专利名称：语音电子耳蜗的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种语音电子耳蜗，属于听觉患者可获得听觉的电子装置。
市场畅销的耳聋助听器是通过将声音放大后使130分贝以下的听觉丧失患者听到声音信号，但对于130分贝以上的耳聋患者确无济于事。而人工电子耳蜗则是将全部由人工制造的电子耳蜗手术植入耳后皮下，并通过电极激励耳蜗听觉神经，又由耳蜗听觉神经缆传递至大脑听力神经而感知声音信号。本申请人在兰州空军医院、陕西第四军医大学的协助下研制出该产品，并于96年申请了实用新型专利，专利号为ZL“96237974.3”。使用后，使听觉障碍患者仅感知到一部分语言声音，因为语言使用的电极丝少，则刺激语言听觉神经的数量也少，所以语言频率辨别范围小，但由于音频频率范围又宽，所以使用者对接收到的语言信号辩别率较低；再者由于采用的电路结构及机械结构组成不合理，耳蜗体积大，手术植入后皮肤明显有鼓包，周围神经易受压迫，人体也有不舒感，尤其是小孩更不适用；另外，结构复杂，造价较高，患者经济负担重。
本实用新型的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、体积小，语言刺激电极丝数多，语言辨别频率范围较宽，语言保真度高的语音电子耳蜗。
本目的由下列技术方案来实现该语音电子耳蜗，它具有感应线圈、由一簇相互绝缘的电极丝构成的电极，还有一个包括信号放大器与频率编制器主要电路的集成芯片，该感应线圈与集成芯片通过一绝缘底板连接并封装在一个外壳内，其中作用电极的各条电极丝的一导电端分别与频率编制器的输出端相接，感应线圈的两端连接于集成芯片的输入端，所说的各条电极丝的另一导电端分别连接在其它电级丝的绝缘体上。所述的频率编制器是由三个不同电阻R以“T”字型连接构成。所述的作用电极是由3～40根电极丝构成。
本实用新型主要克服了体积大、语言频率辨别范围较小、语音失真等不足，它具备体积小、语言频率辨别范围较宽，语音可真度高等优点。由于电路集成化，结构组合简单化，所以整个耳蜗面积直径很小，即在φ12.5～14.5mm之间，其厚度在2.5-5mm之间。不但适合成年人使用且适应于3岁以上儿童使用。由于语言电极丝根数多，电路中经过多次滤波及采用了优化的频率编制器电路，使语音的可真度大大提高。
下列附图给出了本实用新型的实施例
图1为本实施例的内部结构示意图。
图2为集成芯片、电极、线圈及绝缘板的连接关系示图。
图3为实施例的部件装配图。
图4为电极丝相互间的三种连接方式，即4a、4b、4c示图分别为其中的一种。
图5为本实施例所采用的电路工作原理图。
结合附图对本实用新型作进一步的描述如
图1所示该语音电子耳蜗，主要由感应线圈1，一簇相互绝缘的电极丝构成的电极2，信号处理电路集成芯片3(包括有信号放大、频率编制、滤波等电路)组成，通过一绝缘底板4将它们连接为一体，并将其由硅橡胶、聚乙烯或牙科料最后包封；或者如图3所示封装在一个有盖与体的外壳5内。图2所示，集成芯片3焊接在绝缘底板4一面的中心位置，绝缘底板4的表面及周边均设有焊点(连接点)，集成芯片的频率编制器的每个输出端6与作用电极2的每根电极丝7的一端一一对应的焊接在底板4周边的焊点上，使其电连接。各条电极丝的另一导电端分别连接在其它电极丝的绝缘体上并伸出外壳5之外，感应线圈2的两端焊接在底板4的另一面并与集成芯片3的信号输入端电路相连。图4给出了各条电极丝7的三种不同的相互连接形式，通过该连接形式可分别构成电极2，其中图4a所示的该电极2可以是由电极丝的一导电端8与其它电极丝的绝缘体缠绕连接形成；图4b所示的该电极2可以是由电极丝的一导电端8与其它电极丝的绝缘体通过导电环套接形成；图4c所示的该电极2可以是由电极丝的一导电端8与其它电极丝的绝缘体通过导电联结片粘接形成，不管那种连接形式，使各电极丝的另一导电端8隔段均分部在电极2上。其中每根电极丝的外直径为0.01-0.06，本实施例中该电极2由26根电极丝构成，所以有26个导电端8作用于耳蜗来刺激部位神经。
