(57)【要約】      （修正有）【課題】無線通信機能が強化された聴覚器具を提供する。【解決手段】聴覚器具２は、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナ６と相互接続される無線通信ユニット４と、無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカ８とを備える。バッテリ１０は、聴覚器具に電力を供給する。フィルタ回路１２は、バッテリと聴覚器具の電力管理回路１４とを相互接続する。アンテナは給電部１６から延びており、アンテナの少なくとも一部はバッテリに隣接して配置されている。アンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離は、波長の１／４０未満である。フィルタ回路は、３ＭＨｚを超える周波数でバッテリ及び電力管理回路を切り離すように構成され、３００ｋＨｚ未満の周波数でバッテリを電力管理回路に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚器具であって、
ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナと相互接続される、無線通信用の無線通信ユニットと、
前記無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカと、
前記聴覚器具に電力を供給するように構成されたバッテリと、
前記バッテリと前記聴覚器具の電力管理回路とを相互接続するフィルタ回路と、
給電部から延びており、少なくとも一部が前記バッテリに隣接して配置されている前記アンテナと、
を備え、
前記アンテナの前記少なくとも一部と前記バッテリとの間の距離は、前記波長の１／４０未満である、聴覚器具。
【請求項２】
前記フィルタ回路は、３ＭＨｚを超える周波数で前記バッテリと前記電力管理回路とを切り離すように構成され、且つ／又は前記フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満の周波数で前記バッテリを前記電力管理回路に接続するように構成される、請求項１に記載の聴覚器具。
【請求項３】
前記バッテリは、３００ｋＨｚ未満、例えば、３ｋＨｚ未満の周波数で、電力を前記電力管理回路に供給するように構成される、請求項１又は２に記載の聴覚器具。
【請求項４】
前記フィルタ回路は、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数、で前記バッテリと接地電位との間の結合を制御する、請求項２又は３に記載の聴覚器具。
【請求項５】
前記フィルタ回路は、同調コンポーネントを備え、前記同調コンポーネントは、前記フィルタ回路のＲＦインピーダンスを決定するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項６】
前記同調コンポーネントは、前記バッテリに対する前記フィルタ回路の前記インピーダンスを、前記ＲＦ波長、例えば、前記アンテナのＲＦ波長に対して同調させるように構成される、請求項５に記載の聴覚器具。
【請求項７】
前記同調コンポーネントは、インダクタ、キャパシタ、伝送線、例えば、１／４波長伝送線、若しくはこれらの任意の組み合わせを含み、且つ／又は前記同調コンポーネントは、１／２ｎＨ〜５０ｎＨの誘導性リアクタンスを有し、且つ／又は前記同調コンポーネントは、０．１ｐＦ〜１００ｐＦの容量性リアクタンスを有し、且つ／又は前記同調コンポーネントは、少なくとも１００オームのＲＦインピーダンスの大きさを有する、請求項５又は６に記載の聴覚器具。
【請求項８】
信号プロセッサをさらに備え、前記信号プロセッサは、前記スピーカと前記無線通信ユニットとを相互接続する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項９】
結合素子をさらに備え、前記結合素子は、第１及び第２のバッテリ端子を介して前記バッテリと前記フィルタ回路とを相互接続し、前記結合素子は、前記バッテリの陽極及び陰極を前記第１のバッテリ端子及び前記第２のバッテリ端子にそれぞれ接続するための第１のバッテリ接点及び第２のバッテリ接点を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１０】
前記アンテナは、自由端部を有し、前記アンテナは、前記バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成し、前記アンテナは、前記アンテナの周りにループを形成し、且つ／又は前記アンテナは、ダイポールアンテナである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１１】
前記バッテリに隣接して配置されている前記アンテナの前記少なくとも一部は、前記アンテナの自由端部である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１２】
前記バッテリに隣接して配置されている前記アンテナの前記少なくとも一部は、前記アンテナの中央部である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１３】
前記同調コンポーネントは、前記ＲＦ周波数において前記アンテナと前記バッテリとの間の結合を最適化するように構成される、請求項６〜１２のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１４】
前記アンテナは、共振アンテナである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の聴覚器具。
【請求項１５】
聴覚器具を動作させる方法であって、前記聴覚器具は、
ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナと相互接続される、無線通信用の無線通信ユニットと、
前記無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカと、
前記聴覚器具に電力を供給するように構成されたバッテリと、
前記バッテリと前記聴覚器具の電力管理回路とを相互接続するフィルタ回路と、
を備え、
前記方法は、
