CH679254A5 - - Google Patents

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CH679254A5
CH679254A5 CH1952/89A CH195289A CH679254A5 CH 679254 A5 CH679254 A5 CH 679254A5 CH 1952/89 A CH1952/89 A CH 1952/89A CH 195289 A CH195289 A CH 195289A CH 679254 A5 CH679254 A5 CH 679254A5
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soft
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Steen B Rasmussen
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Steen B Rasmussen
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Description

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Description
Cette description d'invention concerne un pro-tège-tympan destiné à être introduit dans le conduit auditif. Son rôle est de permettre à l'utilisateur, grâce à deux systèmes acoustiques séparés constitués d'un écouteur conçu pour l'écoute et d'un microphone, d'engager aussi bien une communication simplex que duplex avec une autre personne dans un environnement bruyant.
Il existe de nombreuses situations où une personne doit travailler dans un environnement où il règne un bruit intense, par exemple un compartiment à moteurs ou le voisinage immédiat d'un avion, dont les moteurs sont une source de bruit particulièrement intense.
Divers dispositifs ont été utilisés pour permettre à ces gens de travailler en dépit du bruit. Par exemple, un contrôleur du trafic aérien peut disposer d'une protection pour les oreilles et d'un émetteur/récepteur radio tenu à la main. Cette solution n'est pas très pratique, en partie parce que l'appareil de radio doit être tenu à la main (ou porté sur le corps) et surtout parce que le microphone proprement dit de l'émetteur radio est également influencé par le bruit.
En conséquence, divers dispositifs ont été mis au point, qui font appel à un protège-tympan ayant une fonction double: d'une part, de transmettre les ondes sonores vers l'utilisateur du protège-tympan par l'intermédiaire d'un canal classique du type utilisé dans des dispositifs tels que les prothèses auditives et d'autre part, d'utiliser le protège-tympan comme microphone à haute impédence détectant les signaux sonores qui transmettent la voix de l'utilisateur par le système otolaryngien vers l'oreille moyenne pour sortir par la membrane du tympan vers le protège-tympan utilisé comme microphone. On peut trouver un exemple d'un tel agencement dans PCT/AU83-0039-WIPO 83/03 733.
Le système de communication otolaryngien décrit ici est basé sur l'utilisation d'un protège-tympan avec un microphone incorporé, conçu pour détecter les vibrations dans la colonne d'air entre le protège-tympan dans le conduit auditif et la membrane du tympan et l'oreille moyenne de l'utilisateur; il est spécifié dans la demande PCT en question qu'on utilise un microphone «à haute impédence» d'au moins 1000 ohms et, de préférence, de plus de 2000 ohms à 1 kHz.
Le fonctionnement du système décrit est basé sur le concept que l'énergie sonore est détectée par le microphone à haute impédence et transmise par conductivité osseuse vers l'oreille moyenne, ce qui assure la suppression de bruit recherchée dans la cavité à l'avant de la membrane du tympan par suite de la fermeture du conduit auditif par le protège-tympan.
Le protège-tympan dont il est question ici diffère toutefois au point de vue fonctionnement de la technique classique par le fait que le protège-tympan est conçu, lorsqu'il est inséré, pour être en contact étroit avec la paroi du conduit auditif, et cela aussi bien à l'extrémité faisant face à la membrane du tympan où le protège-tympan est en contact avec l'os qui l'entoure par l'intermédiaire de la paroi du conduit auditif, qu'à l'extrémité opposée où la paroi du conduit auditif est en contact avec le tissu qui l'entoure. La surface externe du protège-tympan à mi-distance entre les deux extrémités est espacée de la paroi du conduit auditif, de sorte qu'une cavité se forme à cet endroit. Le protège-tympan est également capable de transmettre des signaux sonores aussi bien depuis sa surface terminale à l'ouverture du conduit auditif vers sa surface terminale située contre la membrane du tympan, que depuis la cavité médiane vers la surface terminale du protège-tympan à l'ouverture du conduit auditif.
