專利名稱：基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及言語治療領域，尤其涉及一種基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)及方法。
背景技術：
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)對于發(fā)聲障礙的治療主要體現(xiàn)一是針對發(fā)聲障礙的不同障礙分類型，針對性地提煉了不同言語促進治療方法，論述了每一種促進治療法的定義、適應癥、動作要領以及主要步驟，可以對癥選擇不同的促進治療法，操作性強，對于臨床具有較強的指導意義，達成促進和改善言語障礙患者的發(fā)聲功能的目的；二是利用現(xiàn)代化設備，籠統(tǒng)地、零散地將患者的言語聲與計算機形成簡單的的交互應答，促進言語發(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)動了患者的學習積極性，激發(fā)了患者的學習熱情。至目前，整合促進治療法和現(xiàn)代化設備針對發(fā)聲障礙的不同障礙類型、系統(tǒng)、全面提升發(fā)聲功能的康復系統(tǒng)及其康復方法尚未見有文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的上述缺陷，提出了一種基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)及方法。針對發(fā)聲障礙這一類言語嗓音障礙，本發(fā)明結合方法層面和現(xiàn)代技術層面，通過言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術，形成了基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的發(fā)聲障礙康復系統(tǒng)及方法。本發(fā)明康復方法使得癥狀、方法、形式三者實現(xiàn)有效的完美結合，促進患者言語發(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)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，包括實時測量單元，其用于實時測量用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)；主控單元，其與所述測量單元連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設置康復模式；實時視聽反饋單元，其與所述主控單元連接，用于實時顯示與反饋康復的信息與結果。其中，所述測量單元包括麥克風、電聲門圖儀。其中，所述主控單元中包括康復內(nèi)容存儲模塊，其用于存儲康復過程中使用的言語發(fā)聲促進技術的內(nèi)容；康復執(zhí)行模塊，其與所述康復內(nèi)容存儲模塊以及視聽反饋單元連接，用于設置康復模式與實時運行所述康復內(nèi)容；實時判別模塊，其與所述實時測量單元以及康復執(zhí)行模塊連接，用于實時判別用戶的發(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)聲實時視聽反饋和促進技術的康復方法，包括
步驟一所述實時測量單元實時測量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至所述主控單元的實時判別模塊；步驟二 所述實時判別模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，并將判別結果實時發(fā)送至所述康復執(zhí)行模塊；步驟三所述康復執(zhí)行模塊根據(jù)所述判別結果，設定康復模式，從所述康復內(nèi)容存儲模塊讀取言語發(fā)聲促進技術的內(nèi)容并執(zhí)行所述康復模式內(nèi)容，將執(zhí)行結果傳輸至所述實時視聽反饋單元；步驟四所述實時視聽反饋單元實時顯示所述執(zhí)行結果。本發(fā)明康復方法，還進一步包括
步驟五重復執(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)達到所述參考標準時終止。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)、言語聲強度數(shù)據(jù)。本發(fā)明康復方法，在所述步驟一之前，還進一步包括步驟Al :所述實時測量單元測量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至所述主控單元的實時判別模塊；步驟A2 :所述實時判別模塊根據(jù)用戶信息以及所述數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型；步驟A3 :所述實時判別模塊將所述用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至所述康復執(zhí)行模塊。本發(fā)明將實時反饋技術和視聽結合技術相結合，形成實時視聽反饋技術，對患者的康復過程與結果進實時動態(tài)監(jiān)控，對康復效果進行及時的評價，使患者能夠有目標、按步驟、循序漸進地完成康復流程，從而促進患者發(fā)聲功能的提升。