給電部から前記アンテナに給電することと、前記アンテナの前記少なくとも一部と前記バッテリとの間の距離が前記波長の１／４０未満となるように、前記アンテナの少なくとも一部を前記バッテリに隣接して配置することによって、前記ＲＦ波長で前記アンテナを前記バッテリに結合することと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、聴覚器具、例えば、ユーザの聴力損失を補う聴覚器具であって、ヘッドセット等、ユーザに音声を提供する聴覚器具に関し、特に、無線通信機能を有する聴覚器具、即ち、通信用アンテナを備えた聴覚器具、特に、聴覚器具のバッテリをアンテナの少なくとも一部として使用する聴覚器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、どの種類の聴覚器具もますます、リモコン、スパウスマイク、その他聴覚器具を含む周囲と、最近ではスマートフォン及びその他外部電子機器と直接、通信できるようになっている。
【０００３】
聴覚器具は、非常に小型で繊細なデバイスで、上記要件を満たすためのものであり、聴覚器具は、ヒトの外耳道又は外耳の後ろに嵌まるのに十分小さいハウジング内に収容される多くの電子部品及び金属部品を備える必要がある。小型の聴覚器具ハウジングと組み合わせた多くの電子部品及び金属部品は、無線通信機能を有する聴覚器具に使用される無線周波数アンテナに高い設計上の制約を課す。
【０００４】
したがって、聴覚器具におけるアンテナ、典型的には無線周波数アンテナは、補聴器のサイズによって課される空間制限及びその他設計制約にもかかわらず、あらゆる環境において、またできるだけ大きな周波数帯域であらゆるサイズ及び形状の頭部、耳及び毛髪に対して良好な通信を得るための幅広いデバイスとの接続性を達成するように設計されなければならない。
【０００５】
特に、そのような小型の聴覚器具のうちのかなりの体積を占めるバッテリの存在は、アンテナを聴覚器具の接地電位に実効的に接続し、その結果、アンテナ性能が不十分になることが見出されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の目的は、無線通信機能が強化された聴覚器具を提供することである。
【０００７】
本開示の第１の態様によれば、聴覚器具が提供される。聴覚器具は、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナと相互接続される、無線通信用の無線通信ユニットを備える。聴覚器具は、無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカを備える。バッテリは、聴覚器具に電力を供給するように構成され、フィルタ回路は、バッテリと聴覚器具の電力管理回路とを相互接続する。アンテナは、給電部から延びてもよく、アンテナの少なくとも一部はバッテリに隣接して配置されていてもよい。いくつかの実施態様では、アンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離は、ＲＦ波長の１／４０未満である。
【０００８】
本開示の第２の態様によれば、聴覚器具を動作させる方法が提供される。聴覚器具は、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナと相互接続される、無線通信用の無線通信ユニットを備える。聴覚器具は、無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカを備える。バッテリは、聴覚器具に電力を供給するように構成され、フィルタ回路は、バッテリと聴覚器具の電力管理回路とを相互接続する。本方法は、給電部からアンテナに給電することと、ＲＦ波長でアンテナをバッテリに結合することと、を含む。いくつかの実施形態では、上記の結合は、例えば、アンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離が波長の１／４０未満となるように、アンテナの少なくとも一部をバッテリに隣接して配置することによって、実行される。したがって、バッテリは、無給電アンテナ素子、すなわち無給電バッテリアンテナ素子として構成することができる。本方法は、フィルタ回路を介してバッテリと接地電位との間の結合を制御するステップをさらに含むことができる。
【０００９】
本開示の第３の態様によれば、無線通信用の無線通信ユニットと、無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカとを備えた聴覚器具が提供される。バッテリは聴覚器具に電力を供給するように構成され、バッテリと聴覚器具の電力管理回路とを相互接続するフィルタ回路が設けられる。無線通信ユニットはバッテリと相互接続され、バッテリは、ＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成される。
【００１０】
本開示の第４の態様によれば、聴覚器具を動作させる方法であって、聴覚器具が、無線通信用の無線通信ユニットを備える、方法が提供される。聴覚器具は、無線通信ユニットと相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカを備える。バッテリは聴覚器具に電力を供給するように構成され、フィルタ回路は、バッテリと聴覚器具の電力管理回路とを相互接続する。本方法は、無線通信ユニットからバッテリを給電することと、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためにバッテリを使用することとを含む。
【００１１】
バッテリを聴覚器具のアンテナとして、又はアンテナの一部として使用することの利点は、それによってバッテリがＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信に寄与できるという点である。これにより、バッテリの存在によって引き起こされる聴覚器具内のアンテナ素子の遮蔽又は接地を低減又は排除することができる。バッテリをアンテナとして、又はアンテナの一部として使用することにより、聴覚器具内に収容可能なアンテナのサイズを増大させることができる。アンテナとして、又はアンテナの一部としてのバッテリの使用は、アンテナを可能な限り大きくできること等により、効率及び／又は帯域幅の点でアンテナ性能の向上に寄与できる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路は、３ＭＨｚを超える周波数でバッテリと電力管理回路とを切り離す、例えば、バッテリと接地電位とを切り離すように構成される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満の周波数でバッテリを電力管理回路に接続するように構成される。これによって、バッテリは、３００ｋＨｚ未満、例えば、３ｋＨｚ未満の周波数で、例えば、ＤＣ電流で、電力を電力管理回路に供給するように構成される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路は、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数、でバッテリと接地電位との間の結合を制御する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路は、発振ＬＣフィルタ回路等のＲＦ周波数で発振するフィルタ回路であり、バッテリは、発振フィルタ回路に従って発振するように構成される。
