WO2019031150A1 - 発声補助装置及び発声補助方法 - Google Patents

発声補助装置及び発声補助方法 Download PDF

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WO2019031150A1
WO2019031150A1 PCT/JP2018/026318 JP2018026318W WO2019031150A1 WO 2019031150 A1 WO2019031150 A1 WO 2019031150A1 JP 2018026318 W JP2018026318 W JP 2018026318W WO 2019031150 A1 WO2019031150 A1 WO 2019031150A1
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WO
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air
user
unit
oral cavity
vibration
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PCT/JP2018/026318
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English (en)
French (fr)
Inventor
智美 松田
長谷川　隆
Original Assignee
Ｎｅｃエンベデッドプロダクツ株式会社
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Publication date
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    • 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
    • A61F2/00—Filters 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
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body

Definitions

  • the present invention relates to a speech aid device and a speech aid method.
  • Patent Document 1 describes that vibration is applied to air supplied by the air supply means, and the air to which vibration is applied is introduced into the oral cavity by a tube. A sick person who receives laryngectomy uses this air to vocalize.
  • the air supplied into the oral cavity can be adjusted according to the utterance that the user wants to make.
  • An example of the object of the present invention is to provide a speech aid device and a speech aid method that can solve the problems described above.
  • a voice assistance device includes an air supply unit for supplying air, a vibration applying unit for vibrating the air, and an inlet pipe for feeding the air to which the vibration is given into the oral cavity. And an air outflow portion provided in the infeed tube, for discharging the supplied air from the inside of the infeed tube to the outside of the infeed tube and the outside of the oral cavity.
  • a method of assisting speech according to a second aspect of the present invention comprises: supplying air; vibrating the air; and feeding the air, to which the vibration is given by a feeding pipe, into the oral cavity. And allowing the air to flow out from the inside of the delivery pipe to the outside of the delivery pipe and the outside of the oral cavity by an air outlet provided in the delivery pipe.
  • the air supplied into the oral cavity can be adjusted according to the utterance that the user desires to make.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the operation of a user operation and speech aid device in an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of a structure of the speech assistance apparatus which concerns on another embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration view showing a configuration of a speech assistance device according to an embodiment of the present invention.
  • the speech assistance device 100 includes a compressor 110, a balloon 120, an inlet pipe 130, an electromagnetic valve 140, a shutoff control switch 141, an operation detection unit 142, and a state detection unit 143.
  • the speech aid device 100 supplies the air to which vibration has been applied from the tip of the inlet tube 130.
  • a sick person who has undergone laryngectomy can use the air supplied by the speech aid device 100 in place of the air vibrated by the vocal cords to make a voice.
  • a sick person who has undergone laryngectomy is simply referred to as a sick person or a user.
  • the compressor 110 takes in and compresses ambient air and sends the compressed air to the balloon 120.
  • the balloon 120 temporarily stores air sent from the compressor 110 and supplies the stored air to the user through the inlet tube 130. Specifically, the balloon 120 is expanded by the air delivered from the compressor 110 flowing into the balloon 120. Then, the balloon 120 pushes out the air inside the balloon 120 in an attempt to return by the tension generated by the expansion.
  • the combination of the compressor 110 and the balloon 120 corresponds to an example of the air supply unit.
  • the air supply unit provided in the speech aid device 100 is not limited to the combination of the compressor 110 and the balloon 120, but may be various combinations.
  • the speech aid device 100 may not include the balloon 120.
  • the compressor 110 alone corresponds to an example of the air supply unit.
  • the speech aid device 100 may be provided with a manual pump or an air cylinder as an air supply unit.
  • the inlet tube 130 feeds air supplied by the compressor 110 and the balloon 120 into the oral cavity of the user.
  • a sick person who is a user puts the end of the inflow tube 130 into the oral cavity (ie, holds the inflow tube 130).
  • the air from the compressor 110 and the balloon 120 flows out from the end of the inlet tube 130, whereby the inlet tube 130 sends air into the user's oral cavity.
  • the solenoid valve 140 shuts off the air flowing through the inlet pipe 130.
  • the solenoid valve 140 shuts off the solenoid valve 140 to shut off the air flowing through the inlet tube 130. This makes it possible to eliminate the possibility of hearing the sound from the user's oral cavity.
  • the shutoff control switch 141 receives a user operation instructing to close the solenoid valve 140 (shut off air).
  • the shutoff control switch 141 may be configured using a push button switch, and the solenoid valve 140 may be closed while the user is pressing the push button.
  • the motion detection unit 142 detects a user's motion. The operation detected by the operation detection unit 142 is used to control the solenoid valve 140 by the shutoff control unit 144.
  • the operation detection unit 142 detects a predetermined operation
  • the shutoff control unit 144 controls the opening and closing of the solenoid valve 140.
  • the shutoff control unit 144 You may make it reverse.
  • To reverse the open / close state of the solenoid valve 140 means to switch the solenoid valve 140 from the open state to the closed state or to switch the solenoid valve 140 from the closed state to the open state.
  • the motion detection unit 142 may include a camera that captures an image of the user, and may detect the motion of the user by analyzing the captured image.
  • the state detection unit 143 detects the physical state of the user's body.
  • the state detected by the state detection unit 143 is used for controlling the solenoid valve 140 by the shutoff control unit 144.
  • the shutoff control unit 144 may control the opening / closing of the solenoid valve 140 when the physical state of the user's body is in a predetermined state. Good. For example, when the operation detection unit 142 detects that the user closes the mouth for a predetermined time or more, the shutoff control unit 144 may close the solenoid valve 140.
