[論文]骨導式助聽器之研製

研究生: 黃育堃
研究生(英文姓名): YU-KUN HUANG
論文名稱: 骨導式助聽器之研製
英文論文名稱: Design of bone conduction audiphone
指導教授: 蔡正倫
指導教授(英文姓名): Cheng-Jun Tsai
學位類別: 碩士
校院名稱: 中原大學　
系所名稱: 醫學工程研究所
學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 144
關鍵詞: 震動式助聽器 ; 軟組織 ; 有限元素 ; 骨導式 ; 磁通密度
英文關鍵詞: soft tissue. ; bone conduction ; vibratile audiphone ; magnetic flux ; finite elements

摘要
助聽器依結構可分為口袋型、耳掛型、耳內型、眼鏡型等類別。耳塞式助聽器的電子元件易因潮濕而故障，所以必須定期保養、除溼，才可正常使用。一般人所使用的耳罩式或耳塞式耳機，有時因音量過大，配帶時會造成聽力的損毀，並且使用時會阻隔外界聲音，在許多場合都有安全上的顧慮。此研究計畫研製輕型的震動傳導式助聽器，希望將來能給聽障者，甚至一般人在傳統耳塞式耳機之外，能有另一種選擇。此研究考慮阻抗匹配設計電磁線圈，並使用電腦分析磁場分佈決定線圈與磁鐵的相對位置。模擬動態機械震動，以了解配帶時的震動幅度，更利用電腦軟體FEMLAB做磁力系統模擬，分析震動度最大的磁力點，並利用FEMLAB有限元素法分析求解，模擬電流通過線圈時，系統的磁通密度分佈，使用程式模擬底部磁鐵對頂部磁鐵的磁通密度影響，結果顯示當頂部磁鐵上下切齊線圈時，震動度將最大，並由實驗及理論證明線圈以對稱方式纏繞可產生最大磁力。

本計劃完成了小型震動式助聽器的設計製作，當聲音經由麥克風輸入後，音源訊號可透過放大器將聲音放大，此音頻訊號會驅動骨導式震動耳機產生震動，若配戴於頭顱上，即可清楚聽見聲音。實驗與模擬皆顯示震動耳機之震動幅度約為100μm。由實際組織震動量測顯示，軟組織比硬組織更具震動效果。此骨導式助聽器具有低阻尼、低摩擦力的機械結構，可以使能量有效率的透過組織傳遞，並實際可使聽障者聽到聲音。