專利名稱：電子喉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種康復(fù)醫(yī)學(xué)的人工發(fā)音電子輔助裝置。
近二十年來，為各種原因所致的喉發(fā)音喪失者(主要是喉癌切除術(shù)患者)研究、改進(jìn)了不少的人工發(fā)音輔助裝置;早期的有電磁式助話器、說話簧笛管、中國人工喉、發(fā)音鈕等。以后出現(xiàn)了電子式助話器、電子喉，其原理為用外加裝置產(chǎn)生的音頻輔助患者說話。以上裝置普遍存在發(fā)音響度不足，價(jià)格昂貴，耗能高的問題;而某些電子式助話器、電子喉裝置也存在電路設(shè)計(jì)不合理、外結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，發(fā)音性能欠穩(wěn)定等問題。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)音清晰、性能可靠、價(jià)格較低的電子喉。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣完成的，該產(chǎn)品的電路由CMOS集成電路原件、VMOS功率場效應(yīng)原件組成的電子脈沖發(fā)生器電路、電子脈沖寬度調(diào)制電路及電子開關(guān)功率放大電路所組成;低頻電子脈沖發(fā)生器產(chǎn)生穩(wěn)定的、一定范圍內(nèi)可隨意調(diào)整的低頻脈沖信號，并送入電子脈沖寬度調(diào)制電路，脈寬電路的輸出占空比在1∶10～10∶1范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。電子脈沖寬度調(diào)制電路的電信號激勵(lì)電子開關(guān)功率放大電路，由開關(guān)功放電路送出的一定范圍內(nèi)輸出頻率、輸出電壓強(qiáng)度連續(xù)可調(diào)的電子信號，通過高效節(jié)能稀土磁性材料(釹鐵硼)構(gòu)成的能量轉(zhuǎn)換器，將電脈沖轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。高強(qiáng)工程塑料制造的撞擊桿將機(jī)械振動(dòng)傳送到與頸部皮膚接觸的剛性膜片上。這種機(jī)械振動(dòng)頻率中伴生有相對應(yīng)的人的語音基頻，經(jīng)口、咽、鼻及副鼻竇共鳴，獲得與使用者失音前用聲帶(喉組織)發(fā)音的自然音調(diào)相近似的聲音頻譜，最后由舌、齒、唇的隨意性運(yùn)動(dòng)發(fā)出語音。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的主視圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的主、副電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、圖5為本發(fā)明的電路圖。
1-剛性膜片 2-帶內(nèi)螺紋的可調(diào)頂蓋3-帶外螺紋的上段外殼 4-音調(diào)控制電位器5-下段外殼 6-底蓋 7-開關(guān)鈕 8-內(nèi)置式電源插座9-音量控制電位器 10-彈性緩沖墊 11-止動(dòng)環(huán)12-橡膠阻尼定位膜 13-撞擊桿 14-線圈15-內(nèi)磁式柱型磁頭 16-柱型磁體 17-主電路板18-副電路板 19-電池 20-尼龍保護(hù)帶本發(fā)明由外殼、頂蓋、電脈沖-機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器、主、副電路板、音量、音調(diào)控制電位器、內(nèi)置式電源插座、開關(guān)鈕、電池和底蓋所構(gòu)成;電脈沖-機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器由剛性膜片(1)、帶內(nèi)螺紋的可調(diào)頂蓋(2)、帶外螺紋的上段外殼(3)、彈性緩沖墊(10)、止動(dòng)環(huán)(11)、橡膠阻尼定位膜(12)、撞擊桿(13)、線圈(14)、內(nèi)磁式柱型磁頭(15)及柱型磁體(16)所構(gòu)成;剛性膜片(1)為高強(qiáng)工程塑料制成，厚1.0～2.5mm，中間有一突出的與撞擊桿(13)接觸的、表面履以薄層緩沖材料的環(huán)狀點(diǎn)，其與頂蓋(2)之間沒有直接接觸，由彈性緩沖墊(10)及止動(dòng)環(huán)(11)固定于頂蓋(2)前端。