JPS6116742A - ポータブル式電気触覚形ボコーダ装置 - Google Patents
ポータブル式電気触覚形ボコーダ装置Info
- Publication number
- JPS6116742A JPS6116742A JP60114406A JP11440685A JPS6116742A JP S6116742 A JPS6116742 A JP S6116742A JP 60114406 A JP60114406 A JP 60114406A JP 11440685 A JP11440685 A JP 11440685A JP S6116742 A JPS6116742 A JP S6116742A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- finger
- user
- speech signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 30
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 claims 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 8
- 208000032041 Hearing impaired Diseases 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 208000016354 hearing loss disease Diseases 0.000 description 3
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000010370 hearing loss Effects 0.000 description 2
- 231100000888 hearing loss Toxicity 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 210000001640 nerve ending Anatomy 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 238000002559 palpation Methods 0.000 description 2
- 208000035824 paresthesia Diseases 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008131 children development Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000037152 sensory function Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
- A61F11/04—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
- G09B21/009—Teaching or communicating with deaf persons
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Psychology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physiology (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気触覚形ボコーダ装置に関する。本発明に5
:る装置は、雛聴者用の電気触覚形ボコーダとして用い
られる。
:る装置は、雛聴者用の電気触覚形ボコーダとして用い
られる。
幾つかの研究により、難聴患者に対して話し言葉(スピ
ーチ)を皮膚刺激のノくターンとして与えることによ多
、該患者に対する情報交信(コミエ。
ーチ)を皮膚刺激のノくターンとして与えることによ多
、該患者に対する情報交信(コミエ。
ニケーション)の助けとすることができることが判明し
ている。
ている。
話し言葉のリズム、語勢(ストレス)、および継続時間
のパターンを表現するのに単一チャンネル装置が特に有
用であることが見出された。これについて例えば、Er
ber、N P、1978−インターナショナル・ジャ
ーナル・オプ・リノービリテーション・リサーチ第1巻
筒27−37頁2題名「難聴児の振動を用いた知覚」;
Plant、G、L。
のパターンを表現するのに単一チャンネル装置が特に有
用であることが見出された。これについて例えば、Er
ber、N P、1978−インターナショナル・ジャ
ーナル・オプ・リノービリテーション・リサーチ第1巻
筒27−37頁2題名「難聴児の振動を用いた知覚」;
Plant、G、L。
1979−オーストラリアン・ジャーナル・オシ・オー
ディオロジー第1巻第76−82頁1題名「一時的難聴
者のリハビリテーションにおける触覚用補助具の使用−
事例研究J 、’ Proctor、A。
ディオロジー第1巻第76−82頁1題名「一時的難聴
者のリハビリテーションにおける触覚用補助具の使用−
事例研究J 、’ Proctor、A。
1982−7’ロシーデインダス・オシ・デ・セコンド
・ナショナル・チャイルド・ディベロップメント・コン
ファレンス・メルボルン・オーガスト・1982題名「
触覚補助具のことば以前の強度難聴児の言語理解に及ぼ
す影響J : Plant、G、L、&R1sberg
、A、1983−スピーチ・トランスミッション・ラデ
ラト、リーズ・クオ・−タリー・プログレス・レポート
第2−3巻第61〜84頁題目「単一チャネルの振動式
触感による補助具による基本的変化の伝送」を参照され
たい。
・ナショナル・チャイルド・ディベロップメント・コン
ファレンス・メルボルン・オーガスト・1982題名「
触覚補助具のことば以前の強度難聴児の言語理解に及ぼ
す影響J : Plant、G、L、&R1sberg
、A、1983−スピーチ・トランスミッション・ラデ
ラト、リーズ・クオ・−タリー・プログレス・レポート
第2−3巻第61〜84頁題目「単一チャネルの振動式
触感による補助具による基本的変化の伝送」を参照され
たい。
多重チャンネル装置は、特に母音、子音および単語(ワ
ード)を識別する上で重要な情報を伝達することが可能
であった。とれについては例えば、F’1ckett、
JoM、&Pickett、B、H01963−ジャー
ナル・オシ・スピーチ・アンド・ヒヤリング・リサーチ
第6号、第207−222頁題目[触覚ボコーダを用い
た話声音による通信J ; 5aunders。
ード)を識別する上で重要な情報を伝達することが可能
であった。とれについては例えば、F’1ckett、
JoM、&Pickett、B、H01963−ジャー
ナル・オシ・スピーチ・アンド・ヒヤリング・リサーチ
第6号、第207−222頁題目[触覚ボコーダを用い
た話声音による通信J ; 5aunders。
F、A、1973−ゾロシーデインダス・イン・ザ・フ
ォース・マニュアル・ミーティング・オシ・ザ・バイオ
メディカル・エンジニアリング・メサイエテイ・ロサン
ゼルス・カルフォルニア題目[身体障害者用の電気触覚
形センサを用いた補助装置」;Kirman、J、H,
1974−ジャーナル・オシ・ジ・アコースティック・
ソサエティ・オシ・アメリカ第55号笛163−169
頁題目[コンピュータの触診的知覚力から導出された有
声音からのフォルマント聴覚障害J : Engelm
ann、S、& Rosov。
ォース・マニュアル・ミーティング・オシ・ザ・バイオ
メディカル・エンジニアリング・メサイエテイ・ロサン
ゼルス・カルフォルニア題目[身体障害者用の電気触覚
形センサを用いた補助装置」;Kirman、J、H,
1974−ジャーナル・オシ・ジ・アコースティック・
ソサエティ・オシ・アメリカ第55号笛163−169
頁題目[コンピュータの触診的知覚力から導出された有
声音からのフォルマント聴覚障害J : Engelm
ann、S、& Rosov。
RoJ、1975−ジャーナル・オシ・エクセプショナ
ル・チルドレン、第41号第245−253頁題目「難
聴者に対する触覚による聴取実験と聴力対象J ; 5
pens、に、E、1980−スピーチ・トランスミッ
ション・ラゲラトリーズ・クオータリ・プログレス・レ
ポート第4号笛23−39頁題目「難聴者用の触覚的話