【００１６】
これにより、バッテリは、電力管理回路を介して、聴覚器具に、例えば、無線通信ユニット、スピーカ等を含む聴覚器具のコンポーネント等に、３００ｋＨｚ未満の周波数、例えば、３ｋＨｚ未満の周波数の低周波数で、例えば、ＤＣ電流で電力を供給する、例えば、ＤＣ電力を供給するように構成され得るが、ＲＦ周波数では、バッテリは、無線通信ユニットを介して送出及び受信されるＲＦ波長を有する電磁波で振動又は発振することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、電力管理回路は、バッテリからＤＣ供給電力等の供給電力を受け取り、電力を必要とする聴覚器具のコンポーネントに供給電力を分配するように構成された電気回路である。電力管理回路は、当業者には任意のように、電圧調整器、スイッチモード調整器、ＡＣ−ＤＣ変換器及びコントローラ、スイッチングＤＣ−ＤＣ変換器、保護器等を含んでよい。
【００１８】
フィルタ回路、電力管理回路、聴覚器具のコンポーネントのうちの１つ又は複数等を、聴覚器具内のプリント回路基板に設けることができる。
【００１９】
フィルタ回路は、ＲＦ周波数において、バッテリが接地電位、例えば、聴覚器具の接地電位に確実に接続されないように構成されてもよい。フィルタ回路は、バッテリを接地電位から切り離すように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、バッテリは、無線通信ユニットを介して送出及び受信されるＲＦ波長を有する電磁波と共振してもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路は、同調コンポーネントを備え、同調コンポーネントは、フィルタ回路のインピーダンス、例えば、フィルタ回路のＲＦインピーダンスを決定するように構成される。
【００２１】
同調コンポーネントは、バッテリに対するフィルタ回路のインピーダンスを、ＲＦ波長、例えば、アンテナのＲＦ波長に対して同調させるように構成されてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、１つ又は複数のインダクタ、１つ又は複数のキャパシタ、伝送線、例えば、１／４波長伝送線等、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む。同調コンポーネントは、典型的には、要求されるインピーダンスを提供するために結合される。いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、少なくとも１０オーム、例えば、少なくとも５０オーム、例えば、少なくとも１００オーム、例えば、少なくとも５００オームのＲＦインピーダンスの大きさを有する。同調コンポーネントは、１０〜１００オームの間、例えば、５０〜５００オームの間のＲＦインピーダンスの大きさを有していてもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、１／２ｎＨ〜５０ｎＨの誘導性リアクタンスを有する。いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、０．１ｐＦ〜１００ｐＦの容量性リアクタンスを有する。
【００２４】
いくつかの実施形態では、バッテリは同調コンポーネントを介して接地に接続されている。接地は、任意の接地、例えば、聴覚器具に提供される任意の接地電位であってもよい。典型的には、バッテリは聴覚器具のプリント回路基板に接続され、したがって同調コンポーネントを介してプリント回路基板の接地電位に接続される。
【００２５】
フィルタ回路と、フィルタ回路の同調コンポーネントとは、フィルタ回路を介してバッテリと接地との間の結合を制御することができる。したがって、バッテリは直接接地電位に結合されるのではなく、むしろフィルタ回路がバッテリと接地との間の結合を制御する。
【００２６】
フィルタ回路の接地電位は、プリント回路基板の接地電位であってもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、バッテリは陽極及び陰極を有し、聴覚器具は、バッテリ、例えばバッテリ極を聴覚器具のプリント回路基板に接続する第１のバッテリ端子及び第２のバッテリ端子を備える。聴覚器具は、結合素子をさらに備え、結合素子は、バッテリ端子を介してバッテリとフィルタ回路とを相互接続する。そのため、結合素子は、バッテリの陽極及び陰極を第１のバッテリ端子及び第２のバッテリ端子にそれぞれ接続するための第１のバッテリ接点及び第２のバッテリ接点を備えていてもよい。バッテリ端子は典型的には、プリント回路基板に設けられる。バッテリはバッテリ端子を介してフィルタ回路に接続されている。
【００２８】
聴覚器具は、マイクロホン、無線通信ユニット等を含むいくつかのコンポーネントを備えることができる。聴覚器具は、信号プロセッサをさらに備えてもよく、信号プロセッサは、スピーカと無線通信ユニットとを相互接続する。信号プロセッサは、任意のハードウェアプロセッサ等の任意のプロセッサであってもよく、フィルタリング、例えば、ノイズ除去、増幅等を含む音声処理のために構成され得る。いくつかの実施形態では、マイクロホンは、音声の受信及び受信した音声の対応する第１の音声信号への変換のために構成され、信号プロセッサは、第１の音声信号を第２の音声信号へと処理するように構成される。スピーカは、第２の音声信号を、ユーザに提供される出力音声信号に変換するために信号プロセッサの出力に接続されている。いくつかの実施形態では、マイクロホンは、音声の受信及び受信した音声の対応する第１の音声信号への変換のために構成され、信号プロセッサは、第１の音声信号を、聴覚器具のユーザの聴力損失を補う第２の音声信号へと処理するように構成される。スピーカは、第２の音声信号を、ユーザに提供される出力音声信号に変換するために信号プロセッサの出力に接続されている。