  • the shutoff control unit 144 may cause the solenoid valve 140 to open.
  • the state detection unit 143 may include a camera that captures an image of the user, and may detect the physical state of the user's body by analyzing the captured image.
  • the shutoff control unit 144 controls whether the air supply is shut off by the solenoid valve 140. As described above, the shutoff control unit 144 detects the electromagnetic valve 140 according to the user's operation on the shutoff control switch 141, the user's operation detected by the operation detection unit 142, or the user's state detected by the state detection unit 143. Control opening and closing. Specifically, as described above, the cutoff control unit 144 detects the user operation on the cutoff control switch 141, the detection result of the user's operation by the operation detection unit 142, and / or the physical state of the user's body by the state detection unit 143. The opening and closing of the solenoid valve 140 (presence or absence of air blocking by the solenoid valve 140) is controlled based on the detection result of
  • the speech aid device 100 does not have to include all of the shutoff control switch 141, the operation detection unit 142, and the state detection unit 143. If the speech assistance device 100 includes at least one of these, control of the solenoid valve 140 can be performed.
  • the utterance assistance device 100 includes both the motion detection unit 142 and the state detection unit 143, the motion detection unit 142 and the state detection unit 143 may be configured as one device, or they are configured as separate devices. It may be done.
  • the air outlet 150 is provided in the inlet tube 130 and causes air (a part of air) to flow out of the inlet tube 130 to the outside of the inlet tube 130 and to the outside of the user's oral cavity.
  • the air outlet 150 is constituted by a hole made in a part of the inlet tube 130.
  • the mask pipe 151 changes the amount of air flowing out of the air outlet 150.
  • the mask tube 151 is configured as a slide cover that covers a hole provided in the inlet tube 130 as the air outlet 150. As the mask tube 151 slides, the number and / or size of the holes to be opened, or both of them are changed to change the air discharge amount.
  • FIG. 2 is a view showing a first example of the position of the mask tube 151.
  • the air outlet 150 is provided with a plurality of round holes.
  • the mask tube 151 covers a part of the holes, and the two and a half holes are open. Air is flowing out of the open hole.
  • FIG. 3 is a view showing a second example of the position of the mask tube 151.
  • the mask tube 151 is moved to the right side of FIG. 3 from the state of FIG. 2, and one and a half holes are in the open state. Air is flowing out of the open hole.
  • the total area of the openings in the example of FIG. 3 is smaller than that of FIG. Thereby, the outflow amount of air in the example of FIG. 3 is smaller than the case of FIG.
  • the size of the voice emitted by the user can be adjusted by the air outflow portion 150 flowing out the air inside the inflow tube 130 to the outside of the inflow tube 130 and the outside of the user's oral cavity.
  • the greater the outflow of air the smaller the amount of air that gets into the user's mouth, and consequently the smaller the voice.
  • the smaller the outflow of air the greater the amount of air that enters the user's oral cavity, which results in a louder voice.
  • the amount of outflow of air may be adjusted to achieve the desired volume by adjusting the number and / or size of the holes according to the volume. it can.
  • the mask pipe 151 changes the outflow amount of air from the air outflow portion 150, so that the adjustment of the outflow amount of air is facilitated, and the adjustment of the voice size can be easily performed.
  • the mask tube 151 may change the outflow amount of air while the user speaks. This allows the user to adjust the size of the voice during speech.
  • the air outflow unit 150 can cause the air to flow out, thereby reducing the possibility of the lead 160 sticking to the wall surface of the inlet tube 130 and not vibrating.
  • the trial operation of the speech assistance device 100 was performed without providing the air outflow portion 150 in the transmission pipe 130, if the flow of air is stopped in a state where the air is flowing in the transmission pipe 130, When the flow was resumed, the vibration of the lead 160 was not immediately resumed, and the phenomenon that the voice could not be emitted (the original sound due to the vibration of the lead 160 was not generated) was observed.
  • the original sound referred to here is a sound generated by the vibration applying unit (the lead 160 in the example of FIG. 1).
  • hiragana "n (n)” it becomes difficult to speak because it can not speak.
  • the hiragana "ta (ta)” is followed by the hiragana "n (n)”. I can not speak.
  • the air outflow portion 150 it is possible to avoid that the lead 160 does not vibrate even when the end of the inflow tube 130 is blocked.
  • the number and shape of the holes of the air outlet 150 are not limited to a specific one. For example, one elongated hole may be provided in the longitudinal direction of the inlet tube 130.
  • the lead 160 corresponds to an example of the vibration applying unit, and the inlet tube 130 vibrates air which is fed into the oral cavity of the user.
  • the lead 160 acts as a vocal cord substitute.
  • the speech aid device 100 may be provided with a plurality of leads 160.
  • FIG. 4 is a view showing an arrangement example of a plurality of leads 160. As shown in FIG. In the example of FIG. 4, the inflow tubes 130 are branched into five, and the leads 160 having different scales are provided for each of the branched inflow tubes 130. In FIG. 4, these five leads 160 are identified by reference numerals 160a to 160e.
  • a solenoid valve 161 is provided in front of each of the leads 160.
  • these five solenoid valves are identified by reference numerals 161a to 16e.
  • the solenoid valve 161 corresponds to an example of a selection unit (switching unit).
  • the speech aid device 100 may be provided with a plurality of reeds 160 and a solenoid valve 161.
  • Each of the plurality of leads 160 imparts vibrations to the air at different frequencies. That is, the plurality of leads 160 have different natural frequencies and vibrate at the natural frequency.
  • each lead 160 imparts vibration to the air according to its natural frequency.