声音交信用補助装置」;5parks、D、W、、Ku
hl、P、に、、Edrnonda、A、E、 &Gr
ay、G、P、1978−ジャーナル・オシ・ジ・アコ
ースティック・メサイエティ・オシ・アメリカ第63号
笛246−257頁題目「メサを調査して(電気式触覚
による話声音補助方式:話声音・セグメント図形の伝送
) J : Reed、C,M、、Durlaeh。
ル・チルドレン、第41号第245−253頁題目「難
聴者に対する触覚による聴取実験と聴力対象J ; 5
pens、に、E、1980−スピーチ・トランスミッ
ション・ラゲラトリーズ・クオータリ・プログレス・レ
ポート第4号笛23−39頁題目「難聴者用の触覚的話
声音交信用補助装置」;5parks、D、W、、Ku
hl、P、に、、Edrnonda、A、E、 &Gr
ay、G、P、1978−ジャーナル・オシ・ジ・アコ
ースティック・メサイエティ・オシ・アメリカ第63号
笛246−257頁題目「メサを調査して(電気式触覚
による話声音補助方式:話声音・セグメント図形の伝送
) J : Reed、C,M、、Durlaeh。
N、I、& Braida、L、D、、 1978−ア
メリカン・スピーチ・アンドヒアリングーアソシエーシ
ミン・モノグラフ第20号題目「通信と話声音に関する
研究:概説j ; Traunmuller、H,19
80−ジャーナル・オシ・コミユニケージ目ン・ディス
オーダース第13号、第183−193頁題目「センテ
ィホン:触覚形話声音交信補助装置」を参照されたい。
メリカン・スピーチ・アンドヒアリングーアソシエーシ
ミン・モノグラフ第20号題目「通信と話声音に関する
研究:概説j ; Traunmuller、H,19
80−ジャーナル・オシ・コミユニケージ目ン・ディス
オーダース第13号、第183−193頁題目「センテ
ィホン:触覚形話声音交信補助装置」を参照されたい。
大部分の触覚形ボコーダは前腕や指先のような身体の場
所における機械的振動により皮膚に刺激を与えるもので
あった。これは、ソレノイド、その他の電磁式動作装置
或は圧電装置などを使用して実施されたものである。電
気式触診刺激は、電流を皮膚のレセプターと神経端末部
即ち、もともと腹部のまわりのみならず前烏や指先など
にも電流を送ることによって実施されてきた。
所における機械的振動により皮膚に刺激を与えるもので
あった。これは、ソレノイド、その他の電磁式動作装置
或は圧電装置などを使用して実施されたものである。電
気式触診刺激は、電流を皮膚のレセプターと神経端末部
即ち、もともと腹部のまわりのみならず前烏や指先など
にも電流を送ることによって実施されてきた。
実験室では数多くの探究が行われてきたが、該探究は研
究ベースで行われるものであり、実験台設備の使用を必
要とした。これ以上進歩するには現場における研究を可
能にし、大部分の時間患者がその使用法を学習するとと
ができるような携帯用の装置を必要とすることが確認さ
れた。この目標は単一チャンネル振動装置(前出Pla
nt、G、L、)によって達成されたが、尚振動のみの
、もしくは電気触覚形多重チャンネル皮膚刺激装置に対
しては不可能であった。機械的振動子は形が大きく電力
消費量も大きくて多数の電池を必要とするものである。
究ベースで行われるものであり、実験台設備の使用を必
要とした。これ以上進歩するには現場における研究を可
能にし、大部分の時間患者がその使用法を学習するとと
ができるような携帯用の装置を必要とすることが確認さ
れた。この目標は単一チャンネル振動装置(前出Pla
nt、G、L、)によって達成されたが、尚振動のみの
、もしくは電気触覚形多重チャンネル皮膚刺激装置に対
しては不可能であった。機械的振動子は形が大きく電力
消費量も大きくて多数の電池を必要とするものである。
表面アレイ電極を用いた電気触覚形刺激装置は電力を僅
かしか必要とせず、軽量でコンパクトである。しかしな
がら、皮膚のレセプタ(受信部)と神経の末端の電気刺
激に関する問題点は、電流の動的範囲が小さく、心地よ
い感覚機能でなく、屡々ちくちくと刺すようだと説明さ
れている。
かしか必要とせず、軽量でコンパクトである。しかしな
がら、皮膚のレセプタ(受信部)と神経の末端の電気刺
激に関する問題点は、電流の動的範囲が小さく、心地よ
い感覚機能でなく、屡々ちくちくと刺すようだと説明さ
れている。
本出願人の指導する研究により単純な単一チャンネル振
動装置の値打が確証された。また電気的刺激に対して、
移動パターンが検知可能であり、この移動パターンは適
轟な装置が話し言葉を理解するのに役立ち得ることを提
示する子音の周波数遷移に対し同様の時間コースをもつ
ものである。
動装置の値打が確証された。また電気的刺激に対して、
移動パターンが検知可能であり、この移動パターンは適
轟な装置が話し言葉を理解するのに役立ち得ることを提
示する子音の周波数遷移に対し同様の時間コースをもつ
ものである。
結果として5aunders F、A、の使用した電気
的原理を用いて電気式触覚の刺激によって話し言葉を表
現する刺激装置が設計された。更に8×8個の電極のマ
トリクスをもつ2個の電極アレイが開発された。このシ
ステムは難聴患者に関し評価されるべき種々の話し言葉
処理戦略を許容し得るものである。精神物理学的検査に
より、しきい値と苦痛との間の小さな動的範囲を確認し
、被実験者の中には動作範囲内の不快なちくちく刺すよ
うな感覚を経験する者もあることが証明された。
的原理を用いて電気式触覚の刺激によって話し言葉を表
現する刺激装置が設計された。更に8×8個の電極のマ
トリクスをもつ2個の電極アレイが開発された。このシ
ステムは難聴患者に関し評価されるべき種々の話し言葉
処理戦略を許容し得るものである。精神物理学的検査に
より、しきい値と苦痛との間の小さな動的範囲を確認し
、被実験者の中には動作範囲内の不快なちくちく刺すよ
うな感覚を経験する者もあることが証明された。
本発明の目的とする所は上記問題点の少くとも改良され
た電気触覚形ボコーダ用刺激装置を提供することにある
。
た電気触覚形ボコーダ用刺激装置を提供することにある
。
本発明の基本形態においては、
スピーチ(話し言葉)信号に応答する入力信号を発生す
る手段、該入力信号を制御信号に変換する手段、予め設
定された強度と幅をもつ電流パルスを発生する手段、を
備え、前記電流パルスは前記制御信号に従って使用者の
皮膚に接触する複数の電極に加えられる電気触覚形ボコ
ーダにおいて、前記電流パルスが使用者の指の神径によ
り検知される如く前記電極を配置する手段を具備するボ
コーダ、 が提供される。
る手段、該入力信号を制御信号に変換する手段、予め設
定された強度と幅をもつ電流パルスを発生する手段、を
備え、前記電流パルスは前記制御信号に従って使用者の
皮膚に接触する複数の電極に加えられる電気触覚形ボコ
ーダにおいて、前記電流パルスが使用者の指の神径によ
り検知される如く前記電極を配置する手段を具備するボ
コーダ、 が提供される。
また本発明の他の形態においては、
電気触覚形ボコーダであって、受信したスピーチ信号に
応答する入力信号の発生手段、前記スピーチ信号の基本
有声音成分の周波数を評価する手段、前記スピーチ信号
の少くとも1個のフォルマント成分の振幅と周波数とを
評価する手段、使用時に前記電気的刺激を選択された電
極に加えるようにさせる命令データを発生するプログラ
ム可能な手段であって、該プログラム可能な手段は、夫
夫の電極と前記評価済フォルマント成分周波数の選定さ
′れた領域との間に、予め設定された関係を定めるデー
タでプログラムされ、該予め設定された関係に基づいて
前記電極の選択を行わせるようにしてなるプログラム可
能な手段、とを具備し、該プログラム可能な手段は、各
電極による刺激に対し使用者の感度に関する設定された
データに関すると同様に、前記少々くとも1個のフォル
マント成分の少くとも前記評価された振幅に基づいて、
各選択された電極により刺激の程度を決定するデータを
発生する如く更に7’oグラムされるものであり、前記
電極は、前記電流刺激が使用者の指の神経により検知さ
れる如く配置されてなる電気触覚形ピコ−・ダ、が提供
される。
応答する入力信号の発生手段、前記スピーチ信号の基本
有声音成分の周波数を評価する手段、前記スピーチ信号
の少くとも1個のフォルマント成分の振幅と周波数とを
評価する手段、使用時に前記電気的刺激を選択された電
極に加えるようにさせる命令データを発生するプログラ
ム可能な手段であって、該プログラム可能な手段は、夫
夫の電極と前記評価済フォルマント成分周波数の選定さ
