本申請(qǐng)涉及一種為聾人提供外界有意義聲音提示的辨聲輔助裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于聾人而言，獲取某些特定聲音的提示是重要的。例如，車?yán)然蛲话l(fā)異響的聲音可能包含危險(xiǎn)信號(hào)。因此，將聲音解讀并通過振動(dòng)或視頻信號(hào)給予聾人恰當(dāng)?shù)奶崾緦?duì)聾人是有益的。

現(xiàn)有技術(shù)中的一種辨聲輔助裝置采集、過濾并且放大外界聲音信號(hào)，然后輸出振動(dòng)提示。另一種辨聲輔助裝置利用單片機(jī)判斷汽車鳴笛方向，通過不同的振動(dòng)頻率和次數(shù)提示不同的鳴笛車輛方向。還有一種辨聲輔助裝置將外界聲音轉(zhuǎn)換為振動(dòng)信號(hào)和光學(xué)信號(hào)，這兩種信號(hào)的強(qiáng)度和基頻與聲音信號(hào)對(duì)應(yīng)，使得聾人能夠初步區(qū)分不同的聲音。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有一種組合在車輛中的聾人駕駛員用聲音輔助裝置，其包括安裝在車輛不同部位的多個(gè)聲音傳感器以及安裝在車輛內(nèi)的可由駕駛員感知的振動(dòng)元件和顯示器，使得聾人駕駛員能夠感知汽車本身以及車外的聲音。

在上面的各種現(xiàn)有技術(shù)中，都是將外界聲音轉(zhuǎn)換成振動(dòng)/光學(xué)信號(hào)以對(duì)聾人提供幫助。然而，并非全部外界聲音對(duì)于聾人而言都是有意義的，而現(xiàn)有的辨聲輔助裝置會(huì)對(duì)所有達(dá)到一定量值的聲音做出響應(yīng)而發(fā)出振動(dòng)或閃光，由此辨聲輔助裝置的頻繁操作使得聾人感到疲倦。

此外，現(xiàn)有的辨聲輔助裝置只能反映外界聲音的很少量的屬性，聲音識(shí)別能力弱。并且，輸出提示也較為簡(jiǎn)單，聲音的頻率和幅值包含的信息量太小。此外，輸出提示并不直觀，聾人需要反復(fù)練習(xí)才能熟練使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)旨在改進(jìn)辨聲輔助裝置的性能，以解決現(xiàn)有技術(shù)的辨聲輔助裝置存在的上述問題中的一個(gè)或一些。

為此，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種辨聲輔助裝置，其包括處理單元；以及分別與處理單元連接的聲音采集單元、存儲(chǔ)單元和提示輸出單元；其中，所述存儲(chǔ)單元中包含聲音模板庫，所述聲音模板庫中包含定義了對(duì)于聾人使用者而言有意義的聲音屬性的聲音模板；所述處理單元包含用于將聲音采集單元采集的外界聲音信號(hào)與所述聲音模板庫中的聲音模板相匹配的匹配模塊；并且所述提示輸出單元包括用于輸出與所述聲音模板庫中的聲音模板相對(duì)應(yīng)的輸出提示信號(hào)的振動(dòng)元件和視頻信號(hào)發(fā)生元件。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述辨聲輔助裝置為可穿戴型的，具有適合于佩戴在易被聾人使用者覺察的身體部位上的結(jié)構(gòu)，并且，所述處理單元、聲音采集單元、存儲(chǔ)單元和提示輸出單元集成為一個(gè)裝置本體。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述辨聲輔助裝置為腕表式的，并且還包括連接于所述裝置本體的適合佩戴于聾人使用者腕部的系帶。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述聲音采集單元包含多個(gè)麥克風(fēng)組成的陣列，所述處理單元中包括利用麥克風(fēng)陣列的信號(hào)判斷外界聲音方向的聲音方向判斷模塊。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述提示輸出單元還包括設(shè)置在所述裝置本體的前表面上的用于指示外界聲音方向的方向指示塊。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述提示輸出單元還包括設(shè)置在所述裝置本體的前表面上的用于顯示輸出文字和/或圖形的顯示屏。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述處理單元包括識(shí)別環(huán)境聲音和人語言的聲音識(shí)別模塊。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述聲音模板包括下述模板中的至少一個(gè)：車輛鳴笛模板，人名模板，異響模板。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述辨聲輔助裝置為適于專門針對(duì)個(gè)體聾人使用者定制且調(diào)節(jié)的個(gè)體化裝置。