【００２９】
無線通信ユニットは、無線データ通信を含め、無線通信用に構成される。無線通信ユニットは、トランスミッタ、レシーバ、トランシーバ等の送受信機ペア、無線ユニット等を含むことができる。無線通信ユニットは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ等を含むＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ標準規格、オーダーメイド近接アンテナプロトコルのような製造業者特有のプロトコル、例えば、プロプラエタリプロトコル、低電力無線通信プロトコル、ＣＳＲメッシュ等を含む、当業者に公知の任意のプロトコルを使用して通信用に構成されてよい。
【００３０】
本開示の第１及び第２の態様によるいくつかの実施形態では、聴覚器具は、細長い形状の導電性材料のような細長いアンテナ素子等のアンテナを備える。アンテナは、無線通信のために無線通信ユニットと相互接続され、アンテナは、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のために構成される。いくつかの実施形態では、アンテナは給電部から延びており、アンテナの少なくとも一部はバッテリに隣接して配置されている。アンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離は、波長の１／４０未満、例えば、ＲＦ波長の１／４０未満であってよい。バッテリに隣接して配置されたアンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離は、ＲＦ波長の１／２０未満、例えば、ＲＦ波長の１／４０未満、ＲＦ周波数の１／５０未満等であってよい。バッテリに隣接して配置されたアンテナの少なくとも一部とバッテリとの間の距離は、バッテリへの電磁波の結合を確実にするように構成され得る。いくつかの実施形態では、電磁波はバッテリを介して接地されない。いくつかの実施形態では、電磁波は、フィルタ回路を介して接地に接続されているバッテリに結合されている。
【００３１】
いくつかの実施形態では、アンテナは、自由端部を有し、アンテナは、バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成し、アンテナは、アンテナの周りにループを形成し、且つ／又はアンテナは、ダイポールアンテナである。
【００３２】
いくつかの実施形態では、アンテナは、自由端部を有し、アンテナは、バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成する。バッテリに隣接して配置されているアンテナの少なくとも一部は、アンテナの自由端部である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、アンテナは、バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成する。バッテリに隣接して配置されているアンテナの少なくとも一部は、アンテナの中央部である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、例えば、ＲＦ波長、又は、ＲＦ周波数においてアンテナとバッテリとの間の結合を最適化するように構成される。いくつかの実施形態では、フィルタ回路内の同調コンポーネントは、例えばＲＦ電磁周波数、又はアンテナの、したがって無線通信ユニットのＲＦ電磁周波数に対応するフィルタ回路共振を得るために同調コンポーネント値を選択することによって、アンテナとバッテリとの間の結合を最適化するようにバッテリと接地との間の結合を制御するように構成される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、アンテナと、フィルタ回路に接続されているバッテリとの間の結合により、バッテリが無給電アンテナ素子として機能し、アンテナの送出及び受信を向上させることを可能にする。バッテリは、フィルタ回路及びフィルタ回路同調コンポーネントによって決定される発振周波数を有することができる。バッテリ発振周波数は、アンテナのＲＦ周波数に対応、例えば、実質的に対応することができる。
【００３６】
本開示の利点は、フィルタ回路に接続されたバッテリを有し、例えば、無給電アンテナ素子として動作するバッテリを有することによって、アンテナの、すなわち聴覚器具によって送出及び受信される電磁波の帯域幅を増大させることが可能なことである。加えて又は代替的に、本開示の利点は、フィルタ回路に接続されたバッテリを有し、例えば、無給電アンテナ素子として動作するバッテリを有することによって、アンテナの、すなわち聴覚器具によって送出及び受信される電磁波の効率を増大させることが可能なことである。
【００３７】
いくつかの実施形態では、アンテナは、共振アンテナである。アンテナは、例えば全波長ループアンテナであってもよく、アンテナは、１／４波長アンテナであってもよく、アンテナは半波長アンテナ等であってもよい。
【００３８】
アンテナは、アンテナ同調スタブを備えてもよく、例えば、逆Ｆアンテナ、すなわちＩＦＡを形成し、アンテナは、バラン等を介する等、アンテナ整合回路を介して無線通信ユニット又は無線機に相互接続されてもよい。いくつかの実施形態では、アンテナの給電部はプリント回路基板における給電部として提供され、１つ又は複数の伝送線は、フィードと無線通信ユニットとを相互接続することができる。
【００３９】
聴覚器具は、さらなる無給電アンテナ素子を備えてもよく、特に、聴覚器具は、以下で論じるように、第２の無給電アンテナ素子に対応するさらなる無給電アンテナ素子をさらに備えてもよい。
【００４０】