′れた領域との間に、予め設定された関係を定めるデー
タでプログラムされ、該予め設定された関係に基づいて
前記電極の選択を行わせるようにしてなるプログラム可
能な手段、とを具備し、該プログラム可能な手段は、各
電極による刺激に対し使用者の感度に関する設定された
データに関すると同様に、前記少々くとも1個のフォル
マント成分の少くとも前記評価された振幅に基づいて、
各選択された電極により刺激の程度を決定するデータを
発生する如く更に7’oグラムされるものであり、前記
電極は、前記電流刺激が使用者の指の神経により検知さ
れる如く配置されてなる電気触覚形ピコ−・ダ、が提供
される。
本発明の更に他の形態においては、
使用者の皮膚に接触している電極に電気的刺激を与える
電気触覚形ボコーダであって、受信したスピーチ信号に
応答する入力信号を発生する手段、前記スピーチ信号の
振幅を評価する手段、前記スピーチ信号の基本有声音成
分の周波数を評価する手段、前記スピーチ信号の少くと
も1個のフォルマント成分の周波数を評価する手段、使
用時に前記電気的刺激を選択された電極に加えるように
させる命令データを発生するプログラム可能な手段、を
具備し、前記プログラム可能な手段は、夫々の電極と前
記評価済のフォルマント成分の周波数の選択された領域
との間で、予め設定された関係を定めるデータを用いて
プログラムされ、かつ前記設定された関係に基づいて前
記電極の選択を行わせるものであり、前記プログラムデ
ータに従って、2相電流パルスを選択された電極に印加
する手段であって、該電流パルスは、前記基本有声音成
分の前記評価筒用波数に直線的に関係する周波数におい
て印加され、該電流パルスの幅は前記スピーチ信号の評
価済振幅の圧縮関数であり、前記電極は前記電流パルス
が前記使用者の指の神径により検知されるように前記使
用者に設置されてなる電気触覚形ボコーダ。
電気触覚形ボコーダであって、受信したスピーチ信号に
応答する入力信号を発生する手段、前記スピーチ信号の
振幅を評価する手段、前記スピーチ信号の基本有声音成
分の周波数を評価する手段、前記スピーチ信号の少くと
も1個のフォルマント成分の周波数を評価する手段、使
用時に前記電気的刺激を選択された電極に加えるように
させる命令データを発生するプログラム可能な手段、を
具備し、前記プログラム可能な手段は、夫々の電極と前
記評価済のフォルマント成分の周波数の選択された領域
との間で、予め設定された関係を定めるデータを用いて
プログラムされ、かつ前記設定された関係に基づいて前
記電極の選択を行わせるものであり、前記プログラムデ
ータに従って、2相電流パルスを選択された電極に印加
する手段であって、該電流パルスは、前記基本有声音成
分の前記評価筒用波数に直線的に関係する周波数におい
て印加され、該電流パルスの幅は前記スピーチ信号の評
価済振幅の圧縮関数であり、前記電極は前記電流パルス
が前記使用者の指の神径により検知されるように前記使
用者に設置されてなる電気触覚形ボコーダ。
が提供される。
本発明による装置においては電気触覚形ボコーダ用の刺
激ユニットが設けられ、該刺激ユニットは、電流パルス
を使用者の皮膚に送達する多種多様の電極を具備し、そ
れによりパルスが指の神経により検知可能である。
激ユニットが設けられ、該刺激ユニットは、電流パルス
を使用者の皮膚に送達する多種多様の電極を具備し、そ
れによりパルスが指の神経により検知可能である。
好1しくけ、各相の片側において指関節に近接して電極
が使用者の手の指と接触状態に保持されるように用いら
れる。共通電極は使用者の手首関節へ、もしくは何等か
の他の適嶋な位置において取付けられることが好ましい
。
が使用者の手の指と接触状態に保持されるように用いら
れる。共通電極は使用者の手首関節へ、もしくは何等か
の他の適嶋な位置において取付けられることが好ましい
。
電流パルスは、スピーチ処理装置の受信するスピーチ信
号に基づいて予め設定されたスピーチ符号化戦略に従っ
て印加された低レベル2相電流パルスであることが好ま
しい。
号に基づいて予め設定されたスピーチ符号化戦略に従っ
て印加された低レベル2相電流パルスであることが好ま
しい。
上記の結果として、スぎ一チを触覚に基づく刺激として
提供する問題に新しい手法が採)入れられてきだ。指の
神経の上に横たわる電極に印加された電荷平衡型2相パ
ルスは、より大きい動的領域を有し、かつ患者の表現に
よれば皮膚のレセプタと神経末端の電気触覚による刺激
よシははるかに快適彦ものとして説明されている感覚を
生ずることが発見された。精神物理学的研究によりtだ
パルス繰返し数と電極位置の識別上良好な特性が示され
た。
提供する問題に新しい手法が採)入れられてきだ。指の
神経の上に横たわる電極に印加された電荷平衡型2相パ
ルスは、より大きい動的領域を有し、かつ患者の表現に
よれば皮膚のレセプタと神経末端の電気触覚による刺激
よシははるかに快適彦ものとして説明されている感覚を
生ずることが発見された。精神物理学的研究によりtだ
パルス繰返し数と電極位置の識別上良好な特性が示され
た。
実施例
最初に図面の第1図を参照すれば、本発明の実施例を示
す触覚形ボコーダは、耳にかけて使用者が対面方向から
到来する音により判別する指向性マイクロフォン1、マ
イク07オンカラのスピーチ信号を処理し、そのスピー
チ信号を刺激が加えられるべき場所と継続期間を示すバ
ーストパルスに変換する音声プロセッサ2、および手首
内面に接触する共通電極3と、電極導線4により、共通
電極3を適所に維持するナイロン時計バンドW上に取付
けられたコネクタ5、それからスピーチプロセッサ2に
夫々接続される8個の指電極E1ないしE8とを含む刺
激電極を具備することが観取される。
す触覚形ボコーダは、耳にかけて使用者が対面方向から
到来する音により判別する指向性マイクロフォン1、マ
イク07オンカラのスピーチ信号を処理し、そのスピー
チ信号を刺激が加えられるべき場所と継続期間を示すバ
ーストパルスに変換する音声プロセッサ2、および手首
内面に接触する共通電極3と、電極導線4により、共通
電極3を適所に維持するナイロン時計バンドW上に取付
けられたコネクタ5、それからスピーチプロセッサ2に
夫々接続される8個の指電極E1ないしE8とを含む刺
激電極を具備することが観取される。
電極ElないしE8は、微細型ステンレス鋼金網から製
作され、それぞれ大略0.5 cm2の寸法であシ手の
ひらと第1指関節の間の指の各々の側面上に一つ宛配設
されている。電極E1ないしE8は指の自由な独立した
運動が可能である可撓性プラスチック3JRにより適所
に保持され、一方電極E1ないしE8と指との間で電気
的接触を維持している。この配置によりミ極シェリーを
添加することなく、指と電極間に適当な電気的接触が得
られることが見出された。共通電極3は同様にステンレ
ス鋼金網から形成され、その寸法はほぼ10crn2(
例えば5 cm X 2 cm )であり、手首の外側
の通常毛の生えている部分を避けるために手首の内側に
接触されでいる。
作され、それぞれ大略0.5 cm2の寸法であシ手の
ひらと第1指関節の間の指の各々の側面上に一つ宛配設
されている。電極E1ないしE8は指の自由な独立した
運動が可能である可撓性プラスチック3JRにより適所
に保持され、一方電極E1ないしE8と指との間で電気
的接触を維持している。この配置によりミ極シェリーを
添加することなく、指と電極間に適当な電気的接触が得
られることが見出された。共通電極3は同様にステンレ
ス鋼金網から形成され、その寸法はほぼ10crn2(
例えば5 cm X 2 cm )であり、手首の外側
の通常毛の生えている部分を避けるために手首の内側に
接触されでいる。
スピーチプロセッサ2は次の文献等に記載された形式の
多重チャンネルスピーチグロセッサである、即ち米国特
許第4,441,202号Tong他;Crosby、
P、A、、C1ark、G、M、 、Dowell 、
R,C,。
多重チャンネルスピーチグロセッサである、即ち米国特
許第4,441,202号Tong他;Crosby、
P、A、、C1ark、G、M、 、Dowell 、
R,C,。
Kuzma、J、A、、Money、D、に、 、Pa
trick、J、F、 。
trick、J、F、 。
Sa 1 i gman 、P 、M、 、およびTo
ng、Y、C,−ジャーナル・オグ・アコースティック
・ソサイエテイ・オグ・アメリカ第74号笛1911−
1913頁題名「1チヤンネル内耳禍牛殻に埋設した聴
力用人工容管による予備的交信J ; Tong、Y、
