう
にした舌113を備えている。前記コアから絶縁された
1対の電極116,118は、図示の如く、指を前記刺
激装置に挿入したときこれらの電極が指の表面に間隔を
あけて接触するように、この舌113上に載置される。
マイク12,14,16.18によって受信された音波
を表す電気インパルスを供給するためのものであり、も
う1つの回路は、前記マイクへの入力の特徴を有する振
動性刺激を供給するためのものである。電極を流れる電
気インパルスはバチニおよびマイスネル小体の再生時間
を加減して、刺激を高可聴周波数と低可聴周波数で有限
的に識別させる。第2図の回路は従来のバッテリーチャ
ージャー回路102を備えており、このバッテリーチャ
ージャーは、前記バッテリーが前記スイッチ40の操作
によって定期的に充電されるように、前記コード42を
通ってACパワー(たとえば120ボルト、60Hz)
源に接続される。前記チャージャー102の出力端子に
接続された発光ダイオード44は、前記バッテリーが充
電されているときに通電される。 ゛ 第3図に前記指の刺激装置20,22,24.26の1
つを示す。前記刺激装置はプラスチックチューブ104
を備え、該プラスチックチューブ104にはトランスド
ューサの巻き線106が巻き付けられている。そして、
このトランスドューサの巻き線は入力回路110とケー
ブル28を通って前記端子97aと97bに接続されて
いる。磁気粒子が混ざったセラミック(またはプラスチ
ック)で作製されるのが望ましい磁気メタルコア112
は、前記チューブ104内を延びて、発泡スリーブ11
4によってチューブ104から離れる。前記磁気メタル
コア112は、オペレータの1本の指を受け止めるよう
にした舌113を備えている。前記コアから絶縁された
1対の電極116,118は、図示の如く、指を前記刺
激装置に挿入したときこれらの電極が指の表面に間隔を
あけて接触するように、この舌113上に載置される。
電極116.118は1対のワイヤ(これも前記コアか
ら絶縁されている)によって入力回路+20に接続され
ている。そして、この入力回路は順次、ケーブル28を
介して前記変圧器98の2次巻き線98にの出力端子に
連結される。
ら絶縁されている)によって入力回路+20に接続され
ている。そして、この入力回路は順次、ケーブル28を
介して前記変圧器98の2次巻き線98にの出力端子に
連結される。
操作中は、聾者は片手の親指と他の3本の指を前記指の
刺激装置20,22,24.26に挿入する。望むなら
ば、親指と他の2本の信用に指刺激装置を3つだけ使用
してもよい。それからパワーが前記バッテリー50から
スイッチ36を通る回路に供給される。そして、前記ボ
リュームコントロールノブ34は、十分な刺激を前記指
の刺激装置20,22,24.26から受け取って、聾
者が前記マイクが捕らえた種々の音波(あるいは、もし
も前記補助入力が使用されているのであればテープレコ
ーダーからのオーディオ信号か類似のもの)を区別し得
るまで、回される。
刺激装置20,22,24.26に挿入する。望むなら
ば、親指と他の2本の信用に指刺激装置を3つだけ使用
してもよい。それからパワーが前記バッテリー50から
スイッチ36を通る回路に供給される。そして、前記ボ
リュームコントロールノブ34は、十分な刺激を前記指
の刺激装置20,22,24.26から受け取って、聾
者が前記マイクが捕らえた種々の音波(あるいは、もし
も前記補助入力が使用されているのであればテープレコ
ーダーからのオーディオ信号か類似のもの)を区別し得
るまで、回される。
訓練によって、多くの耳の聞こえない人たちは、前記指
の刺激装置20,22,24.26から受け取った刺激
とその刺激の元である種々の音とを関連づけることがで
きる。本発明の使用によって、耳の聞こえない人Iこち
が話す言葉を理解したり、話者の声の特徴によってその
話者を特定したり、また、音楽のような他の音を幾らか
鑑賞することができるようになった。
の刺激装置20,22,24.26から受け取った刺激
とその刺激の元である種々の音とを関連づけることがで
きる。本発明の使用によって、耳の聞こえない人Iこち
が話す言葉を理解したり、話者の声の特徴によってその
話者を特定したり、また、音楽のような他の音を幾らか
鑑賞することができるようになった。
次に示すのは、第2図中の回路において使用された構成
要素の数値を表す表である。
要素の数値を表す表である。
−以下余白 −
上記の第1表に示された構成要素の数値はほんの一例で
ある。
ある。
次に第4図について詳述する。同図において、使用者が