上記の第３及び第４の態様によるいくつかの実施形態では、無線通信ユニットがバッテリと相互接続され、バッテリがＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成された聴覚器具が提供される。バッテリは、無線通信ユニットによって給電されるように構成され、バッテリ給電部を有する。いくつかの実施形態では、給電部は、第１又は第２のバッテリ端子等の結合素子に設けられてもよい。典型的には、無線通信ユニットは、１つ又は複数の伝送線を介してバッテリ給電部に相互接続されている。いくつかの実施形態では、キャパシタを備えたＤＣブロッキング素子等のＤＣブロッキング素子は、伝送線と直列に等、伝送線に設けられる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、同調コンポーネントは、例えば、ＲＦ波長又はＲＦ周波数において無線通信ユニットとバッテリとの間の結合を最適化するように構成される。いくつかの実施形態では、フィルタ回路内の同調コンポーネントは、例えば無線通信ユニットのＲＦ電磁周波数又はＲＦ電磁波長に対応するフィルタ回路共振を得るために同調コンポーネント値を選択することによって、無線通信ユニットとバッテリとの間の結合を最適化するようにバッテリと接地との間の結合を制御するように構成される。
【００４２】
いくつかの実施形態では、無線通信ユニットはバッテリと相互接続され、バッテリは、ＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成され、バッテリはさらに、ＲＦ波長においてバッテリと無線通信ユニットとの間の結合を制御するフィルタ回路に接続される。
【００４３】
いくつかの実施形態では、聴覚器具は、１つ又は複数の無給電アンテナ素子をさらに備える。１つ又は複数の無給電アンテナ素子は自由端部を有していてもよく、１つ又は複数の無給電アンテナ素子のうちの少なくとも１つは、バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成してもよい。代替的に又は加えて、１つ又は複数の無給電アンテナ素子のうちの少なくとも１つは、バッテリの周りにループを形成する。
【００４４】
１つ又は複数の無給電アンテナ素子の少なくとも一部は、典型的にはバッテリに隣接して配置されている。いくつかの実施形態では、バッテリに隣接して配置されている１つ又は複数の無給電アンテナ素子の少なくとも一部は、無給電アンテナ素子の少なくとも一部とバッテリとの間の距離が波長の１／４０未満、例えば、ＲＦ波長の１／４０未満で配置される。バッテリに隣接して配置された無給電アンテナ素子の少なくとも一部の間の距離は、ＲＦ波長の１／２０未満、例えば、ＲＦ周波数の１／４０未満、ＲＦ波長の１／５０未満等であってよい。バッテリに隣接して配置された無給電アンテナ素子の少なくとも一部の間の距離は、バッテリから無給電アンテナ素子の少なくとも一部までの電磁波の結合を確実にするように構成され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、バッテリに隣接して配置されている１つ又は複数の無給電アンテナ素子の少なくとも一部は、無給電アンテナ素子の自由端部である。
【００４６】
いくつかの実施形態では、バッテリに隣接して配置されている１つ又は複数の無給電アンテナ素子の少なくとも一部は、１つ又は複数の無給電アンテナ素子の中央部である。
【００４７】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の無給電アンテナ素子のうちの少なくとも１つは、浮遊無給電アンテナ素子、すなわち、接地に接続されていない、例えば、聴覚器具の接地に接続されていない、例えばプリント回路基板の接地に接続されていない無給電アンテナ素子である。
【００４８】
いくつかの実施形態では、浮遊無給電アンテナ素子は、ＲＦ波長の半分の長さを有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の無給電アンテナ素子のうちの少なくとも１つは、接地電位に接続されている。接地電位に接続されている無給電アンテナ素子は、無給電アンテナ素子同調回路を介して接地電位に接続されてよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、接地電位に接続されている無給電アンテナ素子は、ＲＦ波長の１／４の長さを有する。接地電位に接続されている少なくとも１つの無給電アンテナ素子は、同調スタブをさらに備えることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路の同調コンポーネントは、ＲＦ周波数でバッテリと１つ又は複数の無給電アンテナ素子との間の結合を最適化するように構成される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、フィルタ回路と、バッテリアンテナ等のバッテリとの間の結合により、バッテリがアンテナとして、例えば、アンテナ素子として機能することができ、またバッテリを介したアンテナの送出及び受信を可能にする。バッテリは、フィルタ回路及びフィルタ回路同調コンポーネントによって決定される発振周波数を有してもよい。バッテリ発振周波数は、無線通信ユニットのＲＦ周波数に対応、例えば、実質的に対応していてもよい。
【００５３】
聴覚器具は、ユーザの聴力損失を補う聴覚器具、ヘッドセット、イヤホン等を含むユーザに音声を提供する聴覚器具を含む任意の聴覚器具であってよいことが強調されるべきである。聴覚器具は、無線通信機能を有する任意の聴覚器具であってよい。
【００５４】
聴覚器具は、ユーザの聴力損失を補う聴覚器具であってもよく、聴覚器具は、ＩＴＥ（Ｉｎ−Ｔｈｅ−Ｅａｒ）型聴覚器具、ＣＩＣ（Ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ−Ｉｎ−ｔｈｅ−Ｃａｎａｌ）型聴覚器具、ＢＴＥ（Ｂｅｈｉｎｄ−Ｔｈｅ−Ｅａｒ）型聴覚器具、ＲＩＥ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ−Ｉｎ−ｔｈｅ−Ｅａｒ）型聴覚器具を含む任意の種類の聴覚器具、及びこのような聴覚器具又はユーザの聴力損失を補う補聴器の任意の組み合わせであってよい。聴覚器具はさらに、ヘッドセット、例えば、ヘッドホン又はＯＴＥ（Ｏｎ−Ｔｈｅ−Ｅａｒ）型イヤホンを有するイヤホン、特に、ユーザの耳の中又はユーザの耳に配置されるように構成されたヘッドセット又はイヤホン等であってよい。
【００５５】
本開示の利点は、バッテリをフィルタ回路に接続し、例えばバッテリを、バッテリアンテナして動作させること等によって、余分なコンポーネントが聴覚器具内のアンテナを提供するために必要とされないため、聴覚器具のサイズを小さくできることである。本開示の利点は、フィルタ回路に接続されたバッテリを有し、例えば、バッテリに結合した無給電アンテナ素子を有することによって、アンテナの効率及び／又は帯域幅、したがって聴覚器具によって送出及び受信される電磁波の効率及び／帯域幅を増大させることができることである。
