KR101804237B1 - 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기 - Google Patents

벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기 Download PDF

Info

Publication number
KR101804237B1
KR101804237B1 KR1020160119869A KR20160119869A KR101804237B1 KR 101804237 B1 KR101804237 B1 KR 101804237B1 KR 1020160119869 A KR1020160119869 A KR 1020160119869A KR 20160119869 A KR20160119869 A KR 20160119869A KR 101804237 B1 KR101804237 B1 KR 101804237B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bellows
vibration
acoustic
sound
bellows member
Prior art date
Application number
KR1020160119869A
Other languages
English (en)
Inventor
조진호
임형규
신동호
성기웅
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020160119869A priority Critical patent/KR101804237B1/ko
Priority to PCT/KR2017/010048 priority patent/WO2018056631A1/ko
Priority to US16/334,849 priority patent/US11064303B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101804237B1 publication Critical patent/KR101804237B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/023—Completely in the canal [CIC] hearing aids
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/67—Implantable hearing aids or parts thereof not covered by H04R25/606

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

벨로우즈 진동체를 가지는 보청기가 개시된다. 외부 음성을 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰을 가지는 체외기와 피부 내에 이식 가능하며, 체외기와 통신을 수행하는 체내기와 이소골에 결합 가능하며, 비자성체로 이루어진 벨로우즈 진동체와 체내기에서 출력되는 음향 신호를 벨로우즈 진동체로 전달하기 위한 음향 전달관을 포함하고, 벨로우즈 진동체는 음향 전달관을 통해 전달된 음향 신호에 따라 진동하여 이소골로 진동을 전달하는 것을 특징으로 한다.

Description

벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기{A bellows vibrator and a hearing device comprising the same}
본 발명은 벨로우즈 구조를 포함하는 진동체 및 보청기에 관한 것이다.
난청의 종류는 기존 보청기의 도움으로 해결할 수 있는 경도 난청 그룹과 기존 보청기의 도움으로 쉽게 해소할 수 없는 중등 및 중고도의 난청 그룹, 마지막으로 인공 와우에만 의지하여 해결할 수 있는 고도 난청 및 선천성 청각 장애 그룹으로 크게 나눌 수 있다. 여기서 중고도 난청 그룹을 대상으로 하는 난청 해소법이 타 그룹에 비해 상대적으로 빈약하여 많은 난청자들이 불편을 겪고 있다.
따라서 중고도의 난청 그룹을 대상으로 다양한 이식형 보청기 모델들이 세계적으로 연구되고 있다. 보청기 시장에서 성공적으로 안착한 모델은 이소골에 설치되는 전자기 방식의 FMT (floating mass transducer)를 트랜스듀서로 사용한다. 이외에도 압전 진동체를 사용하는 방식이 있다.
본 발명의 목적은 자기장의 영향을 최소화하고 진동 특성을 향상시키는 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기를 제공함에 있다.
상기의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 이소골에 진동을 하는 기존 방법과는 달리, 음향으로서 진동하는 벨로우즈(bellows) 부재와 질량 부재가 상호 작용하여 플로팅 매스 형태로 동작하며, 질량 부재의 무게와 벨로우즈의 주름 형태 조절을 통해 진동 출력의 주파수 특성을 조절한다. 이를 이용하여 MRI 촬영과 같은 외부 자기장에 영향을 받지 않으면서 우수한 진동 변위를 보장하고, 진동체와 이식형 보청기 간의 연결을 전기 도선을 이용하지 않음으로써 이식 수술이 용이한 벨로우즈 진동체 및 보청기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 음향 신호를 전달하는 음향 전달관과 연결되어, 상기 음향 신호에 따라 진동하는 벨로우즈 부재와 상기 벨로우즈 부재의 일 단에 연결되며, 이소골에 결합 가능하도록 형상화되어, 상기 벨로우즈 부재의 진동을 상기 이소골로 전달하는 이소골 결합부재와 상기 벨로우즈 부재의 진동이 상기 이소골 결합부재로 전달될 수 있도록 상기 벨로우즈 부재의 타 단에 형성된 질량부재를 포함하는 벨로우즈 진동체를 제공한다.