装着するオーディオ−神経系伝達システムを示す。この
システムは、マイク!22を介して音波を受け取って、
この音波の特性を有する電磁波を使用者の手首の部分に
埋め込んだレシーバ部124に伝えるトランスミツタ一
部120を備えている。前記マイク122は、適当なバ
ッテリー123(たとえば3.0ボルト)のプラス端子
とグラウンド間に接続されている。前記マイク122の
出力は、演算増幅器126のマイナスの入力端子に、カ
ップリングキャパシター128と可変抵抗130を介し
て与えられる。前記演算増幅器126のプラスの入力端
子はレベルコントロールポテンショメーター132を介
してグラウンドに接続されている。可調整フィードバッ
ク抵抗140は前記演算増幅器126の出力端子142
とマイナスの入力端子との間に接続されて、前記演算増
幅器のゲインを調整可能にする。前記演算増幅器126
の出力端子142は変圧器146の1次巻き線1t4に
キャパシター143を介して接続されている。
装着するオーディオ−神経系伝達システムを示す。この
システムは、マイク!22を介して音波を受け取って、
この音波の特性を有する電磁波を使用者の手首の部分に
埋め込んだレシーバ部124に伝えるトランスミツタ一
部120を備えている。前記マイク122は、適当なバ
ッテリー123(たとえば3.0ボルト)のプラス端子
とグラウンド間に接続されている。前記マイク122の
出力は、演算増幅器126のマイナスの入力端子に、カ
ップリングキャパシター128と可変抵抗130を介し
て与えられる。前記演算増幅器126のプラスの入力端
子はレベルコントロールポテンショメーター132を介
してグラウンドに接続されている。可調整フィードバッ
ク抵抗140は前記演算増幅器126の出力端子142
とマイナスの入力端子との間に接続されて、前記演算増
幅器のゲインを調整可能にする。前記演算増幅器126
の出力端子142は変圧器146の1次巻き線1t4に
キャパシター143を介して接続されている。
レシーバインブラントすなわち神経刺激装置I24は、
組織の寛容する適当なプラスチック材料に被覆されてお
り、使用者の手首の部分に外科手術によって埋め込まれ
る。インブラント124は、H記変圧器144の2次巻
き線上して機能するコイル148を備えている。このコ
イル148はトランスミツター120から出た電磁波を
、前記マイク122に捕らえられた音波の特性を有する
電気インパルスに変換する。この電気インパルスは、1
対の電極150,152の形をとった出力端子に印加さ
れる。この1対の電極は手から出ている触覚神経の1つ
に挿入されるのが望ましい。この出力電極に接続された
電圧リミッタ−154は、神経に与えられる電圧および
/または電流を約50〜100mVと25〜50mAに
制限するように働く。
組織の寛容する適当なプラスチック材料に被覆されてお
り、使用者の手首の部分に外科手術によって埋め込まれ
る。インブラント124は、H記変圧器144の2次巻
き線上して機能するコイル148を備えている。このコ
イル148はトランスミツター120から出た電磁波を
、前記マイク122に捕らえられた音波の特性を有する
電気インパルスに変換する。この電気インパルスは、1
対の電極150,152の形をとった出力端子に印加さ
れる。この1対の電極は手から出ている触覚神経の1つ
に挿入されるのが望ましい。この出力電極に接続された
電圧リミッタ−154は、神経に与えられる電圧および
/または電流を約50〜100mVと25〜50mAに
制限するように働く。
撓骨神経技は、前記電極152,153からの電気イン
パルスを受け取るのに最も都合のよい触覚神経として選
ばれた。撓骨神経は十分な束のサイズで、外科手術によ
って接近可能である。この神経は腕を上行して腕神経叢
に入る。ここで、この神経は尺骨神経と正中神経と一緒
になって、第4頚推から第7頚椎を通ってを柱に入る。
パルスを受け取るのに最も都合のよい触覚神経として選
ばれた。撓骨神経は十分な束のサイズで、外科手術によ
って接近可能である。この神経は腕を上行して腕神経叢
に入る。ここで、この神経は尺骨神経と正中神経と一緒
になって、第4頚推から第7頚椎を通ってを柱に入る。
第5図にインブラント領域とその領域における撓骨神経
部分の概略図を示す。尺骨神経または正中神経であって
も電極を受け入れるために選ばれうるということに留意
すべきである。これらの神経の各々は手首部分を通って
いる。
部分の概略図を示す。尺骨神経または正中神経であって
も電極を受け入れるために選ばれうるということに留意
すべきである。これらの神経の各々は手首部分を通って
いる。
