專利名稱：基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及言語治療領(lǐng)域，尤其涉及一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
發(fā)聲障礙是指人在發(fā)聲中存在的響度、音調(diào)、音質(zhì)等方面的異常，發(fā)聲障礙是言語障礙的重要組成部分，主要表現(xiàn)為音調(diào)異常障礙、響度異常障礙以及音質(zhì)異常障礙。目前，國內(nèi)對(duì)于發(fā)聲障礙的治療主要體現(xiàn)一是針對(duì)發(fā)聲障礙的不同障礙分類型，針對(duì)性地提煉了不同言語促進(jìn)治療方法，論述了每一種促進(jìn)治療法的定義、適應(yīng)癥、動(dòng)作要領(lǐng)以及主要步驟，可以對(duì)癥選擇不同的促進(jìn)治療法，操作性強(qiáng)，對(duì)于臨床具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義，達(dá)成促進(jìn)和改善言語障礙患者的發(fā)聲功能的目的；二是利用現(xiàn)代化設(shè)備，籠統(tǒng)地、零散地將患者的言語聲與計(jì)算機(jī)形成簡(jiǎn)單的的交互應(yīng)答，促進(jìn)言語發(fā)聲功能某方面的局部提升，體現(xiàn)了圖文·并茂、聲像并舉，調(diào)動(dòng)了患者的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了患者的學(xué)習(xí)熱情。至目前，整合促進(jìn)治療法和現(xiàn)代化設(shè)備針對(duì)發(fā)聲障礙的不同障礙類型、系統(tǒng)、全面提升發(fā)聲功能的康復(fù)系統(tǒng)及其康復(fù)方法尚未見有文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)及方法。針對(duì)發(fā)聲障礙這一類言語嗓音障礙，本發(fā)明結(jié)合方法層面和現(xiàn)代技術(shù)層面，通過言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)，形成了基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的發(fā)聲障礙康復(fù)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明康復(fù)方法使得癥狀、方法、形式三者實(shí)現(xiàn)有效的完美結(jié)合，促進(jìn)患者言語發(fā)聲功能地最大效率地提升。本發(fā)明提出了一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)測(cè)量單元，其用于實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)；主控單元，其與所述測(cè)量單元連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設(shè)置康復(fù)模式；實(shí)時(shí)視聽反饋單元，其與所述主控單元連接，用于實(shí)時(shí)顯示與反饋康復(fù)的信息與結(jié)果。其中，所述測(cè)量單元包括麥克風(fēng)、電聲門圖儀。其中，所述主控單元中包括康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)康復(fù)過程中使用的言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容；康復(fù)執(zhí)行模塊，其與所述康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊以及視聽反饋單元連接，用于設(shè)置康復(fù)模式與實(shí)時(shí)運(yùn)行所述康復(fù)內(nèi)容；實(shí)時(shí)判別模塊，其與所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元以及康復(fù)執(zhí)行模塊連接，用于實(shí)時(shí)判別用戶的發(fā)聲情況。本發(fā)明中，所述發(fā)聲障礙類型包括音調(diào)異常障礙、響度異常障礙。本發(fā)明還提出了一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)方法，包括
步驟一所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述主控單元的實(shí)時(shí)判別模塊；步驟二 所述實(shí)時(shí)判別模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，并將判別結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述康復(fù)執(zhí)行模塊；步驟三所述康復(fù)執(zhí)行模塊根據(jù)所述判別結(jié)果，設(shè)定康復(fù)模式，從所述康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊讀取言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容并執(zhí)行所述康復(fù)模式內(nèi)容，將執(zhí)行結(jié)果傳輸至所述實(shí)時(shí)視聽反饋單元；步驟四所述實(shí)時(shí)視聽反饋單元實(shí)時(shí)顯示所述執(zhí)行結(jié)果。本發(fā)明康復(fù)方法，還進(jìn)一步包括
