JPS6219864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は先に提案した聴覚補助装置の改良に係
り、更に詳しくは、該装置の入力回路に相当する
もので、入来音を電気音響信号に変換し、さらに
該音響信号の電圧を積分した電気信号に変換する
感知装置の改良に関する。

先に提案した聴覚補助装置は主に音のリズム信
号を人体に伝達して、聴覚に障害のある者が人体
に与えられた刺激によつて音を感知し、聴覚を補
助するものであり、２種の方式のものがある。第
１は前記感知装置の出力を電力変換装置により入
来音の平均振幅に比例する電力に変換し、更に機
械的振動に変換して人体に伝達するもの（特願昭
51−19420）であり、第２は前記感知装置の出力
を変調回路を通し、低周波電流に変換して人体皮
膚に直接通電するもの（特願昭54−78660）であ
る。第１の方式の場合の機械的振動及び第２の方
式の場合の低周波電流の大きさは、いずれも感知
装置の電気信号により制御されている。

しかし、前記感知装置の積分回路は単にコンデ
ンサと抵抗を組合せたものであるため、常時コン
デンサは電気音響信号の充・放電を並行して行な
うことになり、前記感知装置が電気音響信号の正
確な積分値を出力することは難かしい。

したがつて、入来音のリズムを的確に人体に伝
達することが難しい。

そこで、本発明は常に入来音のリズムをそれに
対応した電気信号に変換することのできる聴覚補
助装置の感知装置を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を添付図面に従つて詳述す
る。

第１図は本発明の第１の具体的回路を示し、１
−１は本発明の入来音の感知装置を示す。１−１
を除く全ての回路は先に提案した聴覚補助装置
（特願昭51−19420）と同様な構成をとるので概略
を説明するに止める。

２は機械的振動板、７は身体皮膚の一部を示
し、８は振動板２の駆動装置、９は振動板２を皮
膚に直交する方向に振動させるための駆動杆など
で、駆動装置８の出力伝達部を示す。１０は入来
音の感知装置１−１の出力を音の平均振幅に比例
する電力に変換する装置でサイリスタ２３，２４
等で構成される。１１は商用交流電源、１２は入
来音によりサイリスタの位相を制御する位相制御
装置を示す。但し、特許請求の範囲に記載した電
気・機械変換器とは上記番号２，８，９の構成要
素から成るものとする。

本発明の感知装置１−１は駆動装置８を駆動さ
せるための位相制御装置１２に制御信号を与える
もので、入来音を入力音響信号に変換する電気音
響信号変換器４例えばマイクロホンにダイオード
１３、スイツチ６−Ａ１を介して電気音響信号を
積分するコンデンサ１４を有する上段の積分回路
５−Ａを縦続接続し、該積分回路５−Ａのコンデ
ンサ１４にスイツチ６−Ａ２，６−Ａ３と抵抗１
５とを直列接続したものを並列接続すると共に該
積分回路の出力側にスイツチ６−Ａ４を接続して
構成される。ここで４個のスイツチ６−Ａ１，６
−Ａ２，６−Ａ３，６−Ａ４は１個の集積回路
（アナログスイツチAD７５１０）に内蔵されてお
り、各々のスイツチは各々のゲートに正の電圧が
印加されたときオン状態になるよう構成される。

次に、第１図に示す本発明の第１の具体的回路
図において、トンネルダイオード２０−Ａの両端
子間に直流制御電流Ic（一定値）を流した場合、
商用電源１１の負の半サイクルの電力変換を行う
サイリスタ２３の位相を制御するために使用され
る位相制御装置１２−Ａの各箇所の電圧波形を第
２図に示し、さらに本発明の感知装置１−１との
関係を説明する。

第２図ａは商用電源１１の電圧波形、第２図ｂ
は定電圧ダイオード１６−Ａ１の両端の電圧波
形、第２図ｃは定電圧ダイオード１６−Ａ２の両
端の電圧波形、第２図ｄはコンデンサ１７の両端
の電圧波形である。第２図ｅは抵抗１８の電圧波
形であり、抵抗１８，１９とトンネルダイオード
２０−Ａとで構成する閉回路に電圧波形と同一波
形の電流Isを流す。第２図ｆは正の半周期につい
て上段の位相制御装置１２−Ａをリセツトするた
めの電流Ｉ_Rの波形である。第２図ｇはトンネル
ダイオード２０−Ａに直流制御電流Icを流した場
合の波形、第２図ｈはトンネルダイオード２０−
Ａを流れるIs，Ｉ_R，Icの合成電流波形である。
第２図ｋは第２図ｈの電流がトンネルダイオード
２０−Ａの尖頭点電流値Ipの値に達したときのト
ンネルダイオード２０−Ａの端子間電圧で、その
端子間電圧が尖頭点電圧値Vpから尖頭点同位電
圧値Vppに飛んだ状態の電圧波形である。第２図
１は第２図ｋの電圧を反転増幅器２１で反転し、
パルス変圧器２２の二次側に取り出した場合のサ
イリスタ２３のゲートに与えらるトリガパルスで
ある。尚、下段の位相制御装置１２−Ｂは正の半
サイクルを制御するもので上段の位相制御装置１
２−Ａと同様な作動をする。