상기 질량부재와 상기 벨로우즈 부재는 중심축이 동일하게 배치될 수 있고, 상기 음향 전달관은 상기 질량부재의 중심축을 따라 상기 질량부재를 관통하여 상기 벨로우즈 부재와 연결될 수 있다.
상기 벨로우즈 부재의 일 단에 형성된 실린더를 더 포함할 수 있고, 상기 실린더는 속이 빈 상태로, 상기 음향 전달관과 연결될 수 있고, 상기 이소골 결합부재는 상기 실린더에 결합될 수 있다.
상기 이소골 결합부재는 이소골과 끼움 결합할 수 있는 적어도 하나의 클립을 포함할 수 있다.
상기 벨로우즈 부재, 질량부재 및 이소골 결합부재는 반자성 금속이거나 패럴닌(parylene) 혹은 실리콘 재질로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 외부 음성을 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰을 가지는 체외기와 피부 내에 이식 가능하며, 상기 체외기와 통신을 수행하는 체내기와 이소골에 결합 가능하며, 비자성체로 이루어진 벨로우즈 진동체와 상기 체내기에서 출력되는 음향 신호를 상기 벨로우즈 진동체로 전달하기 위한 음향 전달관을 포함하고, 상기 벨로우즈 진동체는 상기 음향 전달관을 통해 전달된 상기 음향 신호에 따라 진동하여 상기 이소골로 상기 진동을 전달하는 보청기를 제공한다.
상기 벨로우즈 진동체는, 상기 음향 전달관과 연결되어, 상기 음향 신호에 따라 진동하는 벨로우즈 부재와 상기 벨로우즈 부재의 일 단에 연결되며, 상기 이소골에 결합 가능하도록 형상화되어, 상기 벨로우즈 부재의 진동을 상기 이소골로 전달하는 이소골 결합부재와 상기 벨로우즈 부재의 진동이 상기 이소골 결합부재로 전달될 수 있도록 상기 벨로우즈 부재의 타 단에 형성된 질량부재를 포함할 수 있다.
상기 이소골 결합부재는, 이소골과 끼움 결합할 수 있는 적어도 하나의 클립을 포함할 수 있다.
상기 음향 전달관의 외부를 감싸는 보강용 스프링을 포함할 수 있다.
상기 벨로우즈 부재의 일 단에 형성된 실린더를 더 포함하고, 상기 실린더는 속이 빈 상태로, 상기 음향 전달관과 연결되고, 상기 이소골 결합부재는 상기 실린더에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 소형의 벨로우즈 진동체와 이를 포함하는 보청기를 이용하여 이소골에 가해지는 진동의 전달 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 다양한 주파수 대역, 특히 저주파 영역의 음향신호에 대하여 우수한 진동 효율 특성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 진동 트랜스듀서의 주파수 특성을 정밀 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 정원창에 이식하는 방법과는 달리 수술과정에서 신경을 손상시킬 위험이 적다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 비자성체로 된 벨로우즈 진동체를 사용하기 때문에 MRI등의 강자장 조건에서도 환자의 이소골의 안전 및 영상장치에 미치는 영향이 없는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기가 이식된 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 체내기의 내부구조를 나타내는 투시도이다.
도 7은 본 발명의 체내기와 음향 전달관의 연결부분을 자세히 나타낸 도면이다.
도 8은 다양한 보청기의 타입에 따른 진동특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체(100)와 보청기에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기가 이식된 것을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기는 체외기(400), 체내기(300), 음향 전달관(200), 및 벨로우즈 진동체(100)를 포함한다. 체내기(300)는 인체의 측두골의 피부 내에 이식될 수 있다. 체내기(300)의 케이스(310)는 생체적합성 실리콘 재질로 제공될 수 있다.
체외기(400)는 인체의 피부외측에 제공될 수 있고, 체내기(300)의 동작에 필요한 전력이나 제어 신호를 체내기(300)에 전송할 수 있다. 체내기(300)는 체외기(400)로부터 전달된 신호를 감지 및 처리하여 음향신호를 출력한다. 이러한 음향 신호는 음향 전달관(200)을 통하여 벨로우즈 진동체(100)로 전달된다. 벨로우즈 진동체(100)는 음향 신호에 의해 진동하고 벨로우즈 진동체(100)내의 진동이 중이(20)의 이소골(40)로 전달된다. 이를 통하여 사용자는 외부 음성을 들을 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체(100)는 이소골 이식형 보청기를 비롯한 다른 형태의 보청기뿐만 아니라 정원창 구동 방식까지 다양한 형태로 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면 체외기(400)와 보청기의 체내 이식되는 부분을 나타내고 있다.
