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J-GLOBAL ID：201002220379803051   整理番号：10A0291650

人工内耳用の周波数選択性を有する圧電音響センサの開発

Development of piezoelectric acoustic sensor with frequency selectivity for artificial cochlea

著者 (6件)： SHINTAKU Hirofumi (Dep. of Mechanical Sci. and Bioengineering, Graduate School of Engineering Sci., Osaka Univ., Machikaneyama-cho 1-3 ...) ,  NAKAGAWA Takayuki (Dep. of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Graduate School of Medicine, Kyoto Univ., Kawahara-cho 54,Shogoin ...) ,  KITAGAWA Dai (Dep. of Mechanical Sci. and Bioengineering, Graduate School of Engineering Sci., Osaka Univ., Machikaneyama-cho 1-3 ...) ,  TANUJAYA Harto (Dep. of Mechanical Sci. and Bioengineering, Graduate School of Engineering Sci., Osaka Univ., Machikaneyama-cho 1-3 ...) ,  KAWANO Satoyuki (Dep. of Mechanical Sci. and Bioengineering, Graduate School of Engineering Sci., Osaka Univ., Machikaneyama-cho 1-3 ...) ,  ITO Juichi (Dep. of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Graduate School of Medicine, Kyoto Univ., Kawahara-cho 54,Shogoin ...)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 158  号： 2  ページ： 183-192  発行年： 2010年03月 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本稿では,外部エネルギーを供給せずに音響/電気変換と周波数選択性の両方を実現する,新しい圧電式の人工内耳について報告する。本素子は,台形スリットを有する基板に固定した40μm厚のポリビニリデンジフルオリド(PVDF)膜で得た人工基底板(ABM)を含む。生物系を模倣したスリット上のABMは,音波によって振動し,PVDFの圧電気効果により電気出力を生成する。位置に応じて局所共鳴周波数が変わるために,縦方向30mmに沿ってABMの幅を2.0~4.0mmまで線形的に変化させる。0.50×1.0mmの長方形の24素子を有する検出電極アレイはBM上のアルミニウム薄膜から作製する。それらは,0.50mm間隔で縦方向の中心線に位置する。本素子は,将来はリンパ液で満たされた蝸牛へ移植するので,振動や音響/電気変換の基本特性を,空気中およびリンパ液のモデルであるシリコーン油で調べる。in vitro光学測定から,振動の局所共鳴周波数は縦方向に沿って,空気中で6.6~19.8kHz,シリコーン油で1.4~4.9kHzまでそれぞれ変化することがわかる。共鳴位置は比較的大きな振幅で振動するので,そこからの電気出力は高くなり,また,他の電極からの出力は低いままである。したがって,各電極からの電圧は周波数選択性を実現する。さらに,実験結果をWentzel-Kramers-Brillouin漸近法から得られた理論予測と比較することにより,振動に及ぼす周囲液体の影響について詳細に議論する。理論予測は,より高密度の周囲液体が振動に対してより大きな実効質量を誘導し,そのことがより低い共鳴周波数を生じることを示す。これらの所見から,人工内耳の実現可能性が実験的また理論的に確認される。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 音響変換器 ,  *選択性 ,  *圧電素子 ,  *人工内耳 ,  ポリフッ化ビニリデン ,  高分子膜 ,  共振周波数 ,  電気変換 ,  *人工臓器
準シソーラス用語： *周波数選択性 ,  *圧電デバイス ,  ポリビニリデンジフルオリド膜 ,  共鳴周波数 ,  蝸牛移植

分類 (2件)： 生体代行装置  (EL04000N) ,  圧電デバイス  (NC03110I)

タイトルに関連する用語 (5件)： 人工内耳 ,  周波数選択性 ,  圧電 ,  音響センサ ,  開発