本発明の感知装置１−１の出力はトンネルダイ
オード２０−Ａ，２０−Ｂの両端に与えられるも
ので、前記説明の第２図ｇのIcの波形に代わるも
のであり、その過程を次の図により説明する。

第２図ｐは商用電源１１の電圧波形を示し、斜
線部はサイリスタ２３，２４により制御された駆
動装置８に印加される電圧波形で、その面積で表
わされる電力により駆動装置８が駆動され、人体
皮膚に機械的振動を与える。

第２図ｑは商用電源１１の正の期間の検出波形
で、スイツチ６−Ａ１のゲートに印加され、スイ
ツチ６−Ａ１を開閉するためのものである。

第２図ｒは商用電源１１の負の期間の検出波形
で、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ４のゲートに印加
され、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ４を開閉するた
めのものである。第２図ｓはサイリスタ２３，２
４の導通期間の検出波形で、スイツチ６−Ａ３の
ゲートに印加され、スイツチ６−Ａ３を開閉する
ためのものである。

上記電圧波形に基づいて本発明の感知装置１−
１の作動を説明すると、商用電源１１の正の半周
期例えばT₀〜T₁間では、入来音は電気音響変換
器４により、電気音響信号に変換され、その電気
音響信号はダイオード１３を通過し、閉成された
スイツチ６−Ａ１、抵抗２５を通過し、コンデン
サ１４に印加される。その際スイツチ６−Ａ１は
閉成されているが、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ
３，６−Ａ４が開放状態にあるので、コンデンサ
１４は充電される。さらにT₁〜T₂間において
も、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ４が依然開放状態
であるため、引続き電気音響信号は、コンデンサ
１４に充電され、商用電源の正の半周期の全期間
に於て、上段の積分回路５−Ａが作動し、積分回
路５−Ａの出力端子２６に第２図ｔのような積分
電圧波形が得られる。

続いて、商用電源１１の負の半周期例えばT₂
〜T₃間では、スイツチ６−Ａ１，６−Ａ３は開
放状態となり、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ４は閉
成されるが、コンデンサ１４に充電された電気音
響信号は放電されず、その電圧を保持する。しか
しT₃〜T₄間ではスイツチ６−Ａ１は開放状態で
あるが、スイツチ６−Ａ２，６−Ａ３，６−Ａ４
は閉成され、コンデンサ１４に充電された電気音
響信号の電圧はスイツチ６−Ａ２，６−Ａ３と抵
抗１５から成る閉回路で放電される。したがつ
て、上段の感知装置１−１Ａの出力端子ａ−a′間
に現われる電圧は第２図ｕのような波形となる。

他方、下段の感知装置１−１Ｂは商用電源１１
の正の半周期を電力制御するための制御電圧を与
えるためのものであり、その出力電圧波形は第２
図ｖに示され、その作動は上段の感知装置１−１
Ａと同様なので省略する。

したがつて、感知装置１−１の出力端子ａ−
a′間には第２図ｗのような断続的で振幅の違う出
力電圧波形が現われ、前記第２図ｇの直流制御電
流Icの代わりに、本図ｗと同様な波形を有する電
流がトンネルダイオード２０−Ａ，２０−Ｂに流
れることになり、トンネルダイオード２０−Ａ，
２０−Ｂの尖頭点電流値Ipの値に達する時間が入
来音により常に変化して、サイリスタ２３，２４
のゲートに印加されるトリガパルスの時間的位置
も、それに伴つて変化する。その結果、商用電源
１１の全周期において駆動装置８は電力制御され
ることになる。

次に、本発明の第２の具体的回路図を第３図に
示す。１−２は本発明の入来音の感知装置を示
し、１−２を除く全ての回路は先に提案した聴覚
補助装置（特願昭54−78660）と同様な構成をと
るので概略を説明するに止める。

４０は搬送波の振幅に時間的変化を与えて、入
来音に対応した電気信号を含ませるための変調回
路、４１は人体に変調波出力による電気エネルギ
ーを与える電極、４２は非安定マルチバイブレー
タで形成された搬送波発生回路である。

本発明の感知装置１−２の出力はトランジスタ
４３のベース４４に印加され、非安定マルチバイ
ブレータの出力と重畳されて、トランジスタ４３
をオン状態にして、搬送路を入来音に対応した電
気信号で振幅変調した電気エネルギーを身体皮膚
に伝達する。