보청기의 체내 이식되는 부분은 피부 내에 이식 가능하며, 체외기(400)와 통신을 수행하는 체내기(300), 이소골(40)에 결합 가능하며 비자성체로 이루어진 벨로우즈 진동체(100), 및 체내기(300)에서 출력되는 음향 신호를 벨로우즈 진동체(100)로 전달하기 위한 음향 전달관(200)을 포함한다.
벨로우즈 진동체(100)는 음향 전달관(200)을 통해 전달된 음향 신호에 따라 진동하여 이소골(40)로 음향 진동을 인가 할 수 있다. 음향 전달관(200)의 내부직경은 약 0.3mm ~ 0.6mm로 이루어지고, 속이 비어 있는 관인 에어 튜브로 구성될 수 있다. 음향 전달관(200)은 휘어질 수 있는 재질의 생체적합성 실리콘으로 제공될 수 있다.
체외기(400)는 마이크로폰(410) 및 전력이나 제어 신호를 체내기(300)에 전송 할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 한편, 마이크로폰(410)은 체외기(400)에 제공되는 것으로 예시를 들고 있으나, 설치 위치는 이에 제한 되지 않는다. 예를 들어, 마이크로폰(410)은 귀 부위, 고막, 또는 체내기(300)에 제공될 수도 있다. 체내기(300)와 벨로우즈 진동체(100)는 속이 빈 음향 전달관(200)으로 연결된다.
기존의 이식형 보청기는 도선을 통해 연결되었다. 본 발명의 실시 예에 따른 보청기는 체내기(300)와 벨로우즈 진동체(100)간의 연결이 음향 전달관(200)으로 연결되기 때문에, 수술시 도선의 꼬임에 의한 장치 손상의 위험이 줄어든다.
본 발명의 실시예에 따른 보청기는 음향 전달관(200)을 통하여 음향 진동을 이소골(40)에 전달하기 때문에, 음향 전달의 효율이 높고, 난청 보상이 용이하다. 벨로우즈 진동체(100)에 대한 구성은 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체(100)를 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 벨로우즈 진동체(100)는 벨로우즈 부재(110), 질량부재(120) 및 이소골 결합부재(130)를 포함한다.
음향 신호를 전달하는 음향 전달관(200)과 연결되어 음향 신호에 따라 진동하는 벨로우즈 부재(110)는 주름 절곡을 가진다. 주름 절곡은 마루와 골을 가지고, 벨로우즈 진동체(100)는 주름 절곡의 마루와 골에 의한 탄성에 의해서 진동한다. 벨로우즈 부재(110)는 진동의 전달에 적합하기 위해서 원통형으로 구성될 수 있다. 벨로우즈 부재(110)는 생체적합성 소재로 제공될 수 있다. 즉, 벨로우즈 부재(110)는 페럴닌, 실리콘 등의 폴리머 재질이나 금속 재질로 제공될 수 있다. 다만, 금속 재질로 제공될 경우, 벨로우즈 부재(110)는 MRI 촬영 시 영향을 받지 않는 반 자성금속인 금이나 티타늄 등의 재질로 제공될 수 있다.
질량부재(120)는 벨로우즈 부재(110)에 인가된 진동이 이소골 결합부재(130)로 전달되도록 벨로우즈 부재(110)의 타 단에 형성되고, 약 25mg정도의 무게를 가질 수 있다. 이러한 질량부재(120)의 무게는 벨로우즈 부재(110)의 주름 절곡 형상에 따른 탄성계수와 댐핑계수에 의해 적절한 진동특성을 결정할 수 있도록 선택될 수 있다. 질량부재(120) 역시 생체적합성 재질로 이루어지고, 반자성체로 이루어지게 된다.