步驟五重復(fù)執(zhí)行所述步驟一至步驟四，直至用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)達(dá)到所述參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)終止。其中，所述步驟一中，所述發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)包括言語聲基頻數(shù)據(jù)、言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)。本發(fā)明康復(fù)方法，在所述步驟一之前，還進(jìn)一步包括步驟Al :所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元測(cè)量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述主控單元的實(shí)時(shí)判別模塊；步驟A2 :所述實(shí)時(shí)判別模塊根據(jù)用戶信息以及所述數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型；步驟A3 :所述實(shí)時(shí)判別模塊將所述用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至所述康復(fù)執(zhí)行模塊。本發(fā)明將實(shí)時(shí)反饋技術(shù)和視聽結(jié)合技術(shù)相結(jié)合，形成實(shí)時(shí)視聽反饋技術(shù)，對(duì)患者的康復(fù)過程與結(jié)果進(jìn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)康復(fù)效果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)，使患者能夠有目標(biāo)、按步驟、循序漸進(jìn)地完成康復(fù)流程，從而促進(jìn)患者發(fā)聲功能的提升。


圖I為本發(fā)明基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖2為本發(fā)明康復(fù)方法的流程圖。圖3為本發(fā)明康復(fù)方法中言語聲基頻數(shù)據(jù)的測(cè)量圖。圖4為本發(fā)明康復(fù)方法中言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的測(cè)量圖。圖5為本發(fā)明康復(fù)方法中針對(duì)音調(diào)異常障礙時(shí)所顯示的圖像；其中，圖5(a)為成功時(shí)顯示的圖像，圖5(b)為失敗時(shí)顯示的圖像。圖6為本發(fā)明康復(fù)方法中針對(duì)響度異常障礙時(shí)所顯示的圖像；其中，圖6(a)為失敗時(shí)顯示的圖像，圖6(b)為成功時(shí)顯示的圖像。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1-6所示，I-實(shí)時(shí)測(cè)量單元,2-主控單元,3-實(shí)時(shí)視聽反饋單元,21-康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊，22-康復(fù)執(zhí)行模塊，23-實(shí)時(shí)判別模塊。
本發(fā)明基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)測(cè)量單元I、主控單元2以及實(shí)時(shí)視聽反饋單元3，如圖I所示。測(cè)量單元I用于實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的發(fā)聲的數(shù)據(jù)。主控單元2與實(shí)時(shí)測(cè)量單元I連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙，設(shè)置康復(fù)模式。實(shí)時(shí)視聽反饋單元3與主控單元2連接，用于實(shí)時(shí)顯示與反饋康復(fù)的信息與結(jié)果。其中，實(shí)時(shí)測(cè)量單元I包括麥克風(fēng)與電聲門圖儀。其中，主控單元2中包括康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊21、康復(fù)執(zhí)行模塊22、實(shí)時(shí)判別模塊23。
康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊21用于存儲(chǔ)康復(fù)過程中使用的康復(fù)內(nèi)容，包括在康復(fù)過程中使用言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容，包含視頻、聲音、文字、圖像等信息。康復(fù)執(zhí)行模塊22與康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊21以及視聽反饋單元3連接，用于設(shè)置康復(fù)模式與實(shí)時(shí)運(yùn)行康復(fù)內(nèi)容。實(shí)時(shí)判別模塊23與實(shí)時(shí)測(cè)量單元I以及康復(fù)執(zhí)行模塊22連接，用于實(shí)時(shí)判別用戶的發(fā)聲情況。發(fā)聲障礙是指人在發(fā)聲中存在的響度、音調(diào)、音質(zhì)等方面的異常。發(fā)聲障礙的類型包括音調(diào)異常障礙、響度異常障礙以及音質(zhì)異常障礙。其中，音調(diào)異常障礙主要包括音調(diào)過高、音調(diào)過低、音調(diào)單一和音調(diào)變化過大等癥狀，主要受聲帶的長(zhǎng)度、質(zhì)量、張力和聲門下壓等因素的影響。其中，響度異常障礙主要包括響度過強(qiáng)、響度過弱、響度單一和響度變化過大等癥狀，是發(fā)聲氣流量、聲帶阻力、聲帶振動(dòng)形態(tài)和聲門下壓等因素共同作用的結(jié)果。其中，音質(zhì)異常障礙主要表現(xiàn)為發(fā)聲時(shí)存在撕?jiǎn)÷暋⒋植诼暫蜌庀⒙暎糍|(zhì)的改變，一般由聲帶的功能性異常或器質(zhì)性病變引起。音調(diào)異常障礙與響度異常障礙均可能導(dǎo)致音質(zhì)異常障礙，并且音質(zhì)異常障礙的判別復(fù)雜。本發(fā)明優(yōu)選地對(duì)音調(diào)異常障礙與響度異常障礙進(jìn)行判別與康復(fù)。本發(fā)明基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)方法，如圖2所示，包括步驟一實(shí)時(shí)測(cè)量單元I實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至主控單元2的實(shí)時(shí)判別模塊23。發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)包括言語聲基頻數(shù)據(jù)、言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)。