CN106211009A - 辨声辅助装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种辨声辅助装置，其包括处理单元以及分别与处理单元连接的声音采集单元、存储单元和提示输出单元。所述存储单元中包含声音模板库，所述声音模板库中包含定义了对于聋人使用者而言有意义的声音属性的声音模板。所述处理单元包含用于将声音采集单元采集的外界声音信号与所述声音模板库中的声音模板相匹配的匹配模块。所述提示输出单元包括用于输出与所述声音模板库中的声音模板相对应的输出提示信号的振动元件和视频信号发生元件。本申请改进了辨声辅助装置的综合性能。

Description

辨声辅助装置

技术领域

本申请涉及一种为聋人提供外界有意义声音提示的辨声辅助装置。

背景技术

对于聋人而言，获取某些特定声音的提示是重要的。例如，车喇叭或突发异响的声音可能包含危险信号。因此，将声音解读并通过振动或视频信号给予聋人恰当的提示对聋人是有益的。

现有技术中的一种辨声辅助装置采集、过滤并且放大外界声音信号，然后输出振动提示。另一种辨声辅助装置利用单片机判断汽车鸣笛方向，通过不同的振动频率和次数提示不同的鸣笛车辆方向。还有一种辨声辅助装置将外界声音转换为振动信号和光学信号，这两种信号的强度和基频与声音信号对应，使得聋人能够初步区分不同的声音。

此外，现有技术中还有一种组合在车辆中的聋人驾驶员用声音辅助装置，其包括安装在车辆不同部位的多个声音传感器以及安装在车辆内的可由驾驶员感知的振动元件和显示器，使得聋人驾驶员能够感知汽车本身以及车外的声音。

在上面的各种现有技术中，都是将外界声音转换成振动/光学信号以对聋人提供帮助。然而，并非全部外界声音对于聋人而言都是有意义的，而现有的辨声辅助装置会对所有达到一定量值的声音做出响应而发出振动或闪光，由此辨声辅助装置的频繁操作使得聋人感到疲倦。

此外，现有的辨声辅助装置只能反映外界声音的很少量的属性，声音识别能力弱。并且，输出提示也较为简单，声音的频率和幅值包含的信息量太小。此外，输出提示并不直观，聋人需要反复练习才能熟练使用。

发明内容

本申请旨在改进辨声辅助装置的性能，以解决现有技术的辨声辅助装置存在的上述问题中的一个或一些。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种辨声辅助装置，其包括处理单元；以及分别与处理单元连接的声音采集单元、存储单元和提示输出单元；其中，所述存储单元中包含声音模板库，所述声音模板库中包含定义了对于聋人使用者而言有意义的声音属性的声音模板；所述处理单元包含用于将声音采集单元采集的外界声音信号与所述声音模板库中的声音模板相匹配的匹配模块；并且所述提示输出单元包括用于输出与所述声音模板库中的声音模板相对应的输出提示信号的振动元件和视频信号发生元件。

根据本申请的一种可行实施方式，所述辨声辅助装置为可穿戴型的，具有适合于佩戴在易被聋人使用者觉察的身体部位上的结构，并且，所述处理单元、声音采集单元、存储单元和提示输出单元集成为一个装置本体。