본 발명의 진동체는 반자성체로 이루어져 1.5T이상의 자기장에서 자기장의 영향을 받지 않도록 설계된다. 종래의 플로팅 매스형 진동 트랜스듀서(FMT)는 전자석이나 자석을 내부에 이용하여 전달되는 신호에 의해 진동체가 진동을 하였다. 이러한 방식은 외부의 자기장에 영향을 강하게 받기 때문에 노이즈가 발생할 수 있었다. 또한, MRI의 특성상 자성을 띤 물질을 촬영하게 되면 MRI에서 발생시키는 자기장의 균질도(homogeneity)를 변화시키므로 측정 영상의 왜곡을 초래하여 측정 영상에서의 인공음영(artifact)이 발생하여, MRI촬영시 원하는 영상을 얻지 못하였다. 본 발명의 벨로우즈 진동체(100)를 이용하게 되면, 주름절곡의 떨림으로 진동하게 된다. 이러한 진동을 조절하기 위해서 질량부재(120)를 부착 하지만, 자석이나 진동을 위해 자기장을 형성하는 코일이 포함되어 있지 않으므로 외부 자기장에 의한 노이즈(혼선)나 MRI촬영 시에 존재하던 기존의 단점을 극복 할 수 있다.
이소골 결합부재(130)는 벨로우즈 부재(110)의 일 단에 연결되고 벨로우즈 부재(110)의 진동을 상기 이소골(40)로 전달하도록 이소골(40)에 결합 가능하도록 형상화되어 있다.
이소골 결합부재(130)는 벨로우즈 부재(110)에 연결되는 연결부를 가지고, 이소골(40)과 결합하기 위한 결합부를 가진다. 본 발명의 실시 예와 같이 결합부는 적어도 하나 이상의 클립으로 사용될 수 있다. 이소골 결합부재(130)의 결합부는 적절할 강성을 가지면서 비자성체인 티타늄과 같은 재질로 이루어 질 수 있다.
음향 전달관(200)이 질량부재(120)와 연결될 때에, 음향 전달관(200)은 벨로우즈 부재(110)에 음향을 전달하기 위하여, 질량부재(120) 내 삽입되어 연결되거나 질량부재(120) 내에 음향 신호가 전달되도록 질량부재(120)에서 관 모양의 빈 공간이 있을 수 있다. 물론, 음향 전달관(200)이 벨로우즈 부재(110)에 직접 연결되어 음향 신호를 전달 할 수 있다. 또한, 음향 전달관(200)은 음향 이동 경로에서 음향의 손실을 줄이고 음향 신호의 전달 효율을 높이기 위해서 음향 전달관과 각 부재들의 연결부분에서 기밀처리 될 수 있다.
또한, 보강용 스프링(210)은 음향 전달관(200)의 형상을 유지할 수 있도록 보강용 스프링(210)이 음향 전달관(200) 주위를 감싸서 음향 전달관(200)의 강성을 보강한다.
클립부의 형상과 벨로우즈 진동체(100)의 각 부재들간의 결합관계는 도 3의 실시 예에 한정되지 않는다. 사용자의 귀 형태나 신체내부와 부재의 간섭을 피하기 위해서나 진동특성을 결정하기 위해서, 벨로우즈 진동체(100)는 다양한 형태를 가지거나 다양한 결합방법을 가질 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예를 적용한 벨로우즈 진동체(100)의 결합타입은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체(100)를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 질량부재(120)와 벨로우즈 부재(110)는 중심축이 동일하게 배치되고, 음향 전달관(200)은 질량부재(120)의 중심축을 따라 질량부재(120)를 관통하여 벨로우즈 부재(110)와 연결되어 있다. 이소골 결합부재(130)는 벨로우즈 부재(110)의 끝단에 부착된다.
이소골 결합부재(130)는 벨로우즈 부재(110)와의 부착부분에서 연장되는 결합부를 가진다. 결합부는 적어도 하나 이상의 클립부를 가진다. 도 4에서 결합부는 벨로우즈 부재(110)와 질량부재(120)에 평행하게 배치되어 있지만, 상황에 따라서 도 3의 배치와 같이 수직되게 배치되거나, 주변 상황에 따라 다양한 형태로 배치가 가능하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체(100)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 벨로우즈 진동체(100)는 벨로우즈 부재(110)의 일 단에 형성된 실린더(140)를 더 포함하고 있다. 실린더(140)는 속이 빈 상태로, 음향 전달관(200)과 연결되고, 이소골 결합부재(130)는 실린더(140)에 끼움 결합되는 것을 알 수 있다.