根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，所述辨聲輔助裝置為聾人駕駛員用可穿戴型辨聲輔助裝置，所述處理單元中包括區(qū)分車輛本身運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的聲音與車輛外界的聲音的模塊。

根據(jù)本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置，只在外界存在對(duì)于使用者而言有意義的聲音時(shí)輸出指示信號(hào)。因此，裝置不會(huì)頻繁地?zé)o意義地啟動(dòng)，使用者不易 疲勞。

此外，本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置容易使用。聾人能夠簡(jiǎn)單、直觀地感知輸出提示信號(hào)，而無需為使用這種裝置而反復(fù)練習(xí)。

此外，本申請(qǐng)可以為使用者提供各式各樣的有用的輸出提示，并且可以針對(duì)個(gè)體使用者專門定制。

因此，本申請(qǐng)為聾人使用者提供了非常實(shí)用且綜合性能極大地提高了的辨聲輔助裝置。

附圖說明

通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。

圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的聾人用辨聲輔助裝置的組成結(jié)構(gòu)的框圖；

圖2是根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式的辨聲輔助裝置的正視圖；

圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的另一種可行實(shí)施方式的辨聲輔助裝置的正視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖描述本申請(qǐng)的一些可行實(shí)施方式。

圖1中展示了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面的聾人用辨聲輔助裝置的基本組成。所述辨聲輔助裝置主要包括處理單元1和分別與其連接的聲音采集單元2、存儲(chǔ)單元3、提示輸出單元4。

聲音采集單元2用來接收外界聲音，并將外界聲音信號(hào)(例如A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的形式)傳送給處理單元1。

聲音采集單元2包含一個(gè)麥克風(fēng)或由多個(gè)麥克風(fēng)組成的陣列。

處理單元1包含聲音識(shí)別/處理MCU，其能夠識(shí)別來自聲音采集單元2的聲音信號(hào)，并且處理和分析聲音信號(hào)，以確定聲音信號(hào)的屬性。MCU中包含聲音識(shí)別模塊，其識(shí)別的聲音信號(hào)既包括人語言，也包括環(huán)境聲音。當(dāng)聲音采集單元2采用麥克風(fēng)陣列時(shí)，處理單元1的聲音識(shí)別/處理MCU包括聲音方向判斷模塊，以便利用麥克風(fēng)陣列的信號(hào)判斷外界聲音的方向。

存儲(chǔ)單元3中包含預(yù)定聲音模板庫，其中存儲(chǔ)著諸如鳴笛、人名、異響等對(duì)于使用者而言有意義的聲音模板。

MCU具有將聲音采集單元2采集的外界聲音信號(hào)的屬性與所述聲音模 板庫中的聲音模板相匹配的匹配模塊，并且在通過匹配模塊判斷出輸入的外界聲音信號(hào)(例如車輛鳴笛、人名、異響等)的屬性與存儲(chǔ)單元3中存儲(chǔ)的某個(gè)或某些預(yù)定聲音模板匹配時(shí)，即確定該外界聲音信號(hào)對(duì)于辨聲輔助裝置的使用者而言是有意義的。換言之，需要基于該外界聲音給予使用者相關(guān)的提示。例如，在判斷出車輛鳴笛聲音時(shí)，說明使用者可能處在擋住車輛行進(jìn)路徑的位置上；在判斷出使用者名字的聲音時(shí)，說明有人正試圖呼喚使用者；在判斷出有異響(例如爆炸聲)，說明使用者附近可能有危險(xiǎn)事件發(fā)生。在這些情況下，MCU向提示輸出單元4發(fā)出指令，以便輸出使用者可感知的指示信號(hào)。