前記レシーバインブラント124はバッテリーを必要と
しない。このため、その場所から1度ら移動させる必要
がない。操作中は、前記変圧器の1次巻き線144が2
次巻き線148に重なるように、使用者は前記トランス
ミツター120を自分の手首に結び付ける。前記抵抗1
30,140は人力信号のレベルや前記演算増幅器12
6のゲインを設定するように調整されてもよい。レベル
コントロールポテンショメーター132はたやすく使用
音の手で動かされるようになっていて、前記電極152
,150から受け取った刺激の大きさを所定のレベルの
音波の入力に関してコントロールするようにしている。
しない。このため、その場所から1度ら移動させる必要
がない。操作中は、前記変圧器の1次巻き線144が2
次巻き線148に重なるように、使用者は前記トランス
ミツター120を自分の手首に結び付ける。前記抵抗1
30,140は人力信号のレベルや前記演算増幅器12
6のゲインを設定するように調整されてもよい。レベル
コントロールポテンショメーター132はたやすく使用
音の手で動かされるようになっていて、前記電極152
,150から受け取った刺激の大きさを所定のレベルの
音波の入力に関してコントロールするようにしている。
第1.2.3図の軽便でないオーディオ−神経系伝達シ
ステムと同様に、第4図のシステムは、使用者が撓骨神
経の刺激とその刺激を生じさせる音とを関連づけるよう
になるまでには訓練を要する。
ステムと同様に、第4図のシステムは、使用者が撓骨神
経の刺激とその刺激を生じさせる音とを関連づけるよう
になるまでには訓練を要する。
第6図に、離れているマイク160,162が増幅器1
64,166にそれぞれ連結されて、その増幅器の出力
端子は出力信号を左右の手の触覚神経に与える(あるい
はその逆も同様)ステレオシステムを示す。前記増幅器
164,166の各々は神経刺激装置を伴った第2図ま
たは第4図に示す回路を備えていてもよい。
64,166にそれぞれ連結されて、その増幅器の出力
端子は出力信号を左右の手の触覚神経に与える(あるい
はその逆も同様)ステレオシステムを示す。前記増幅器
164,166の各々は神経刺激装置を伴った第2図ま
たは第4図に示す回路を備えていてもよい。
〈発明の効果〉
以上、聾者の手から出ている触覚神経に(入射音波の特
性を有した)刺激を与えることのできるオーディオ−神
経系伝達システムと方法について説明した7木システム
はI+J的に安価で、手術は随意である。
性を有した)刺激を与えることのできるオーディオ−神
経系伝達システムと方法について説明した7木システム
はI+J的に安価で、手術は随意である。
本発明による方法とシステムは複雑でなく、しかも効果
的である。本発明の精神と範囲にから離れることなく種
々に変更することができることは当業咎にとって明白で
ある。
的である。本発明の精神と範囲にから離れることなく種
々に変更することができることは当業咎にとって明白で
ある。
第1図は本発明の装置の好ましい一実施例の斜視図であ
る。第2図は第1図の装置に用いられる電気回路の回路
図である。第3図は第1図の装置に使用される指の刺激
装置の1つの、1′部切り欠かれた拡大斜視図である。 第4図は、刺激を触覚神経に与えるようにインブラント
を用いた本発明の装置の第2の好ましい実施例の略回路
図である。 第5図は撓骨神経の位置と第4図のインブラントを受け
る領域を示す、人の手首と手の部分断面図である。第6
図はステレオ刺激を与えるための回路のブロック図であ
る。 12.14,16,18,122・・・マイク、20゜
22.24.26・・・指の刺激装置、40,44.4
6゜49.51・・・発光ダイオード、94・・・発光
グイオ−ド用パードライバー、102・・・チャージャ
ー、120・・トランスミツター。 特許出願人 オーディオソニックス・ニューラル・コミ
ュニケーションズ・システムズ。 インコーホレーテッド 代 理 人 弁理士 青 山 葆 ほか2名F/6/
る。第2図は第1図の装置に用いられる電気回路の回路
図である。第3図は第1図の装置に使用される指の刺激
装置の1つの、1′部切り欠かれた拡大斜視図である。 第4図は、刺激を触覚神経に与えるようにインブラント
を用いた本発明の装置の第2の好ましい実施例の略回路
図である。 第5図は撓骨神経の位置と第4図のインブラントを受け
る領域を示す、人の手首と手の部分断面図である。第6
図はステレオ刺激を与えるための回路のブロック図であ
る。 12.14,16,18,122・・・マイク、20゜
22.24.26・・・指の刺激装置、40,44.4
