專利名稱：接觸式電子聽覺器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體生物、電子及聲學技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種接觸式的電子聽覺器。
中國有200萬聾啞人，世界上有近1000萬聾啞人。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。助聽器的原理是利用麥克風把聲音信號轉(zhuǎn)化成電流信號并放大，然后再使用揚聲器把放大后的語音信號傳送給人的耳朵，即助聽器只起到語音放大的作用。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(shù)過大，這二者之間產(chǎn)生互感，以致無法使用；(2)助聽器仍然要利用人的殘余聽力。所以助聽器對于喪失聽力比較嚴重的人不起作用。
根據(jù)醫(yī)學和生物學研究的結(jié)果，人的耳朵對于聲音產(chǎn)生感覺是通過以下幾個步驟來完成的(1)外耳、中耳接收聲音信號并放大；(2)內(nèi)耳將聲音信號轉(zhuǎn)化成電位信號；(3)再通過聽覺神經(jīng)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(zhuǎn)變成電流信號并且放大，這是人類幾十年前就已經(jīng)實現(xiàn)了的偉大發(fā)明。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。
本發(fā)明的目的是根據(jù)生物學的聽覺原理，利用利用現(xiàn)代電子與聲學技術(shù)模仿人體的聽覺器官，提供一種供聾啞人使用的接觸式電子聽覺器。
接觸式電子聽覺器具備如下主要構(gòu)件麥克風、音頻放大器及皮膚接觸器。工作原理是，利用麥克風把外部的聲音信號轉(zhuǎn)化成電流信號，放大后通過皮膚接觸器把語音電流信號通過皮膚的感覺細胞傳給大腦。當然，如果音頻放大器要工作還必須配備適當?shù)碾娫??？梢宰詭Ц呻姵兀瑸榱斯?jié)約也可以使用外接電源。
主要構(gòu)件中的麥克風和音頻放大器均是通常的電子器件，而皮膚接觸器則是一個全新的器件，它由以下三部分組成(1)用于刺入皮膚的兩組短針；(2)用來固定上述兩組短針的絕緣體；(3)兩根導線用來把兩組短針聯(lián)接到音頻放大器的音頻輸出端。
上述的皮膚接觸器也可以如下構(gòu)造(1)用于刺入皮膚的兩組短針；(2)用來固定上述兩組短針的絕緣體；(3)在絕緣體上作兩個微型接線端子分別與兩組短針聯(lián)接，以便于由音頻放大器的音頻輸出端接出的信號線與之聯(lián)接。
相對于助聽器來說，接觸式電子聽覺器具有如下優(yōu)點(1)接收聲音不依賴于人體的任何殘余聽力，適用于聽力損失非常嚴重的人使用；(2)靈敏度比較高，所以可獲得對于語音及常遇到的聲音的聽覺；(3)增加音量時不會出現(xiàn)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；以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的內(nèi)容

圖1是本發(fā)明的主要構(gòu)件聯(lián)接圖。
圖2是本發(fā)明的皮膚接觸器的一般構(gòu)造圖。
圖3是本發(fā)明的皮膚接觸器的另一種構(gòu)造圖。
圖4是本發(fā)明的實施例圖。
圖1所示的本發(fā)明主要構(gòu)件有麥克風、音頻放大器、電池以及皮膚接觸器。其中麥克風用于將外部聲音信號轉(zhuǎn)化為電流脈沖信號，屬于通用器件，無需特殊說明。音頻放大器用于將音頻信號放大，屬于通用器件，無需特殊說明。電池用于為音頻放大器提供電源，屬于通用器件，無需特殊說明。皮膚接觸器用于將電流的震蕩信號通過皮膚傳給大腦，是具有獨創(chuàng)性的電子器件。
圖2所示的本發(fā)明主要構(gòu)件中皮膚接觸器的一般構(gòu)造由三部分組成①兩組短針、②絕緣體、③兩根導線。其中的①兩根導線分別與②音頻放大器的音頻輸出端相接，另一端分別與③兩組短針聯(lián)接。②絕緣體用來固定兩組短針使之保持0.5毫米左右的距離。①兩組短針其露出絕緣體的部分大約1毫米，用來刺入皮膚與感覺細胞接觸。
圖3所示的本發(fā)明主要構(gòu)件中皮膚接觸器的另一種構(gòu)造也是由三部分組成①兩組短針、②絕緣體、③兩個微型接線端子。其中的①②同圖2。其中的③是用來聯(lián)接由音頻放大器來的信號線的。在實際使用時，皮膚接觸器可以一次性戴好，在睡覺時可能要將音頻放大器及電源卸掉，在正常工作時又需戴上。所以皮膚接觸器與音頻放大器之間應該是可拆卸的，這樣便需要方便的微型插座。