  • the solenoid valve 161 switches the open / close state to select at least one lead 160 of the plurality of leads 160 that allows the inlet tube 130 to pass air supplied from the compressor 110 and the balloon 120 into the user's oral cavity. Do.
  • a chord can be generated by simultaneously opening the plurality of solenoid valves 161 and vibrating the plurality of leads 160.
  • the speech aid device 100 may be provided with a plurality of leads 160 for providing air with vibrations of different frequencies.
  • the inlet tube 130 may feed the air supplied by the compressor 110 and the balloon 120 into the user's oral cavity via each of the plurality of leads 160.
  • the power supply 210 supplies power to each part of the speech aid device 100.
  • the example of FIG. 1 shows the case where the power supply 210 is a battery incorporated in the speech aid device 100.
  • the aspect of the power supply 210 is not limited to a specific one.
  • an AC external power supply such as a commercial power supply may be used as the power supply 210.
  • a DC external power supply may be used as the power supply 210.
  • the main power switch 220 switches whether or not power is supplied from the power supply 210 to each part of the speech aid device 100 according to a user operation. Thereby, the main power switch 220 switches between the operation state and the stop state of the speech assistance device 100.
  • the expansion detection sensor 230 detects that the balloon 120 has expanded to a predetermined degree or more. For example, as the expansion detection sensor 230, a sensor that detects contact is installed around the balloon 120. When the air from the compressor 110 expands the balloon 120 and contacts the expansion detection sensor 230, the expansion detection sensor 230 detects the contact with the balloon 120. When the expansion detection sensor 230 detects a contact with the balloon 120, the expansion detection sensor 230 detects that the balloon 120 has expanded to a predetermined degree or more.
  • the compressor control switch 240 controls the compressor 110 based on the detection result of the expansion detection sensor 230. Specifically, when the expansion detection sensor 230 detects that the balloon 120 has expanded to a predetermined degree or more, the compressor 110 is stopped. On the other hand, when the expansion detection sensor 230 does not detect that the balloon 120 has expanded to a predetermined degree or more, the compressor control switch 240 continues the operation of the compressor 110.
  • the case 300 accommodates a part of each part of the speech assistance device 100.
  • the housing 300 houses the compressor 110, the balloon 120, a part of the inlet tube 130, the solenoid valve 140, the power supply 210, the expansion detection sensor 230, and the compressor control switch 240. doing.
  • the part which housing 300 stores is not restricted to this example.
  • the speech assistance device 100 may not include the housing 300.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the operation of the user operation and speech assistance device 100.
  • the user turns on the main power switch 220 to activate the speech assistance device 100 (sequence S101). Also, the user inserts the tip of the delivery tube 130 into the oral cavity (sequence S102).
  • the power supply 210 starts supplying power to each part, and the compressor 110 starts operating.
  • the expansion detection sensor 230 does not detect expansion of the balloon 120 (sequence S111: non-detection)
  • the compressor 110 supplies air to the balloon 120 (sequence S112).
  • the process returns to the sequence S111.
  • the expansion detection sensor 230 detects expansion of the balloon 120 (sequence S111: detection)
  • the compressor control switch 240 temporarily stops the compressor 110, and the compressor 110 temporarily supplies the air to the balloon 120. Stop (sequence S113). After the sequence S113, the process returns to the sequence S111.
  • the balloon 120 As the compressor 110 supplies air to the balloon 120, the balloon 120 is expanded to be capable of expelling air (sequence S121).
  • the user performs a user operation of requesting the shutoff control switch 141 to supply air (sequence S131).
  • the shutoff control unit 144 opens the solenoid valve 140 (sequence S141).
  • the balloon 120 supplies air to the inlet tube 130 (sequence S142).
  • the lead 160 sounds and an original sound is generated (sequence S143).
  • air and an original sound are sent out from the end of the inlet tube 130 into the user's oral cavity (sequence S144).
  • the compressor 110 and the balloon 120 supply air.
  • the inlet tube 130 feeds the air supplied by the compressor 110 and the balloon 120 into the oral cavity.
  • the lead 160 vibrates the air that the delivery tube 130 delivers into the oral cavity.
  • the air outlet portion 150 is provided in the inlet tube 130 to allow air to flow out of the inlet tube 130 to the outside of the inlet tube 130 and to the outside of the oral cavity.
  • the size of the voice emitted by the user can be adjusted by the air outflow portion 150 flowing out the air inside the inflow tube 130 to the outside of the inflow tube 130 and the outside of the user's oral cavity.
  • the amount of outflow of air may be adjusted to achieve the desired volume by adjusting the number and / or size of the holes according to the volume. it can.
  • the mask pipe 151 changes the amount of air flowing out of the air outlet 150.
  • the mask pipe 151 changes the outflow amount of air from the air outflow portion 150, so that the adjustment of the outflow amount of air is facilitated, and the adjustment of the voice size can be easily performed.
  • the mask tube 151 may change the outflow amount of air while the user speaks. This allows the user to adjust the size of the voice during speech.
  • the speech aid device 100 includes a plurality of leads 160 having different frequencies of vibration given to air.
  • the inlet tube 130 feeds air supplied by the compressor 110 and the balloon 120 into the oral cavity via each of the plurality of leads 160. By vibrating the leads 160 in this manner, chords can be generated. By using a chord as the sound supplied to the user by the speech assistance device 100, it is possible to give weight to the sound and to obtain a sound quality closer to that of human voice.
  • the speech aid device 100 includes a plurality of leads 160 that provide air with vibrations of different frequencies.
  • the shutoff valve 161 switches among the plurality of reeds 160 the reeds 160 through which the inflow tube 130 passes the air that is delivered from the compressor 110 and the balloon 120 into the oral cavity. By switching the lead 160 vibrated in this manner, the scale of the voice emitted by the user can be changed.