6゜49.51・・・発光ダイオード、94・・・発光
グイオ−ド用パードライバー、102・・・チャージャ
ー、120・・トランスミツター。 特許出願人 オーディオソニックス・ニューラル・コミ
ュニケーションズ・システムズ。 インコーホレーテッド 代 理 人 弁理士 青 山 葆 ほか2名F/6/
Claims (16)
- (1)下記の(a)、(b)、(c)の段階からなる、
音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 (a)音波を、該音波の表す特性を有する電気インパル
スと機械振動に変える段階。 (b)前記電気インパルスを前記聾者の触覚神経に与え
る段階。 (c)前記機械振動を同一の触覚神経に与えて、前記電
気インパルスによって、前記神経が、標準言語に含まれ
る周波数成分を有する振動に応答することができるよう
にした段階。 - (2)前記触覚神経は前記聾者の手から出ていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の音波の表す情
報を聾者に伝達する方法。 - (3)前記電気インパルスを与える段階は、前記電気イ
ンパルスを、前記聾者のパチニおよびマイスネル神経小
体に接触するようにして間隔を置いて設けられた2個の
電極に与えることを含むことを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の音波の表す情報を聾者に伝達する方法
。 - (4)前記機械振動を与える段階は、前記機械振動を直
接前記パチニまたはマイスネル神経小体に与えることを
含み、前記電気インパルスが前記小体の再生時間を加減
して、前記小体が標準の言語に特有な周波数振動の高低
を区別するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第3項に記載の音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 - (5)前記電気インパルスを与える段階は、前記電気イ
ンパルスを前記聾者の片手の少なくとも1本の指に接触
するようにして間隔を置いて設けられた2個の電極に与
えることからなることを特徴とする特許請求の範囲第3
項に記載の音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 - (6)前記触覚神経は撓骨神経の一部であることを特徴
とする特許請求の範囲第4項に記載の音波の表す情報を
聾者に伝達する方法。 - (7)下記の(a)、(b)、(c)、(d)の段階か
らなる、音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 (a)神経刺激装置を前記聾者の手首部分 に埋め込む段階であって、前記神経刺激装置は、可聴域
内の周波数を有する電磁波を受け取るためのコイルとこ
のコイルに接続された1対の電極を備え、前記埋め込む
段階は、前記電極を手から出ている触覚神経の1つに直
接設置する段階を含む段階。 (b)前記音波を電気信号に変換する段階。 (c)前記電気信号に応答して電磁波を発 生させる段階。 (d)前記電磁波を前記神経刺激装置のコ イルに与えて、前記音波の特性を有する電気インパルス
が前記神経に与えられる段階。 - (8)さらに、前記神経に与えられる電気インパルスの
マグニチュードを制限する段階を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第7項に記載の気圧音波の特性を有する
情報を聾者に伝達する方法。 - (9)前記触覚神経は撓骨神経であることを特徴とする
特許請求の範囲第7項に記載の音波の表す情報を聾者に
伝達する方法。 - (10)前記触覚神経は尺骨神経であることを特徴とす
る特許請求の範囲第7項に記載の音波の表す情報を聾者
に伝達する方法。 - (11)前記触覚神経は正中神経であることを特徴とす
る特許請求の範囲第7項に記載の音波の表す情報を聾者
に伝達する方法。 - (12)下記の(a)、(b)、(c)の段階からなる
音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 (a)気圧音波を電気インパルスに変換す る段階。 (b)前記電気インパルスを増幅する段階。 (c)前記電気インパルスを前記聾者の複 数の指の先端に与える段階。 - (13)さらに、前記増幅された電気信号を機械振動に
変換して、この振動を前記複数の指に与える段階を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第12項に記載の気圧