실린더(140)는 벨로우즈 부재(110)에서 연장되고, 벨로우즈 부재(110)와 같은 재질로 제공될 수 있다. 벨로우즈 부재(110)에 연장된 실린더(140)는 이소골 결합부재(130)와 결합을 용이하게 하기 위해서 원통형으로 형성된다.
이소골 결합부재(130)는 실린더(140)와 결합되는 연결부도 클립을 가지며, 이러한 클립에 의해서 실린더(140)와 끼움 결합하게 된다. 이를 통하여 벨로우즈 부재(110)를 고정시킬 수 있으며, 벨로우즈 부재(110)로 전달된 음향 신호에 의한 진동을 이소골 결합부재(130)와 클립으로 결합된 이소골(40)로 전달 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 체내기(300)의 내부구조를 나타내는 투시도이다.
도 6을 참조하면, 체내기(300)는 케이스(310), 코일부(340), 리시버(320), 자석부재(350) 및 도선부재(330)로 형성된다.
체내기(300)는 체내기(300)의 외부를 형성하는 케이스(310)와 케이스(310)의 내부에 위치하고, 외부의 신호를 감지하는 코일부(340)와 케이스(310)의 내부에서 코일부(340)와 도선부재(330)와 연결되고, 상기 외부의 신호를 처리하여 음향 신호를 출력하는 리시버(320)를 포함하고 있다.
상기 외부 케이스(310)는 생체적합성 실리콘으로 제작될 수 있다. 이를 통하여 생체 내에 이식할 수 있다.
코일부(340)는 전자기 유도 현상에 의하여 체외기(400)의 코일로부터 전력이나 제어신호를 공급 받게 된다.
자석부재(350)는 체외기(400)의 자석과 자기력에 의해서 체외기(400)와 체내기(300)의 상대적인 위치를 고정 할 수 있다. 도선부재(330)는 코일부(340)를 통해 공급받은 신호를 리시버(320)에 전달한다.
리시버(320)는 전달받은 신호를 처리하여 음향 신호를 발생시키며, 이 음향 신호를 음향 전달관(200)으로 출력한다. 리시버(320)는 통상의 보청기 리시버(320)를 사용할 수도 있으며, 하나 이상의 블루투스 오디오 리시버나 같은 다른 음향 발생 장치를 사용할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 보청기의 음향 전달과정은 하기의 단계를 따른다.
체외기(400)에 부착된 마이크로폰(410)은 음성 신호를 전기 신호로 변환시킨다. 체내기(300) 내부에 있는 코일부(340)를 통하여 체외기(400)와의 통신하고, 신호와 제어신호를 전달 받는다. 체내기(300) 내부의 코일부(340)에 전달된 신호는 리시버(320)로 전달되고, 리시버(320)는 외부 신호를 처리하여 음향 신호를 출력한다. 체내기의 케이스(310)는 FDA 등의 기관에서 생체 적합성이 검증된 실리콘 수지 등과 동등 기능을 가진 재료로 사용될 수 있다.
리시버(320)로부터 출력된 음향 신호는 음향 전달관(200)을 통하여 전달된다. 음향 전달관(200)은 이소골(40) 쪽으로 음향을 전달하고, 음향 전달관(200)의 끝 단에 부착된 벨로우즈 부재(110)에 음향 신호가 전달된다.
벨로우즈 부재(110), 질량부재(120) 및 이소골 결합부재(130)로 이루어진 벨로우즈 진동체(100)는 질량부재(120)와 벨로우즈 부재(110)의 설계에 따라 진동특성을 가지게 되고, 이에 따라 벨로우즈 부재(110)에 전달된 음향 신호에 의해 벨로우즈 진동체(100)는 진동한다. 이러한 진동은 이소골 결합부재(130)로 전달되고, 이소골(40)의 진동으로 사용자는 음성을 들을 수 있다.