圖I為本發(fā)明基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)的構成圖。圖2為本發(fā)明康復方法的流程圖。圖3為本發(fā)明康復方法中言語聲基頻數(shù)據(jù)的測量圖。圖4為本發(fā)明康復方法中言語聲強度數(shù)據(jù)的測量圖。圖5為本發(fā)明康復方法中針對音調(diào)異常障礙時所顯示的圖像；其中，圖5(a)為成功時顯示的圖像，圖5(b)為失敗時顯示的圖像。圖6為本發(fā)明康復方法中針對響度異常障礙時所顯示的圖像；其中，圖6(a)為失敗時顯示的圖像，圖6(b)為成功時顯示的圖像。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步詳細的說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。如圖1-6所示，I-實時測量單元,2-主控單元,3-實時視聽反饋單元,21-康復內(nèi)容存儲模塊，22-康復執(zhí)行模塊，23-實時判別模塊。
本發(fā)明基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，包括實時測量單元I、主控單元2以及實時視聽反饋單元3，如圖I所示。測量單元I用于實時測量用戶的發(fā)聲的數(shù)據(jù)。主控單元2與實時測量單元I連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙，設置康復模式。實時視聽反饋單元3與主控單元2連接，用于實時顯示與反饋康復的信息與結果。其中，實時測量單元I包括麥克風與電聲門圖儀。其中，主控單元2中包括康復內(nèi)容存儲模塊21、康復執(zhí)行模塊22、實時判別模塊23。
康復內(nèi)容存儲模塊21用于存儲康復過程中使用的康復內(nèi)容，包括在康復過程中使用言語發(fā)聲促進技術的內(nèi)容，包含視頻、聲音、文字、圖像等信息?？祻蛨?zhí)行模塊22與康復內(nèi)容存儲模塊21以及視聽反饋單元3連接，用于設置康復模式與實時運行康復內(nèi)容。實時判別模塊23與實時測量單元I以及康復執(zhí)行模塊22連接，用于實時判別用戶的發(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、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、聲帶振動形態(tài)和聲門下壓等因素共同作用的結果。其中，音質(zhì)異常障礙主要表現(xiàn)為發(fā)聲時存在撕啞聲、粗糙聲和氣息聲，音質(zhì)的改變，一般由聲帶的功能性異?；蚱髻|(zhì)性病變引起。音調(diào)異常障礙與響度異常障礙均可能導致音質(zhì)異常障礙，并且音質(zhì)異常障礙的判別復雜。本發(fā)明優(yōu)選地對音調(diào)異常障礙與響度異常障礙進行判別與康復。本發(fā)明基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復方法，如圖2所示，包括步驟一實時測量單元I實時測量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至主控單元2的實時判別模塊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，是個體對聲音高低的主觀感覺。從解剖與生理學角度看，音調(diào)則對應于聲帶振動的頻率或速率。言語聲基頻數(shù)據(jù)包括基平均頻數(shù)據(jù)與基頻標準差數(shù)據(jù)。言語聲強度數(shù)據(jù)是指言語聲響度，其單位是dB。響度是強度的聽覺心理感知量，它是指在一定強度的聲波作用于人耳后，大腦對該聲音強度的主觀感受。解剖與生理學角度看，響度則對應于聲帶振動的幅度。步驟二 實時判別模塊23根據(jù)數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，并將判別結果實時發(fā)送至康復執(zhí)行模塊22。步驟三康復執(zhí)行模塊22根據(jù)判別結果，設定康復模式，從康復內(nèi)容存儲模塊21讀取并執(zhí)行康復模式內(nèi)容即言語發(fā)聲促進技術，將執(zhí)行結果傳輸至實時視聽反饋單元3。步驟四實時視聽反饋單元3實時顯示執(zhí)行結果。
本發(fā)明康復方法，進一步包括步驟五重復執(zhí)行步驟一至步驟四，直至用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)達到參考標準時終止。本發(fā)明中，“參考標準”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)聲實時視聽反饋和促進技術的康復方法，在上述步驟一之前，還進一步包括如下步驟步驟Al :實時測量單元I測量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至主控單元2的實時判別模塊23。步驟A2 :實時判別模塊23根據(jù)用戶信息以及數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型。步驟A3 :實時判別模塊23將用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至康復執(zhí)行模塊22。實施例I :發(fā)聲障礙類型的判別在實施本發(fā)明康復方法之前，先進行發(fā)聲障礙類型的判別。如圖3與圖4所示，用戶深吸氣后對實時測量單元I進行發(fā)音，實時測量單元I采集用戶在說話過程中的言語聲，實時測量單元I自動提取用戶的言語聲基頻數(shù)據(jù)(如圖3)、言語聲強度數(shù)據(jù)(如圖4)。