根据本申请的一种可行实施方式，所述辨声辅助装置为腕表式的，并且还包括连接于所述装置本体的适合佩戴于聋人使用者腕部的系带。

根据本申请的一种可行实施方式，所述声音采集单元包含多个麦克风组成的阵列，所述处理单元中包括利用麦克风阵列的信号判断外界声音方向的声音方向判断模块。

根据本申请的一种可行实施方式，所述提示输出单元还包括设置在所述装置本体的前表面上的用于指示外界声音方向的方向指示块。

根据本申请的一种可行实施方式，所述提示输出单元还包括设置在所述装置本体的前表面上的用于显示输出文字和/或图形的显示屏。

根据本申请的一种可行实施方式，所述处理单元包括识别环境声音和人语言的声音识别模块。

根据本申请的一种可行实施方式，所述声音模板包括下述模板中的至少一个：车辆鸣笛模板，人名模板，异响模板。

根据本申请的一种可行实施方式，所述辨声辅助装置为适于专门针对个体聋人使用者定制且调节的个体化装置。

根据本申请的一种可行实施方式，所述辨声辅助装置为聋人驾驶员用可穿戴型辨声辅助装置，所述处理单元中包括区分车辆本身运转所产生的声音与车辆外界的声音的模块。

根据本申请的辨声辅助装置，只在外界存在对于使用者而言有意义的声音时输出指示信号。因此，装置不会频繁地无意义地启动，使用者不易疲劳。

此外，本申请的辨声辅助装置容易使用。聋人能够简单、直观地感知输出提示信号，而无需为使用这种装置而反复练习。

此外，本申请可以为使用者提供各式各样的有用的输出提示，并且可以针对个体使用者专门定制。

因此，本申请为聋人使用者提供了非常实用且综合性能极大地提高了的辨声辅助装置。

附图说明

通过结合附图阅读下面的详细描述，本申请的其它目的、特征和优点将会变得更加清楚。

图1是根据本申请的聋人用辨声辅助装置的组成结构的框图；

图2是根据本申请的一种可行实施方式的辨声辅助装置的正视图；

图3是根据本申请的另一种可行实施方式的辨声辅助装置的正视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本申请的一些可行实施方式。

图1中展示了根据本申请的一个方面的聋人用辨声辅助装置的基本组成。所述辨声辅助装置主要包括处理单元1和分别与其连接的声音采集单元2、存储单元3、提示输出单元4。

声音采集单元2用来接收外界声音，并将外界声音信号(例如A/D转换数据的形式)传送给处理单元1。

声音采集单元2包含一个麦克风或由多个麦克风组成的阵列。

处理单元1包含声音识别/处理MCU，其能够识别来自声音采集单元2的声音信号，并且处理和分析声音信号，以确定声音信号的属性。MCU中包含声音识别模块，其识别的声音信号既包括人语言，也包括环境声音。当声音采集单元2采用麦克风阵列时，处理单元1的声音识别/处理MCU包括声音方向判断模块，以便利用麦克风阵列的信号判断外界声音的方向。

存储单元3中包含预定声音模板库，其中存储着诸如鸣笛、人名、异响等对于使用者而言有意义的声音模板。

MCU具有将声音采集单元2采集的外界声音信号的属性与所述声音模板库中的声音模板相匹配的匹配模块，并且在通过匹配模块判断出输入的外界声音信号(例如车辆鸣笛、人名、异响等)的属性与存储单元3中存储的某个或某些预定声音模板匹配时，即确定该外界声音信号对于辨声辅助装置的使用者而言是有意义的。换言之，需要基于该外界声音给予使用者相关的提示。例如，在判断出车辆鸣笛声音时，说明使用者可能处在挡住车辆行进路径的位置上；在判断出使用者名字的声音时，说明有人正试图呼唤使用者；在判断出有异响(例如***声)，说明使用者附近可能有危险事件发生。在这些情况下，MCU向提示输出单元4发出指令，以便输出使用者可感知的指示信号。

提示输出单元4包括振动元件和视频信号发生元件。视频信号发生元件包括闪烁发光元件和/或显示屏等。

提示输出单元4的输出提示信号的频率和/或强度并不是与外界声音的频率和/或音量关联，而是与存储单元3中存储的每个声音模板相对应。例如，存储单元3中存储的人名声音模板对应于提示输出单元4反复振动(和/或闪光)三遍，存储单元3中存储的紧急状况(车辆鸣笛、异响等)声音模板对应于提示输出单元4的持续振动(和/或闪光)。

此外，提示输出单元4的输出信号的频率/强度可以是渐增的，以便给予使用者逐渐加大的提示。

本申请的辨声辅助装置优选构造为集成式装置，即声音采集单元2、处理单元1、存储单元3、提示输出单元4集成为一体。

此外，本申请的辨声辅助装置优选构造为可穿戴型的，例如腕表式的，当然，也可以构造为适于佩戴在使用者颈部、腰部等易被使用者觉察的部位。

图2、3中展示了本申请的腕表式辨声辅助装置的可行例子，其中，辨声辅助装置包括装置本体5和连接于装置本体5的适合佩戴于使用者腕部的系带6。装置本体5集成了所述声音采集单元2、处理单元1、存储单元3、提示输出单元4。

装置本体5包括用于对辨声辅助装置进行设置的设置钮7。在图2中，两个设置钮7布置在大致圆形装置本体5的圆周上；在图3中，四个设置钮7布置在大致矩形装置本体5的前表面上。

提示输出单元4包括置于装置本体5内部的振动元件(例如压电陶瓷振动元件)和设置在装置本体5的前表面上的显示屏8。显示屏8可输出闪光和/或图形和/或文字等。

根据一种可行实施方式，处理单元1的声音识别/处理MCU的声音识别模块能够通过语言识别判断出有人呼唤使用者的名字，并且在这种情况下，将呼唤者随后的话语以简洁文字的形式显示在显示屏8上。