L'invention est basée sur la constatation qu'il n'est pas particulièrement utile de faire reposer le fonctionnement du microphone sur la conductivité osseuse entre l'oreille moyenne et la membrane du tympan et que de bien meilleurs résultats peuvent être obtenus en utilisant la conductivité acoustique vers le tissu mou entourant le conduit auditif, à l'extérieur de la surface interne du conduit auditif au niveau de la partie osseuse et cela jusqu'à un point approprié avant que la transmission s'effectue vers la structure osseuse dure de l'oreille externe entourant le conduit auditif. Les mesures effectuées au cours de la mise au point de la présente invention montrent que l'on obtient une reproduction sonore très fidèle de la voix de l'utilisateur, avec une élimination du bruit externe allant jusqu'à 40 dB.
Cette invention apporte différentes solutions au problème de l'obtention d'un contact étroit entre le protège-tympan et la paroi du conduit auditif au point où la structure de la paroi, d'osseuse devient un tissu mou.
Le protège-tympan pourrait, au moins partiellement, consister en un noyau moulé revêtu aux deux extrémités du protège-tympan d'un matériau élastique mou assurant le contact avec la paroi du conduit auditif.
Le protège-tympan peut aussi être entièrement constitué d'un matériau élastique mou, par exemple d'une mousse de PVC.
Etant donné qu'un contact étroit n'est nécessaire qu'aux extrémités interne et externe du protège-tympan, la forme la plus appropriée pour ce revêtement de matériau élastique mou pourrait consister en deux pièces toriques en mousse de PVC enfoncées dans la surface à chaque extrémité du protège-tym-pan.
Pour augmenter l'effet de conductivité acoustique depuis le tissu mou entourant le conduit auditif, la cavité sus-mentionnée pourrait être réalisée de préférence de la manière suivante: une cavité circonférentielle pourrait être aménagée sur la surface du protège-tympan entre les deux extrémités de celui-ci, laquelle cavité serait moins profonde qu'elle n'est large dans la direction longitudinale du protège-tympan lorsque ce dernier est vu radiale-ment par rapport à sa direction axiale. Ceci permet une propagation des ondes sonores depuis le tissu mou dans la cavité à angle droit par rapport à la surface au fond de la cavité, si bien que le canal étroit partant du fond de la cavité - la section transversale du canal est petite par comparaison avec la surface du fond de la cavité - transmet des ondes
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de pression sonores d'une amplitude plus grande à cause de leur amplification dans le canal étroit.
Bien que la cavité puisse être remplie avec de l'air, elle peut également être avantageusement remplie avec un fluide. Dans ce cas, une membrane peut être prévue sur le fond de la cavité pour conserver le fluide dans cette cavité.
Afin d'améliorer la protection du signal arrivant depuis la cavité contre tout bruit résiduel qui pourrait y pénétrer, l'invention prévoit la possibilité d'utiliser une membrane acoustiquement sensible en un matériau piézoélectrique ou piézorésistif, ainsi que la possibilité de mettre en œuvre au moins deux circuits électriques pour la transmission de signaux électriques de la membrane sensible à la pression vers la surface terminale externe du protège-tympan.
Un protège-tympan du type décrit pourrait également se caractériser par le fait que la surface de son extrémité externe est munie ou conçue pour être connectée avec une tête qui d'une part transmet les signaux qui arrivent à la membrane du tympan par l'intermédiaire du canal longitudinal et qui d'autre part reçoit les signaux sonores de la voix arrivant de la cavité pour les transmettre à une unité en elle-même connue, pour permettre la communication avec l'environnement.
L'invention est expliquée plus en détails dans la suite, en se reportant au dessin, où:
la fig. 1 est une coupe transversale classique d'une oreille humaine avec un protège-tympan selon l'invention en place;
la fig. 2 représente le protège-tympan et une membrane facultative dans le conduit auditif; et la fig. 3 est une vue de bout du protège-tympan de l'extérieur de l'oreille.
