KR20020038197A - 압전소자를 이용한 골도 보청기용 진동자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보칭기용 진동자에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 압전 소자를 이용하여 발생시킨 음성 주파수대역(20Hz∼20KHz)의 진동을 인체의 피부와 직접 접촉에 의하여 머리뼈를 통하여 청신경에 전달하여 청각을 느낄 수 있도록 한 압전 소자를 이용한 골도 보청기용 진동자에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 전기적인 음성 신호에 따라 진동을 발생시켜 그 진동 신호를 청각 신경에 전달하도록 하는 골도 진동자에 있어서, 상기 골도 진동자는 압전 소자로 구성함으로써 선천적으로 고막이 손상을 입었거나 후천적으로 손상을 입은 청각 장애자들로 하여금 청각 신호를 감지할 수 있도록 해 주며, 또한 청각에 이상이 없는 정상인에게도 소음이 심한 장소에서 작업을 하는 경우 작업자에게 원하는 신호를 전달해 줄 수 있도록 하여 골도 보청기의 성능을 향상시킴은 물론 진동자의 가장 중요한 부품인 진동 부재를 소형 정량화한다.

Description

압전소자를 이용한 골도 보청기용 진동자{Piezzo Electric Vibrator of Hearing Aids for Hearing Impared and Deaf}

본 발명은 보청기용 진동자에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 압전 소자를 이용하여 발생시킨 음성 주파수 대역(20Hz∼20KHz)의 진동을 인체의 피부와의 접촉에 의하여 머리뼈를 통해 청신경에 전달함으로써 청각을 느낄수 있도록 한 압전 소자를 이용한 골도 보청기용 진동자에 관한 것이다.

통상적으로 보청기에 사용되어 고막에 음의 떨림을 전달하는 수단으로는 전기 신호를 음성 신호로 변환할 수 있는 스피커 또는 레시버를 사용한다.

이와 같은 스피커 또는 레시버는 공기를 매체로 하여 전달되는 음파를 발생시켜주기 위한 구조를 가지는 것으로서, 비교적 큰자석 및 코일 그리고 진동판을 구성 요소로 하는 것이다.

이와 같은 공기를 매체로 전달되는 기존 방식의 보청기는 전기적 신호에 따라 진동되는 진동판을 진동시켜 줌으로써 공기를 매질로 하여 음파가 전달되며, 전파되는 음파의 진동은 귀속의 고막을 진동시키도록 함으로써 내이의 청신경이 이를 인지하여 청각 작용을 하도록 하는 것이다.

그런데 소음이 심한 장소에서나 선천적 또는 후천적인 요인에 의하여 보청기에 의존하더라도 전혀 음성을 듣지 못하는 청각 장애인의 경우에는 이와 같은 보청기는 무용지물이 될 수 밖에 없다.

즉, 상기의 보청기는 고막에 의하여 음성을 들을 수 있는 가청 능력이 조금이라도 있는 사람에게는 사용할 수 있으나, 가청 능력이 완전히 상실된 청각 장애인의 경우에는 이러한 보청기가 전혀 도움이 되지 않아 통상적인 보청기의 사용이 거의 불가능한 상태이다.

이를 극복하기 위한 방안으로 인출된 것이 골도 보청기이다.

골도 보청기는 진동판에 의하여 공기를 진동시켜 음파를 발생시켜 전달하는것이 아니라, 진동자에 의해서 전기 신호를 음의 진동으로 변화시켜 물체에 직접적인 접촉에 의하여 전달하도록 하는 것으로 골도 즉, 머리 부분의 뼈에 진동을 주어 이 진동을 청신경이 감지하도록 하는 것이다.

즉, 고막의 진동에 의한 음성 인식이 아니라 뼈의 진동에 의해 음이 청신경으로 전달되는 것이다.

그런데 이러한 골도 보청기에 사용되는 진동자는 통상적인 스피커의 구조와마찬가지로 구성된 마그네틱 타입으로 부피가 커서 제품 설계를 소형화하는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 압전 소자의 물성적 특성을 이용하여 압전 소자의 양극간에 걸리는 전압에 따라 음성 주파수 대역의 진동을 함으로써 가볍고 부피를 극소화함과 아울러 견고하도록 한 압전 소자를 이용한 골도 보청기용 진동자를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 진동자 단면을 보인도.

도 2 는 도 1의 진동자에 인입되는 음성 신호를 전기적인 신호로 변환시키기 위한 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 진동자 110 : 압전소자

