基于64通道脑电采集设备的语音交流系统技术方案

本发明专利技术涉及基于64通道脑电采集设备的语音交流系统，用于语言障碍用户的主动语言交流。具体方式为：首先通过脑电采集设备采集用户欲发声内容的语音想象脑电信号；之后针对语音相关脑电核心子波段，通过基于语音想象的多频段特征融合网络(MBFNet)实现信号分类；将分类结果传输至语言交流模块，实现文字或声音的交流形式，帮助被试者实现基础交流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种语音交流系统。特别是涉及基于64通道脑电采集设备的语音交流系统。

技术介绍

1、语言能力障碍通常表现为“言语不清”或“不会讲话”，这种现象的背后，是语言能力相关的神经机制的复杂性。在临床上，语言能力障碍有着广泛的意义，指的是从大脑皮层语言中枢及其相关结构到控制发音器官的神经和肌肉的通路上的任何一个部位的病变都可能造成语言障碍。

2、具体的语言障碍类型有很多种，其中有一些病症患者仍具有一定的主动语言能力，例如：

3、失语症：在神志清楚、意识正常、发音和构音没有障碍的情况下，由于神经中枢病损、大脑皮质语言功能区病变，导致的言语交流能力障碍，包括语言表达或理解障碍。失语症患者往往表现出抽象信号思维障碍，同时丧失口语、文字的表达和领悟能力。不同的大脑语言功能区受损，会有不同的临床表现。

4、构音障碍：由发音器官肌肉的功能障碍所导致，具体原因包括发声部位肌肉病变(如咽喉部神经、肌肉病变)、共济失调(如小脑病变或小脑与脑干、半球的联系纤维受损)或肌张力增高(如累及基底节的某些疾病)。这类病症的患者会表现出发音不清但本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于64通道脑电采集设备的语音交流系统包括：脑电采集设备(1)、MBFNet模块(2)以及主动交流模块(3)，脑电采集设备(1)采集被试者根据常用交流词语表进行语音想象的脑电信号，并传递至MBFNet模块(2)，实现信号的预处理、特征提取与融合、分类，将分类结果传输至主动交流模块(3)，实现文字或声音的交流形式，帮助被试者实现基础交流。

2.根据权利要求1所述的基于64通道脑电采集设备的语音交流系统，其特征在于，使用者经上位机(11)诱发的的语音想象EEG信号被脑电极帽(13)采集以模拟信号的形式进入采集模块(13)；采集模块(12)将模拟信号转换为相应的数字信号并发送给...

【技术特征摘要】

1.基于64通道脑电采集设备的语音交流系统包括：脑电采集设备(1)、mbfnet模块(2)以及主动交流模块(3)，脑电采集设备(1)采集被试者根据常用交流词语表进行语音想象的脑电信号，并传递至mbfnet模块(2)，实现信号的预处理、特征提取与融合、分类，将分类结果传输至主动交流模块(3)，实现文字或声音的交流形式，帮助被试者实现基础交流。

2.根据权利要求1所述的基于64通道脑电采集设备的语音交流系统，其特征在于，使用者经上位机(11)诱发的的语音想象eeg信号被脑电极帽(13)采集以模拟信号的形式进入采集模块(13)；采集模块(12)将模拟信号转换为相应的数字信号并发送给上位机(12)；上位机(12)将处理后的数据通过虚拟串口发送给mbfnet模块(2)；mbfnet模块(2)包括预处理模块、特征提取模块、特征映射与融合模块和分类器模块，根据所提出的基于语音想象的多频段特征融合网络(mbfnet)实现语音想象多频段特征深度提取与融合，并实现高精度分类，分类结果传递至主动交流系统(3)，实现语音、文字形式的交流。

3.根据权利要求2所述的脑电采集设备(1)，其特征在于，所述上位机(11)用于实验程序的运行以及设备供电；所述采集模块(12)包括虚拟串口通讯模块、数字电源模块与stm32h743iit6主控模块等数字模块以及ads1299采集模块、模拟电源模块等模拟模块；所述脑电极帽电极分布的位置为依据10-20国际标准导联电极分布的fp1，fpz,fp2，af7，af3，af4，af8，f7，f5，f3，f1，fz，f2，f4，f6，f8，ft9,，ft7，fc5，fc3，fcz，fc2，fc4，fc6，ft8，ft10，t7，c5，c3，c1，cz，c2，c4，c6，t8，tp9，tp7，cp5，cp3，cp1，cpz，cp2，cp4，cp6，tp8，tp10，p7，p5，p3，p1，pz，p2，p4，p6，p8，po7，po5，po3，poz，po4，po6，po8，o1，oz，o2的64通道电极排布，便于采集大脑主要语言处理功能区的脑电信号，通过软排线与采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：高忠科，李浩宇，孙新林，郝雨时，李文婕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：