图5为本实施例所采用的电路工作原理图。参见图5，当外界的发射装置发射出高频调制信号时，该电磁波信号由LC谐振回路接收(L为感应电圈1)，经二极管D3解出有用的音频信号，由电容C4、C5，电阻R1π型回路滤波整形后输送给IC1放大器，放大后的信号经IC1的4脚传输给IC2的1脚，由IC2频段滤波器；电容C6、C7，电阻R6、R7、R8、R9及R10配合IC2电路完成频段整型任务，(IC2的设计是一个频段在一定宽度情况下，它对信号也有一定的放大作用，确保后面电路频率成份和信号幅度需要)。信号在IC2输出端4脚分多路输出使用，其中一路经电容C8、C9，电阻R11滤波整型的高频信号传输给由电阻R15、R16、R17等分别构成的各频率编制器使用。另一路低频信号直接输送到由电阻R12、R13、R14构成的频率编制器输入端。各频率编制器电路是由三支电阻R成“T”字型连接构成，也称作频带滤波器或终端阻抗匹配器。就是说信号在IC2输出端4脚分多路输出，经26路阵列频带阻抗匹配器变换该电路输出端而分别作用26根电极丝7，按照一定的频率程序排列编频，并分别与接地端9构成回路。电极2在耳蜗内，且由每根电极丝的另一导电端8激励耳蜗相应的频率点位。这样实现了电信号的功能性激励耳蜗听力神经毛细胞，产生功能性语音电信号，使其纤毛神经按照信号激励方式顺序摆动，将这些电功能信号由耳蜗纤维神经缆传输给听力脑神经，并通过大脑中央机构操纵动感神经表达所感知领会语音的含意，完成语音表达能力。
该电路是采用无源电路，它是由LC谐振回路接到信号后产生的电磁波感应交流电势聚集在线圈L上，由二极管D1、D2，电容C1、C2与线圈L完成倍压整流，提取线圈L两端的电压、电流，这种随信号强弱变化的能量范围应满足后面电路的使用，由D1负端正电位，D2正端负电位地端完成供电提取。
权利要求1.一种语音电子耳蜗，它具有感应线圈(1)、由一簇相互绝缘的电极丝构成的电极(2)，其特征是还有一个包括信号放大器与频率编制器主要信号处理电路的集成芯片(3)，该感应线圈(1)与集成芯片(3)通过一绝缘底板(4)连接并封装在一个外壳(5)内，其中作用电极(2)的各条电极丝(7)的一导电端分别与频率编制器的输出端(6)相接，感应线圈(1)的两端连接于集成芯片(3)的输入端，所说的各条电极丝(7)的另一导电端分别连接在其它电级丝的绝缘体上。
2.根据权利要求1所述的语音电子耳蜗，其特征是所述的频率编制器是由三个不同阻值的电阻R以“T”字型连接构成。
3.根据权利要求1所述的语音电子耳蜗，其特征是所述的作用电极(2)是由3～40根电极丝(7)构成。
专利摘要该语音电子耳蜗主要由感应线圈,多极丝电极及信号放大和频率编制器电路集成芯片组成,线圈和集成芯片接在一绝缘板上并封装为一体,其中各条电极丝的一端部分别与频率编制器的输出端相接,感应线圈两端接于集成芯片的输入端,而各条电极丝另一端分别连接在其它电级丝的绝缘体上。该电子耳蜗采用电路集成化,结构组成简单,所以其体积大大缩小,直径是12.5～14.5mm,厚度是2.5～5mm。有利于任何人皮下层装置。
文档编号A61F11/00GK2462509SQ01212950
公开日2001年11月28日 申请日期2001年1月18日 优先权日2001年1月18日
发明者王明堂 申请人:王明堂