この感知装置１−２の構造は、第１図に示す第
１の具体的回路からスイツチ６−Ａ２を除いたも
のと同様なのでその説明は省略する。

次に本発明の感知装置１−２が作動する過程を
第４図に示す各箇所の波形図により説明する。

第４図ａは図示されていない矩形波発振器（搬
送波として使用される非安定マルチバイブレータ
４２とは別個に設けられ、例えば周波数が50Hzに
設定されている。）の出力電圧波形で、下記の電
気音響信号の積分期間及びその積分された電圧値
を保持する期間を決定するため即ちスイツチ６０
−Ａ１のゲートに印加され、スイツチ６０−Ａ１
を閉成するためのものである。第４図ｂは第４図
ａの波形を図示にないインバータで位相を反転し
たもので、スイツチ６０−Ａ３のゲートに印加さ
れ、スイツチ６０−Ａ３を閉成するためのもので
ある。第４図ｃは第４図ａを微分整形したもの
で、スイツチ６０−Ａ２のゲートに印加され、ス
イツチ６０−Ａ２を閉成するためのものである。
第４図ｄは第４図ｂを微分整形したもので、スイ
ツチ６０−Ｂ１のゲートに印加され、スイツチ６
０−Ｂ１を閉成するためのものである。

上記電圧波形に基づいて本発明の感知装置１−
２の作動を説明すると、第４図ａの図示されてい
ない矩形波発振器の出力がある期間例えばT₀〜
T₂では、入来音は電気音響変換器４により、電
気音響信号に変換され、その電気音響信号はダイ
オード１３を通過し、閉成されたスイツチ６０−
Ａ１、抵抗４７を通過し、T₁からコンデンサ４
８に印加される。その際スイツチ６０−Ａ１は閉
成されているが、スイツチ６０−Ａ２，６０−Ａ
３が開放状態にあるので、コンデンサ４８には第
４図ｅのような電圧が充電される。続いて、矩波
形発振器の出力がなくなる期間例えばT₂〜T₄で
は、スイツチ６０−Ａ１，６０−Ａ２が開放状態
となりスイツチ６０−Ａ３が閉成されるが、コン
デンサ４８に充電された電気音響信号は放電され
ず、その電圧を保持する。

しかし、次の期間T₄〜T₅には、スイツチ６０
−Ａ２が閉成され、コンデンサ４８に充電された
電気音響信号の電圧はスイツチ６０−Ａ２と抵抗
４９とから成る閉回路で放電される。したがつ
て、上段の感知装置１−２Ａの出力端子ａ−a′間
に、現われる電圧は第４図ｆのような波形とな
る。

他方、下段の感知装置１−２Ｂは図示されてい
ない矩形波発振器の出力がない期間例えばT₂〜
T₄の期間に人体に与えられる変調波出力による
電気エネルギーを制御するためのものであり、そ
の出力波形を第４図ｇで示され、その作動は上段
の感知装置１−２Ａと同様なので省略する。

したがつて、感知装置１−２の出力端子ａ−
a′間には第４図ｈのような出力電圧波形が現わ
れ、この電圧波形は搬送波として使用されている
非安定マルチバイブレータ４２の出力電圧波形
（例えば周波数が400Hzに設定されている。）に重
畳され、トランジスタ４３のコネクタに入来音に
対応した変調波出力を常に発生させ、人体に入来
音に対応した振幅の快い電気エネルギーを与える
ことになる。このように本発明によれば入来音の
リズムをそれに対応する電気信号に変換する感知
装置の出力を、電極又は電気・機械変換器に加
え、該電極又は電気・機械変換器から入来音のリ
ズムを人体に伝達する式のものにおいて、前記感
知装置は入来音を電気信号に変換する電気音響変
換器と該電気前記を積分する積分回路と該電気音
響変換器と積分回路とを間欠的に接続する手段と
該積分回路の積分電圧を電極又は電気・機械変換
器に供給し、その後該積分電圧を消失する手段と
を有したので、従来の単にコンデンサと抵抗を組
合せた積分回路のように常時コンデンサにより電
気音響信号の充・放電が行なわれるようなことな
く、より忠実に入来音のリズムを人体皮膚に伝達
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図
は第１図の回路の各箇所に於ける波形図、第３図
は本発明の第２実施例の回路図、第４図は第３図
の回路の各箇所に於ける波形図である。但し、電
気・機械変換器とは第１図において、２，８，９
から構成されるものとする。 １−１，１−２……感知装置、２……振動板、
４……電気音響変換器、８……駆動装置、５−
Ａ，５−Ｂ……積分回路、９……駆動装置の出力
伝達部、６−Ａ１，６−Ａ２，６−Ａ３，６−Ａ
４，６０−Ａ１，６０−Ａ２，６０−Ａ３，６０
−Ｂ１……スイツチ、４１……電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入来音のリズムをそれに対応する電気信号に
   変換する感知装置の出力を、電極又は電気・機械
   変換器に加え、該電極又は電気・機械変換器から
   入来音のリズムを人体に伝達する式のものにおい
   て、前記感知装置は入来音を電気信号に変換する
   電気音響変換器と該電気信号を積分する積分回路
   と該電気音響変換器と積分回路とを間欠的に接続
   する手段と該積分回路の積分電圧を電極又は電
   気・機械変換器に供給し、その後該積分電圧を消
   失する手段とを有することを特徴とする聴覚補助
   装置。