C,、Blamey。
ng、Y、C,−ジャーナル・オグ・アコースティック
・ソサイエテイ・オグ・アメリカ第74号笛1911−
1913頁題名「1チヤンネル内耳禍牛殻に埋設した聴
力用人工容管による予備的交信J ; Tong、Y、
C,、Blamey。
P、J、、Dowell、R,C,& C1ark、G
lM、−ジャーナル・オグ・アコースティック・ソサイ
エティ・オプ・アメリカ第74号笛73−80頁題名「
多重チャンネル禍牛殻埋込用のスピーチ処理戦術の実行
可能性を評価する精神物理学的状況」;型番WSPIの
オーストラリア・ニューサウス・ウエルス・2066
、ユープ街、ウッドコックブレイス1所在の二−−クレ
アス社の製品で、図面の第2図を参照して更に以下に説
明されている附加的刺激装置回路構成部2Aを有する製
品。この米国特許第4.441,202号の主題は本文
中の参考文献を具体化したものである。上記米国特許か
ら注意すべきことは、スピーチ・プロセッサ2は本実施
例で必要としないスピーチ信号パラメータを評価してい
ることである。例えばスピーチ信号の基本的有声音成分
の振幅も、即ちスピーチ信号が有声音であるかもしくは
無声音であるかを決定する手段は本件の場合は必要では
ない。
lM、−ジャーナル・オグ・アコースティック・ソサイ
エティ・オプ・アメリカ第74号笛73−80頁題名「
多重チャンネル禍牛殻埋込用のスピーチ処理戦術の実行
可能性を評価する精神物理学的状況」;型番WSPIの
オーストラリア・ニューサウス・ウエルス・2066
、ユープ街、ウッドコックブレイス1所在の二−−クレ
アス社の製品で、図面の第2図を参照して更に以下に説
明されている附加的刺激装置回路構成部2Aを有する製
品。この米国特許第4.441,202号の主題は本文
中の参考文献を具体化したものである。上記米国特許か
ら注意すべきことは、スピーチ・プロセッサ2は本実施
例で必要としないスピーチ信号パラメータを評価してい
ることである。例えばスピーチ信号の基本的有声音成分
の振幅も、即ちスピーチ信号が有声音であるかもしくは
無声音であるかを決定する手段は本件の場合は必要では
ない。
刺激装置の回路構成部2人は、選択された電極E1ない
しE8と、共通電極3に接続された出力部との間に定電
流(はぼ1.5mA)2相刺激パルスを発生する。二つ
の電流パルスの位相は、電流の流れない100μs(マ
イクロ秒)の一定間隔だけ分離される。この期間が取除
かれれば、各位相に対し一層大きなパルス幅が同じ感覚
レベルに達するのに必要であることが見出された。回路
構成部はスピーチ・プロセッサ2の出力から、電極数と
1μsと20μsの間の刺激パルス幅を決定する。
しE8と、共通電極3に接続された出力部との間に定電
流(はぼ1.5mA)2相刺激パルスを発生する。二つ
の電流パルスの位相は、電流の流れない100μs(マ
イクロ秒)の一定間隔だけ分離される。この期間が取除
かれれば、各位相に対し一層大きなパルス幅が同じ感覚
レベルに達するのに必要であることが見出された。回路
構成部はスピーチ・プロセッサ2の出力から、電極数と
1μsと20μsの間の刺激パルス幅を決定する。
この実施例においては、各パルスの幅は、スピーチ・プ
ロセッサ2から引出されるようにスピーチ信号の第2の
フォルマント成分の推定の振幅の圧縮関数である。しか
しながら本発明の将来の見解においてはパルス幅をスピ
ーチ信号の推定振幅に基づかせることが好ましいことで
あろう。振幅領域の圧縮は、スピーチ・プロセッサによ
り刺激を与えられた振幅の全領域が各電極に対してしき
い値と快適レベルの間の全領域に対応するように、パル
ス幅の対数を振幅の対数に関係づける線型関数の使用と
、スピーチ・プロセッサ2において合体する自動利得制
御とによって達成される。
ロセッサ2から引出されるようにスピーチ信号の第2の
フォルマント成分の推定の振幅の圧縮関数である。しか
しながら本発明の将来の見解においてはパルス幅をスピ
ーチ信号の推定振幅に基づかせることが好ましいことで
あろう。振幅領域の圧縮は、スピーチ・プロセッサによ
り刺激を与えられた振幅の全領域が各電極に対してしき
い値と快適レベルの間の全領域に対応するように、パル
ス幅の対数を振幅の対数に関係づける線型関数の使用と
、スピーチ・プロセッサ2において合体する自動利得制
御とによって達成される。
さて図面の第2図を参照すれば、刺激装置の回路構成部
は、スピーチ・プロセッサ2からの出力信号を結合させ
、かつスピーチ・プロセッサとマイクロフォンからの電
気的分離を与える入力変成器TIを具備することが知ら
れ、これは身体と接触可能でアシ、然らずんば刺激電流
に対し望ましくない通路を形成することになろう。スピ
ーチ・プロセッサ2からの情報は高振幅の2.5 MH
zのバーストパルス群と、抵抗器R1+ R2とダイオ
ードD、とD2において符号化され、入力変成器T1の
位相合わせは、インバータUlaに印加された振幅を制
限するように選択され、かつ第1のパルスは歪まないこ
とを確証するものである。インバータUlaは信号を変
換し矩形の形状に保持する。信号はこの点において図面
の第5図に示す「データ」信号である。このデータ信号
はカウンタBと2個の単安定パルス検出器MlとM2と
に加えられる。
は、スピーチ・プロセッサ2からの出力信号を結合させ
、かつスピーチ・プロセッサとマイクロフォンからの電
気的分離を与える入力変成器TIを具備することが知ら
れ、これは身体と接触可能でアシ、然らずんば刺激電流
に対し望ましくない通路を形成することになろう。スピ
ーチ・プロセッサ2からの情報は高振幅の2.5 MH
zのバーストパルス群と、抵抗器R1+ R2とダイオ
ードD、とD2において符号化され、入力変成器T1の
位相合わせは、インバータUlaに印加された振幅を制
限するように選択され、かつ第1のパルスは歪まないこ
とを確証するものである。インバータUlaは信号を変
換し矩形の形状に保持する。信号はこの点において図面
の第5図に示す「データ」信号である。このデータ信号
はカウンタBと2個の単安定パルス検出器MlとM2と
に加えられる。
単安定パルス検出器M1とM2とは、ダイオードD3と
コンデンサC1−およびダイオードD4とコンデンサC
2とを夫々備えている。データ信号パルスが高い場合、
ダイオードD3とD4とはコンデンサC1と02を充電
する。パルスとパルスの間で、コンデンサC1と02と
はそれから抵抗R3とR4を介して放電する。R3とC
1の時常数は、インバータUlbが状態を変えるために
バーストパルスの間のギャップの間に01が十分に放電
しないように選ばれる。同様KR4とC2の時常数はN
C2がこの期間の間に、しかしパルス間のギャップの間
中を除いて放電されるように選択される。このようにし
てインバータUlbの出力はバーストパルスの完全なグ
ループ(即チ単一の刺激)の間中低く、インバータUl
cの出力は各バーストパルスの間中低く、時にはパルス
間で高くなる。Ulcの出力が高くなる度毎にカウンタ
ーAはクロック出力を出しその2進出力は復号器U3に
よりそれから復号されて、3個の制御信号φ1゜φ2.
とイネーブル信号をカウンターBに対し発生する。φ1
とφ2とは出力パルスの2個の位相を発生するように用
いられる。本実施例においては、第2図に示す構成部品
の値にょシ夫々約8μSと60μsの時常数が得られる
。しかしながら、長い方の時常数が短い方の時常数の約
3倍もしくは4倍であり、長い方の時常数が約100μ
sを超えないと仮定すれば、8μsと60μs以外の値
でも以下に説明する音声プロセッサのグログラミングに
依存して有効となるであろう。
コンデンサC1−およびダイオードD4とコンデンサC
2とを夫々備えている。データ信号パルスが高い場合、
ダイオードD3とD4とはコンデンサC1と02を充電
する。パルスとパルスの間で、コンデンサC1と02と
はそれから抵抗R3とR4を介して放電する。R3とC
1の時常数は、インバータUlbが状態を変えるために
バーストパルスの間のギャップの間に01が十分に放電
しないように選ばれる。同様KR4とC2の時常数はN
C2がこの期間の間に、しかしパルス間のギャップの間
中を除いて放電されるように選択される。このようにし
てインバータUlbの出力はバーストパルスの完全なグ
ループ(即チ単一の刺激)の間中低く、インバータUl
cの出力は各バーストパルスの間中低く、時にはパルス
間で高くなる。Ulcの出力が高くなる度毎にカウンタ
ーAはクロック出力を出しその2進出力は復号器U3に
よりそれから復号されて、3個の制御信号φ1゜φ2.