內(nèi)磁式柱型磁頭(15)內(nèi)安裝了高性能的釹鐵硼柱型磁體(16)，并固定于上段外殼內(nèi)。線圈(14)懸浮于柱型磁頭(15)的氣隙中，上方連接撞擊桿(13)。撞擊桿上1/3處有一環(huán)狀溝槽，橡膠阻尼定位膜(12)在此將其定位于上段外殼中央，橡膠阻尼定位膜還可防止異物及塵埃進(jìn)入氣隙。
主、副電路板(17、18)、音量、音調(diào)控制電位器(9、4)、內(nèi)置式電源插座(8)、開關(guān)鈕(7)均安裝于下段外殼(5)的上部，內(nèi)置式電源插座(8)固定在主電路板上方的副板(18)之上，利用配套的充電器插頭，經(jīng)外殼插入后，可在不拆卸電池(19)情況下進(jìn)行充電。主開關(guān)位于主電路板(17)的底面，由開關(guān)鈕(7)控制。電池(19)安置于下段外殼(5)的下部，底蓋(6)設(shè)有尼龍保護(hù)帶(20)。音質(zhì)可旋動(dòng)頂蓋(2)加以調(diào)整。
在電路圖4、圖5中，該產(chǎn)品的電路由CMOS集成電路原件、VMOS功率場效應(yīng)原件組成的電子脈沖發(fā)生器電路、電子脈沖寬度調(diào)制電路及電子開關(guān)功率放大電路所組成;低頻電子脈沖發(fā)生器電路由CMOS集成電路IC1或IC2、電容C1、電阻R1和電位器W1所組成，W1可在80～200Hz范圍內(nèi)調(diào)整脈沖的頻率。經(jīng)電容C4或二極管D5送出的低頻脈沖信號送入由CMOS集成電路IC1或IC2、電容C2、電阻R2、電位器W2、二極管D2、D3組成的高頻脈沖發(fā)生器電路。W2可在1∶10～10∶1范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整脈寬輸出波形的占空比，控制輸出電壓的強(qiáng)度。經(jīng)脈寬調(diào)制的輸出信號激勵(lì)VMOS功率場效應(yīng)管T1組成的D類電子開關(guān)功率放大電路，由開關(guān)電路放大后推動(dòng)電-機(jī)換能器(EM)工作。二極管D1用于防止電源反接損壞CMOS集成電路IC，D4為反向續(xù)流二極管。保護(hù)VMOS場效應(yīng)管T1。C3用于防止信號經(jīng)電源產(chǎn)生正反饋。電源為圓柱型鎳鎘可充電池(E)。電位器W1為10～50千歐姆，控制輸出波群的時(shí)間間隔，使用時(shí)作為音調(diào)控制電位器，可將使用者說話音調(diào)調(diào)整在產(chǎn)生近似于失音前自然發(fā)聲的頻率上。電位器W2也為10～50千歐姆，調(diào)整輸出波形的占空比，使用時(shí)作為音量控制電位器，使用者可根據(jù)不同環(huán)境情況調(diào)節(jié)音響強(qiáng)度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為
(一)電路設(shè)計(jì)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理;
(二)外形設(shè)計(jì)符合人的手部握持習(xí)慣，外殼由不銹鋼、高強(qiáng)工程塑料制造，堅(jiān)固耐用;
(三)發(fā)音清晰、宏亮，雜音小，節(jié)能;
(四)音調(diào)、音量及音質(zhì)獨(dú)立連續(xù)可調(diào)，適用于不同年齡、不同性別喉發(fā)音喪失者在不同環(huán)境下的語言交流，對患者無任何不良影響。
權(quán)利要求
