一种构音障碍元音评估模板及评估方法技术

本发明专利技术公开了一种构音障碍元音评估模板及评估方法，包括正常元音椭圆分布模板和评估报告底板，正常元音椭圆分布模板上表面为透明板，透明板包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围；评估报告底板也包括有数值标尺的纵横坐标轴，与透明板相同，透明板下方边缘有一内凹槽，评估报告底板能够插入该凹槽，在评估报告底板插入凹槽后，透明板的坐标轴与评估报告底板的坐标轴完全吻合。本发明专利技术能够提供一种客观化的评估方法并通过人工智能手段缓解治疗师的工作压力，从而使治疗师更精准更有效率地进行构音障碍病人的言语康复训练。

A vowel assessment template and assessment method for articulation disorders

The present invention discloses a vowel evaluation template for dysarthria and an evaluation method, including a normal vowel ellipse distribution template and an evaluation report base plate, a normal vowel ellipse distribution template with a transparent surface, a transparent plate including a vertical and horizontal coordinate axis with a numerical scale, and an ellipse distribution model for spatial distribution of multiple vowel formants. The base plate of the assessment report also includes the ordinate and abscissa axes of the numerical scale, the same as the transparent plate. There is an inner groove at the bottom edge of the transparent plate. The evaluation report base plate can be inserted into the groove. After the evaluation report base plate is inserted into the groove, the coordinate axes of the transparent plate fully coincide with the coordinate axes of the evaluation report base plate. The invention can provide an objective evaluation method and alleviate the working pressure of the therapist through artificial intelligence, so that the therapist can carry out speech rehabilitation training for patients with dysarthria more accurately and efficiently.

【技术实现步骤摘要】
一种构音障碍元音评估模板及评估方法
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种构音障碍元音评估模板及评估方法。
技术介绍
目前国内言语残疾人数据第二次全国残疾人调查推算超过700万人，随着人口老龄化加快、脑血管病与其它老年退行性病的增多，言语障碍尤其是构音障碍的人数还会逐年增加。虽然我国构音障碍患者数量较多，但是目前的评估方法并不能满足精准言语康复的需求。构音障碍的评估方法主要包括主观评估和客观评估。目前康复科和言语康复机构应用较多的仍然是以主观听觉感知评价和/或需要主观判断的量表为主要评估手段，缺乏客观性和稳定性。目前用于构音障碍检查的客观评估手段主要是临床口咽喉体检、电声门检查、构音器官MR和一些病人不易接受的辅助检查(如电子喉镜等)。许多构音障碍患者在神经科、康复科、言语康复机构就诊，往往由于科室间配合问题导致客观检查不全面，且现有评估手段具有较强主观性，导致不同医院或机构的评估一致性不佳。此外，全国专业言语治疗师不足6000人，按国际标准，实际需求量26万人。为了缓解言语障碍病人增多与言语治疗师不足的矛盾，需要寻找一种客观性强、效率高的构音障碍评估方法。近年来，基于计算机分析的语音识别技术在国内外多个领域得到了广泛地应用，在正常语音分析与识别、语言教育等方面的应用研究取得了一些成果。但是在病理语音障碍评估与康复领域，基于计算机分析的病理语音识别的研究成果较少，尤其是针对汉语普通话的研究尚处于刚刚起步阶段。目前尚未有基于计算机提取正常语音数据和病理语音数据研发的构音障碍模板评估工具，来用于精准高效的言语障碍评估。与本专利技术最接近的可以用于评估元音障碍评估的方法是吴宗济采用元音语料库编制的《普通话单音节语图参考》，该图册收集了男女各10人的10种单元音的共振峰数据，但是仅能通过计算机提取的元音共振峰数据与该手册的数据查照对比，缺乏操作性直观性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种构音障碍元音评估模板，通过元音共振峰直观评估是否存在构音障碍，使构音障碍康复评估更加智能化和客观化，使康复训练更加个性化和精准化。本专利技术的另一目的在于提供一种基于上述构音障碍元音评估模板的评估方法。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种构音障碍元音评估模板，包括正常元音椭圆分布模板和评估报告底板，正常元音椭圆分布模板上表面为透明板，透明板包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围；评估报告底板也包括有数值标尺的纵横坐标轴，与透明板相同，透明板下方边缘有一内凹槽，评估报告底板能够插入该凹槽，在评估报告底板插入凹槽后，透明板的坐标轴与评估报告底板的坐标轴完全吻合。优选的，评估报告底板包括有代表第一共振峰和第二共振峰的横纵坐标轴，坐标轴空间内有等距纵横线，横坐标代表以Hz为单位的第二共振峰频率，纵坐标代表以Hz为单位的第一共振峰频率。优选的，多种元音的椭圆范围以不同颜色代表，带有标尺的坐标轴和椭圆圈印记在透明板上。优选的，透明板分为左右两个区域，左半区域包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及男性的多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围，右半区域包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及女性的多种单元音共振峰椭圆分布范围。优选的，透明板包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及6种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围。具体的，单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围按如下步骤计算：让多名被试者读不同音节的四种声调，同时用专业录音设备录音，然后剪辑出多种元音语料，提取第一、第二共振峰，将元音的共振峰值以F1×F2坐标的形式呈现，并计算出包括95％共振峰值的椭圆范围。进一步的，计算出包括95％共振峰值的椭圆范围步骤如下：在元音空间分布图上，确定每种元音共振峰均值2个标准差的椭圆范围。首先确定椭圆的长轴，被标准化后的F1×F2散点图线性拟合的阳角即为椭圆长轴的方向。其次，沿直线拟合的标准化后的F2的平均值作为椭圆中心。然后，经过椭圆中心的沿长轴垂直方向的直线拟合作为短轴。长轴的长度和短半轴是由所有F1和F2的数据加减两个标准差沿着各自的拟合直线确定。这个椭圆正好是包含95％数据点的范围。优选的，正常元音椭圆分布模板包括一硬质塑料透明板。优选的，评估报告底板还包括撰写评估报告和评估者签名的位置。一种构音障碍元音评估方法，将需要评估的受试者，通过计算机提取出的多种元音共振峰值逐一描记在评估底板的坐标上，然后插入构音障碍元音模板，通过观察患者多种元音的共振峰坐标点是否在相应元音椭圆范围内，评估是否出现构音障碍，并判断构音障碍的元音异常类型。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本专利技术提供了一种能够通过元音共振峰直观评估是否存在构音障碍的工具模板，该评估模板可以在直观判断是否存在构音障碍的同时，分辨出哪些元音出现异常、哪些元音尚在正常范围内；通过离散程度，间接推断哪些元音出现障碍程度更明显；可以给患者及家属出具图文结合的构音障碍元音评估报告；共振峰的前后、上下方向的偏移提示构音器官舌、唇变化，为治疗师制定言语康复计划提供客观且直观的辅助检查。从而使构音障碍康复评估更加智能化和客观化，使康复训练更加个性化和精准化。附图说明图1是实施例透明模板的结构示意图。图2是实施例带有坐标的评估报告底板示意图。其中，1-透明塑料板；2-内向凹槽；3-模板性别标注；4-模板共振峰纵坐标；5-模板共振峰横坐标；6-元音颜色标注；7-元音共振峰椭圆范围；8-硬纸质报告底板；9-底板性别标注；10-底板纵坐标；11-底板共振峰横坐标；12-第一、二共振峰坐标小格；13-患者一般资料；14-疾病诊断、其它检查；15-模板评估结果、结论分析；16-审核人、评估人及时间。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1如图1，一种可视化的构音障碍元音评估模板，包括一透明材质的正常元音椭圆分布模板和一带有坐标的评估报告底板。正常元音椭圆分布模板包括一硬质塑料透明板，透明板分为左右两个区域。左半区域包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及男性6种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围。该范围是基于50名正常男性的6种元音数据库由计算机MATLAB软件算出。6种元音数据库构建如下描述：让被试者读/ba，bi，bo，du，ge，yu，a/等音节的四种声调，同时用专业录音设备录音，然后使用CoolEdit2000软件剪辑出6种元音语料，用TF32软件提取第一、第二共振峰，最后参考美国YangJ.教授2015年关于人工耳蜗植入后儿童元音发生的研究成果[1]后用MATLAB软件工具包将元音的共振峰值以坐标的形式呈现(F1×F2)，并计算出包括95％共振峰值的椭圆范围。在元音空间分布图上，确定每种元音共振峰均值2个标准差的椭圆范围。首先确定椭圆的长轴，被标准化后的F1×F2散点图线性拟合的阳角即为椭圆长轴的方向。其次，沿直线拟合的标准化后的F2的平均值作为椭圆中心。然后，经过椭圆中心的沿长轴垂直方向的直线拟合作为短轴。长轴的长度和短半轴是由所有F1和F2的数据加减两个标准差沿着各自的拟合直线确定。这个椭圆正好是包含95％数据点的范围。6种元音的椭圆范围以6种不同颜色代表，带有标尺的坐标轴和椭圆圈印记在该透明板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构音障碍元音评估模板，其特征在于，包括正常元音椭圆分布模板和评估报告底板，正常元音椭圆分布模板上表面为透明板，透明板包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围；评估报告底板也包括有数值标尺的纵横坐标轴，与透明板相同，透明板下方边缘有一内凹槽，评估报告底板能够插入该凹槽，在评估报告底板插入凹槽后，透明板的坐标轴与评估报告底板的坐标轴完全吻合。

【技术特征摘要】
1.一种构音障碍元音评估模板，其特征在于，包括正常元音椭圆分布模板和评估报告底板，正常元音椭圆分布模板上表面为透明板，透明板包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围；评估报告底板也包括有数值标尺的纵横坐标轴，与透明板相同，透明板下方边缘有一内凹槽，评估报告底板能够插入该凹槽，在评估报告底板插入凹槽后，透明板的坐标轴与评估报告底板的坐标轴完全吻合。2.根据权利要求1所述的构音障碍元音评估模板，其特征在于，评估报告底板包括有代表第一共振峰和第二共振峰的横纵坐标轴，坐标轴空间内有等距纵横线，横坐标代表以Hz为单位的第二共振峰频率，纵坐标代表以Hz为单位的第一共振峰频率。3.根据权利要求1所述的构音障碍元音评估模板，其特征在于，多种元音的椭圆范围以不同颜色代表，带有标尺的坐标轴和椭圆分布范围印记在透明板上。4.根据权利要求1所述的构音障碍元音评估模板，其特征在于，透明板分为左右两个区域，左半区域包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及男性的多种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围，右半区域包括有数值标尺的纵横坐标轴，以及女性的多种单元音共振峰椭圆分布范围。5.根据权利要求1所述的构音障碍元音评估模板，其特征在于，透明板包括有6种单元音共振峰空间分布的椭圆分布范围。6.根据权利要求1所述的构音障碍元音评估模板，其特征在于，单元音共振...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟志伟，陈卓铭，徐立，阳晶，时说，严嘉健，杨伟，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44