120 : 진동판 130 : 전극판

140 : 도선 150 : 접촉부

160 : 하우징

200 : 마이크 210 : 증폭기

230 : 배전압기 240 : 가변기

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 입력되는 전기적 음성 신호에 따라 진동을 발생시켜 그 진동 신호를 인체의 뼈를 통하여 청신경으로 전달하도록 하는 진동자를 구성함에 있어서, 종래의 주요 구성요소인 코일과 마그네트와 같은 진동재를 제거한 대신에 전기적 음성 신호의 인가에 따라 물리적인 진동을 발생시키도록 하는 압전 소자를 사용하도록 함으로서 보다 견고하고 소형화시켜 다양성을 갖도록 함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명 진동자의 구성 상태를 도시한 단면도로서, 전기적 음성 신호의 인가에 따라 물리적인 진동을 발생시키도록 하는 압전 소자(110); 상기 압전 소자(110)의 양측면에 각각 구비되어 압전 소자(110)에 전기적인 음성 신호를 인가하는 진동판(120) 및 전극판(130); 상기 압전 소자(110)의 진동을 피부에 접촉시켜 뼈에 전달하기 위한 접촉부(150); 상기 각 요소를 수납하고 접촉부(150)를 외부로 노출시키는 하우징(160)으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 진동판(120)은 인청동 또는 양빽판으로서 전극 역할을 하며, 전극판(130)에는 전기적 신호의 충실한 전달을 위해 은도금한 면에 납땜으로 도선(140)을 연결하여 전기적인 음성 신호를 압전 소자(110)에 인가하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 양측의 진동판(120)과 전극판(130)을 통하여 인가되는 전기적인 음성 신호에 따라 압전 소자(110)가 압전 효과에 의하여 음성 주파수에 따른 진동을 발생시켜 주도록 한다.

상기 압전 소자(110)에 의해 발생되는 진동은 직접 골도를 신호 전달 매체로 하여 청각 신경에 이를 전달하도록 이용하는 것이다.

즉, 진동자(100)의 압전 소자(110)에 의한 진동이 접촉부(150)에 전달되고, 상기 접촉부(150)가 피부에 접촉되어 있는 경우 그 피부를 통해 머리 뼈에 진동이 전달되도록 함으로써 인체 내의 청신경을 자극하여 음성 신호를 감지하도록 하는 것이다.

하우징(160)은 이의 압전 소자(110), 진동판(120), 전극판(130)을 내부에 수납하고, 상기 접촉부(150)가 외부로 노출되도록 하는 구성을 가지게 된다.

도 2 는 외부로 부터 입력되는 음성 신호를 도 1의 진동자(100)에 인입되는 전기적인 음성신호로 변환시키기 위한 블록도로서, 음성 신호를 강한 전기적인 신호로 만들어주는 과정을 설명한다.

외부의 목소리는 마이크(200)을 통해 전기적인 신호로 변환되며, 이 전기적인 신호는 증폭기(210)를 통해 소정 레벨의 크기로 증폭된다.

그러나 이렇게 증폭된 신호만을 진동자(100)에 전하면 진동자(100)의 진동이 미약하게 되므로, 배전압기(220)에 의하여 그 전기적인 음성신호의 전압 레벨을 충분한 크기로 끌어올리게 된다.

상기 배전압기(220)로부터 나온 전기적인 음성 신호는 가변기(230)에 제공되어 개개인의 청각 능력에 따른 전압 세기 즉, 진동의 세기를 조절하여 준다.

다시말하면, 배전압기(220)에서 출력되는 전기적인 음성 신호를 진동자(100)에 직접 전해주면 청각력이 서로 다른 장애인들에 완벽한 조건을 제시해 주지 못함으로써 개개인의 특성에 따른 맞춤 보청기가 구현되기 어렵다..

그러므로, 진동자(100)가 전기적인 음성 신호를 배전압기(220)으로부터 직접 전달받기 전에 가변기(230)를 통하여 개인의 특성에 따른 진동의 세기를 조절하여야 한다.

이렇게 증폭 조절된 전기적인 음성 신호를 받은 압전 진동자(100)는 조절된 양만큼의 진동을 하여 피부를 통해 머리뼈에 전달되고, 이 진동 파장은 청신경을 자극시켜 음성 신호를 감지하도록 하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 선천적으로 고막이 손상을 입었거나 후천적으로 손상을 입은 청각 장애자들로 하여금 청각 신호를 감지할 수 있도록 해 주며, 또한 청각에 이상이 없는 정상인에게도 소음이 심한 장소에서 작업을 하는 경우 작업자에게 원하는 신호를 전달해 줄 수 있도록 함으로써 골도 보청기의 성능을 향상시킴은 물론 진동자의 가장 중요한 부품인 진동 부재를 소형 정량화 할 수 있는 압전 소자를 사용하게 되어 내구성 및 소형화 경량화 할 수 있는 제품의 설계 제작에 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전기적 음성 신호의 인가에 따라 물리적인 진동을 발생시키도록 하는 압전 소자;

   상기 압전 소자의 양측면에 각각 구비되어 상기 압전소자에 전기적인 음성 신호를 인가하는 진동판 및 전극판;

   상기 압전 소자의 진동을 피부에 접촉시켜 뼈에 전달하기 위한 접촉부;

   상기 각 요소를 수납하고 접촉부를 외부로 노출시키는 하우징으로 구성됨을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 골도 보청기용 진동자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동판은 인청동 또는 양빽판으로 구성된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 골도 보청기용 진동자.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극판은 은도금한 면에 납땜으로 도선이 연결되어 전기적인 음성 신호를 압전소자에 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 골도 보청기용 진동자.
4. 전기적인 음성 신호에 따라 진동을 발생시켜 그 진동 신호를 청각 신경에 전달하도록 하는 골도 진동자에 있어서,

   상기 골도 진동자는 압전 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 골도 보청기용진동자.