本发明专利技术涉及一种基于三维压力检测的喉头送话器装置及其使用方法，属于送话器技术领域，装置包括：感应部，感应部贴触于喉结设置，内设有三维压力传感器记录喉结运动施加给传感器的力并发送受力信号出去，三维压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组；手持部，无线连接感应部，手持部中设有控制器和语音单元，语音单元连接控制器根据感应部的检测信号发出声音，为感应部提供无线充电。本发明专利技术通过改进传感器，结合控制器和现代通讯协议，建立语音数据库，解决了现有技术中传感器工作易发热，噪声干扰大的问题，具有温度稳定性好，发热小、数据库的完善能够大大减小控制器发音错误的现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于送话器
，涉及改进后的喉头送话器的使用方法及其整体装 置，具体涉及一种。
技术介绍
由于后天生病或错服药物等原因导致喉咙嘶哑甚至发音困难，造成不想说话或者 不能说话的病例经常出现，所以为了减轻发音的困难度，继续保持生活的正常性，喉头送话 器依然有很大应用范围。喉头送话器曾在战争飞行中发挥了很大的作用，方便了飞行员之 间的交流，降低了噪声的干扰，在现代生活中依然可以根据发音时喉头肌肉起伏震动原理 给发音困难者提供技术需要。 炭粒式喉头送话器是利用炭砂受阻变压特性制成的一种有源声电换能组件，已有 多年历史，多年使用表明，该送话器组灵敏度高、带负载能力强，但频响差、固有噪声大、动 态范围小、非线性畸变大、环境适应性差、使用寿命短及稳定性差。虽然已经使用压电式送 话器代替了传统的炭粒式送话器，但是压电式陶瓷中使用的压电陶瓷片容易受力疲劳，且 一旦工作，易发热升温，使佩戴者具有灼伤感，降低了使用舒适性。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提出一种涉及基于三维压力检测的喉头送话器 装置及其使用方法，通过改进传感器，结合控制器和现代通讯协议，建立语音数据库，解决 了现有技术中传感器工作易发热，噪声干扰大的问题，具有温度稳定性好，发热小、数据库 的完善能够大大减小控制器发音错误的现象。 为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于三维压力检测的喉头送 话器装置，所述装置包括：感应部，感应部贴触于喉结设置，内设有三维压力传感器记录喉 结运动施加给传感器的力并发送受力信号出去，三维压力传感器包括控制单元、与控制单 元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组，所述X方向电容单元组和Y方向电 容单元组均包括电容单元模块，所述电容单元模块采用由两个以上的条状电容单元组成的 梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极；手持部，无线 连接感应部，手持部中设有控制器和语音单元，语音单元连接控制器根据感应部的检测信 号发出声音，为感应部提供无线充电。 上述装置中，所述感应部包括检测喉结运动施力矢量信号的传感器单元和发射信 号的无线信号发射单元，无线信号发射单元连接传感器单元，三维压力传感器是测量计算 三维力的传感器位于传感器单元内。所述电容单元模块包括由两个以上宽度a。长度b。的 条状电容单元组成的第一条状电容单元组和两个以上宽度ka。长度b。的条状电容单元组成 的第二条状电容单元组。所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电 极的长度大于感应电极长度，驱动电极长度两端分别预留左差位和右差位b_ = b。?. 8右十，其中，bQ5g为条状电容单元的驱动电极长度，bQjg为条状电容单元的感应 电极长度，所述差位=5$，」其中d。为条状电容单元介质厚度，G为弹 性介质的抗剪模量，T_为最大应力值。所述梳齿状结构包括20个以上条状电容单元、与 条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a5，所述平行 板面积S=M(a(]+2a5 +ka。) 13。/2，其中，M为条状电容单元数量，b。为条状电容单元的长度，a。 条状电容单元的宽度。所述第一条状电容单元组和第二条状电容单元组的条状电容单元引 线通过并联方式或者独立连接到控制单元。所述手持部还包括存放语音源数据的数据库和 用于练习佩戴者发音的练习单元，数据库和练习单元连接在控制器上。所述手持部和感应 部安装相同的通讯协议，手持部有多个均安装了相同的通讯协议即可和感应部无线通信连 接。 -种喉头送话器装置的使用方法，所述方法步骤包括：步骤一、感应部贴触于喉结 放置，初次使用选择有操作输入功能的手持部；步骤二、佩戴者发音，感应部中的传感器检 测受力大小矢量信号发射到控制器；步骤三、控制器接收到感应部的信号，将信号处理成处 理计算得到受力矢量和传感器的位移矢量组成佩戴者所发音的语音坐标；步骤四、重复步 骤二和三，佩戴者根据语音库发音练习完后，传感器记录下音节及其坐标存入坐标库中方 便调用；步骤五、练习完成后，日常使用中，佩戴者发音喉结运动时，感应部测得受力矢量， 控制器初步语音目标，调取数据库信息对比得出最终语音信息，同时发出语音信息。 上述方法中，所述手持部有多个，安装和感应部相同的通讯协议后，将数据库拷贝 进入，可通用。 本专利技术有益效果是：本专利技术根据传统的送话器，对其进行了改进，使用三维压力 传感器检测喉结运动，并设置了练习功能，练习发音时记录喉结运动施力的矢量形成音节 及其坐标（本文中的"发音"并不是佩戴者真正意义上的发出声音，而是指佩戴者试图发音 时喉结的运动），形成数据库，方便语音调用，这样更能准确表达佩戴者真正表达的意思。而 且三维压力传感器工作状态稳定、温度稳定性好，本身发热极小，对稳定性影响甚微，不会 由于发热影响使用的舒适性，并且通过等方法有效解决三维力相互影响，从而使法向与切 向转换都达到较高的线性、精度与灵敏度。【附图说明】 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明： 图1是本专利技术的【具体实施方式】的喉头送话器装置的工作结构框图。 图2是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容单元及其坐标系。图3是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容单元示意图。 图4是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容单元右向偏移示意图。图5是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容单元左向偏移示意图。图6是本专利技术的【具体实施方式】的宽度为a。和ka。的电容对受力偏移图。 图7是本专利技术的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器结构图。图8是本专利技术的【具体实施方式】的单元电容对的信号示意图。 图9是本专利技术的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。 图10a是本专利技术的【具体实施方式】的感应部的佩戴示意图。 图10b是本专利技术的【具体实施方式】的感应部的粘贴示意图。 图中1为上PCB基板，2为下PCB基板，3为驱动电极铜箱，4为感应电极铜箱，5为 弹性介质，6为感应部。【具体实施方式】 下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。 本专利技术提供一种喉头送话器装置，其结构工作示意图如图1所示，本专利技术提供的 送话器装置包括手持部和感应部，手持部和感应部均设有无线通信单元，方便二者进行无 线通信，手持部和感应部中安装了无线通信协议，感应部安放在喉结处，手持部可以是计算 机、手机、平板电脑或其他安装了通信协议的智能设备，所以可以本专利技术中只要确保感应部 安放在喉结处，手持部可以任意选择某种或者在智能设备之间进行转换，均可使用，使用方 便，携带便利，完全溶于生活实现一体化。 感应部包括传感器单元、无线信号发射单元，传感器单元中安装了三维压力传感 器及其外围电路，感应部安放在喉结处，当发音时，喉结的滚动和喉结当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于三维压力检测的喉头送话器装置，其特征在于,所述装置包括：感应部，感应部贴触于喉结设置，内设有三维压力传感器记录喉结运动施加给传感器的力并发送受力信号出去，三维压力传感器传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组，所述X方向电容单元组和Y方向电容单元组均包括电容单元模块，所述电容单元模块采用由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极；手持部，无线连接感应部，手持部中设有控制器和语音单元，语音单元连接控制器根据感应部的检测信号发出声音，为感应部提供无线充电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，赵晓莹，杨云伟，
申请(专利权)人：安徽机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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