2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bone conduction vibration system using photoacoustic effect
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15K12596
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
和田森 直 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (60303179)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光音響効果 / 骨導 / 補聴器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
可聴信号を耳周辺軟骨から振動として耳内へ伝えると可聴信号を知覚できる現象を利用した骨導振動装置が開発されている。これに対して、断続光の吸収に伴う発熱により、試料内部で振動が発生する光音響効果を応用した骨導音声情報提示装置を開発した。本提案の特長として、試料内部で振動が発生することから、気導音を発生させることなく、骨導を介する知覚と音波の物理特性や聴覚感度特性の関係を明確にできる。
開発した光音響効果を利用して耳周辺軟骨を加振する骨伝導音声情報提示装置を評価した。骨導受話器の評価には、日本工業規格に示されている基準等価いき（閾）値の力のレベルが用いられる。これは、骨導受話器を規定された試験条件のもとでメカニカルカプラに圧定し、乳突部上に装着したときの正常者の聴覚いき値に相当する電圧レベルで駆動したときに、規定の特性をもつメカニカルカプラに伝達される振動の力のレベルとされる。まず、耳周辺軟骨に類似したゴム・シートからPA信号が発生すること確認し、測定したPA信号の加速度とIEC60373に規定されているメカニカルカプラの機械インピーダンスとから算出したPA信号の力のレベルが、規定された周波数範囲において、日本工業規格に示されている骨導受話器を乳突部に装着した場合の基準等価いき値の力のレベルを最大47dB下回った。ここで、生体内の主な光吸収物質である水や血液中に存在する酸素輸送媒体のヘモグロビンは、軟骨に比べおよそ100倍の吸光度を持つ。水やヘモグロビンの吸収波長付近の光源を断続光に用いることにより、基準いき値以上にPA信号の力のレベルを向上できることを確認した。この際の照射強度は、通常の環境下で人体に照射しても有害な影響を与えることがないレーザの放射レベルである最大許容露光量を下回っており、PA効果を利用した骨導補聴器の可能性を示した。
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Research Products
(2 results)