1.一種電子喉，其特征為其由外殼、頂蓋、電脈沖-機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器、主、副電路板、音量、音調(diào)控制電位器、內(nèi)置式電源插座、開關(guān)鈕、電池和底蓋所構(gòu)成，而電脈沖-機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器由剛性膜片(1)、帶內(nèi)螺紋的可調(diào)頂蓋(2)、帶外螺紋的上段外殼(3)、彈性緩沖墊(10)、止動(dòng)環(huán)(11)、橡膠阻尼定位膜(12)、撞擊桿(13)、線圈(14)、內(nèi)磁式柱型磁頭(15)及柱型磁體(16)所構(gòu)成。
2.一種電子喉，其特征為該產(chǎn)品的電路由CMOS集成電路原件、VMOS功率場效應(yīng)原件組成的電子脈沖發(fā)生器電路、電子脈沖寬度調(diào)制電路及電子開關(guān)功率放大電路所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子喉，其特征為低頻電子脈沖發(fā)生器電路由CMOS集成電路IC1或IC2、電容C1、電阻R1和電位器W1所組成，W1為10～50千歐姆;經(jīng)電容C4或二極管D5送出的低頻脈沖信號送入由CMOS集成電路IC1或IC2、電容C2、電阻R2、電位器W2、二極管D2、D3組成的高頻脈沖發(fā)生器電路，W2也為10～50千歐姆，可在1∶10～10∶1范圍內(nèi)調(diào)整脈寬輸出波形的占空比;經(jīng)脈寬調(diào)制的輸出信號激勵(lì)VMOS功率場效應(yīng)管T1組成的D類電子開關(guān)功率放大電路，由開關(guān)電路放大后推動(dòng)電-機(jī)換能器(EM)工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子喉，其特征為剛性膜片(1)為高強(qiáng)工程塑料制成，厚1.0～2.5mm，中間有一突出的與撞擊桿(13)接觸的、表面履以薄層緩沖材料的環(huán)狀點(diǎn)，其與頂蓋(2)之間沒有直接接觸，由彈性緩沖墊(10)及止動(dòng)環(huán)(11)固定于頂蓋(2)前端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子喉，其特征為內(nèi)磁式柱型磁頭(15)內(nèi)安裝了高性能的釹鐵硼柱型磁體(16)，并固定于上段外殼內(nèi);線圈(14)懸浮于柱型磁頭(15)的氣隙中，上方連接撞擊桿(13)，撞擊桿(13)上1/3處有一環(huán)狀溝槽，橡膠阻尼定位膜(12)在此將其定位于上段外殼中央。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子喉，其特征為主、副電路板(17、18)、音量、音調(diào)控制電位器(9、4)、內(nèi)置式電源插座(8)、開關(guān)鈕(7)均安裝于下段外殼(5)的上部，內(nèi)置式電源插座(8)固定在主電路板上方的副電路板(18)上;電池(19)安置于下段外殼(5)的下部，底蓋(6)設(shè)有尼龍保護(hù)帶(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種康復(fù)醫(yī)學(xué)的人工發(fā)音電子輔助裝置。該產(chǎn)品由外殼、頂蓋、電脈沖——機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器、主、副電路板、音量、音調(diào)控制電位器、內(nèi)置式電源插座、開關(guān)鈕、電池和底蓋所構(gòu)成，其電路由CMOS集成電路原件、VMOS功率場效應(yīng)原件組成的電子脈沖發(fā)生器電路、電子脈沖寬度調(diào)制電路及電子開關(guān)功率放大電路所組成。該產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)為發(fā)音清晰，音調(diào)、音量及音質(zhì)獨(dú)立連續(xù)可調(diào)，適用于不同年齡、不同性別喉發(fā)音喪失者在不同環(huán)境下的語言交流，對患者無任何不良影響。
文檔編號A61F2/70GK1070817SQ92105838
公開日1993年4月14日 申請日期1992年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月10日
發(fā)明者郭朱明, 曾宗淵 申請人:中山醫(yī)科大學(xué)腫瘤防治中心