實時測量單元I將測量得到的結果(例如，言語聲基頻數(shù)據(jù)、言語聲強度數(shù)據(jù))發(fā)送至主控單元2中的實時判別模塊23，實時判別模塊2根據(jù)用戶信息(例如，用戶的年齡、性別)自動比照同年齡、同性別的參考標準(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，以及通過言語聲強度數(shù)據(jù)判斷用戶是否存在響度異常障礙。實時判別單元23將判別障礙類型信息發(fā)送至康復執(zhí)行模塊22中。例如，某用戶性別為男，年齡12歲，實時測量單元I自動提取該用戶的平均言語基頻為128Hz,基頻標準差為25Hz,平均言語強度為58dB SPL(sound pressure level,聲壓級)，而12歲正常男孩平均目語基頻為210Hz、基頻標準在20_35Hz之間,平均目語強度在65-80dBSPL之間，因此，實時判別單元23會自動判定該用戶存在音調(diào)異常障礙、響度異常障礙。表I言語聲基頻標準表
權利要求
1.一種基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，其特征在于，包括 實時測量單元(I)，其用于實時測量用戶的言語發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)； 主控單元(2)，其與所述測量單元(I)連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設置康復模式；實時視聽反饋單元(3)，其與所述主控單元(2)連接，采用言語發(fā)聲實時視聽反饋技術用于實時顯示與反饋康復的信息與結果。
2.如權利要求I所述的基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，其特征在于，所述實時測量單元(I)包括麥克風、電聲門圖儀。
3.如權利要求I所述的基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元(2)中包括 康復內(nèi)容存儲模塊(21)，其用于存儲康復過程中使用的康復內(nèi)容言語發(fā)聲促進技術內(nèi)容； 康復執(zhí)行模塊(22)，其與所述康復內(nèi)容存儲模塊(21)以及實時視聽反饋單元(3)連接，用于設置康復模式與實時運行所述康復內(nèi)容； 實時判別模塊(23)，其與所述實時測量單元(I)以及康復執(zhí)行模塊(22)連接，用于實時判別用戶的發(fā)聲情況。
4.一種基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復方法，其特征在于，包括 步驟一所述實時測量單元(I)實時測量用戶的言語發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至所述主控單元(2)的實時判別模塊(23)； 步驟二 所述實時判別模塊(23)根據(jù)所述數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，并將判別結果實時發(fā)送至所述康復執(zhí)行模塊(22)； 步驟三所述康復執(zhí)行模塊(22)根據(jù)所述判別結果，設定康復模式，從所述康復內(nèi)容存儲模塊(21)讀取并執(zhí)行所述康復模式中言語發(fā)聲促進技術的內(nèi)容，將執(zhí)行結果傳輸至所述視聽反饋單元(3)； 步驟四所述實時視聽反饋單元(3)實時顯示所述執(zhí)行結果。
5.如權利要求4所述的康復方法，其特征在于，進一步包括 步驟五重復執(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)達到所述參考標準時終止。
6.如權利要求4所述的康復方法，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)、言語聲強度數(shù)據(jù)。
7.如權利要求4所述的康復方法，其特征在于，在所述步驟一之前，進一步包括如下步驟 步驟Al :所述實時測量單元(I)測量用戶的發(fā)聲情況，將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至所述主控單元(2)的實時判別模塊(23)； 步驟A2 :所述實時判別模塊(23)根據(jù)用戶信息以及所述數(shù)據(jù)與參考標準進行判別，判斷用戶的發(fā)聲障礙類型； 步驟A3 :所述實時判別模塊(23)將所述用戶信息與障礙類型信息發(fā)送至所述康復執(zhí)行模塊(22)。
8.如權利要求7所述的康復方法，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)聲實時視聽反饋和促進技術的康復系統(tǒng)，包括實時測量單元，其用于實時測量用戶的發(fā)聲情況的數(shù)據(jù)；主控單元，其與實時測量單元連接，用于判別用戶發(fā)聲障礙與設置康復模式；實時視聽反饋單元，其與主控單元連接，用于實時顯示與反饋康復的信息與結果。本發(fā)明結合方法層面和現(xiàn)代技術層面，形成了言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術，公開了基于言語發(fā)聲實時視聽反饋和促進技術的康復方法。
文檔編號A61F5/00GK102920435SQ201210409000
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權日2012年10月23日
發(fā)明者盧紅云, 黃昭鳴 申請人: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