【００５６】
以下、実施形態は、主として補聴器等の聴覚器具を参照して説明される。補聴器は両耳用補聴器であってもよい。しかしながら、任意の一態様に関連して記載された任意の実施形態又は要素は、必要な変更を加えて、任意の他の態様又は実施形態と共に使用されてもよいことが想定される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら、例示的実施形態の以下の詳細な説明により当業者には容易に明らかとなるであろう。
【００５８】
【図１】アンテナの少なくとも一部がバッテリに隣接して設けられている、本開示による聴覚器具を概略的に示す。
【図２】アンテナの少なくとも一部がバッテリに隣接して設けられている、本開示による別の例示的な聴覚器具を概略的に示す。
【図３】バッテリが無線通信ユニットから給電される、本開示による聴覚器具を示す。
【図４】バッテリが無線通信ユニットから給電され、無給電アンテナ素子を有する、本開示による別の例示的な聴覚器具を示す。
【図５】バッテリが無線通信ユニットから給電され、さらなる無給電アンテナ素子を有する、本開示による別の例示的な聴覚器具を示す。
【図６】本開示による例示的な聴覚器具のブロック図を示す。
【００５９】
ただし、特許請求の範囲に記載された発明は異なる形態で実施され得るものであり、本明細書で記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１は、本開示の第１の態様による聴覚器具２を概略的に示す。聴覚器具２は、無線通信用の無線通信ユニット４を備える。無線通信ユニット４は、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナ６と相互接続される。聴覚器具２は、無線通信ユニット４と相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカ８を備える。バッテリ１０は、聴覚器具２に電力を供給するように構成される。フィルタ回路１２は、バッテリと聴覚器具２の電力管理回路１４とを相互接続する。アンテナ６は給電部１６から延びていてもよく、アンテナの少なくとも一部９はバッテリ１０に隣接して配置されてもよい。アンテナの少なくとも一部９とバッテリ１０との間の距離ｄ１は、波長の１／４０未満である。アンテナ給電部１６は、伝送線１１を介して無線通信ユニット４に相互接続されている。無線通信ユニット４、フィルタ回路１２及び電力管理回路１４は、典型的には、プリント回路基板２０に設けられる。ほとんどの場合、コンポーネント及び回路は同じプリント回路基板２０に設けられるが、異なる回路又はユニットが、異なるが相互接続されたプリント回路基板に設けられてもよい。
【００６１】
バッテリ１０は陽極及び陰極を有し、聴覚器具２は、バッテリ１０、例えばバッテリ極を、聴覚器具２のプリント回路基板２０に接続するための第１のバッテリ端子２８及び第２のバッテリ端子３０を備える。聴覚器具２はさらに、結合素子２４、２６をさらに備え、結合素子２４、２６はバッテリ端子２８、３０を介してバッテリ１０とフィルタ回路１２とを相互接続する。したがって、結合素子２４、２６は、バッテリの陽極及び陰極を第１のバッテリ端子２８及び第２のバッテリ端子３０に接続するための第１のバッテリ接点２４及び第２のバッテリ接点２６を備えることができる。バッテリ端子２８、３０は典型的には、プリント回路基板２０に設けられる。バッテリ１０はバッテリ端子２８、３０を介してフィルタ回路１２に接続されている。
【００６２】
典型的には、アンテナ６は、伝送線１１及び／又はバラン等のインピーダンス整合コンポーネントのようなアンテナ整合コンポーネントを備えたアンテナ整合回路３４を介して、無線通信ユニット４と相互接続されている。アンテナ給電部１６は典型的には、プリント回路基板２０に設けられる。
【００６３】
バッテリ１０に隣接しているアンテナ６の少なくとも一部９は、アンテナの長さの１０％であってもよく、例えばアンテナの長さの少なくとも１０％、例えばアンテナの長さの１５％、例えば少なくとも１５％、例えば少なくとも２５％が、バッテリに隣接している。
【００６４】
図１に示すアンテナは、送出及び受信されるＲＦ波長の１／４の長さを有する１／４波長アンテナである。全波長ループアンテナ、半波長アンテナ、ダイポールアンテナ等を含む他のアンテナも使用できると考えられる。
【００６５】
フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満の周波数でバッテリを電力管理回路に接続するように構成される。これにより、バッテリは、３００ｋＨｚ未満、例えば、３ｋＨｚ未満の周波数で、例えば、ＤＣ電流で電力を電力管理回路に供給するように構成される。
【００６６】
フィルタ回路はさらに、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数でバッテリと接地電位との間の結合を制御する。この結合により、バッテリが電磁放射を再送出することを可能にできる。
【００６７】
図２は、本開示の第１の態様による別の例示的な聴覚器具２を概略的に示す。図１で使用されるものと同じ参照番号は、図２の同じ又は類似の特徴に使用される。聴覚器具２は、ＲＦ波長を有する電磁波の送出及び受信のためのアンテナ６と相互接続される、無線通信用の無線通信ユニット４を備える。フィルタ回路１２は、キャパシタ１５及びインダクタ１７を含む複数の同調コンポーネント１８を備える。同調コンポーネント１８は、インダクタ１７がバッテリ端子２８と電力管理回路１４とを相互接続するように配置される。キャパシタ１５はインダクタ１７を接地１９に接続する。同調コンポーネント１８はさらに、インダクタ１７がバッテリ端子３０と電力管理回路１４とを相互接続するようにさらに構成されている。キャパシタ１５はインダクタ１７を接地１９に接続する。これはさまざまな方法で実施されてもよく、１つ又は複数のインダクタ１７は、バッテリ端子２８、３０と電力管理回路１４とを相互接続してもよい。
【００６８】
これにより、バッテリ端子２８、３０は、キャパシタ１５の容量性リアクタンスの大きさが比較的大きく、インダクタ１７の誘導性リアクタンスの大きさが比較的小さい低周波数では、電力管理回路１４に接続される。その一方、バッテリ端子２８、３０は、キャパシタ１５の容量性リアクタンスの大きさが比較的小さく、インダクタ１７の誘導性リアクタンスの大きさが比較的大きい高周波数の場合、インダクタ１７及びキャパシタ１５を介して接地１９から切り離される。
