變壓式皮膚聽聲器的製作方法
2023-10-11 10:03:44
專利名稱：變壓式皮膚聽聲器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聽聲器，特別是一種變壓式皮膚聽聲器。
背景技術：
世界上有近1億聽力殘疾人，而我國就有2000萬聽力殘疾人，如何解決這些人的聽說問題，是世界上的一大難題。目前普遍使用的是助聽器，但助聽器無法從根本上解決這一難題。由於助聽器是利用麥克風把聲音信號轉化成電流信號並放大，然後再通過揚聲器把放大後的聲音信號傳送給人的耳朵，即助聽器只起到聲音放大的作用。助聽器具有如下缺點(1)助聽器中同時用到揚聲器和麥克風，如果放大倍數過大，這二者之間會產生互感，以致無法使用；(2)助聽器仍然要利用人的殘餘聽力，所以助聽器對於喪失聽力比較嚴重的人不起作用。根據醫學和生物學研究的結果，人的耳朵對於聲音產生感覺是通過以下幾個步驟來完成的(1)外耳、中耳接收聲音信號並放大；(2)內耳將聲音信號轉化成電位信號；(3)再通過聽覺神經傳送給大腦；以上三個步驟中任何一步不能完成便造成耳聾。事實上，將聲音信號轉變成電流信號並且放大，這是人類幾十年前就已經實現了的偉大實用新型。只是如何將這種電流信號能夠比較完整的傳給大腦則是人們一直未能解決的問題，因此也無法根本解決聾人的聽覺問題。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種根據生物學的聽覺原理，利用電子與聲學技術模仿人體的聽覺器官，供聾啞人使用的變壓式皮膚聽聲器。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是包括麥克風以及與麥克風的信號輸出端相連接的音頻放大器，還包括與音頻放大器相連接的電源，其特點是，音頻放大器的輸出端與升壓裝置的輸入端相連接，升壓裝置的輸出端又與平面電極的輸入端相連接；音頻放大器與電源之間還可以串聯有音量調節器。
由於本實用新型利用麥克風把外部的聲音信號轉化成電流信號，升壓設備將普通的電流信號升壓，然後通過平面電極刺激皮膚，將電流的振蕩信號通過皮膚傳給大腦，不依賴於人體的任何殘餘聽力，從根本上解決了聾啞人的聽覺問題。
附圖是本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
參見附圖，本實用新型包括麥克風1以及與麥克風1的信號輸出端相連接的音頻放大器2，音頻放大器2還通過音量調節器6與電源3相連接，音頻放大器2的輸出端通過升壓裝置4與平面電極5的輸入端相連接。
其中麥克風1用於將外部聲音信號轉化為電流脈衝信號，音頻放大器2用於將音頻信號放大，電源3用於為音頻放大器2提供電源，普通的平面電極5用於將電流的震蕩信號通過皮膚傳給大腦。而其中的聲音信號升壓裝置4使用的是低頻率變壓器。麥克風1獲取外界聲音信號，並將聲音信號轉化為電流信號輸入到音頻放大器2，音頻放大器2將麥克風1送來的聲音電流信號放大，這時的交流電壓一般不超過所提供電源3的電壓，通常在0.2V以下，升壓裝置4將音頻放大器2輸出的聲音電流信號轉化為交流電壓的聲音電流信號，並升壓至5V以上，以克服皮膚的電阻。電源3為音頻放大器2或升壓裝置4提供電源，最低在1.2V便可運行，平面電極5利用升壓裝置4提供的聲音電流信號刺激皮膚，音量調節器6是電源3與音頻放大器2之間的可變電阻器，用來控制電源3的輸出功率。但音量調節器6是可選的。具體製作時也可以使用不同規格電阻替代，以適應不同的使用者。