  • the solenoid valve 140 shuts off the air flowing through the inlet pipe 130.
  • the shutoff control unit 144 controls whether the air is shut off by the solenoid valve 140.
  • the electromagnetic valve 140 closes itself so as to shut off the air flowing through the inlet tube 130, thereby eliminating the possibility that the user can hear the sound from the mouth of the user.
  • the motion detection unit 142 detects a user's motion.
  • the shutoff control unit 144 controls whether to shut off the air based on the detection result of the user's operation. Thereby, even if the user does not operate the shutoff control switch 141, the opening and closing of the solenoid valve 140 can be controlled.
  • the state detection unit 143 detects the physical state of the user's body.
  • the blocking control unit 144 controls whether to block the air based on the detection result of the physical state of the user's body. Thereby, even if the user does not operate the shutoff control switch 141, the opening and closing of the solenoid valve 140 can be controlled.
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of a speech assistance device according to an embodiment of the present invention.
  • the speech aid device 10 shown in FIG. 6 includes an air supply unit 11, an inlet pipe 12, a vibration application unit 13, and an air outflow unit 14.
  • the air supply unit 11 supplies air.
  • the inlet tube 12 feeds air supplied by the air supply unit 11 into the oral cavity.
  • the vibration applying unit 13 vibrates the air which the feeding tube 12 feeds into the oral cavity.
  • the air outlet portion 14 is provided in the inlet tube 12 to cause air to flow out of the inlet tube 12 to the outside of the inlet tube 12 and to the outside of the oral cavity.
  • the size of the voice emitted by the user can be adjusted by the air outflow portion 14 flowing out the air in the inflow tube 12 to the outside of the inflow tube 12 and the outside of the user's oral cavity.
  • the amount of outflow of air may be adjusted to achieve the desired volume by adjusting the number and / or size of the holes according to the volume. it can.
  • the present invention may be applied to a speech aid device and a speech aid method.

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Abstract

発声補助装置は、空気を供給する空気供給部と、前記空気に振動を与える振動付与部と、前記振動が与えられた空気を口腔内に送入する送入管と、前記送入管に設けられ、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ前記供給された空気を流出させる空気流出部と、を備える。

Description

発声補助装置及び発声補助方法
　本発明は、発声補助装置及び発声補助方法に関する。
　喉頭摘出を受けた疾病者の発声を補助するための幾つかの技術が提案されている。
　例えば、特許文献１には、空気供給手段が供給する空気に振動を付与し、振動を付与された空気をチューブで口腔内に導くことが記載されている。喉頭摘出を受けた疾病者は、この空気を用いて発声を行う。
日本国特開２００７－２０７５７号公報
　振動を付与された空気を口腔内に供給することなどにより発声を補助する場合、発声者であるユーザが行いたい発声になるべく近い発声を行えることが好ましい。そのために、口腔内に供給する空気を、ユーザが行いたい発声に応じて調整可能であることが好ましい。