La fig. 1 est une vue en coupe tout à fait classique d'une oreille humaine, montrant le pavillon 1, le conduit auditif 2, la membrane du tympan 3, la partie de la structure osseuse de la tête 4 qui entoure une partie du conduit auditif et le tissu mou 5 entourant le reste du conduit auditif jusqu'au pavillon 1. Les autres parties de l'oreille interne n'ont pas besoin d'être décrites ici en détail, car elles ne sont pas importantes pour la compréhension de l'invention.
Le protège-tympan 6 selon l'invention est inséré dans le conduit auditif 2.
La fig. 2 montre ce protège-tympan 6 inséré dans le conduit auditif. Pour des raisons de clarté, le reste de l'oreille n'est pas représenté, et la figure ne montre que le protège-tympan 6, le conduit auditif 2 et la membrane du tympan 3.
Le protège-tympan 6 est de forme allongée et il peut en principe être formé par des techniques de moulage conventionnelles de façon à ce que sa forme soit dans l'ensemble adaptée à la forme du conduit auditif de l'utilisateur considéré.
A l'extrémité du protège-tympan faisant face à la membrane de tympan 3, le protège-tympan est formé de manière à venir en contact étroit ou généralement étroit avec la partie de la paroi 2a du conduit auditif qui est en contact direct avec la transition 4a vers le tissu mou 5. Cette extrémité interne 6c doit être à une distance appropriée de la membrane du tympan 3. La zone du protège-tympan où il y a un contact étroit avec la paroi 2a du conduit auditif au niveau de la section de transition 4a entre la partie osseuse et le tissu mou est hachurée sur la fig. 1 et on peut également la voir plus clairement, également hachurées, sur la fig. 2.
L'extrémité du protège-tympan située à l'opposé par rapport à la membrane du tympan 3 et juste à l'extérieur de l'ouverture du conduit auditif est pourvue d'une tête 7 qui, comme cela sera expliqué plus en détails ci-après, permet de connecter le protège-tympan à un émetteur-récepteur de signaux.
Immédiatement à l'arrière de la tête 7 le protège-tympan 6 est formé pour avoir un collier 6b, représenté en hachuré, qui est en contact étroit ou généralement étroit avec la paroi 2a du conduit auditif. Un collier similaire 6a est prévu à l'extrémité interne du protège-tympan.
Entre les deux colliers 6a et 6b du protège-tym-pan, il y a une cavité autour du protège-tympan 6 de sorte que, lorsque le protège-tympan est inséré dans l'oreille, la partie du corps entre les colliers ne vienne pas en contact étroit avec (a paroi 2a du conduit auditif. Lorsque le protège-tympan est dans le conduit auditif, la surface externe de cette partie du protège-tympan est à une certaine distance de la paroi du conduit auditif pour former une cavité 8.
Un canal longitudinal 9 traverse tout le protège tympan 6 depuis la surface terminale 6a faisant face à la membrane du tympan 3 jusqu'à la tête 7 du protège-tympan.
Partant du fond de la cavité 8 entourant le pro-tège-tympan et plus particulièrement de la partie médiane de cette cavité, il doit y avoir au moins un et de préférence quatre canaux longitudinaux 10 se terminant dans la tête 7 du protège-tympan.
La tête 7 du protège-tympan est conçue pour être connectée à une capsule (non représentée sur les dessins) contenant un émetteur de signaux sonores disposé à l'extérieur du canal longitudinal 9 du protège-tympan et un récepteur de signaux relié au canal ou aux canaux 10 de la cavité.
Le fonctionnement du protège-tympan selon l'invention va être décrit maintenant plus en détails ci-dessous.