言語聲基頻數(shù)據(jù)為言語聲的頻率，即指聲帶每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)，其單位是赫茲(Hz)。音調(diào)是基頻的聽覺心理感知量，是個(gè)體對(duì)聲音高低的主觀感覺。從解剖與生理學(xué)角度看，音調(diào)則對(duì)應(yīng)于聲帶振動(dòng)的頻率或速率。言語聲基頻數(shù)據(jù)包括基平均頻數(shù)據(jù)與基頻標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)。言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)是指言語聲響度，其單位是dB。響度是強(qiáng)度的聽覺心理感知量，它是指在一定強(qiáng)度的聲波作用于人耳后，大腦對(duì)該聲音強(qiáng)度的主觀感受。解剖與生理學(xué)角度看，響度則對(duì)應(yīng)于聲帶振動(dòng)的幅度。步驟二 實(shí)時(shí)判別模塊23根據(jù)數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，并將判別結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至康復(fù)執(zhí)行模塊22。步驟三康復(fù)執(zhí)行模塊22根據(jù)判別結(jié)果，設(shè)定康復(fù)模式，從康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊21讀取并執(zhí)行康復(fù)模式內(nèi)容即言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)，將執(zhí)行結(jié)果傳輸至實(shí)時(shí)視聽反饋單元3。步驟四實(shí)時(shí)視聽反饋單元3實(shí)時(shí)顯示執(zhí)行結(jié)果。
本發(fā)明康復(fù)方法，進(jìn)一步包括步驟五重復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟四，直至用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)達(dá)到參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)終止。本發(fā)明中，“參考標(biāo)準(zhǔn)”是指同年齡、同性別的發(fā)聲情況數(shù)據(jù)的參考值，例如表I、表2。本發(fā)明基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)方法，在上述步驟一之前，還進(jìn)一步包括如下步驟步驟Al :實(shí)時(shí)測(cè)量單元I測(cè)量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至主控單元2的實(shí)時(shí)判別模塊23。步驟A2 :實(shí)時(shí)判別模塊23根據(jù)用戶信息以及數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型。步驟A3 :實(shí)時(shí)判別模塊23將用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至康復(fù)執(zhí)行模塊22。實(shí)施例I :發(fā)聲障礙類型的判別在實(shí)施本發(fā)明康復(fù)方法之前，先進(jìn)行發(fā)聲障礙類型的判別。如圖3與圖4所示，用戶深吸氣后對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量單元I進(jìn)行發(fā)音，實(shí)時(shí)測(cè)量單元I采集用戶在說話過程中的言語聲，實(shí)時(shí)測(cè)量單元I自動(dòng)提取用戶的言語聲基頻數(shù)據(jù)(如圖3)、言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)(如圖4)。實(shí)時(shí)測(cè)量單元I將測(cè)量得到的結(jié)果(例如，言語聲基頻數(shù)據(jù)、言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù))發(fā)送至主控單元2中的實(shí)時(shí)判別模塊23，實(shí)時(shí)判別模塊2根據(jù)用戶信息(例如，用戶的年齡、性別)自動(dòng)比照同年齡、同性別的參考標(biāo)準(zhǔn)(如表I所示)，通過言語聲基頻數(shù)據(jù)判定用戶是否存在音調(diào)異常障礙，以及通過言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)判斷用戶是否存在響度異常障礙。實(shí)時(shí)判別單元23將判別障礙類型信息發(fā)送至康復(fù)執(zhí)行模塊22中。例如，某用戶性別為男，年齡12歲，實(shí)時(shí)測(cè)量單元I自動(dòng)提取該用戶的平均言語基頻為128Hz,基頻標(biāo)準(zhǔn)差為25Hz,平均言語強(qiáng)度為58dB SPL(sound pressure level,聲壓級(jí))，而12歲正常男孩平均目語基頻為210Hz、基頻標(biāo)準(zhǔn)在20_35Hz之間,平均目語強(qiáng)度在65-80dBSPL之間，因此，實(shí)時(shí)判別單元23會(huì)自動(dòng)判定該用戶存在音調(diào)異常障礙、響度異常障礙。表I言語聲基頻標(biāo)準(zhǔn)表
權(quán)利要求
1.一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，包括 實(shí)時(shí)測(cè)量單元(I)，其用于實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的言語發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)； 主控單元(2)，其與所述測(cè)量單元(I)連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設(shè)置康復(fù)模式；實(shí)時(shí)視聽反饋單元(3)，其與所述主控單元(2)連接，采用言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋技術(shù)用于實(shí)時(shí)顯示與反饋康復(fù)的信息與結(jié)果。
