專利名稱：實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感知的超聲拍頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超聲醫(yī)學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感知的超聲裝置的改良設(shè)計(jì)。
國(guó)際上50年代陸續(xù)出現(xiàn)一些關(guān)于把超聲換能器接觸人體頭部的乳頭、太陽(yáng)穴等部位，會(huì)引起人的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)的報(bào)導(dǎo)，即通過(guò)骨傳導(dǎo)把超聲振動(dòng)傳入聽(tīng)覺(jué)感受器官。90年代在骨傳導(dǎo)引起的聽(tīng)覺(jué)感知方面有兩個(gè)新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、人類可以感知超聲頻率的變化；2、被語(yǔ)音訊號(hào)調(diào)制的超聲可以傳遞語(yǔ)音信息，并且可以被聾人所感知；從而可能用于恢復(fù)聾人的聽(tīng)覺(jué)。1991年Martin I.Lenhart等人研制出一種用于聽(tīng)覺(jué)感知的超聲裝置，該裝置將音頻信號(hào)(300—3000Hg)去調(diào)制28KHg或40KHg的超聲輸入換能器，用這種裝置進(jìn)行了聽(tīng)力測(cè)試，對(duì)17位受試人(20—82歲)進(jìn)行試驗(yàn)，平均準(zhǔn)確率為58％。
本發(fā)明的目的在于為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種新型聽(tīng)覺(jué)感知超聲裝置，用于改善、恢復(fù)聾人的聽(tīng)覺(jué)，提高正確率。
本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感知的超聲拍頻裝置，包括一個(gè)發(fā)出頻率為Ω1的超聲換能器，其特征在于，還包括同時(shí)作用于人體的第二個(gè)發(fā)出頻率為Ω2的超聲換能器，其中，Ω1、Ω2為100KHg以下的超聲波，Ω1、Ω2之差ω為音頻。
本發(fā)明的上述裝置是基于本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)的超聲聽(tīng)覺(jué)的拍頻效應(yīng)，即把頻率分別為Ω1和Ω2的兩個(gè)超聲波同時(shí)作用于人體的聽(tīng)覺(jué)器官，產(chǎn)生拍頻，使頻差ω＝Ω1－Ω2落入音頻范圍，則人們將只感覺(jué)到音頻ω，從而提高了正確率。為使上述裝置獲得滿意效果，所說(shuō)的兩個(gè)超聲換能器最好采用復(fù)合壓電材料的夾心式結(jié)構(gòu)，使其尺寸小，頻帶寬；為得到較好的音頻調(diào)制信號(hào)，本發(fā)明在第一個(gè)換能器輸入端連有單邊帶調(diào)制電路，這樣使輸入換能器的調(diào)頻信號(hào)只有Ω＋ω一種。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案具有以下特點(diǎn)第一，采用為本申請(qǐng)人首次提出的超聲拍頻效應(yīng)，使人體只感受到音頻，因而提高了聽(tīng)覺(jué)的正確率；第二，超聲換能器采用復(fù)合壓電材料的夾心結(jié)構(gòu)，有足夠?qū)挼念l率響應(yīng)，并且體積小，重量輕，有利于實(shí)際應(yīng)用。因此本發(fā)明對(duì)恢復(fù)聾人聽(tīng)覺(jué)有很好的前景。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的超聲換能器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)施例采用的單邊帶調(diào)制電路框圖。
本發(fā)明設(shè)計(jì)出一種聽(tīng)覺(jué)感知的超聲拍頻裝置實(shí)施例，結(jié)合圖1、2詳細(xì)描述如下本實(shí)施例采用兩個(gè)相同的超聲換能器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，換能器由不銹鋼外殼(1)、3-3復(fù)合壓電材料(2)、不銹鋼匹配塊(3)及接線柱(4)所組成。其中外殼(1)直徑為15mm，長(zhǎng)度為15mm的圓管，壓電材料(2)緊貼于外殼的前板(11)，匹配塊(3)緊貼于壓電材料(2)的另一面，外殼的后蓋固定一接線柱(4)，接線柱探針一端與匹配塊相連，另一端接超聲信號(hào)源(圖中未示出)。
本換能器的中心頻率及帶寬為50±5KHg，振幅為0.2μm，本實(shí)施例的一個(gè)換能器的探針還連接一單邊帶調(diào)制電路，其組成如圖2所示，包括一音頻移相電路，二個(gè)模擬乘法器，一個(gè)載頻移相電路，一個(gè)加法電路，其工作原理為，將一音頻信號(hào)Sinω輸入音頻移相電路(其帶寬為20Hz—15KHz)，則輸出二路相位相差90°的移頻信號(hào)Cos(ωt＋ψ)，Sin(ωt＋ψ)分別送入二個(gè)模擬乘法器；另將一超聲載頻信號(hào)(SinΩt)同時(shí)輸入上述二個(gè)模擬乘法器，二個(gè)模擬乘法器分別輸出12{Sin[Ω+ω)t+ψ]+Sin[Ω]]>-ω)t-ψ]｝，及-12{Cos[Ω+ω)t+ψ]-Cos[Ω-ω)t-ψ]}]]>二路信號(hào)。其中后一個(gè)模擬乘法器后接有一個(gè)載頻移相電路，其輸出為12{Sin[(Ω+ω)]]>t＋ψ]-Sin[Ω-ω)t-ψ]｝再將前一模擬乘法器及載頻移相電路輸出的信號(hào)同時(shí)輸入加法電路，則得到一單邊帶的音頻調(diào)制信號(hào)Sin[(Ω＋ω)t＋ψ]。上述原理及采用的單元器件均為公知技術(shù)、市售產(chǎn)品。采用本裝置，用電臺(tái)廣播對(duì)60KHg的超聲進(jìn)行單邊帶調(diào)制輸入換能器進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試，對(duì)10位受試人(23—68歲)的測(cè)試結(jié)果，均能正確判斷廣播內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感知的超聲拍頻裝置，包括一個(gè)發(fā)出頻率為Ω1的超聲換能器，其特征在于，還包括同時(shí)作用于人體的第二個(gè)發(fā)出頻率為Ω2的超聲換能器，其中，Ω1、Ω2為100KHg以下的超聲波，Ω1、Ω2之差ω為音頻。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所說(shuō)的第一、二超聲換能器采用復(fù)合壓電材料的夾心式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所說(shuō)的第一超聲換能器輸入一個(gè)經(jīng)單邊帶調(diào)制電路，產(chǎn)生的音頻調(diào)制的超聲信號(hào)，第二超聲換能器輸入一個(gè)與第一超聲換能器的超聲載波頻率相同的超聲信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明屬于超聲醫(yī)學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感知的超聲拍頻裝置，包括一個(gè)發(fā)出頻率為Ω
文檔編號(hào)B06B1/06GK1132622SQ9511703
公開日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月20日
發(fā)明者諸國(guó)楨, 劉亮, 姜開利 申請(qǐng)人:清華大學(xué)