提示輸出單元4包括振動(dòng)元件和視頻信號(hào)發(fā)生元件。視頻信號(hào)發(fā)生元件包括閃爍發(fā)光元件和/或顯示屏等。

提示輸出單元4的輸出提示信號(hào)的頻率和/或強(qiáng)度并不是與外界聲音的頻率和/或音量關(guān)聯(lián)，而是與存儲(chǔ)單元3中存儲(chǔ)的每個(gè)聲音模板相對(duì)應(yīng)。例如，存儲(chǔ)單元3中存儲(chǔ)的人名聲音模板對(duì)應(yīng)于提示輸出單元4反復(fù)振動(dòng)(和/或閃光)三遍，存儲(chǔ)單元3中存儲(chǔ)的緊急狀況(車輛鳴笛、異響等)聲音模板對(duì)應(yīng)于提示輸出單元4的持續(xù)振動(dòng)(和/或閃光)。

此外，提示輸出單元4的輸出信號(hào)的頻率/強(qiáng)度可以是漸增的，以便給予使用者逐漸加大的提示。

本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置優(yōu)選構(gòu)造為集成式裝置，即聲音采集單元2、處理單元1、存儲(chǔ)單元3、提示輸出單元4集成為一體。

此外，本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置優(yōu)選構(gòu)造為可穿戴型的，例如腕表式的，當(dāng)然，也可以構(gòu)造為適于佩戴在使用者頸部、腰部等易被使用者覺察的部位。

圖2、3中展示了本申請(qǐng)的腕表式辨聲輔助裝置的可行例子，其中，辨聲輔助裝置包括裝置本體5和連接于裝置本體5的適合佩戴于使用者腕部的系帶6。裝置本體5集成了所述聲音采集單元2、處理單元1、存儲(chǔ)單元3、提示輸出單元4。

裝置本體5包括用于對(duì)辨聲輔助裝置進(jìn)行設(shè)置的設(shè)置鈕7。在圖2中，兩個(gè)設(shè)置鈕7布置在大致圓形裝置本體5的圓周上；在圖3中，四個(gè)設(shè)置鈕7布置在大致矩形裝置本體5的前表面上。

提示輸出單元4包括置于裝置本體5內(nèi)部的振動(dòng)元件(例如壓電陶瓷 振動(dòng)元件)和設(shè)置在裝置本體5的前表面上的顯示屏8。顯示屏8可輸出閃光和/或圖形和/或文字等。

根據(jù)一種可行實(shí)施方式，處理單元1的聲音識(shí)別/處理MCU的聲音識(shí)別模塊能夠通過語言識(shí)別判斷出有人呼喚使用者的名字，并且在這種情況下，將呼喚者隨后的話語以簡(jiǎn)潔文字的形式顯示在顯示屏8上。

此外，裝置本體5優(yōu)選包括用于指示外界聲音方向的一個(gè)或多個(gè)方向指示塊9。例如，如圖2和3所示，多個(gè)方向指示塊9在裝置本體5的前表面上圍繞顯示屏8布置，每個(gè)方向指示塊9通過發(fā)光(持續(xù)發(fā)光或閃光)和/或顏色變化而指示外界聲音方向，例如前、后、左、右正向方向，以及位于這些正向方向之間的方向。

在顯示屏8能夠輸出文字(和/或圖形)的實(shí)施方式中，處理單元1根據(jù)判斷出的有意義外界聲音的類型控制顯示屏8輸出相應(yīng)的提示文字(和/或圖形)，例如“(后方)有車輛鳴笛”，“(左面)有人喊您”，“注意(右前方)異響”等等。在此情況下，可以在顯示屏8上顯示外界聲音的方向，而方向指示塊9可以省略。

這樣，當(dāng)使用者感覺到裝置振動(dòng)時(shí)，可以馬上抬起手腕來看顯示屏8的提示，即可獲知可能對(duì)其有用的信息。

本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置可以構(gòu)造為個(gè)體化裝置，即針對(duì)其使用者專門定制，以使得辨聲輔助裝置專用于、且特別適合于該使用者的個(gè)體狀況、所處特定環(huán)境等。下面介紹一些個(gè)體化的例子。