2.如權(quán)利要求I所述的基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元(I)包括麥克風(fēng)、電聲門圖儀。
3.如權(quán)利要求I所述的基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元(2)中包括 康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊(21)，其用于存儲(chǔ)康復(fù)過程中使用的康復(fù)內(nèi)容言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)內(nèi)容； 康復(fù)執(zhí)行模塊(22)，其與所述康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊(21)以及實(shí)時(shí)視聽反饋單元(3)連接，用于設(shè)置康復(fù)模式與實(shí)時(shí)運(yùn)行所述康復(fù)內(nèi)容； 實(shí)時(shí)判別模塊(23)，其與所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元(I)以及康復(fù)執(zhí)行模塊(22)連接，用于實(shí)時(shí)判別用戶的發(fā)聲情況。
4.一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)方法，其特征在于，包括 步驟一所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元(I)實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的言語發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述主控單元(2)的實(shí)時(shí)判別模塊(23)； 步驟二 所述實(shí)時(shí)判別模塊(23)根據(jù)所述數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，并將判別結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述康復(fù)執(zhí)行模塊(22)； 步驟三所述康復(fù)執(zhí)行模塊(22)根據(jù)所述判別結(jié)果，設(shè)定康復(fù)模式，從所述康復(fù)內(nèi)容存儲(chǔ)模塊(21)讀取并執(zhí)行所述康復(fù)模式中言語發(fā)聲促進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容，將執(zhí)行結(jié)果傳輸至所述視聽反饋單元(3)； 步驟四所述實(shí)時(shí)視聽反饋單元(3)實(shí)時(shí)顯示所述執(zhí)行結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述的康復(fù)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 步驟五重復(fù)執(zhí)行所述步驟一至步驟四，直至用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)達(dá)到所述參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)終止。
6.如權(quán)利要求4所述的康復(fù)方法，其特征在于，所述步驟一中，所述發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)包括言語聲基頻數(shù)據(jù)、言語聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求4所述的康復(fù)方法，其特征在于，在所述步驟一之前，進(jìn)一步包括如下步驟 步驟Al :所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元(I)測(cè)量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述主控單元(2)的實(shí)時(shí)判別模塊(23)； 步驟A2 :所述實(shí)時(shí)判別模塊(23)根據(jù)用戶信息以及所述數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型； 步驟A3 :所述實(shí)時(shí)判別模塊(23)將所述用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至所述康復(fù)執(zhí)行模塊(22)。
8.如權(quán)利要求7所述的康復(fù)方法，其特征在于，所述發(fā)聲障礙類型包括音調(diào)異常障礙、響度異常障礙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)測(cè)量單元，其用于實(shí)時(shí)測(cè)量用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)；主控單元，其與實(shí)時(shí)測(cè)量單元連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設(shè)置康復(fù)模式；實(shí)時(shí)視聽反饋單元，其與主控單元連接，用于實(shí)時(shí)顯示與反饋康復(fù)的信息與結(jié)果。本發(fā)明結(jié)合方法層面和現(xiàn)代技術(shù)層面，形成了言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)，公開了基于言語發(fā)聲實(shí)時(shí)視聽反饋和促進(jìn)技術(shù)的康復(fù)方法。
文檔編號(hào)A61F5/00GK102920435SQ201210409000
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者盧紅云, 黃昭鳴 申請(qǐng)人:泰億格電子(上海)有限公司, 上海市閘北區(qū)民辦小小虎幼稚園