Polyvinylidenfluorid als elektromechanischer Wandler für taktile Reizgeber

ISSN： 1610-1928

Source： Acta Acustica united with Acustica, Vol.58, Iss.4, 1985-09, pp. : 196-206

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Abstract

Most efforts to transmit information of speech sounds to the profoundly deaf by mechanical stimulation of the skin surface are not successful, because the transducer elements cannot be kept small enough and their power consumption requires large batteries. Thus, efficient and wearable tactile hearing aids for use in everyday life are not yet available. Ring-shaped transducer elements using thin piezoelectric polyvinylidenefluoride films for stimulating the phalanges of one hand have a large usable dynamic range (30 dB), low power consumption (100 μW at threshold and f = 200 Hz) and very low weight (below 2 g) and volume. The mechanical sturdiness and excellent long-time stability of these transducers enable one to develop a small and wearable tactile hearing-aid that can also be used by deaf, pre-school children.ZusammenfassungVersuche, tauben Menschen Sprachinformationen über den Tastsinn zu vermitteln, scheitern zumeist daran, daß bei mechanischer Reizung die Leistungsaufnahme der Reizgeber, insbesondere bei mehrkanaligen Systemen zu große Werte annimmt. Dadurch wird eine tragbare und im alltäglichen Leben nutzbare Hörprothese kaum realisierbar. Ringförmige Elemente mit Poly-vinylidenfluorid-Film als elektromechanischem Wandler zur Anregung der Hautoberfläche an den Fingergliedern haben einen großen nutzbaren Dynamikbereich (30 dB), niedrige Leistungsaufnahme (100 μW an der Fühlschwelle bei f = 200Hz) und ein sehr geringes Gewicht (unter 2 g) und Volumen. Die mechanische Robustheit und die hervorragende Langzeitstabilität derartiger Wandler ermöglichen ein kleines, leichtes und tragbares Hörprothesensystem, das auch im lernfähigen Vorschulalter bei taub geborenen Kindern eingesetzt werden kann.SommaireLes expériences dans lesquelles on cherche à communiquer à des sourds profonds des signaux de parole par l'intermédiaire du sens du toucher échouent fréquemment à cause des valeurs excessive de la puissance exigée par les générateurs de stimuli mécaniques, surtout quand il s'agit de systèmes à plusieurs canaux. Pour cette raison il devenait difficile d'envisager des prothèses portatives utilisables dans la vie de tous les jours. Or des éléments annulaires utilisant comme transducteur électro-mécanique un film de fluorure de polyvinylidène sont capables de stimuler convenablement l'épiderme des phalanges des doigts: ils ont une dynamique suffisante (30 dB), une puissance d'entrée restreinte (100 μW au seuil de perception à f = 200Hz) ainsi qu'un volume et un poids (moins de 2 g) très faibles. Leur robustesse mécanique et leur stabilité dans le temps permettent de concevoir un système de prothèse léger et portatif, utilisable même par des enfants sourds de naissance en âge préscolaire.