도 7을 참조하면, 체내기(300)는 조임용 밴드(370)의 풀림에 의해 음향전달관(200)과 용이하게 분리할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이식형 보청기를 착용한 환자가 MRI 촬영이 필요한 유사시 간단한 수술을 통하여 자성체를 포함하고 있는 체내기를 외부로 용이하게 적출할 수 있다. 이와 동시에 소독 후 및 재 설치가 가능하다. 이를 통하여, 높은 수술 난이도를 가지고 있는 중이 내부의 수술을 최소화하고, 중이 내부에 처음 설치되어 있던 진동체를 용이하게 보존할 수 있다. 이를 위해 리시버(320)의 음향출구 튜브(360)는 금속 티타늄튜브로 구성되고, 조임용 밴드(370)를 거치할 만한 길이를 확보하고 있다. 조임용 밴드(370)는 생체적합성 금속 재료 및 폴리우레탄 등의 고분자 자료를 사용하여 제조된다.
도 8은 다양한 보청기의 타입에 따른 진동특성을 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 종래의 플로팅 매스 트랜스듀서(FMT)는 저주파 영역에서 진동특성이 잘 나타나지 않음을 알 수 있다. 그래프를 살펴 보면 종래의 플로팅 매스 트랜스듀서는 공진 주파수가 대략 1000Hz 내지 2000Hz에서 발생하는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 저주파 영역(500Hz 이하)에서 진동특성이 거의 나타나지 않는다.
이에 반하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨로우즈 진동체인 매스 16mg이 추가된 플로팅 매스형 음향 벨로우즈 진동체는 다이나믹 레인지가 넓은 리시버를 사용함으로써 대략 3000Hz 내지 4000Hz에서 공진 주파수가 발생함을 알 수 있다. 공진 주파수가 고주파에서 발생하기 때문에, 종래의 플로팅 매스형 트랜스듀서(FMT)보다 저주파에서 진동특성이 좋고, 진동특성이 평탄할 수 있다.
도 7의 그래프에서는 16mg의 질량부재(120)를 추가 하였지만, 필요한 진동특성에 따라서 질량부재(120)의 무게를 다르게 선택할 수 있다.
종래의 이식형 보청기로는 정원창에서 직접 진동을 전달하는 방법과 전자기력을 이용한 플로팅 매스형 트랜스듀서를 이용한 방법이 있다.
정원창에 진동을 인가하는 보청기는 진동체를 정원창에 고정시키고, 벨로우즈의 진동을 정원창에 직접 인가하는 방식이다. 그러나, 정원창에 보청기를 이식하는 방식은 수술과정에서 신경손상의 위험이 존재한다. 진동체를 고정하면 인가되는 힘이 고정 단에서 손실이 발생하기 때문에, 음향 신호의 진동이 손실될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 해당하는 매스가 추가된 플로팅 매스 타입의 음향 벨로우즈 진동체는 질량부재(120)를 추가시켜서 질량부재(120)의 질량을 조절하여 필요한 진동특성에 맞게 설계를 할 수 있는 이점이 존재한다. 또한, 플로팅 매스 타입의 음향 벨로우즈 진동체(100)는 이소골(40)에 설치될 수 있으며, 수술방식도 정원창에 진동체를 고정하는 것보다 용이하다.
본 발명의 실시 예에 따른 벨로우즈 진동체 및 보청기는 공진 주파수가 약 3000Hz에서 형성되어 저주파에서도 진동 특성을 가지고 있다. 이를 통하여 가청주파수 (20Hz ~ 20000Hz)의 전 영역에서의 소리를 사용자에게 전달할 수 있다.
또한, 자기장의 영향을 최소화하고, MRI단층 촬영의 용이성을 가지기 위해서 트랜스듀서의 진동체인 벨로우즈 진동체(100)는 질량부재를 자석이나 전자석을 이용하지 않으며, 전기적 신호가 아닌 음향 신호를 벨로우즈 부재(110)에 전달하는 방식을 이용하고 있다. 또한, 벨로우즈 진동체(100)를 이루는 벨로우즈 부재(110), 질량부재(120)와 이소골 결합부재(130)의 재질로서 비자성체가 이용된다. 이를 통하여 기존의 이소골 이식형 보청기와는 다르게 MRI촬영시 발생할 수 있는 문제점을 해결한다. 또한 비자성체를 이용하여 외부 자기장에 의한 노이즈에 의한 혼선이 적다.