根據(jù)一種可行實(shí)施方式，辨聲輔助裝置的輸出信號(hào)的強(qiáng)度可以根據(jù)使用者個(gè)體的身體感知水平專門定制或調(diào)節(jié)，以使得使用者最舒適地感知辨聲輔助裝置的輸出提示信號(hào)，不至于錯(cuò)失提示信號(hào)，也不至于被提示信號(hào)驚擾或感到不適。

根據(jù)一種可行實(shí)施方式，可以在存儲(chǔ)單元3的預(yù)定聲音模板庫中設(shè)置與使用者名字相關(guān)的聲音模板，當(dāng)檢測(cè)到有人呼喚使用者的名字時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出提示信號(hào)。這一點(diǎn)對(duì)于使用者是非常有益的。例如，當(dāng)呼喊某個(gè)聾人時(shí)，希望只有這個(gè)聾人得到提示，而其它聾人不被給予提示。為此，可以將個(gè)體聾人的名字作為其專用辨聲輔助裝置的語言辨識(shí)啟動(dòng)條件。

根據(jù)一種可行實(shí)施方式，辨聲輔助裝置能夠?yàn)椴煌膫€(gè)體所處的環(huán)境專門定制。例如，對(duì)于生活在車輛繁多區(qū)域的聾人，車?yán)嚷曇舴浅Ｖ匾? 而對(duì)于生活在幾乎沒有車輛經(jīng)過的區(qū)域的聾人，車?yán)嚷曇舨惶匾渌曇?，例如代表危險(xiǎn)狀況的狗叫，卻變得更為重要。因此，可以針對(duì)使用者所居住或經(jīng)常出現(xiàn)的地點(diǎn)的環(huán)境中存在的需要提示的外界聲音對(duì)辨聲輔助裝置專門設(shè)置或?yàn)榇硕{(diào)節(jié)(例如通過設(shè)置鈕7)。

根據(jù)本申請(qǐng)的原理，其它個(gè)體化定制或調(diào)節(jié)的措施也可以構(gòu)想出來。

本申請(qǐng)的可穿戴型辨聲輔助裝置可以構(gòu)造為聾人駕駛員用辨聲輔助裝置，其中，處理單元1的聲音識(shí)別/處理MCU包括區(qū)分所駕駛車輛本身運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的聲音(例如發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪、剎車聲響等)與車輛外界的聲音(尤其是其它車輛的鳴笛聲音)的模塊，以便給予聾人駕駛員關(guān)于外界有意義聲音的提示。

本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置能夠?yàn)槊@人提供顯著改進(jìn)的幫助。這種辨聲輔助裝置只在外界存在對(duì)于使用者而言有意義的聲音時(shí)輸出指示信號(hào)(例如振動(dòng))。因此，裝置每次輸出指示信號(hào)(例如振動(dòng))都是需要引起使用者注意時(shí)的信號(hào)。在外界不存在有意義聲音時(shí)，裝置不輸出指示信號(hào)。這樣，裝置不會(huì)頻繁地?zé)o意義地啟動(dòng)輸出，使得使用者不易疲勞。

此外，本申請(qǐng)的辨聲輔助裝置容易使用。聾人只需要簡(jiǎn)單、直觀地感知振動(dòng)/閃光信號(hào)/文字/圖形就能判斷出外界聲音的意義，而無需為使用這種裝置而反復(fù)練習(xí)。

此外，本申請(qǐng)擴(kuò)展了辨聲輔助裝置的用途。目前聲音識(shí)別技術(shù)(包括語言識(shí)別技術(shù))已經(jīng)非常成熟，因此，外界聲音(包括語音)可以高精度地識(shí)別，從而為使用者提供各式各樣的有用的輸出提示。

此外，本申請(qǐng)通過改變聲音識(shí)別算法，可以針對(duì)個(gè)體專門定制辨聲輔助裝置。

總之，本申請(qǐng)?zhí)峁┝藢?duì)于聾人而言非常實(shí)用的辨聲輔助裝置。

雖然這里參考具體的實(shí)施方式描述了本申請(qǐng)，但是本申請(qǐng)的范圍并不局限于所示的細(xì)節(jié)。在不偏離本申請(qǐng)的基本原理的情況下，可針對(duì)這些細(xì)節(jié)做出各種修改。