とイネーブル信号をカウンターBに対し発生する。φ1
とφ2とは出力パルスの2個の位相を発生するように用
いられる。本実施例においては、第2図に示す構成部品
の値にょシ夫々約8μSと60μsの時常数が得られる
。しかしながら、長い方の時常数が短い方の時常数の約
3倍もしくは4倍であり、長い方の時常数が約100μ
sを超えないと仮定すれば、8μsと60μs以外の値
でも以下に説明する音声プロセッサのグログラミングに
依存して有効となるであろう。
動作時にはMCIは最初は放電され、インバータUlb
の出力は高く、カウンタAとBをリセット状態に保持す
る。バースト群の第1のバーストの第1のパルスが到達
すると、CI とC2とは共に充電され、カウンターA
とBとはもはやリセットできなくなシ、カウンターBは
、カウンターAと、したがって復号器U3とが尚Oの状
態にある時に、計数を禁止される。
の出力は高く、カウンタAとBをリセット状態に保持す
る。バースト群の第1のバーストの第1のパルスが到達
すると、CI とC2とは共に充電され、カウンターA
とBとはもはやリセットできなくなシ、カウンターBは
、カウンターAと、したがって復号器U3とが尚Oの状
態にある時に、計数を禁止される。
パルス群の第1のバーストの終に、C2は放電し、Ul
cの出力は高くなり、カウンタAをクロック発振して状
態1にさせる。U3により復号化されて、状態1の出力
は低くなシ、インバータUldを介してカウンタBを使
用可能にする。第2のパルスバーストが到来すると、パ
ルスは、カウンターBにより計数され、第2バーストの
終了時にカウンターAFi状態2までクロックされ、し
たがってU3の出力の状態1は高くなシ、その出力時に
第2のバーストにおけるパルスの計数を2進数として残
している間はカウンターBは使用禁止にされる。この数
は刺激されることが可能である電極を固定し、復号器U
4により復号化されて8個の電極選択信号E1ないしU
8を発生する、この回路は上に説明した様にパルスの到
来バーストを処理し続け、したがって第3のバーストの
後に、復号器U3の状態3の出力は低ぐなって、第5の
バーストの後に位相1(Φ1)信号と位相2(Φ2)信
号を発生する。
cの出力は高くなり、カウンタAをクロック発振して状
態1にさせる。U3により復号化されて、状態1の出力
は低くなシ、インバータUldを介してカウンタBを使
用可能にする。第2のパルスバーストが到来すると、パ
ルスは、カウンターBにより計数され、第2バーストの
終了時にカウンターAFi状態2までクロックされ、し
たがってU3の出力の状態1は高くなシ、その出力時に
第2のバーストにおけるパルスの計数を2進数として残
している間はカウンターBは使用禁止にされる。この数
は刺激されることが可能である電極を固定し、復号器U
4により復号化されて8個の電極選択信号E1ないしU
8を発生する、この回路は上に説明した様にパルスの到
来バーストを処理し続け、したがって第3のバーストの
後に、復号器U3の状態3の出力は低ぐなって、第5の
バーストの後に位相1(Φ1)信号と位相2(Φ2)信
号を発生する。
第4と第6バーストにおけるパルス数を変更し、かつ第
4と第6バーストの間のギヤングを第5のバーストにお
けるパルス数により変更することにより、音声プロセッ
サ2は位相のパルス幅を制御する。最後にバースト群の
終了に達すると・もはやバーストは到来しない。C1は
放電しカウンタ一群は再びリセットされる。
4と第6バーストの間のギヤングを第5のバーストにお
けるパルス数により変更することにより、音声プロセッ
サ2は位相のパルス幅を制御する。最後にバースト群の
終了に達すると・もはやバーストは到来しない。C1は
放電しカウンタ一群は再びリセットされる。
復号器U4からの電極選択信号と、復号器U3からの位
相選択信号とは、図面の第3図に示す形式のハイブリッ
ドとして実施される高電圧スイッチング回路USないし
U8に接続される。位相信号Φ1とΦ2の両方が高い場
合に、ノ・イブリッド上のANDダートは出力トランジ
スタをオフに維持し、電極E1ないしU8のすべてと3
とは開放された回路でおる。位相信号Φ1が低くなシ、
かつハイブリッドU5.U6もしくはU7のうち一つへ
の電極選択線路の一つがまた低い場合には、そのハイブ
リッドからの対応する出力は共通部もしくは接地に接続
されることになる。同時に、共通のハイグリッドU8へ
の位相入力が逆にされるので、その出力は+100vに
接続されることになる。したがって指電極はOVに接続
され、共通電極3は、ダイオードD6.D9 、Dlo
およびU8とコンデンサC3を介して+100vに接続
される。ダイオードD9とI)toとは電流調整器用ダ
イオードでアシ、コンデンサC3は故障時分離機能を与
える。同様に、第2の位相信号Φが低ければ、指電極は
+100vに接続され、共通電極3は同じ回路構成部を
介してOVに接続される。これによって高皮膚抵抗に対
処するために200■の全ピーク・ピーク振幅(スイン
グ)が得られる。
相選択信号とは、図面の第3図に示す形式のハイブリッ
ドとして実施される高電圧スイッチング回路USないし
U8に接続される。位相信号Φ1とΦ2の両方が高い場
合に、ノ・イブリッド上のANDダートは出力トランジ
スタをオフに維持し、電極E1ないしU8のすべてと3
とは開放された回路でおる。位相信号Φ1が低くなシ、
かつハイブリッドU5.U6もしくはU7のうち一つへ
の電極選択線路の一つがまた低い場合には、そのハイブ
リッドからの対応する出力は共通部もしくは接地に接続
されることになる。同時に、共通のハイグリッドU8へ
の位相入力が逆にされるので、その出力は+100vに
接続されることになる。したがって指電極はOVに接続
され、共通電極3は、ダイオードD6.D9 、Dlo
およびU8とコンデンサC3を介して+100vに接続
される。ダイオードD9とI)toとは電流調整器用ダ
イオードでアシ、コンデンサC3は故障時分離機能を与
える。同様に、第2の位相信号Φが低ければ、指電極は
+100vに接続され、共通電極3は同じ回路構成部を
介してOVに接続される。これによって高皮膚抵抗に対
処するために200■の全ピーク・ピーク振幅(スイン
グ)が得られる。
刺激装置の回路構成部は、集積回路の電圧調整器UIO
により調整される+5v電源が得られる再充電可能な電
池によりミ力を付与される。+100■刺激装置電源は
並列給電のコツククロフト・ウオルトン型電圧逓倍器V
から得られる。電圧逓倍器vmは位相の180°離れだ
二つの出力を発生する矩形波発振器U9から駆動される
。動作周波数と構成部品値が、保持された負荷が事故に
よるように出力に印加されれば高電圧が減衰するように
、動作周波数と構成部品値とが選択される。この事故は
然らずんばデバイスを使用する人に危険を与える可能性
があるものである。
により調整される+5v電源が得られる再充電可能な電
池によりミ力を付与される。+100■刺激装置電源は
並列給電のコツククロフト・ウオルトン型電圧逓倍器V
から得られる。電圧逓倍器vmは位相の180°離れだ
二つの出力を発生する矩形波発振器U9から駆動される
。動作周波数と構成部品値が、保持された負荷が事故に
よるように出力に印加されれば高電圧が減衰するように
、動作周波数と構成部品値とが選択される。この事故は
然らずんばデバイスを使用する人に危険を与える可能性
があるものである。
ビコーダを使用し得る前に、スピーチ・プロセッサ2の
プログラム可能な固定記憶装置(FROM)における「
マツプ」は、指の刺激に適合し、かつ各使用者に適合す
るように刺激レベルを変更するよう修正されねばならな
い。刺激パターンの精神物理学的研究は一人の患者から
他の患者へおよび、各患者の一つの指から他の指へとし
きい値と動的範囲のめ広範な変化を示している。しきい
値と動的範囲とは日々変化するが、しかしスピーチ・パ
ターンの表示用に動作可能な制限内で変化する。
プログラム可能な固定記憶装置(FROM)における「
マツプ」は、指の刺激に適合し、かつ各使用者に適合す
るように刺激レベルを変更するよう修正されねばならな
い。刺激パターンの精神物理学的研究は一人の患者から
他の患者へおよび、各患者の一つの指から他の指へとし
きい値と動的範囲のめ広範な変化を示している。しきい
値と動的範囲とは日々変化するが、しかしスピーチ・パ
ターンの表示用に動作可能な制限内で変化する。
パルス幅変化とパルス繰返し数置化の判別をよくするこ
とは殆んど或は全熱訓練をしなくても達成された。刺激
された電極の完全な認識も又直ちに可能である。
とは殆んど或は全熱訓練をしなくても達成された。刺激
された電極の完全な認識も又直ちに可能である。
適轟な方法でスピーチ・プロセッサにインタフェース接
続されたマイクロコンピュータを用いて、スピーチ・ゾ
ロセッサ2用の準備手続は実行される。第1の段階とし
て各電極に対する刺激のしきい値と快適なレベルとは、
−貫したしきい値と快適なレベルに達するまで各電極に
加えられる短いパルス列の間パルス幅を上昇、低下する
テスタを用いて相互作用的に測定さえしる。電極にまた
がって快適なレベルがマツチしておυ、それによりミ極
における変化が、到来するスピーチ信号の太きさ、すな
わち強度における変化と混同されないことは重要なこと
である。一つの電極に及ぼす刺激が別の電極に及ぼす刺
激と整合される手続は整合を検査するのに使用される。
続されたマイクロコンピュータを用いて、スピーチ・ゾ
ロセッサ2用の準備手続は実行される。第1の段階とし
て各電極に対する刺激のしきい値と快適なレベルとは、
−貫したしきい値と快適なレベルに達するまで各電極に
加えられる短いパルス列の間パルス幅を上昇、低下する
テスタを用いて相互作用的に測定さえしる。電極にまた
がって快適なレベルがマツチしておυ、それによりミ極
における変化が、到来するスピーチ信号の太きさ、すな
わち強度における変化と混同されないことは重要なこと
である。一つの電極に及ぼす刺激が別の電極に及ぼす刺
激と整合される手続は整合を検査するのに使用される。
スピーチ・情報に対する多くの相異なる符号化計画の実
施はこれ丑で測定された精神物理学的性質に基づいて可
能と思われるけれども、ニュークレアス社のスピーチ・
プロセッサの使用と、多重チャンネル堝牛殻挿入の場合
に成功した人に対する精神物理学的結果の類似性とは、
現在のケースにおける同じ話し言葉処理戦略の使用を実
用化した。したがって、刺激されるべき各電極は、80
0Hzと4,0OOHzの間のスピーチ・スペクトラム
の最も顕著なピークの周波数に基づいて、即ち、母音の
音に対する第2フォルマント周波数に基づいて選択され
る。パルス繰返し数は話者の声の基本周波数の一次関数
であるように選択され、またパルス幅は刺激を与えられ
る電極のしきい値と動的範囲に合致するよう適合調整さ
れたスピーチ振幅エンベローノの圧縮関数である。
施はこれ丑で測定された精神物理学的性質に基づいて可
能と思われるけれども、ニュークレアス社のスピーチ・