本實用新型沒有一步是通過人體的聽覺系統來完成的，也就是說它不依賴於人體的任何殘餘聽力，所以它從根本上解決了聾啞人的聽覺問題。使用變壓式皮膚聽聲器的方法是，當該儀器在供電充足的條件下，只要電極貼在耳朵附近的皮膚上，無需任何手術，便可獲得對於一般聲音，特別是語音的聽覺。該儀器功耗低，一般不超過0.5W便可使用。該儀器中的麥克風1可以塞進耳孔，可以把音頻處理部分和電源放在衣袋裡以便攜帶。
使用時的注意事項(1)需要一段適應的階段，對於聽力喪失嚴重的人來說由於他們從來沒有感覺過聲音，聲音對於他們來說是一種新的信號；(2)長期使用可能會引起電極接觸處皮膚不適，最好在晚上睡覺時停止使用，以便讓電極接觸處的皮膚得到恢復；(3)要調節到合適的音量，音量太小會引不起聽覺，音量太大若遇到大聲則電極會刺痛皮膚；(4)長期使用後，由於人體神經系統的自然調節，聽覺效果將會越來越好；(5)若要能辨析人的語音則需要一年以後，因為要形成語言條件反射需要相當長的時間。根據巴甫洛夫的理論，人對於語言的理解是在語言條件反射的建立過程中形成的。所以，聾啞人使用變壓式皮膚聽聲器以後需要一段時間的訓練。但這種訓練不需要特殊環境，而是參與人們的正常活動，使得自己對於由變壓式皮膚聽聲器所取得的語音信號形成條件反射。對於語音信號形成條件反射所需要的時間會因人而異，一般來說年齡小的和智商高的人適應的更快。
佩帶變壓式皮膚聽聲器時將其麥克風1放在耳孔裡是比較合適的位置，用於刺激皮膚的平面電極5的接觸位置一般是耳朵附近比較光滑的皮膚，耳垂的下面是比較合適的位置。變壓式皮膚聽聲器所消耗的功率要比助聽器大，可以把電源3和音頻放大器2以及升壓裝置4封裝在一起與其它器件用較長的導線聯接，以便將電源等裝在衣服的口袋裡。在製作工藝允許的條件下，還可以把升壓裝置4與電極5製作在一起。
聾啞人可以在兩個耳朵上各帶一個變壓式皮膚聽聲器。
相對於助聽器來說，本實用新型具有如下優點(1)接收聲音不依賴於人體的任何殘餘聽力，適用於聽力損失非常嚴重的人使用；(2)靈敏度比較高，與人的耳朵的聽覺範圍基本一致，所以可獲得對於語音及常遇到的聲音的聽覺；(3)增加音量時不會出現象助聽器那樣的雜音；(4)可以將麥克風塞進耳孔，不會象助聽器那樣因為麥克風離揚聲器太近而互感，導致無法使用；相對於電子耳蝸來說，本實用新型具有如下優點(1)接收聲音不依賴於人體的任何殘餘聽力，聽覺神經損壞者仍可使用；(2)靈敏度比較高，與人的耳朵的聽覺範圍基本一致；(3)不需要任何手術，副作用幾乎沒有。
權利要求1.一種變壓式皮膚聽聲器，包括麥克風[1]以及與麥克風[I]的信號輸出端相連接的音頻放大器[2]，還包括與音頻放大器[2]相連接的電源[3]，其特徵在於音頻放大器[2]的輸出端與升壓裝置[4]的輸入端相連接，升壓裝置[4]的輸出端又與平面電極[5]的輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的變壓式皮膚聽聲器，其特徵在於所說的音頻放大器[2]與電源[3]之間還可以串聯有音量調節器[6]。
專利摘要本實用新型涉及人體生物、電子及聲學技術，特別涉及一種變壓式皮膚聽聲器，該儀器主要解決全聾人的聽覺障礙，它包括麥克風以及與麥克風的信號輸出端相連接的音頻放大器，還包括與音頻放大器相連接的電源，音頻放大器的輸出端通過升壓裝置與平面電極的輸入端相連接。全聾人只要佩帶聽聲器便可獲得對於語音及常遇到的聲音的聽覺。該儀器功耗低、體積小、便於攜帶，佩帶時無需任何手術，適用於聾啞人長期使用。
文檔編號A61F11/04GK2717418SQ200420042090
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月24日 優先權日2004年6月24日
發明者李建文 申請人:陝西科技大學