训练构音障碍的说话者的系统和方法技术方案

本发明专利技术描述了一种基于计算机的系统，其中该系统要求（１０１）病人发出显示在监视器上的单词的读音，自动评定（１０４，１０５）语音质量，并且使用适当的装置来反馈（１０６）语音质量改善或恶化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】ii 11练构音障碍的说话者的系统和方法
本专利技术涉及一种训练构音障碍的说话者(dysarthric speaker)的系 统和方法。此外，本专利技术还涉及一种用于训练构音障碍的说话者的计算机程序。语音障碍(speech def icit)是中风之类的神经系统疾病的一个共同 症状。在美国，每年都会新发700,000起中风。虽然在这些病例中只有 20%是致命的，但是中风将会导致60。/。的受害者受到损伤。大约25%的病人 将会显现出语音障碍。每年，康复措施和劳动力损失会使美国社会每年承 受500亿美元的代价。目前有两大组语音障碍失语症和构音障碍。失语症是指病人没有能 力正确叫出物体的名称。而构音障碍则是指病人没有能力清楚、正确地发 音。语音治疗学家通常会通过让病人重复某个单词，以便在一对一的会话 中训练构音障碍的说话者。而病人则并未接收到详细的纠正。很明显，这 种治疗方式的成本非常密集，并且对治疗学家的要求很高。为了在优化成本的同时将康复成果增至最大，较为理想的是由病人在 没有监理专业人员可用的情况下在家中继续进行康复练习。众所周知，恰 当的反馈将会增强康复成功率。为此目的，有必要自动对练习进行评定， 例如借助计算机来进行评定。在计算片几上，失语症的测试相对容易，例如，该测试可以通过显示物 体的图像以及通过以多选方式向病人询问该物体的正确名称来进行。当 前，训练软件业已得到商用，并且在康复实践中得到了使用。但是，由于 语音状况有可能会很严重，因此，在计算机上是很难测试构音障碍的。当 前，用于以无人监管的方式训练受损语音的系统只能用于失语症，而不能 用于构音障碍。本专利技术的一个目的是提供一种训练构音障碍的说话者的廉价、可靠且 无人监管的技术、这个目标根据本专利技术是通过一种用于训练构音障碍的说话者的系统来实现的，该系统包括第一计算模块，适于自动确定说话者的输入话语 的语音质量量度；第二计算模块，适于自动将语音质量量度与说话者的至少一个先前语音质量量度相比较；以及反馈模块，适于自动根据该比较来向说话者提供生物反馈。本专利技术的目标还可以通过一种训练构音障碍的说话者的方法来实现，其中该方法包括以下步骤自动确定说话者的输入话语的语音质量量度， 自动将语音质量量度与说话者的至少一个先前语音质量量度相比较，以及 根据该比较来自动向说话者提供生物反馈。本专利技术的目标还可以通过一种在计算机中执行的计算机程序来实现， 当在计算机中执行该计算机程序时，所述程序包括用于自动确定说话者 的输入话语的语音质量量度的计算机指令，用于自动将该语音质量量度与 说话者的至少一个先前语音质量量度相比较的计算机指令，以及用于根据 该比较来自动向说话者提供生物反馈的计算机指令。由此，根据本专利技术所需要的技术效果可以基于根据本专利技术的计算机程序指令来实现。这种计算机程序可以保存在CD-ROM之类的载体上，或者可以通过因特网或另一种计算机网络得到。例如，在执行计算机程序之前，通过借助 CD-R0M播放器从载体读取或是从因特网读取计算机程序，以及通过将计 算机程序保存在计算机存储器中，可以将计算机程序加载到计算机中。特 别地，计算机包括中央处理器(CPU)、总线系统、RAM或ROM等存储器装 置、软盘或硬盘单元等存储装置、以及输入/输出单元。可替换地，本发 明的方法可以在硬件中实施，例如使用一个或多个集成电路来实施。本专利技术的核心思想是提供一种借助简单廉价的训练系统来自动训练 构音障碍的说话者的技术。例如，该思想可以借助标准的计算机系统、与计算机系统耦合的麦克风以及在计算机系统上执行的专用计算机程序来实现。本专利技术的另一个核心思想是让说话者、例如正在康复的病人通过生物 反馈效果来改善其状况。生物反馈是一种使用来自个人自身身体的信号对 其进行训练，以便改善其身体状况的技术。在本例中，关于说话者的语音 能力的信息被返还给说话者。优选地，该反馈信息取决于语音质量的改善 或恶化。通过使用这个反馈信息，说话者可以逐步改善其语音能力。这种 生物反馈机制允许说话者接收，例如查看或收听关于其语音能力的信息。 为此目的，说话者的话语被"翻译"成了可以被说话者察觉的信号，例如 闪光灯灯泡，蜂鸣器等等。例如，与先前结果相对比的语音质量的改善是4以"交通灯"或特定声音的形式来说明的。说话者尝试改善其技能并且监 视其自己的成绩。根据通过生物反馈信号提供的结果，说话者将会"自动" 调整其语音。通过使用这种生物反馈机制，详细的语言校正将变得不再必 要。这样做极大降低了训练的成本和劳动。由于该训练完全是自动提供的， 因此不会发生治疗或训练错误。由此，根据本专利技术的训练技术是非常可靠 的。根据本专利技术，说话者并不是被训练成产生只能为机器理解的语音。该 目标很容易就可以通过请求说话者始终以相同方式重复某个单词来实现。 取而代之的是，根据本专利技术的系统和方法旨在提高对于每一个平均听者、 用户语音的智能性。因此，在本专利技术的优选实施例中，语音质量量度与所 产生语音和平均正常语音生成的偏差是相互关联的。本专利技术给出了用于训练构音障碍的说话者的语音质量的技术的一种 实现方式。它使用户能够在没有语音治疗学家的情况下训练发音。而反馈 将被提供给病人，并且该反馈将会指导其获得更好的语音质量。通过本专利技术可以提供一种无人监管的训练。由此，本专利技术可以缩短乃 至消除包括与语音治疗学家进行的昂贵的会话在内的成本密集的治疗。总 而言之，本专利技术提供了一种在不需要监管的情况下训练构音障碍的说话者 的简单、廉价、可靠的技术。本专利技术的这些和其他方面将会根据从属权利要求中定义的后续实施 例而被进一步阐述。才艮据本专利技术的优选实施例，该系统包括适于记录说话者输入话i吾的记 录设备。根据本专利技术的方法，说话者的输入话语是在确定语音质量量度之 前记录的。该记录设备例如可以是麦克风，并且优选被连接到第一计算模 块，以便直接在说话者的话音中馈送。可替换地，说话者的话语将会从麦 克风传送到预处理设备，例如话音过滤器等等，其中所述预处理设备适于 在借助第一计算模块执行的计算步骤之前预先处理说话者的话音。优选 地，说话者的话语是在产生话语之后立即处理和评估的，换言之，该话语 并未保存在数据库或类似设备中。由此，该训练系统可以用一种非常简单 和廉价的方式来设计。根据本专利技术的另 一个优选实施例，该系统包括适于向说话者提供说话指令(speaking instruction)的接口模块。根据本专利技术的方法，说话指令 是在记录说话者的输入话语之前提供给说话者的。为此目的，训练系统的 接口模块优选包含一个用于显示将要由说话者重复的单词的监视器装置，例如内置显示器。换句话说，说话者读取所要重复的单词。代替内置监视 器装置，该接口模块也可以被连接到一个外部显示器。作为所述监视器装 置的替换或补充，接口模块包括用于重放将要由说话者重复的单词的语音 输出设备，例如内置扬声器。换句话说，说话者收听将要重复的一个或多 个单词。与说话者随机说出某个单词的情形相比，如果实施这种说话指令， 那么由第一计算模块执行的语音分析可以更加容易、快速，并且复杂度更低。由此，第一计算模块可以用一种复杂度更低的方式来内置，而这将会 显著降低成本。在将说话者的话语被输入训练系统之后，该系统将会自动评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于训练构音障碍的说话者的系统（１），包括：　第一计算模块（４），适于自动确定说话者的输入话语的语音质量量度，第二计算模块（５），适于自动将语音质量量度与说话者至少一个先前的语音质量量度相比较，以及　反馈模块（６），适于根据 该比较来自动向说话者提供生物反馈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD威尔曼，G兰弗曼，D格勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]