プロセッサの使用と、多重チャンネル堝牛殻挿入の場合
に成功した人に対する精神物理学的結果の類似性とは、
現在のケースにおける同じ話し言葉処理戦略の使用を実
用化した。したがって、刺激されるべき各電極は、80
0Hzと4,0OOHzの間のスピーチ・スペクトラム
の最も顕著なピークの周波数に基づいて、即ち、母音の
音に対する第2フォルマント周波数に基づいて選択され
る。パルス繰返し数は話者の声の基本周波数の一次関数
であるように選択され、またパルス幅は刺激を与えられ
る電極のしきい値と動的範囲に合致するよう適合調整さ
れたスピーチ振幅エンベローノの圧縮関数である。
一つの適切な方策(ストラテジイ)において、第2フオ
ルマントの周波数スペクトラムは例えば次の基礎、すな
わち、 El :0−900Hz 、E2:900−1100H
z 。
ルマントの周波数スペクトラムは例えば次の基礎、すな
わち、 El :0−900Hz 、E2:900−1100H
z 。
E3:1100−1300Hz 、E4:1300−1
500Hz、−E5 :1500−1700Hz 、E
6 :1700−2400Hz、E7:2400−33
00HzおよびE8: 3300−4000Hz。
500Hz、−E5 :1500−1700Hz 、E
6 :1700−2400Hz、E7:2400−33
00HzおよびE8: 3300−4000Hz。
に基づいて8個の指電極の間で分割される。
上の周波数値と選択されたしきい値および快適なレベル
とはプログラムされて一時的マツブを形成し、この−次
的マツプはマツプが連続的な話し言葉を用いて使用する
のに適していることを確認するためにスピーチプロセッ
サによりアクセス可能である。確認に引続いて、マツプ
の最後の見解がプログラムされてスピーチ・プロセッサ
2のFROM (プログラム可能な固定記憶装置)に入
れられ、ボコーダはその時使用準備完了となる。電極位
置のいずれかが不十分な感度であることが見出されれば
、その電極に対する刺激は除外されて、第2フォルマン
ト周波数領域が残余の電極の間で分割され得る。
とはプログラムされて一時的マツブを形成し、この−次
的マツプはマツプが連続的な話し言葉を用いて使用する
のに適していることを確認するためにスピーチプロセッ
サによりアクセス可能である。確認に引続いて、マツプ
の最後の見解がプログラムされてスピーチ・プロセッサ
2のFROM (プログラム可能な固定記憶装置)に入
れられ、ボコーダはその時使用準備完了となる。電極位
置のいずれかが不十分な感度であることが見出されれば
、その電極に対する刺激は除外されて、第2フォルマン
ト周波数領域が残余の電極の間で分割され得る。
本発明の実施例としての装置から発生する感覚は振動物
体が指の側面に対して設置された場合に経験される感覚
と類似している。電気的パルス幅が増加するにつれ、感
覚は益々強くなシ指の先端に向かって拡大する。普通の
刺激摂生法に対して共通電極3においてはいかなる感覚
も感じられない。高いパルス繰返し数と大きなパルス幅
を使用すれば共通電極においては刺すような感覚として
感じられる。この感覚は、不適当な表面面積の電極が皮
膚に接触している場合により低いパルス繰返し数とより
短いパルス幅において発生する。しかしながら電極の位
置を調整することによりこの問題点を回避することも可
能である。
体が指の側面に対して設置された場合に経験される感覚
と類似している。電気的パルス幅が増加するにつれ、感
覚は益々強くなシ指の先端に向かって拡大する。普通の
刺激摂生法に対して共通電極3においてはいかなる感覚
も感じられない。高いパルス繰返し数と大きなパルス幅
を使用すれば共通電極においては刺すような感覚として
感じられる。この感覚は、不適当な表面面積の電極が皮
膚に接触している場合により低いパルス繰返し数とより
短いパルス幅において発生する。しかしながら電極の位
置を調整することによりこの問題点を回避することも可
能である。
第1図は本発明の実施例としての触覚形ボコーダの概略
図を示すものである; 第2A 、2B 、2C図は夫々第1図のボコーダに関
連する信号処理回路構成部の回路図;第3図は第2A−
2C図の回路において使用されるハイブリッド回路の回
路図; 第4図は第3図に用いられる回路要素の上面図;第5図
は第2A−2C図および第3図に示された各点に現われ
るパルス波形を示すものである。 1・・・指向性マイクロホン、2・・・スピーチ・プロ
セッサ、2A・・・刺激装置回路構成部、3・・共通電
極、4・・・電極リード、■・・・コネクタ、E1〜E
8・・・電極、百1〜百8・・・電極選択信号、Ml
、M2・・・単安定パルス検出器、R・・・可撓性グラ
スチック環、U 1 a −U 1 d ・・・インパ
ーク、U2−UIO・・・復号器、W・・・ナイロン時
計バンド。 以T6ミ白
図を示すものである; 第2A 、2B 、2C図は夫々第1図のボコーダに関
連する信号処理回路構成部の回路図;第3図は第2A−
2C図の回路において使用されるハイブリッド回路の回
路図; 第4図は第3図に用いられる回路要素の上面図;第5図
は第2A−2C図および第3図に示された各点に現われ
るパルス波形を示すものである。 1・・・指向性マイクロホン、2・・・スピーチ・プロ
セッサ、2A・・・刺激装置回路構成部、3・・共通電
極、4・・・電極リード、■・・・コネクタ、E1〜E
8・・・電極、百1〜百8・・・電極選択信号、Ml
、M2・・・単安定パルス検出器、R・・・可撓性グラ
スチック環、U 1 a −U 1 d ・・・インパ
ーク、U2−UIO・・・復号器、W・・・ナイロン時
計バンド。 以T6ミ白
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、スピーチ信号に応答する入力信号を発生する手段、
該入力信号を制御信号に変換する手段、予め設定された
強度と幅をもつ電流パルスを発生する手段、を備え、前
記電流パルスは前記制御信号に従って使用者の皮膚に接
触する複数の電極に加えられる電気触覚形ボコーダ装置
において、前記電流パルスが使用者の指の神径により検
知される如く前記電極を配置する手段を具備する、ボコ
ーダ装置。 2、前記電極は、てのひらと夫々の指の第1の指関節と
の間で使用者の手の指に接触された状態にある、特許請
求の範囲第1項記載のボコーダ装置。 3、前記電極の一つが各指のいずれかの側に接触され、
かつ共通電極が使用者の手首に接触されてなる特許請求
の範囲第2項記載のボコーダ装置。 4、前記電流パルスは、隣接する位相間で零電流の設定
期間を有する低レベル2相電流パルスである特許請求の
範囲第1項記載のボコーダ装置。 5、電気的刺激を使用者の皮膚に接触する電極に加える
電気触覚形ボコーダ装置であって、受信したスピーチ信
号に応答する入力信号の発生手段、 前記スピーチ信号の基本有声音成分の周波数を評価する
手段、 前記スピーチ信号の少くとも1個のフォルマント成分の
振幅と周波数とを評価する手段、 使用時に前記電気的刺激を選択された電極に加えるよう
にさせる命令データを発生するプログラム可能な手段で
あって、該プログラム可能な手段は、夫々の電極と前記
評価済フォルマント成分周波数の選定された領域との間
に、予め設定された関係を定めるデータでプログラムさ
れ、該予め設定された関係に基づいて前記電極の選択を
行わせるようにしてなるプログラム可能な手段、 とを具備し、 該プログラム可能な手段は、各電極による刺激に対し使
用者の感度に関する設定されたデータに関すると同様に
、前記少くとも1個のフォルマント成分の少くとも前記
評価された振幅に基づいて、各選択された電極により刺
激の程度を決定するデータを発生する如く更にプログラ
ムされるものであり、 前記電極は、前記電流刺激が使用者の指の神経により検
知される如く配置されてなる電気触覚形ボコーダ装置。 6、手のひらと夫々の指の第1の指関節との間で、使用
者の手の夫々のいずれかの側と前記電極が接触状態に保
持されてなる特許請求の範囲第5項記載の電気触覚形ボ
コーダ装置。 7、前記少くとも1個のフォルマント成分は前記スピー
チ信号の第2のフォルマント成分である特許請求の範囲
第5項記載の電気触覚形ボコーダ装置。 8、使用者の皮膚に接触している電極に電気的刺激を与
える電気触覚形ボコーダ装置であって、受信したスピー
チ信号に応答する入力信号を発生する手段、 前記スピーチ信号の振幅を評価する手段、 前記スピーチ信号の基本有声音成分の周波数を評価する
手段、 前記スピーチ信号の少くとも1個のフォルマント成分の
周波数を評価する手段、 使用時に前記電気的刺激を選択された電極に加えるよう
にさせる命令データを発生するプログラム可能な手段、 を具備し、 前記プログラム可能な手段は、夫々の電極と前記評価済
のフォルマント成分の周波数の選択された領域との間で
、予め設定された関係を定めるデータを用いてプログラ
ムされ、かつ、前記設定された関係に基づいて前記電極
の選択を行わせるものであり、 前記プログラムデータに従って、2相電流パルスを選択
された電極に印加する手段であって、該電流パルスは、
前記基本有声音成分の前記評価済周波数に直線的に関係
する周波数において印加され、該電流パルスの幅は前記
スピーチ信号の評価済振幅の圧縮関数であり、 前記電極は、前記電流パルスが前記使用者の指の神経に
より検知されるように前記使用者に設置されてなる電気
触覚形ボコーダ装置。 9、前記予め設定された関係は夫々の電極と、次の表; 電極1 指標指 0−900Hz; 電極2 指標指 900−1,100Hz;電極3 第
2の指 1,100−1,300Hz;電極4 第2の
指 1,300−1,500Hz;電極5 第3の指
1,500−1;700Hz;電極6 第3の指 1,
700−2,400Hz;電極7 第4の指 2,40
0−3,300Hz;および電極8 第4の指 3,3
00−4,000Hz。 に従って前記スピーチ信号の第2のフォルマント成分を
もつ評価済周波数の選択された領域との間にある特許請
求の範囲第8項記載の電気触覚形ボコーダ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPG528184 | 1984-05-30 | ||
AU5281 | 1984-05-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6116742A true JPS6116742A (ja) | 1986-01-24 |
JPH0322785B2 JPH0322785B2 (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=3770625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60114406A Granted JPS6116742A (ja) | 1984-05-30 | 1985-05-29 | ポータブル式電気触覚形ボコーダ装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4982432A (ja) |