音波の表す情報を聾者に伝達する方法。 - (14)気圧音波の表す情報を有する電気信号を発生さ
せるために上記気圧音波に応答するサウンドトランスド
ューサと、該サウンドトランスドューサからの前記電気
信号を受信するように接続された入力端子を有する神経
刺激装置とを備えた聾者の触覚神経刺激用のオーディオ
−神経系伝達システムにおいて、前記神経刺激装置は、
押圧されたときに、聾者の皮膚の一部分に位置する神経
の末端部に振動を伝えるようになっている少なくとも1
つの振動トランスドューサを備え、また、電気インパル
スを前記神経末端部に伝送するために、前記皮膚を前記
部分において接続するようになっている少なくとも1対
の、間隔をおいて設けられた電極を備え、前記振動と電
気インパルスは前記サウンドトランスドューサによって
生ずる前記電気信号の特性を有していることを特徴とす
る聾者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系伝達シス
テム。 - (15)前記神経刺激装置は前記聾者の指に接触して、
前記サウンドトランスドューサによって生じた信号の特
性を有する電気インパルスと振動を、その指に伝えるよ
うになっていることを特徴とする特許請求の範囲第14
項に記載の聾者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系
伝達システム。 - (16)音波を表す電気信号を発生させるために気圧音
波に応答するサウンドトランスドューサと、該サウンド
トランスドューサからの前記電気信号を受信するように
接続された入力端子を有する神経刺激装置とを備えた聾
者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系伝達システム
において、前記神経刺激装置は、可聴域内の周波数を有
する電磁波を受け取るためのコイルと、前記コイル内の
磁束の変化が、前記コイル内の前記磁束の変化を表す電
圧を電極に生じさすように、前記コイルに接続された1
対の電極とを備え、前記コイルと電極は前記聾者の手首
に埋め込まれて、前記電極が手から出ている触覚神経の
1つに接するようになっており、また、前記トランスド
ューサからの電気信号に応じて、前記埋め込まれたコイ
ル内で磁束を変化させるために前記埋め込まれたコイル
に隣接して前記聾者の手首に装着されたトランスミッタ
を備えて、受け取った音波の特性を有する電気インパル
スが前記触覚神経に伝えられるようにしたことを特徴と
する聾者の触覚神経刺激用のオーディオ−神経系伝達シ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US66924084A | 1984-11-07 | 1984-11-07 | |
US669240 | 1984-11-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61159967A true JPS61159967A (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=24685625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60250609A Pending JPS61159967A (ja) | 1984-11-07 | 1985-11-07 | 音波の表す情報を聾者に伝達する方法及び聾者の触覚神経刺激用のオ−デイオ−神経系伝達システム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4813419A (ja) |
EP (1) | EP0184332A3 (ja) |
JP (1) | JPS61159967A (ja) |
KR (1) | KR860003822A (ja) |
AU (1) | AU4933285A (ja) |
ES (1) | ES8801760A1 (ja) |
IL (1) | IL76865A0 (ja) |
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CN100378452C (zh) * | 1994-08-05 | 2008-04-02 | 阿波罗-阿尔杰布拉(直布罗陀)有限公司 | 检测和/或测量现象或状态的方法 |
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