Le protège-tympan inséré dans le conduit auditif est en contact étroit, comme cela a été indiqué ci-dessus, avec la section de transition 4a entre la partie osseuse et le tissu mou par l'intermédiaire de la paroi 2a du conduit auditif à la partie d'extrémité 6a du protège-tympan et il est également en contact étroit avec le tissu mou environnant 5 par l'intermédiaire de la paroi 2a du conduit auditif.
L'émetteur de signaux sonores, qui par exemple pourrait recevoir un signal électrique d'un récepteur radio incorporé, propage ces ondes sonores vers le canal 9 qui les transmet jusqu'à la membrane du tympan 3. Il faut bien comprendre que ces ondes, lorsqu'elles vont de la source de signal sonore dans la tête 7 du protège-tympan vers la membrane du tympan se propagent dans des plans orientés à l'angle droit par rapport à l'axe du canal 9 et par conséquent essentiellement à l'angle droit par rapport à l'axe du conduit auditif.
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Compte tenu du contact étroit entre la paroi du conduit auditif et les colliers 6a et 6b du protège-
tympan 6, ainsi que de la structure du protège-tympan lui-même, la majeure partie du bruit provenant d'une source sonore proche et intense (par exemple un réacteur d'avion), qui constituerait normalement une gène considérable pour la personne exposée, sera amorti d'une manière substantielle.
Le bruit de la voix de l'utilisateur lui-même est transmise essentiellement par le tissu mou 5 à l'extérieur de la cavité 8 du protège-tympan 6. Les ondes sonores d'un tel bruit se propagent à l'angle droit par rapport à l'axe du canal 9 du protège-bouchon; la petite cavité 8, qui est moins profonde qu'elle n'est large axialement a un effet amplificateur, de sorte que les ondes sonores de la voix de l'utilisateur se propagent encore dans les canaux 10 de la cavité vers le récepteur sonore incorporé dans la capsule de la tête 7 du protège-tympan. Le récepteur pourrait être, par exemple, un microphone avec un émetteur de signal électrique ou électromagnétique, comme par exemple un émetteur radio.
On va maintenant examiner plus en détail la manière dont le protège-tympan 6 peut être réalisé.
Le protège-tympan 6 peut être fabriqué par moulage pour pouvoir s'adapter à la forme particulière de chaque oreille. On peut mouler tout le protège-tympan ou la partie de celui-ci formant le noyau. Pour ce moulage, on pourrait utiliser des matériaux plastiques connus du type utilisé pour les prothèses auditives ordinaires. Pour réaliser le contact étroit au niveau des deux colliers 6a et 6b du protège-tympan 6, deux rainures circonférentielles peuvent être formées à chaque extrémité du protège-tympan lors du moulage ou en une opération ultérieure (moulage à chaud, fraisage, etc) et une pièce torique en un matériau mou, élastique ou viscoélasti-que est ensuite placée dans chaque rainure. Ce matériau pourrait être, par exemple, une mousse en un matériau polymérique du type chlorure de polyvi-nyle, polyuréthane ou un autre des matériaux utilisables pour les protège-tympans en mousse décrits dans le brevet US No Re 29 487. Ces matériaux peuvent être comprimés d'une manière très importante, mais ils reviennent ensuite à leur forme initiale au bout de quelques secondes.
Une autre possibilité est que l'ensemble du protège-tympan soit réalisé avec un tel matériau. Cependant, pour éviter la fermeture des canaux 9 et 10 par compression, ces canaux pourraient prendre la forme de tubes étroits en un matériau non compressible de manière à ce que la continuité auditive à travers les canaux soit maintenue.
La cavité 8 pourrait être remplie d'air, mais elle pourrait aussi être remplie d'une couche d'un fluide avec une membrane appropriée 18 représentée par des traits discontinus sur la fig. 2 pour conserver le fluide dans la cavité ou à la sortie du canal ou des canaux 10.
Il est aussi possible de détecter le son de la voix de l'utilisateur lui-même directement au bas de la cavité 8 par l'intermédiaire d'une membrane en un matériau piézoélectrique ou piézorésistif, si bien que la conversion du signal acoustique en signal électrique s'effectuerait directement dans la cavité.