EP (1) | EP0167471B1 (ja) |
JP (1) | JPS6116742A (ja) |
AT (1) | ATE71827T1 (ja) |
AU (1) | AU579365B2 (ja) |
CA (1) | CA1222825A (ja) |
DE (1) | DE3585244D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03131548A (ja) * | 1989-04-27 | 1991-06-05 | Asahi Breweries Ltd | ガラス容器の擦り傷遮蔽剤、擦り傷が遮蔽されたガラス容器およびガラス容器の擦り傷遮蔽方法 |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3834442C1 (en) * | 1988-10-10 | 1989-11-09 | Hortmann Gmbh, 7449 Neckartenzlingen, De | Device for multi-channel transmission of information via the sense of touch |
JPH0795279A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | メモリダイヤル制御方式 |
RU2099036C1 (ru) * | 1995-04-17 | 1997-12-20 | Фингеров Гавриил Михайлович | Способ передачи информации нервной системе человека |
AUPO709197A0 (en) | 1997-05-30 | 1997-06-26 | University Of Melbourne, The | Improvements in electrotactile vocoders |
AU135417S (en) * | 1997-05-30 | 1998-10-20 | Univ Melbourne | A handset for an electrotactile vocoder |
GB9726014D0 (en) | 1997-12-09 | 1998-02-04 | Univ Leeds | Spatial awareness device |
US6230135B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-05-08 | Shannon A. Ramsay | Tactile communication apparatus and method |
FR2798475B1 (fr) * | 1999-09-14 | 2001-10-19 | Christophe Cayrol | Dispositif permettant d'avertir une personne se deplacant sur un chemin donne, de la presence, sur ce chemin, d'objets presentant eventuellement un danger pour elle |
WO2001038958A1 (fr) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Methode et dispositif de stimulation de sensations tactiles par electricite |
US6930590B2 (en) * | 2002-06-10 | 2005-08-16 | Ownway Biotronics, Inc. | Modular electrotactile system and method |
US7251605B2 (en) * | 2002-08-19 | 2007-07-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Speech to touch translator assembly and method |
US7089061B2 (en) * | 2002-08-27 | 2006-08-08 | Abbott Laboratories | Device and method for nausea suppression |
CN1318191C (zh) * | 2003-12-01 | 2007-05-30 | 东南大学 | 时空双通道机器人触觉再现电流刺激方法及装置 |
ITPI20040084A1 (it) * | 2004-11-18 | 2005-02-18 | Massimo Bergamasco | Interfaccia aptica portabile |
US20070129771A1 (en) * | 2005-04-20 | 2007-06-07 | Kurtz Ronald L | Device, method and stimulus unit for testing neuromuscular function |
US20070016425A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Koren Ward | Device for providing perception of the physical environment |
US8093997B2 (en) * | 2009-03-23 | 2012-01-10 | Isaac Olney White | System and apparatus for silent pulsating communications |
WO2011147015A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Maria Karam | System and method for displaying sound as vibrations |
US8696357B2 (en) * | 2012-08-01 | 2014-04-15 | Thieab AlDossary | Tactile communication apparatus, method, and computer program product |
CN106413805A (zh) | 2014-06-02 | 2017-02-15 | 卡拉健康公司 | 用于外周神经刺激来治疗震颤的***和方法 |
EP3307376B1 (en) | 2015-06-10 | 2024-01-10 | Cala Health, Inc. | Systems for peripheral nerve stimulation to treat tremor with detachable therapy and monitoring units |
EP3352843B1 (en) * | 2015-09-23 | 2021-06-23 | Cala Health, Inc. | Device for peripheral nerve stimulation in the finger to treat hand tremors |
IL286747B2 (en) | 2016-01-21 | 2024-05-01 | Cala Health Inc | A wearable device for the treatment of symptoms related to the urinary system |
EP3606604A4 (en) | 2017-04-03 | 2020-12-16 | Cala Health, Inc. | PERIPHERAL NEUROMODULATION SYSTEMS, METHODS AND DEVICES FOR THE TREATMENT OF DISEASES ASSOCIATED WITH BLADDER HYPERACTIVITY |
JP2019067166A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 電子機器 |
EP3740274A4 (en) | 2018-01-17 | 2021-10-27 | Cala Health, Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR TREATING INFLAMMATORY INTESTINAL DISEASE USING PERIPHERAL NERVE STIMULATION |
JPWO2019244716A1 (ja) * | 2018-06-19 | 2021-06-24 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
US11890468B1 (en) | 2019-10-03 | 2024-02-06 | Cala Health, Inc. | Neurostimulation systems with event pattern detection and classification |
US11606636B2 (en) * | 2021-06-03 | 2023-03-14 | Feng-Chou Lin | Somatosensory vibration generating device and method for forming somatosensory vibration |
EP4115939A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-11 | Fundación Tecnalia Research & Innovation | Multi-pad electrode and system for providing electrotactile stimulation |
EP4276825A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-15 | BIC Violex Single Member S.A. | Writing instrument |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS563053A (en) * | 1979-06-23 | 1981-01-13 | Kanagawa Prefecture | Device for aiding hearing sense |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2150364A (en) * | 1937-07-31 | 1939-03-14 | Bell Telephone Labor Inc | Signaling system |