　本発明の目的の一例は、上述の課題を解決することのできる発声補助装置及び発声補助方法を提供することである。
　本発明の第１の態様による発声補助装置は、空気を供給する空気供給部と、前記空気に振動を与える振動付与部と、前記振動が与えられた空気を口腔内に送入する送入管と、前記送入管に設けられ、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ前記供給された空気を流出させる空気流出部と、を備える。
　本発明の第２の態様による発声補助方法は、空気を供給することと、前記空気に振動を与えることと、送入管によって、前記振動が与えられた空気を、口腔内に送入することと、前記送入管に設けられた空気流出部によって、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ空気を流出させることと、を含む。
　この発明によれば、口腔内に供給する空気を、ユーザが行いたい発声に応じて調整することができる。
本発明の実施形態に係る発声補助装置の構成を示す概略構成図である。 図１に示す発声補助装置のマスク管の位置の第一例を示す図である。 図１に示す発声補助装置のマスク管の位置の第二例を示す図である。 図１に示す発声補助装置の複数のリードの配置例を示す図である。 本発明の実施形態での、ユーザ操作及び発声補助装置の動作の例を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る発声補助装置の構成の例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、本発明の実施形態に係る発声補助装置の構成を示す概略構成図である。図１に示すように、発声補助装置１００は、コンプレッサ１１０と、風船１２０と、送入管１３０と、電磁弁１４０と、遮断制御スイッチ１４１と、動作検出部１４２と、状態検出部１４３と、遮断制御部１４４と、空気流出部１５０と、マスク管１５１と、リード１６０と、電源２１０と、主電源スイッチ２２０と、膨張検出センサ２３０と、コンプレッサ制御スイッチ２４０と、筐体３００とを備える。
　発声補助装置１００は、振動を加えた空気を送入管１３０の先端から供給する。喉頭摘出を受けた疾病者は、発声補助装置１００が供給する空気を声帯で振動を加えられた空気の代わりに用いて発声を行うことができる。
　以下では、喉頭摘出を受けた疾病者を、単に疾病者、あるはユーザと称する。
　コンプレッサ１１０は、周囲の空気を取り込んで圧縮し、圧縮した空気を風船１２０に送り込む。
　風船１２０は、コンプレッサ１１０から送出される空気を一時的に蓄え、蓄えた空気を、送入管１３０を介してユーザの側へ供給する。
　具体的には、風船１２０は、コンプレッサ１１０から送出される空気が風船１２０内に流入することで膨張する。そして、風船１２０は、膨張したことで生じる張力によって元に戻ろうとして、風船１２０内部の空気を押し出す。
　コンプレッサ１１０と風船１２０との組み合わせは、空気供給部の例に該当する。
　発声補助装置１００が備える空気供給部はコンプレッサ１１０と風船１２０との組み合わせに限らずいろいろな組み合わせとすることができる。例えば、発声補助装置１００が、風船１２０を備えていない構成としてもよい。この場合、コンプレッサ１１０が単独で空気供給部の例に該当する。
　別法として、発声補助装置１００が、空気供給部として手動式のポンプ又は空気ボンベを備えるようにしてもよい。
　送入管１３０は、コンプレッサ１１０及び風船１２０が供給する空気をユーザの口腔内に送入する。発声補助装置１００を使用する場合、ユーザである疾病者は、送入管１３０の端部を口腔内に入れておく（すなわち、送入管１３０を咥えておく）。この状態でコンプレッサ１１０及び風船１２０からの空気が送入管１３０の端部から流出することで、送入管１３０は空気をユーザの口腔内に送入する。
　電磁弁１４０は、送入管１３０を流れる空気を遮断する。ここで、ユーザが発話を意図していないときでも、発声補助装置１００からの空気がユーザの口腔内に入り続ければ、この空気には振動が加えられているのでユーザの口腔内から音が聞こえる。このような音の発生は、発話を意図してないユーザの意に反すると考えられる。そこで、ユーザが発話を意図していない場合、電磁弁１４０が電磁弁１４０自らを閉じることで送入管１３０を流れる空気を遮断する。これにより、ユーザの口腔内から音が聞こえることを解消できる。
　遮断制御スイッチ１４１は、電磁弁１４０を閉じる（空気を遮断する）よう指示するユーザ操作を受ける。例えば、遮断制御スイッチ１４１が押釦スイッチを用いて構成され、ユーザが押釦を押下している間、電磁弁１４０を閉じるようにしてもよい。
　動作検出部１４２は、ユーザの動作を検出する。動作検出部１４２が検出する動作は、遮断制御部１４４による電磁弁１４０の制御に用いられる。ここで、遮断制御スイッチ１４１を操作することをユーザが煩雑に感じる可能性がある。また、ユーザが手で作業を行っている場合、遮断制御スイッチ１４１を操作するために作業を中断しなければならないことが考えられる。そこで、動作検出部１４２が所定の動作を検出した場合に、遮断制御部１４４が電磁弁１４０の開閉を制御する。
　例えばユーザが所定回数連続して口を開閉する動作、または、ユーザが所定回数連続して瞬きをする動作を動作検出部１４２が検出した場合に、遮断制御部１４４が電磁弁１４０の開閉状態を反転させるようにしてもよい。電磁弁１４０の開閉状態を反転させるとは、開状態から閉状態に電磁弁１４０を切り替える、または、閉状態から開状態に電磁弁１４０の切り替えることを意味する。
　動作検出部１４２が、ユーザの画像を撮影するカメラを備え、撮影した画像を解析することによってユーザの動作を検出するようにしてもよい。
　状態検出部１４３は、ユーザの身体の物理的状態を検出する。状態検出部１４３が検出する状態は、遮断制御部１４４による電磁弁１４０の制御に用いられる。ユーザが所定の動作をした場合に加えて、或いはそれに代えて、ユーザの身体の物理的状態が所定の状態にある場合に、遮断制御部１４４が電磁弁１４０の開閉を制御するようにしてもよい。