Dans ce cas, le protège-tympan aurait un circuit conducteur électricjue conçu pour la transmission du signal électrique vers la tête 7 du protège-tympan et un émetteur de signaux associé (non représenté) serait fixé sur la tête.
Bien que certaines formes d'exécution de la pré- * sente invention préférées actuellement aient été montrées et décrites dans la description qui précède, il est bien entendu que l'invention ne se limite ^ pas à celles-ci, mais qu'elle peut être mise en œuvre de différentes manières, le domaine d'application de l'invention étant défini dans les revendications.

Claims (16)

Revendications
1. Protège-tympan destiné à être inséré dans un conduit auditif pour permettre à l'utilisateur, grâce à deux systèmes acoustiques séparés, constitués d'un écouteur conçu pour l'écoute et d'un microphone, d'engager aussi bien une communication simplex que duplex avec une autre personne dans un environnement bruyant, comprenant:
(a) un corps ayant une taille et une forme lui permettant de s'adapter à l'intérieur du conduit auditif, une extrémité interne, une tête externe et un canal longitudinal traversant le corps depuis l'extrémité interne jusqu'à la tête externe; et
(b) une paire de colliers entourant le corps lorsque le protège-tympan est dans le conduit auditif est dimensionnée et disposée pour venir en contact avec une paroi du conduit auditif, les colliers étant espacés pour former une cavité délimitée par les colliers, une partie de la surface du corps entre les colliers et la paroi du conduit auditif; ledit corps comportant également au moins un canal de cavité s'étendant depuis la tête externe jusqu'à la surface de la partie du corps entre les colliers.
2. Protège-tympan selon la revendication 1, où le corps consiste au moins en partie en un noyau moulé et où les colliers sont en un matériau mou et élastique pour venir en contact avec la paroi du conduit auditif.
3. Protège-tympan selon la revendication 2, où le matériau mou et élastique est une mousse de chlorure de polyvinyle.
4. Protège-tympan selon la revendication 1, où le protège-tympan est constitué d'un matériau mou et élastique.
5. Protège-tympan selon la revendication 4, où ledit matériau mou et élastique est un matériau en mousse de chlorure de polyvinyle.
6. Protège-tympan selon la revendication 1, où les colliers sont des pièces toriques en un matériau mou et élastique.
7. Protège-tympan selon la revendication 1, où au moins un des canaux de la cavité ou le canal longitu- i dinal consiste en un tube étroit en un matériau non compressible ou essentiellement non compressible.
8. Protège-tympan selon la revendication 1, où la •& cavité est remplie d'air.
9. Protège-tympan selon la revendication 1, où la cavité est remplie d'un fluide.
10. Protège-tympan selon la revendication 1, comprenant également une membrane attachée à la par-
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tie du corps entre les colliers pour maintenir un fluide dans la cavité.
11. Protège-tympan selon la revendication 10, où la membrane est une membrane sensible au son faite en un matériau piézoélectrique ou piézorésistif et 5 qui comprend également au moins deux circuits conducteurs électriques pour la transmission d'un signal électrique depuis la membrane sensible à la pression vers l'extrémité externe du protège-tympan. 10
12. Protège-tympan selon la revendication 1, où la tête externe est dimensionnées et conçue pour recevoir au moins un émetteur ou un récepteur.
13. Protège-tympan selon la revendication 1, où
les colliers sont constitués d'une mousse à retour 15 lent.
14. Protège-tympan selon la revendication 13, où la mousse à retour lent est soit une mousse en chlorure de polyvinyle, soit en polyuréthane.
15. Protège-tympan selon la revendication 1, où le 20 corps est constitué d'une mousse à retour lent.
16. Protège-tympan selon la revendication 15, où la mousse à retour lent est soit une mousse en chlorure de polyvinyle soit en polyuréthane.
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