US3612061A (en) * | 1969-02-20 | 1971-10-12 | Inst Of Medical Sciences The | Flexible cutaneous electrode matrix |
US3831296A (en) * | 1972-08-02 | 1974-08-27 | E Hagle | Alphanumeric tactile information communication system |
WO1980002767A1 (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-11 | Univ Melbourne | Speech processor |
AU535489B2 (en) * | 1979-05-28 | 1984-03-22 | University Of Melbourne, The | Speech processor |
DE3003315C2 (de) * | 1980-01-30 | 1982-09-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Erzeugung von elektrokutanen Reizmustern als Träger akustischer Information und Gerät zur Durchführung dieses Verfahren |
DE3008677C2 (de) * | 1980-03-06 | 1983-08-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Hörprothese zur elektrischen Stimulation des Hörnervs |
IL70153A0 (en) * | 1983-11-07 | 1984-02-29 | Navot Technology Ltd | Audiotactile communication system |
US4581491A (en) * | 1984-05-04 | 1986-04-08 | Research Corporation | Wearable tactile sensory aid providing information on voice pitch and intonation patterns |
-
1985
- 1985-04-18 EP EP85630058A patent/EP0167471B1/en not_active Expired
- 1985-04-18 DE DE8585630058T patent/DE3585244D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-18 AT AT85630058T patent/ATE71827T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-04-22 AU AU41500/85A patent/AU579365B2/en not_active Ceased
- 1985-05-03 CA CA000480728A patent/CA1222825A/en not_active Expired
- 1985-05-29 JP JP60114406A patent/JPS6116742A/ja active Granted
-
1989
- 1989-11-29 US US07/443,857 patent/US4982432A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS563053A (en) * | 1979-06-23 | 1981-01-13 | Kanagawa Prefecture | Device for aiding hearing sense |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03131548A (ja) * | 1989-04-27 | 1991-06-05 | Asahi Breweries Ltd | ガラス容器の擦り傷遮蔽剤、擦り傷が遮蔽されたガラス容器およびガラス容器の擦り傷遮蔽方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1222825A (en) | 1987-06-09 |
AU4150085A (en) | 1985-12-05 |
AU579365B2 (en) | 1988-11-24 |
US4982432A (en) | 1991-01-01 |
ATE71827T1 (de) | 1992-02-15 |
EP0167471A2 (en) | 1986-01-08 |
EP0167471B1 (en) | 1992-01-22 |
EP0167471A3 (en) | 1988-06-15 |
JPH0322785B2 (ja) | 1991-03-27 |
DE3585244D1 (de) | 1992-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6116742A (ja) | ポータブル式電気触覚形ボコーダ装置 | |
EP0124930B1 (en) | Cochlear implant system for an auditory prosthesis | |
Rothenberg et al. | Vibrotactile frequency for encoding a speech parameter | |
US5035242A (en) | Method and apparatus for sound responsive tactile stimulation of deaf individuals | |
Douek et al. | A new approach to the cochlear implant | |
Saunders | Information transmission across the skin: High-resolution tactile sensory aids for the deaf and the blind | |
Ifukube et al. | A speech processor with lateral inhibition for an eight channel cochlear implant and its evaluation | |
Blamey et al. | Phonemic information transmitted by a multichannel electrotactile speech processor | |
Robbins et al. | Speech-tracking performance in single-channel cochlear implant subjects | |
Cowan et al. | Preliminary evaluation of a multichannel electrotactile speech processor | |
Van Compernolle | Speech processing strategies for a multichannel cochlear prosthesis (deconvolution) | |
Ifukube | Discrimination of synthetic vowels by using tactile vocoder and a comparison to that of an eight-channel cochlear implant | |
Ifukube et al. | A new model of auditory prosthesis using a digital signal processor | |
Smalt et al. | Neural adaptation and perceptual learning using a portable real-time cochlear implant simulator in natural environments | |
Summers et al. | Choice of speech features for tactile presentation to the profoundly deaf | |
Chute et al. | Auditory perception changes after reimplantation in a child cochlear implant user | |
Alcántara et al. | Speech feature recognition by profoundly hearing impaired children using a multiple‐channel electrotactile speech processor and aided residual hearing | |
Bothe et al. | Flipps: fingertip stimulation for improved speechreading | |
Walliker et al. | Speech signal presentation to the totally deaf | |
Plant | Tactile Perception by the Profoundly Deaf Speech and environmental sounds | |
Dodgson et al. | Electrical stimulation at the wrist as an aid for the profoundly deaf | |
Blamey et al. | Perception of amplitude envelope variations of pulsatile electrotactile stimuli | |
Plant | A single-transducer vibrotactile aid to lipreading | |
Ifukube | From sensory substitute technology to virtual reality research | |
Tong et al. | Estimation of the effective spread of neural excitation produced by a bipolar pair of scala tympani electrodes |