　例えば、ユーザが所定時間以上口を閉じていることを動作検出部１４２が検出した場合、遮断制御部１４４が電磁弁１４０を閉じさせるようにしてもよい。別の例として、ユーザが所定時間以上口を開いていることを動作検出部１４２が検出した場合、遮断制御部１４４が電磁弁１４０を開かせるようにしてもよい。
　状態検出部１４３が、ユーザの画像を撮影するカメラを備え、撮影した画像を解析することよってユーザの身体の物理的状態を検出するようにしてもよい。
　遮断制御部１４４は、電磁弁１４０によって空気の供給を遮断するか否かを制御する。遮断制御部１４４は、上記のように遮断制御スイッチ１４１に対するユーザ操作、動作検出部１４２が検出するユーザの動作、及び又は、状態検出部１４３が検出するユーザの状態に応じて、電磁弁１４０の開閉を制御する。
　具体的には上記のように、遮断制御部１４４は、遮断制御スイッチ１４１に対するユーザ操作、動作検出部１４２によるユーザの動作の検出結果、及び又は、状態検出部１４３によるユーザの身体の物理的状態の検出結果に基づいて、電磁弁１４０の開閉（電磁弁１４０による空気の遮断の有無）を制御する。
　発声補助装置１００が、遮断制御スイッチ１４１、動作検出部１４２及び状態検出部１４３の全てを備えている必要はない。発声補助装置１００がこれらのうち少なくとも一つを備えていれば、電磁弁１４０の制御を行うことができる。
　発声補助装置１００が動作検出部１４２及び状態検出部１４３の両方を備える場合、動作検出部１４２と状態検出部１４３とが１つの装置として構成されていてもよいし、それらが別々の装置として構成されていてもよい。
　空気流出部１５０は、送入管１３０に設けられて送入管１３０の内部から送入管１３０の外部かつユーザの口腔の外部へ空気（空気の一部）を流出させる。例えば、空気流出部１５０は送入管１３０の一部に開けられた穴によって構成される。
　マスク管１５１は、空気流出部１５０からの空気の流出量を変化させる。例えば、マスク管１５１は、空気流出部１５０として送入管１３０に設けられた穴を覆うスライドカバーとして構成される。マスク管１５１がスライドすることで、開口する穴の数又は大きさ、或いはそれら両方を変化させて、空気の流出量を変化させる。
　図２は、マスク管１５１の位置の第一例を示す図である。図２の例では、空気流出部１５０には複数の丸い穴が設けられている。マスク管１５１は、これらの穴のうち一部を覆っており、２つ半分の穴が開口状態になっている。開口状態になっている穴から空気が流出している。
　図３は、マスク管１５１の位置の第二例を示す図である。図３の例では、図２の状態からマスク管１５１が図３の右側へ移動しており、１つ半分の穴が開口状態になっている。開口状態になっている穴から空気が流出している。
　図３の例における開口部分の合計面積が図２の場合よりも小さい。これにより、図３の例における空気の流出量が図２の場合よりも少ない。
　このように、空気流出部１５０が送入管１３０内の空気を送入管１３０の外部かつユーザの口腔の外部へ流出することで、ユーザが発する声の大きさを調整することができる。
　空気の流出量が大きいほどユーザの口腔内に入る空気の量がより少なくなり、その結果、声がより小さくなる。逆に、空気の流出量が小さいほどユーザの口腔内に入る空気の量がより多くなり、その結果、声がより大きくなる。ユーザが行いたい発声の音量が決まっている場合、その音量に合わせて穴の数又は大きさ、或いはそれら両方を調整することで、所望の音量となるように空気の流出量を調整することができる。
　マスク管１５１が空気流出部１５０からの空気の流出量を変化させることで、空気の流出量の調整が容易になり、声の大きさの調整を容易に行うことができる。
　ユーザの発話中にマスク管１５１が空気の流出量を変化させるようにしてもよい。これにより、ユーザは発話中に声の大きさを調整することができる。
　さらに、振動付与部としてリード１６０を用いる場合、空気流出部１５０が空気を流出させることで、リード１６０が送入管１３０の壁面にくっついて振動しなくなる可能性を低減させることができる。
　発声補助装置１００の試作機で、送入管１３０に空気流出部１５０を設けずに試運用したところ、送入管１３０に空気が流れている状態で空気の流れを停止させた場合、空気の流れを再開させても直ちにはリード１６０の振動が再開せず、声を発することができなくなる（リード１６０の振動による原音が生成されなくなる）という現象が見受けられた。
ここでいう原音は、振動付与部（図１の例ではリード１６０）が生成する音である。
　これは、送入管１３０内に空気が溜まってリード１６０が送入管１３０の内面に押し付けられて振動しない状態となり、空気の停止が解消された後も、空気が抜けてリード１６０が振動するようになるまでに時間を要するためと考えられる。
　送入管１３０の空気の流れを停止させる場合として、ユーザが意図的に送入管１３０の先端を口腔内で舌等を使って塞ぐ場合や、口を閉じて発音する言葉の一例である、ひらがなの「ん（ｎ）」を発する場合が挙げられる。
　特に、ひらがなの「ん（ｎ）」を発声した後に、発声が出来なくなることで会話に支障をきたす。例えば、ユーザがひらがなの「ん（ｎ）」と「た（ｔａ）」とを連続して発音しようとした場合、ひらがなの「ん（ｎ）」の後に、ひらがなの「た（ｔａ）」を発声できなくなる。
　これに対し、空気流出部１５０を設けておくことで、送入管１３０の先端が塞がれた場合でもリード１６０が振動しない状態になることを回避できる。
　空気流出部１５０の穴の数及び形状は特定のものに限定されない。例えば、送入管１３０の長手方向に細長い１つの穴が設けられていてもよい。
　リード１６０は、振動付与部の例に該当し、送入管１３０がユーザの口腔内に送入する空気に振動を与える。リード１６０は、声帯の代わりとして機能する。
　発声補助装置１００が、複数のリード１６０を備えるようにしてもよい。
　図４は、複数のリード１６０の配置例を示す図である。図４の例では、送入管１３０が５つに分岐し、分岐した送入管１３０毎に音階の異なるリード１６０が設けられている。
図４では、これら５つのリード１６０に符号１６０ａ～１６０ｅを付して区別している。
　また、リード１６０の各々の手前に電磁弁１６１が設けられている。図４では、これら５つの電磁弁に符号１６１ａ～１６ｅを付して区別している。