또한, 음향 전달관(200)을 사용하여 도선을 사용할 때보다 꼬임이 적어, 수술을 용이하게 진행 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 외이 20 : 중이
30 : 내이 40 : 이소골
100 : 벨로우즈 진동체 110 : 벨로우즈 부재
120 : 질량부재 130 : 이소골 결합부재
140 : 실린더 200 : 음향 전달관
210 : 보강용 스프링 300 : 체내기
310 : 케이스 320 : 리시버
330 : 도선부재 340 : 코일부
350 : 자석부재 360 : 음향출구 튜브
370 : 조임용 밴드 400 : 체외기
410 : 마이크로폰

Claims (11)

  1. 벨로우즈(bellows) 진동체에 있어서,
    음향 신호를 전달하는 음향 전달관과 연결되어, 상기 음향 신호에 따라 탄성에 의해 진동하는 주름 절곡을 가지는 벨로우즈 부재;
    상기 벨로우즈 부재의 일 단에 연결되며, 이소골에 결합 가능하도록 형상화되어, 상기 벨로우즈 부재의 진동을 상기 이소골로 전달하는 이소골 결합부재; 및
    상기 벨로우즈 부재의 진동이 상기 이소골 결합부재로 전달될 수 있도록 상기 벨로우즈 부재의 타 단에 형성된 질량부재;를 포함하고,
    상기 질량부재의 무게와 상기 벨로우즈 부재의 주름 절곡 형상에 의해 진동 특성이 결정되는 벨로우즈 진동체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 질량부재와 상기 벨로우즈 부재는 중심축이 동일하게 배치되고,
    상기 음향 전달관은 상기 질량부재의 중심축을 따라 상기 질량부재를 관통하여 상기 벨로우즈 부재와 연결되는 벨로우즈 진동체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벨로우즈 부재의 일 단에 형성된 실린더;를 더 포함하며,
    상기 실린더는 속이 빈 상태로, 상기 음향 전달관과 연결되고,
    상기 이소골 결합부재는 상기 실린더에 결합되는 벨로우즈 진동체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이소골 결합부재는, 이소골과 끼움 결합할 수 있는 적어도 하나의 클립을 포함하는 벨로우즈 진동체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 벨로우즈 부재, 질량부재 및 이소골 결합부재는 반자성 금속, 패럴닌 또는 실리콘 재질로 제공되는 벨로우즈 진동체.
  6. 외부 음성을 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰을 가지는 체외기;
    피부 내에 이식 가능하며, 상기 체외기와 통신을 수행하며 음향을 생성하는 리시버를 내장하는 체내기;
    이소골에 결합 가능하며, 비자성체로 이루어진 벨로우즈 진동체; 및
    상기 체내기에서 출력되는 음향 신호를 상기 벨로우즈 진동체로 전달하기 위한 음향 전달관;을 포함하며,
    상기 벨로우즈 진동체는,
    상기 음향 전달관과 연결되어, 상기 음향 신호에 따라 탄성에 의해 진동하는 주름 절곡을 가지는 벨로우즈 부재;
    상기 벨로우즈 부재의 일 단에 연결되며, 상기 이소골에 결합 가능하도록 형상화되어, 상기 벨로우즈 부재의 진동을 상기 이소골로 전달하는 이소골 결합부재; 및
    상기 벨로우즈 부재의 진동이 상기 이소골 결합부재로 전달될 수 있도록 상기 벨로우즈 부재의 타 단에 형성된 질량부재;를 포함하고,
    상기 질량부재의 무게와 상기 벨로우즈 부재의 주름 절곡 형상에 의해 진동 특성이 결정되고,
    상기 음향 전달관을 통해 전달된 상기 음향 신호에 따라 진동하여 상기 이소골로 상기 진동을 전달하는 보청기.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이소골 결합부재는, 이소골과 끼움 결합할 수 있는 적어도 하나의 클립을 포함하는 보청기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 리시버에 연결되고, 음향 전달관의 내부에 삽입되는 음향출구 튜브; 및
    상기 음향 전달관의 외주면을 감싸는 조임용 밴드를 더 포함하고,
    상기 조임용 밴드에 의해, 상기 음향 전달관은 상기 리시버의 음향출구 튜브로부터 탈부착 가능한 보청기.
  10. 제6항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음향 전달관의 외부를 감싸는 보강용 스프링을 포함하는 보청기.