【００６９】
フィルタ回路１２はＬＣ回路であり、フィルタ回路の全インピーダンスは、回路理論に従って誘導性インピーダンスと容量性インピーダンスとの組み合わせによって与えられる。したがって、フィルタ回路１２の同調コンポーネント１５、１７の誘導性リアクタンス及び容量性リアクタンスの大きさを選択又は調整することによって、フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満、例えば３ｋＨｚ未満の周波数で、例えばＤＣ電流で、電力を電力管理回路に供給するように構成され得る。
【００７０】
フィルタ回路１２の同調コンポーネント１５、１７の選択又は調整されたパラメータ値はさらに、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数でバッテリと接地電位との間の結合を制御するように構成できる。この結合により、バッテリが電磁放射を再送出することを可能にできる。
【００７１】
アンテナ６はモノポールアンテナであってもよく、給電部１６では単一の給電部を有していてもよい。アンテナ６は、逆Ｆアンテナ、すなわちＩＦＡであってもよく、アンテナ同調スタブ３２を有していてもよく、そのため、アンテナ６はアンテナ同調コンポーネント３６を介して接地１９へのさらなる接続を有してもよい。
【００７２】
図３は、本開示の別の態様による聴覚器具２を示す。この聴覚器具２は、無線通信用の無線通信ユニット４と、無線通信ユニット４と相互接続され、出力音声信号を提供するように構成されたスピーカ８と、電力を聴覚器具２に、例えば、聴覚器具２のエレクトロニクスに供給するように構成されたバッテリ１０とを備える。聴覚器具２は、バッテリ１０と聴覚器具２の電力管理回路１４とを相互接続するフィルタ回路１２をさらに備える。無線通信ユニット４は、バッテリ１０と相互接続されている。バッテリは、ＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成される。バッテリはさらに、受信した電磁波を再送出することができる。無線機又はトランシーバ等の無線通信ユニット４は、バッテリ端子３０及び伝送線１１を介してバッテリ１０に接続され得る。キャパシタ４４等のＤＣブロック４４は、伝送線１１と直列に設けられ、無線通信ユニットへのＤＣ電流の流入を防ぐ。
【００７３】
無線通信ユニット４、フィルタ回路１２及び電力管理回路１４は、典型的には、プリント回路基板２０に設けられる。ほとんどの場合、コンポーネント及び回路は同じプリント回路基板２０に設けられるが、異なる回路又はユニットが、異なるが相互接続されたプリント回路基板に設けられてもよい。
【００７４】
バッテリ１０はバッテリ陽極及びバッテリ陰極を有し、聴覚器具２は、バッテリ１０、例えばバッテリ陽極及びバッテリ陰極を聴覚器具２のプリント回路基板２０に接続するための第１のバッテリ端子２８及び第２のバッテリ端子３０を備える。聴覚器具２はさらに、結合素子２４、２６をさらに備える。結合素子２４、２６はバッテリ端子２８、３０を介してバッテリ１０とフィルタ回路１２とを相互接続する。したがって、結合素子２４、２６は、バッテリの陽極及び陰極を第１のバッテリ端子２８及び第２のバッテリ端子３０に接続するための第１のバッテリ接点２４及び第２のバッテリ接点２６を備え得る。バッテリ端子２８、３０は典型的には、プリント回路基板２０に設けられる。バッテリ１０はバッテリ端子２８、３０を介してフィルタ回路１２に接続されている。
【００７５】
フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満の周波数でバッテリを電力管理回路に接続するように構成される。これにより、バッテリは、３００ｋＨｚ未満、例えば、３ｋＨｚ未満の周波数で、例えば、ＤＣ電流で電力を電力管理回路に供給するように構成される。
【００７６】
フィルタ回路はさらに、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数でバッテリと接地電位との間の結合を制御する。この結合により、バッテリが受信した電磁放射を再送出することを可能にできる。
【００７７】
図４は、本開示の第３の態様による別の例示的な聴覚器具２を概略的に示す。図３で使用されるのと同じ参照番号は、図４の同じ又は類似の特徴に使用される。
【００７８】
図４は、本開示の別の態様による聴覚器具２を示す。聴覚器具２は、無線通信用の無線通信ユニット４を備える。また、聴覚器具２は、バッテリ１０と、バッテリ１０と聴覚器具２の電力管理回路１４とを相互接続するフィルタ回路１２と、をさらに備える。無線通信ユニット４は、バッテリ１０と相互接続されている。フィルタ回路に接続されたバッテリは、ＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成される。バッテリはさらに、受信した電磁波を再送出することができる。
【００７９】
フィルタ回路１２は、キャパシタ１５及びインダクタ１７を含む複数の同調コンポーネント１８を備える。同調コンポーネント１８は、インダクタ１７がバッテリ端子２８と電力管理回路１４とを相互接続するように配置される。キャパシタ１５はインダクタ１７を、従ってバッテリ端子２８を接地１９に接続する。同調コンポーネント１８は、さらに、インダクタ１７がバッテリ端子３０と電力管理回路１４とを相互接続するようにさらに構成されている。キャパシタ１５は、インダクタ１７を接地１９に接続する。これはさまざまな方法で実施されてもよく、１つ又は複数のインダクタ１７は、バッテリ端子２８、３０と電力管理回路１４とを相互接続してもよい。
【００８０】
これにより、バッテリ端子２８、３０は、キャパシタ１５の容量性リアクタンスの大きさが比較的大きく、インダクタ１７の誘導性リアクタンスの大きさが比較的小さい低周波数では、電力管理回路１４に接続される。その一方、バッテリ端子２８、３０は、キャパシタ１５の容量性リアクタンスの大きさが比較的小さく、インダクタ１７の誘導性リアクタンスの大きさが比較的大きい高周波数の場合、インダクタ１７及びキャパシタ１５を介して接地１９から切り離される。
【００８１】