　電磁弁１６１の開閉によって振動させるリード１６０を切り替えることで、ユーザが発する声の音階を変えることができる。電磁弁１６１は、選択部（切替部）の例に該当する。
　このように、発声補助装置１００が、複数のリード１６０と電磁弁１６１とを備えるようにしてもよい。複数のリード１６０は、それぞれ異なる周波数の振動を空気に与える。すなわち、複数のリード１６０は、それぞれ異なる固有振動数を有し、その固有振動数で振動する。その結果、各リード１６０は、その固有振動数に応じた振動を空気に与える。電磁弁１６１は、開閉状態を切り替ることにより、複数のリード１６０のうち、送入管１３０がコンプレッサ１１０及び風船１２０からユーザの口腔内へ送入する空気を経由させる少なくとも一つのリード１６０を選択する。
　また、複数の電磁弁１６１が同時に開いて複数のリード１６０を振動させることで、和音を生じさせることができる。発声補助装置１００がユーザに供給する音として和音を用いることで、音に重みをもたせることができ、また、より人間の声に近い音質を得ることができる。
　このように、発声補助装置１００が、それぞれ異なる周波数の振動を空気に与える複数のリード１６０を備えてもよい。また、送入管１３０が、コンプレッサ１１０及び風船１２０が供給する空気を、複数のリード１６０の各々を経由してユーザの口腔内に送入するようにしてもよい。
　電源２１０は、発声補助装置１００の各部に電力を供給する。図１の例は、電源２１０が発声補助装置１００に内蔵されるバッテリである場合を示している。しかしながら、電源２１０の態様は特定のものに限定されない。例えば、電源２１０として商用電源など交流の外部電源を用いるようにしてもよい。別の例として、電源２１０として直流の外部電源を用いるようにしてもよい。
　主電源スイッチ２２０は、電源２１０から発声補助装置１００の各部へ電力を供給するか否かを、ユーザ操作に従って切り替える。これにより、主電源スイッチ２２０は、発声補助装置１００の動作状態と停止状態との切り替えを行う。
　膨張検出センサ２３０は、風船１２０が所定程度以上に膨張したことを検出する。例えば、膨張検出センサ２３０として、接触を検知するセンサを風船１２０の周囲に設置しておく。コンプレッサ１１０からの空気で風船１２０が膨張して膨張検出センサ２３０に接触すると、膨張検出センサ２３０は風船１２０との接触を検知する。膨張検出センサ２３０は風船１２０との接触を検知した場合に、風船１２０が所定程度以上に膨張したことを検知する。
　コンプレッサ制御スイッチ２４０は、膨張検出センサ２３０の検出結果に基づいてコンプレッサ１１０を制御する。具体的には、風船１２０が所定程度以上に膨張したことを膨張検出センサ２３０が検出すると、コンプレッサ１１０を停止させる。一方、風船１２０が所定程度以上に膨張したことを膨張検出センサ２３０が検出していない状態では、コンプレッサ制御スイッチ２４０は、コンプレッサ１１０を動作を継続させる。
　筐体３００は、発声補助装置１００の各部のうち一部を収納する。図１の例では、筐体３００は、コンプレッサ１１０と、風船１２０と、送入管１３０の一部と、電磁弁１４０と、電源２１０と、膨張検出センサ２３０と、コンプレッサ制御スイッチ２４０とを収納している。但し、筐体３００が収納する部分はこの例に限られない。別の構成例として、発声補助装置１００が筐体３００を備えていなくてもよい。
　次に、図５を参照して発声補助装置１００の動作について説明する。
　図５は、ユーザ操作及び発声補助装置１００の動作の例を示す図である。
　図５の処理で、ユーザは、主電源スイッチ２２０をＯＮにして発声補助装置１００を起動させる（シーケンスＳ１０１）。また、ユーザは、送入管１３０の先端を口腔内へ挿入する（シーケンスＳ１０２）。
　主電源スイッチ２２０がＯＮされたことで電源２１０が各部への電力供給を開始し、コンプレッサ１１０が動作を開始する。
　膨張検出センサ２３０が風船１２０の膨張を検出していない場合（シーケンスＳ１１１：非検出）、コンプレッサ１１０は、風船１２０へ空気を供給する（シーケンスＳ１１２）。
　シーケンスＳ１１２の後、処理がシーケンスＳ１１１へ戻る。
　一方、膨張検出センサ２３０が風船１２０の膨張を検出した場合（シーケンスＳ１１１：検出）、コンプレッサ制御スイッチ２４０がコンプレッサ１１０を一時的に停止させ、コンプレッサ１１０は、風船１２０への空気の供給を一時的に停止する（シーケンスＳ１１３）。
　シーケンスＳ１１３の後、処理がシーケンスＳ１１１へ戻る。
　コンプレッサ１１０が風船１２０へ空気を供給することで、風船１２０が膨張し、空気を吐き出し可能な状態になる（シーケンスＳ１２１）。
　ユーザは、遮断制御スイッチ１４１に対して空気の供給を要求するユーザ操作を行う（シーケンスＳ１３１）。このユーザ操作に従って、遮断制御部１４４が電磁弁１４０を開かせる（シーケンスＳ１４１）。
　電磁弁１４０が開いたことで、風船１２０が送入管１３０へ空気を供給する（シーケンスＳ１４２）。送入管１３０を空気が流れることで、リード１６０が鳴動し、原音が発生する（シーケンスＳ１４３）。その結果、送入管１３０の端部から空気と原音とがユーザの口腔内へ送出される（シーケンスＳ１４４）。
　この状態でユーザが口腔及び舌を動かすことで、例えば「おはよう（ohayou）」のように声を発することができる（「おはよう（ohayou）」は、日本における挨拶の言葉である）。
　以上のように、コンプレッサ１１０及び風船１２０は空気を供給する。送入管１３０は、コンプレッサ１１０及び風船１２０が供給する空気を口腔内に送入する。リード１６０は、送入管１３０が口腔内に送入する空気に振動を与える。空気流出部１５０は、送入管１３０に設けられて送入管１３０の内部から送入管１３０の外部かつ口腔の外部へ空気を流出させる。
　このように、空気流出部１５０が送入管１３０内の空気を送入管１３０の外部かつユーザの口腔の外部へ流出することで、ユーザが発する声の大きさを調整することができる。
ユーザが行いたい発声の音量が決まっている場合、その音量に合わせて穴の数又は大きさ、或いはそれら両方を調整することで、所望の音量となるように空気の流出量を調整することができる。
　マスク管１５１は、空気流出部１５０からの空気の流出量を変化させる。
　マスク管１５１が空気流出部１５０からの空気の流出量を変化させることで、空気の流出量の調整が容易になり、声の大きさの調整を容易に行うことができる。