圖4所示是本發(fā)明的實施例圖，其中有①麥克風一個，②分頻器，③可以支持兩路輸入輸出的音頻放大器一個，④高低音量調(diào)節(jié)器，⑤分別傳遞高級音頻信號的皮膚接觸器兩個，⑥高能電池。
在這種儀器中，沒有一步是通過人體的聽覺系統(tǒng)來完成的，也就是說它不依賴于人體的任何殘余聽力，所以它從根本上解決了聾啞人的聽覺問題。使用接觸式電子聽覺器的方法是，當該儀器在供電充足的條件下，只要將皮膚接觸器的兩組短針刺入人的皮膚，無需任何手術(shù)，便可獲得對于語音及常遇到的聲音的聽覺。該儀器功耗低，一般不超過3瓦便可使用。該儀器中的麥克風可以塞進耳孔，皮膚接觸器的面積有0.3平方厘米即可，可以把音頻放大器做成耳背式以便攜帶，或者把音頻放大器與電源作在一起。為了使聾啞人能長期使用該儀器，可選用那些化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的金屬材質(zhì)作其皮膚接觸器的兩組短針。
使用時的注意事項(1)需要一段適應的階段，對于聽力喪失嚴重的人來說他從來沒有感覺過聲音，即使他以后感覺到了聲音他也不知道是是么東西；(2)長期使用可能會引起接觸處皮膚不適，這與制造皮膚接觸器的材質(zhì)有關(guān)，所以在制作皮膚接觸器的兩組短針時應使用化學性質(zhì)穩(wěn)定的金屬材料；(3)要調(diào)節(jié)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皮膚接觸器會刺痛皮膚，這個問題與產(chǎn)品的具體設計有關(guān)，一般的音頻放大器是用來驅(qū)動揚聲器的，用它來驅(qū)動皮膚接觸器不是最合適的。此時使用一些電子器件對聲音信號作一些數(shù)學變化是有意義的；(4)若要能辨析人的語音則需要一年以后，因為要形成語言條件反射需要相當長的時間。根據(jù)巴甫洛夫的理論，人對于語言的理解是在語言條件反射的建立過程中形成的。所以，聾啞人使用接觸式電子聽覺器以后需要一段時間的訓練。但這種訓練不需要特殊環(huán)境，而是參與人們的正?；顒?，使得自己對于由接觸式電子聽覺器所取得的語音信號形成條件反射。對于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。
佩帶接觸式電子接觸器時將其麥克風放在耳孔里是比較合適的位置，如果可以將音頻放大器作的很小也可以一同放在耳孔里，皮膚接觸器的接觸位置一般是耳朵附近比較光滑的皮膚，耳垂的兩面都是比較合適的位置。所以，也可以將皮膚接觸器作在小夾子里，以便夾在耳垂上。接觸式電子聽覺器所消耗的功率要比助聽器大，可以把電源和音頻放大器作在一起與其他器件用較長的導線聯(lián)接，以便將電源等裝在衣服的口袋里。
在制造時可以選擇各種各樣的麥克風、音頻放大器及電池。為了適應實際情況，可以使用分頻器將高低音分開，并分別使用高音調(diào)節(jié)器與低音調(diào)節(jié)器，高低音分別使用不同的皮膚接觸器，也可以在每個皮膚接觸器上設計高音部分和低音部分。
聾啞人可以佩帶兩個或更多的接觸式電子聽覺器。正像音響設備一樣可以使用6聲道、8聲道等等。在聾啞學校里可以提供課桌上的直流電源以節(jié)省電池。為了方便可以將電源規(guī)范化，如統(tǒng)一使用6伏，9伏，12伏等等。
權(quán)利要求
1.一種接觸式的電子聽覺器，其特征在于(1)利用麥克風將外部的聲音信號轉(zhuǎn)化為電流信號；(2)通過音頻放大器將聲音電流信號放大；(3)再通過皮膚接觸器把聲音信號傳給大腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式的電子聽覺器，其特征在于所使用的皮膚接觸器由以下部分組成(1)具有用于刺入皮膚的兩組短針；(2)上述的兩組短針被固定在絕緣體上；(3)具有聯(lián)接兩組短針到音頻放大器的兩根導線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式的電子聽覺器，其特征在于所使用的皮膚接觸器也可由以下部分組成(1)具有用于刺入皮膚的兩組短針；(2)上述的兩組短針被固定在絕緣體上；(3)絕緣體上具有聯(lián)接到兩組短針的微型接線端子。
全文摘要
本發(fā)明涉及人體生物、電子及聲學技術(shù),特別是一種電子聽覺器。該儀器主要解決聾啞人的聽覺問題。聽覺器設置有麥克風、音頻放大器、皮膚接觸器、電池等。聾啞人只要佩帶聽覺器便可獲得對于語音及常遇到的聲音的聽覺。該儀器功耗低、體積小、便于攜帶,佩帶時無需任何手術(shù),適用于聾啞人長期使用。
文檔編號A61F11/00GK1257696SQ9811305
公開日2000年6月28日 申請日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者李建文 申請人:李建文