フィルタ回路１２はＬＣ回路であり、フィルタ回路の全インピーダンスは、回路理論に従って誘導性インピーダンスと容量性インピーダンスとの組み合わせによって与えられる。したがって、フィルタ回路１２の同調コンポーネント１５、１７の誘導性リアクタンス及び容量性リアクタンスの大きさを選択又は調整することによって、フィルタ回路は、３００ｋＨｚ未満、例えば３ｋＨｚ未満の周波数で、例えば、ＤＣ電流で電力を電力管理回路に供給するように構成され得る。
【００８２】
フィルタ回路１２の同調コンポーネント１５、１７の選択又は調整されたパラメータ値はさらに、ＲＦ周波数で、例えば３ＭＨｚを超える周波数、例えば３ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ、例えば３ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数でバッテリと接地電位との間の結合を制御するように構成できる。この結合により、バッテリが電磁放射を再送出することを可能にできる。
【００８３】
聴覚器具２は無給電アンテナ素子３８を備えることが見てとれる。無給電アンテナ素子３８は自由端部３７を有し、無給電アンテナ素子のうちの少なくとも一部は、バッテリの周りに少なくとも部分的にループを形成する。無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部３９は、バッテリに隣接して配置されている。無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部３９は、無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部３９とバッテリ１０との間の距離ｄ１がＲＦ波長の１／４０未満で配置される。バッテリに隣接して配置されている無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部３９は、無給電アンテナ素子３８の自由端部３７である。
【００８４】
無給電アンテナ素子３８は、自由端部を有する１／４ＲＦ波長の無給電アンテナ素子であってもよい。無給電アンテナ素子３８は、ループ形成無給電アンテナ素子であってもよく、全ＲＦ波長の長さ等を有することができる。無給電アンテナ素子３８は接地１９への単一の接続を有するか、又は無給電アンテナ素子はアンテナ同調スタブ３２を有していてもよく、そのために、無給電アンテナ素子３８は、無給電アンテナ素子同調コンポーネント４２を介して接地１９へのさらなる接続を有してもよい。
【００８５】
バッテリ１０に隣接している無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部３９は、無給電アンテナ素子の長さの１０％であってもよく、例えば無給電アンテナ素子の長さの少なくとも１０％、例えば無給電アンテナ素子の長さの１５％、例えば少なくとも１５％、例えば少なくとも２５％が、バッテリに隣接している。
【００８６】
図５は、本開示の第３の態様による別の例示的な聴覚器具２を概略的に示す。図３及び図４で使用されるのと同じ参照番号は、図５の同じ又は類似の特徴に使用される。
【００８７】
図５は、聴覚器具２を示す。聴覚器具２は、無線通信用の無線通信ユニット４を備える。聴覚器具２は、バッテリ１０と、バッテリ１０と聴覚器具２の電力管理回路１４とを相互接続するフィルタ回路１２とをさらに備える。無線通信ユニット４は、バッテリ１０と相互接続されている。フィルタ回路に接続されたバッテリは、ＲＦ波長を有する電磁波を送出及び受信するように構成される。バッテリはさらに、受信した電磁波を再送出することができる。
【００８８】
聴覚器具２は、第１の無給電アンテナ素子３８及び第２の無給電アンテナ素子４０を備える。図５では、第２の無給電アンテナ素子は浮遊無給電アンテナ素子であることが見てとれる。浮遊無給電アンテナ素子は、ＲＦ波長の半分の長さを有する。
【００８９】
バッテリ１０に隣接している無給電アンテナ素子３８、４０の少なくとも一部３９は、無給電アンテナ素子の長さの１０％であってもよく、例えば無給電アンテナ素子の長さの少なくとも１０％、例えば無給電アンテナ素子の長さの１５％、例えば少なくとも１５％、例えば少なくとも２５％が、バッテリに隣接している。第１の無給電アンテナ素子３８の少なくとも一部とバッテリ１０との間の距離ｄ１は、波長の１／４０未満であってもよく、第２の無給電アンテナ素子４０の少なくとも一部とバッテリ１０との間の距離ｄ２は、ＲＦ波長等の波長の１／４０未満であってもよい。
【００９０】
典型的な（従来技術の）聴覚器具２のブロック図が図６に示されている。聴覚器具２は、入ってくる音声を受信し、それを音声信号、すなわち第１の音声信号に変換するための第１のトランスデューサ、すなわち、マイクロホン３を備える。第１の音声信号は、第１の音声信号を第２の音声信号に処理する信号プロセッサ５に提供される。いくつかの実施形態では、信号プロセッサは、第１の音声信号を、聴覚器具のユーザの聴力損失を補う第２の音声信号に処理するように構成される。レシーバ又はスピーカ８は、第２の音声信号を出力音声信号、例えばユーザの聴覚障害を補うように変調された信号、例えば、ノイズ低減信号等に変換する信号プロセッサ５の出力に接続され、出力音声をスピーカ８に提供する。典型的には、レシーバ８はトランスデューサを備え、レシーバ８はスピーカ８と称してもよい。
【００９１】
したがって、聴覚器具の信号プロセッサ５は、増幅器、圧縮器及びノイズ除去システム等の素子を備える。聴覚器具又は補聴器はさらに、出力信号を最適化するためのフィルタ機能７、例えば、補正フィルタを有してもよい。補聴器は、電磁波の送出及び受信のためのアンテナ６と相互接続される、無線データ通信のための無線通信ユニット４をさらに備えることができる。無線機又はトランシーバ等の無線通信ユニット４は、外部装置、又は両耳用聴覚器具システム等における別の耳に配置された別の聴覚器具等の別の聴覚器具と通信するために聴覚器具の信号プロセッサ５及びアンテナ６に接続される。聴覚器具２は、電源１０、例えば、バッテリ１０をさらに備える。
【００９２】
聴覚器具は、ＢＴＥ型聴覚器具であってもよく、ＢＴＥ型モジュールとして提供されてもよく、聴覚器具は、ＩＴＥ型モジュールであってもよく、ＩＴＥ型モジュールとして提供されてもよい。或いは、聴覚器具の一部は、ＢＴＥ型モジュールに設けられてもよいが、レシーバ等の他の部分はＩＴＥ型モジュールに設けられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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