  11. 제6항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 부재의 일 단에 형성된 실린더;를 더 포함하며,
    상기 실린더는 속이 빈 상태로, 상기 음향 전달관과 연결되며,
    상기 이소골 결합부재는 상기 실린더에 결합되는 보청기.
KR1020160119869A 2016-09-20 2016-09-20 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기 KR101804237B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160119869A KR101804237B1 (ko) 2016-09-20 2016-09-20 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기
PCT/KR2017/010048 WO2018056631A1 (ko) 2016-09-20 2017-09-13 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기
US16/334,849 US11064303B2 (en) 2016-09-20 2017-09-13 Bellows vibration body and hearing aid comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160119869A KR101804237B1 (ko) 2016-09-20 2016-09-20 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101804237B1 true KR101804237B1 (ko) 2017-12-04

Family

ID=60921348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160119869A KR101804237B1 (ko) 2016-09-20 2016-09-20 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11064303B2 (ko)
KR (1) KR101804237B1 (ko)
WO (1) WO2018056631A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007044460A2 (en) * 2005-10-06 2007-04-19 Otologics, Llc Implantable transducer with transverse force application
KR100859979B1 (ko) * 2007-07-20 2008-09-25 경북대학교 산학협력단 튜브 진동 트랜스듀서에 의한 정원창 구동 방식의 인공중이

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282858A (en) 1991-06-17 1994-02-01 American Cyanamid Company Hermetically sealed implantable transducer
WO2005062668A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Cochlear Limited Hearing system prostheses
KR100856484B1 (ko) * 2006-09-22 2008-09-04 경북대학교 산학협력단 압전형 진동자 및 이를 포함하는 중이 이식형 보청기
KR200449881Y1 (ko) * 2008-03-20 2010-08-17 (주) 멀티웨이브 귀걸이형 보청기의 귓속삽입형 생활방수 리시버 유니트
DK2679025T3 (en) 2011-02-24 2017-10-23 Med-El Elektromedizinische Geräte GmbH MRI-safe actuator for implantable liquid mass transducer
US9516433B2 (en) * 2012-02-23 2016-12-06 Cochlear Limited Combined functional component and implantable actuator positioning mechanism
KR101548344B1 (ko) 2014-03-13 2015-09-01 경북대학교 산학협력단 진동 트랜스듀서 및 이식형 보청기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007044460A2 (en) * 2005-10-06 2007-04-19 Otologics, Llc Implantable transducer with transverse force application
KR100859979B1 (ko) * 2007-07-20 2008-09-25 경북대학교 산학협력단 튜브 진동 트랜스듀서에 의한 정원창 구동 방식의 인공중이

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018056631A1 (ko) 2018-03-29
US20200021926A1 (en) 2020-01-16
US11064303B2 (en) 2021-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6726618B2 (en) Hearing aid with internal acoustic middle ear transducer
FI93507C (fi) Laite käytettäväksi huonokuuloisessa kohteessa
KR100859979B1 (ko) 튜브 진동 트랜스듀서에 의한 정원창 구동 방식의 인공중이
US8231520B2 (en) Round window driving transducer for easy implantation and implantable hearing device having the same
US7983435B2 (en) Implantable hearing aid
US5282858A (en) Hermetically sealed implantable transducer
US6537199B1 (en) Arrangement for mechanical coupling of a driver to a coupling site of the ossicular chain
EP2577999B1 (en) Implantable inner ear drive system
US20110319703A1 (en) Implantable Microphone System and Calibration Process
AU2010313455B2 (en) Implantable signal delivery systems
JP2009526612A (ja) 聴覚を改善するための骨伝導装置
US20180279949A1 (en) Evaluation of an implanted prosthesis
US10631111B2 (en) Vibration transducer and implantable hearing aid device
US9191760B2 (en) Optimal pre-load for floating mass transducers
KR101804237B1 (ko) 벨로우즈 진동체 및 이를 포함하는 보청기
US20120014545A1 (en) Hearing Instrument and Method for Providing Hearing Assistance
AU2019282656B2 (en) Passive hearing implant
KR20130002565A (ko) 진동 전달 효율이 우수한 정원창 구동 트랜스듀서용 연결부재

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant