一种基于情感增益的皮肤听声助听装置制造方法及图纸

一种基于情感增益的皮肤听声助听装置，属于助听技术领域，包括麦克风、助听主机和电极贴，其中，麦克风可独立设置，通过导线与助听主机连接，也可设置在助听主机上，电极贴采用复合平面电极，包括一张或并联设置的两张，张贴在人耳后的皮肤表层，通过导线与助听主机连接，助听主机内置电源。本发明专利技术结构新颖，构思巧妙，通过计算机识别的情感特征来增益皮肤听声效果，使其助听效果更好，对声音频率的接收能力强，同时有效的降低听障人士学习的难度和门槛，效果显著。效果显著。效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种基于情感增益的皮肤听声助听装置


[0001]本专利技术涉及助听
，尤其涉及皮肤听声，具体是一种基于情感增益的皮肤听声助听技术及应用。

技术介绍

[0002]据世界卫生组织2018年报告显示，全球有3.6亿听力障碍人士，占全球总人口的5.3%。在我国，目前，听力障碍人士高达2780万之多，占全国人口的1.679%，而且，每年因各种原因而新增的新生残障人士约有3万人。
[0003]听力障碍，是指听觉系统中的传音、感音以及对声音的综合分析的各级神经中枢发生器质性或功能性异常，而导致听力出现不同程度的减退，惯称为耳聋。其实只有听力严重减退才称之为聋，其表现为患者双耳均不能听到任何言语，而听力损失未达到此严重程度者被称之为听力减退。由于人体在生长发育完成后，听力开始不可逆的逐年损失，在这个过程中，可能因为一些外界因素的影响而加快听力损失的速度，如药物、噪音环境、外伤等，大部分成年人在工作生活过程中无法避免的因为较长时间的接听电话、较长时间的佩戴耳机/耳塞、较长时间处于嘈杂的环境中，而发生较快速度的听力损失，而目前，针对听障尚无有效的恢复和改善方法，这使得我国的轻度及中度的听障人士的人群以极快的速度增长，且远远超出统计数量。
[0004]为了改善这种情况，一方面积极的培养人们良好的听力使用习惯，延缓听力损失的速度，另一方面通过助听装置来补偿重度及以上听障人士的听力损失。对于后一种，现有的助听装置有助听器和人工耳蜗两种办法，助听器对重度及以下听障人士的听力损失能够起到一定的补偿效果，价格相对便宜，但现有的这类助听器往往存在难以消除的噪音，在补偿使用者听力损失的同时也会进一步的造成使用者的听力损失，同时，耳聋患者使用完全无效；人工耳蜗是通过手术实现的，能够将患者听力提高到完全正常的状态，但价格昂贵，手术成功率不高，手术会彻底破坏替换掉患者原有的听力器官，不管成功与否，患者的听力器官都无法修复，即使手术成功，以后使用损坏同样会造成患者听力的无法修复。因此，研究更优秀的助听方案势在必行，而皮肤听声技术就是其中一种表现优秀的思路。
[0005]通过研究表明，人的皮肤能够敏感的感受到各种刺激，如压力、振动、电等，神经系统会将这些来自皮肤的刺激送给大脑进行识别和处理。由于人体耳部的听觉本身就是经过一系列的震动放大—震动识别并转化为电信号—神经系统传递给大脑—大脑识别，因此通过皮肤也可以完全“听到”外界的声音，这对于部分听觉器官破坏而完全丧失听力的听障人士而言，是个重大的利好消息，在现有专利《变压式皮肤听声器》（申请号200410026265.5）中已经公开了一种利用皮肤听声技术而制成的一种助听装置，全聋人也能通过该装置而获得对于语音及常遇到的声音的听觉。
[0006]然而，我们生存的环境中充斥着各种各样的声音，除了人们交谈的声音外，还有各种背景噪音，拥有听力的我们通过长时间的训练和学习，大脑学会了分析各种声音，将各种声音进行归类，哪些是人声，哪些是各类环境噪音，然后大脑将注意力集中到想要听的一类
声音上，并忽略其它类别的声音，这使得我们耳中的声音世界充满了层次感。而对于一种先天性完全丧失听力的人而言，这是一个完全陌生的领域，直接面对了一涌而来的各类声音，在缺失了“幼年—少年”段的高效学习能力之后，大脑更是需要很长时间去训练和学习，因此对于成年人而言，该专利提出的技术方案并不友善，使用的难度和门槛都很高。
[0007]人机情感交互的基础源于计算机应用，通过算法和大量的学习来模拟出计算机“人工心理”和“人工情感”的能力，通过分析各种情感的模型特征来实现情感建模，进一步进行计算机的情感识别，来完成进一步的情感交互，经过国内外专家的研究表明，这一切都是切实可行的，在这个基础上，中科院更进一步的将上述理论应用到情感语音的理解和合成，这将人及情感交互的进程推进了一大步，一方面能够使得计算机通过识别语音来准确判定人的情绪，另一方面也能够将文字转化输出为带有情绪的语音或其它信号。
[0008]将上述思路应用到针对听障人士的助听装置上，能够极大的提高听障人士的听力效果，对其听力的补偿效果非常明显。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术的不足，本专利技术提出一种基于情感增益的皮肤听声助听装置，来为听障人士提供听力补偿。
[0010]本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种基于情感增益的皮肤听声助听装置，包括麦克风、电极贴，以及连接麦克风和电极贴的助听主机，在本专利技术中，所述助听主机包括声音预处理模块、情感分析模块、情感附加模块、信息处理模块和声音信息输出模块，其中声音预处理模块与麦克风电连接，包括数字化模块，数字化模块将麦克风输出的模拟信号转化为数字信号，情感分析模块分别与声音预处理模块和情感附加模块相连接，信息处理模块分别连接声音预处理模块、情感附加模块和声音信息输出模块，信息处理模块对来自声音预处理模块的数字信号进行处理，使其方便残障人士学习和训练，并送给声音信息输出模块，声音信息输出模块分别连接信息处理模块和电极贴，声音信息输出模块将数字信号转化为模拟信号后，通过电极贴传递到人的皮肤。
[0011]在本专利技术中，所述信息处理模块将经过预处理的数字信号分离，将人声和背景声音分别处理，人声经过情感附加模块的调整后与背景声音合并，送到声音信息输出模块。其中，信息处理模块与情感附加模块相连接，将人声的数字信号编译成为容易识别的文字的数字信号后，经过情感附加模块调整音节和语速，输出为能够表达为模拟语音的数字信号，经过重读，清理出人声语言中的不和谐成分——比如方言等——转化为更方便接受和识别的模拟人声，一般为普通话，方便理解，降低学习的难度和门槛。
[0012]进一步的，所述情感分析模块连接有情感特征数据库，提取数字化模块得到的数字信号中的情感特征，与情感特征数据相比对，确定数字信号表达出的情感特征所代表的的语言中蕴含的情感，发送到情感附加模块，通过情感附加模块将相对应的情感特征叠加到信息处理模块处理的数字信号中。
[0013]在本专利技术中，所述声音信息输出模块包括滤波器和升压器，其中，所述信息处理模块、滤波器、升压器和电极贴依次连接，所述滤波器和升压器有若干组并联设置。
[0014]进一步的，所述滤波器为多通道带通滤波器，各组滤波器分别选择不同的中心频
率，选择范围为15Hz~15kHz。
[0015]进一步的，所述滤波器和升压器优选48组，通过不同的频率，采用48通道输出到电极贴上。
[0016]在本专利技术中，所述电极贴与助听主机通过导线连接，电极贴张贴在人神经分布密集的皮肤上。
[0017]进一步的，所述电极贴张贴的位置在人耳后的皮肤表层。
[0018]在本专利技术中，所述声音预处理模块包括去噪模块和音节校验模块。
[0019]在本专利技术中，所述助听主机内置有电源。
[0020]在本专利技术中，所述电极贴采用复合平面电极。
[0021]在本专利技术中，所述情感特征的提取和情感特征数据库的建立基于汉语语音，我国包括北京航空航本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于情感增益的皮肤听声助听装置，包括麦克风、电极贴，以及连接麦克风和电极贴的助听主机，其特征在于：所述助听主机包括声音预处理模块、情感分析模块、情感附加模块、信息处理模块和声音信息输出模块，其中声音预处理模块与麦克风电连接，包括数字化模块，数字化模块将麦克风输出的模拟信号转化为数字信号，情感分析模块分别与声音预处理模块和情感附加模块相连接，信息处理模块分别连接声音预处理模块、情感附加模块和声音信息输出模块，信息处理模块对来自声音预处理模块的数字信号进行处理，使其方便残障人士学习和训练，并送给声音信息输出模块，声音信息输出模块分别连接信息处理模块和电极贴，声音信息输出模块将数字信号转化为模拟信号后，通过电极贴传递到人的皮肤。2.根据权利要求1所述的基于情感增益的皮肤听声助听装置，其特征在于：所述情感分析模块连接有情感特征数据库，提取数字化模块得到的数字信号中的情感特征，与情感特征数据相比对，确定数字信号表达出的情感特征所代表的的语言中蕴含的情感，发送到情感附加模块，通过情感附加模块将相对应的情感特征叠加到信息处理模块处理的数字信号中。3.根据权利要求1所述的基于情感增益的皮肤听声助听装置，其特征在于：所述信息处理模块对来自声音预处理模块的数字信号进行处理包括依次进行的分离、识别、附加、转化、合并几个环节，其中，分离环节是将声音预处理模块的输入声音数字信号分离，将人声与背景声音分开，识别环节是将人...

【专利技术属性】
技术研发人员：付永华，张文欣，李其林，张策，李韵辞，刘森，李建文，吕安童，李亚珂，王洁优，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：