　ユーザの発話中にマスク管１５１が空気の流出量を変化させるようにしてもよい。これにより、ユーザは発話中に声の大きさを調整することができる。
　発声補助装置１００は、空気に与える振動の周波数が異なる複数のリード１６０を備える。送入管１３０は、コンプレッサ１１０及び風船１２０が供給する空気を、複数のリード１６０の各々を経由して口腔内に送入する。
　このように複数のリード１６０を振動させることで、和音を生じさせることができる。発声補助装置１００がユーザに供給する音として和音を用いることで、音に重みをもたせることができ、また、より人間の声に近い音質を得ることができる。
　発声補助装置１００は、それぞれ異なる周波数の振動を空気に与える複数のリード１６０を備える。遮断弁１６１は、複数のリード１６０のうち、送入管１３０がコンプレッサ１１０及び風船１２０から口腔内へ送入する空気を経由させるリード１６０を切り替える。
　このように振動させるリード１６０を切り替えることで、ユーザが発する声の音階を変えることができる。
　電磁弁１４０は、送入管１３０を流れる空気を遮断する。遮断制御部１４４は、電磁弁１４０によって空気を遮断するか否かを制御する。
　ユーザが発話を意図していない場合、電磁弁１４０が電磁弁１４０自らを閉じて送入管１３０を流れる空気を遮断することで、ユーザの口腔内から音が聞こえることを解消できる。
　動作検出部１４２は、ユーザの動作を検出する。遮断制御部１４４は、ユーザの動作の検出結果に基づいて、空気を遮断するか否かを制御する。
　これにより、ユーザが遮断制御スイッチ１４１を操作しなくても、電磁弁１４０の開閉を制御することができる。
　状態検出部１４３は、ユーザの身体の物理的状態を検出する。遮断制御部１４４は、ユーザの身体の物理的状態の検出結果に基づいて、空気を遮断するか否かを制御する。
　これにより、ユーザが遮断制御スイッチ１４１を操作しなくても、電磁弁１４０の開閉を制御することができる。
　次に、図６を参照して本発明の実施形態の構成について説明する。
　図６は、本発明の実施形態に係る発声補助装置の構成の例を示す。図６に示す発声補助装置１０は、空気供給部１１と、送入管１２と、振動付与部１３と、空気流出部１４とを備える。
　かかる構成にて、空気供給部１１は空気を供給する。送入管１２は、空気供給部１１が供給する空気を口腔内に送入する。振動付与部１３は、送入管１２が口腔内に送入する空気に振動を与える。空気流出部１４は、送入管１２に設けられて送入管１２の内部から送入管１２の外部かつ口腔の外部へ空気を流出させる。
　このように、空気流出部１４が送入管１２内の空気を送入管１２の外部かつユーザの口腔の外部へ流出することで、ユーザが発する声の大きさを調整することができる。ユーザが行いたい発声の音量が決まっている場合、その音量に合わせて穴の数又は大きさ、或いはそれら両方を調整することで、所望の音量となるように空気の流出量を調整することができる。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
　この出願は、２０１７年８月９日に出願された日本国特願２０１７－１５４３０３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、発声補助装置及び発声補助方法に適用してもよい。
　１００　発声補助装置
　１１０　コンプレッサ
　１２０　風船
　１３０　送入管
　１４０　電磁弁
　１４１　遮断制御スイッチ
　１４２　動作検出部
　１４３　状態検出部
　１４４　遮断制御部
　１５０　空気流出部
　１５１　マスク管
　１６０　リード
　２１０　電源
　２２０　主電源スイッチ
　２３０　膨張検出センサ
　２４０　コンプレッサ制御スイッチ
　３００　筐体

Claims (8)

  1. 　空気を供給する空気供給部と、
    　前記空気に振動を与える振動付与部と、
    　前記振動が与えられた空気を口腔内に送入する送入管と、
    　前記送入管に設けられ、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ前記供給された空気を流出させる空気流出部と、
    　を備える発声補助装置。
  2. 　前記空気流出部から流出する空気の量を変化させる空気流出量調整部をさらに備える
    　請求項１に記載の発声補助装置。
  3. 　前記振動付与部は、それぞれ異なる周波数の振動を前記供給された空気に与える複数の振動付与部を備え、
    　前記送入管は、前記供給された空気を、前記複数の振動付与部の各々を経由して前記口腔内に送入する
    　請求項１又は請求項２に記載の発声補助装置。
  4. 　前記振動付与部は、それぞれ異なる周波数の振動を前記供給された空気に与える複数の振動付与部を備え、
    　前記複数の振動付与部から、前記送入管によって前記口腔内へ送入される空気が経由する少なくとも一つの振動付与部を選択する選択部、
    　を備える請求項１又は請求項２に記載の発声補助装置。
  5. 　前記送入管を流れる空気を遮断する空気遮断部と、
    　前記空気遮断部によって空気を遮断するか否かを制御する遮断制御部と、
    　をさらに備える請求項１から４の何れか一項に記載の発声補助装置。
  6. 　ユーザの動作を検出する動作検出部をさらに備え、
    　前記遮断制御部は、前記ユーザの動作の検出結果に基づいて、前記空気遮断部によって空気を遮断するか否かを制御する、
    　請求項５に記載の発声補助装置。
  7. 　ユーザの身体の物理的状態を検出する状態検出部をさらに備え、
    　前記遮断制御部は、前記ユーザの身体の物理的状態の検出結果に基づいて、前記空気遮断部によって空気を遮断するか否かを制御する、
    　請求項５に記載の発声補助装置。
  8. 　空気を供給することと、
    　前記空気に振動を与えることと、
    　送入管によって、前記振動が与えられた空気を、口腔内に送入することと、
    　前記送入管に設けられた空気流出部によって、前記送入管の内部から前記送入管の外部かつ前記口腔の外部へ空気を流出させることと、
    　を含む発声補助方法。
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