此外，装置本体5优选包括用于指示外界声音方向的一个或多个方向指示块9。例如，如图2和3所示，多个方向指示块9在装置本体5的前表面上围绕显示屏8布置，每个方向指示块9通过发光(持续发光或闪光)和/或颜色变化而指示外界声音方向，例如前、后、左、右正向方向，以及位于这些正向方向之间的方向。

在显示屏8能够输出文字(和/或图形)的实施方式中，处理单元1根据判断出的有意义外界声音的类型控制显示屏8输出相应的提示文字(和/或图形)，例如“(后方)有车辆鸣笛”，“(左面)有人喊您”，“注意(右前方)异响”等等。在此情况下，可以在显示屏8上显示外界声音的方向，而方向指示块9可以省略。

这样，当使用者感觉到装置振动时，可以马上抬起手腕来看显示屏8的提示，即可获知可能对其有用的信息。

本申请的辨声辅助装置可以构造为个体化装置，即针对其使用者专门定制，以使得辨声辅助装置专用于、且特别适合于该使用者的个体状况、所处特定环境等。下面介绍一些个体化的例子。

根据一种可行实施方式，辨声辅助装置的输出信号的强度可以根据使用者个体的身体感知水平专门定制或调节，以使得使用者最舒适地感知辨声辅助装置的输出提示信号，不至于错失提示信号，也不至于被提示信号惊扰或感到不适。

根据一种可行实施方式，可以在存储单元3的预定声音模板库中设置与使用者名字相关的声音模板，当检测到有人呼唤使用者的名字时，产生相应的输出提示信号。这一点对于使用者是非常有益的。例如，当呼喊某个聋人时，希望只有这个聋人得到提示，而其它聋人不被给予提示。为此，可以将个体聋人的名字作为其专用辨声辅助装置的语言辨识启动条件。

根据一种可行实施方式，辨声辅助装置能够为不同的个体所处的环境专门定制。例如，对于生活在车辆繁多区域的聋人，车喇叭声音非常重要。而对于生活在几乎没有车辆经过的区域的聋人，车喇叭声音不太重要，其它声音，例如代表危险状况的狗叫，却变得更为重要。因此，可以针对使用者所居住或经常出现的地点的环境中存在的需要提示的外界声音对辨声辅助装置专门设置或为此而调节(例如通过设置钮7)。

根据本申请的原理，其它个体化定制或调节的措施也可以构想出来。

本申请的可穿戴型辨声辅助装置可以构造为聋人驾驶员用辨声辅助装置，其中，处理单元1的声音识别/处理MCU包括区分所驾驶车辆本身运转所产生的声音(例如发动机、车轮、刹车声响等)与车辆外界的声音(尤其是其它车辆的鸣笛声音)的模块，以便给予聋人驾驶员关于外界有意义声音的提示。

本申请的辨声辅助装置能够为聋人提供显著改进的帮助。这种辨声辅助装置只在外界存在对于使用者而言有意义的声音时输出指示信号(例如振动)。因此，装置每次输出指示信号(例如振动)都是需要引起使用者注意时的信号。在外界不存在有意义声音时，装置不输出指示信号。这样，装置不会频繁地无意义地启动输出，使得使用者不易疲劳。

此外，本申请的辨声辅助装置容易使用。聋人只需要简单、直观地感知振动/闪光信号/文字/图形就能判断出外界声音的意义，而无需为使用这种装置而反复练习。

此外，本申请扩展了辨声辅助装置的用途。目前声音识别技术(包括语言识别技术)已经非常成熟，因此，外界声音(包括语音)可以高精度地识别，从而为使用者提供各式各样的有用的输出提示。

此外，本申请通过改变声音识别算法，可以针对个体专门定制辨声辅助装置。

总之，本申请提供了对于聋人而言非常实用的辨声辅助装置。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1.一种辨声辅助装置，包括：

处理单元；以及

分别与处理单元连接的声音采集单元、存储单元和提示输出单元；

其中，所述存储单元中包含声音模板库，所述声音模板库中包含定义了对于聋人使用者而言有意义的声音属性的声音模板；

所述处理单元包含用于将声音采集单元采集的外界声音信号与所述声音模板库中的声音模板相匹配的匹配模块；并且

所述提示输出单元包括用于输出与所述声音模板库中的声音模板相对应的输出提示信号的振动元件和视频信号发生元件。

2.如权利要求1所述的辨声辅助装置，其中，所述辨声辅助装置为可穿戴型的，具有适合于佩戴在易被聋人使用者觉察的身体部位上的结构，并且所述处理单元、声音采集单元、存储单元和提示输出单元集成为一个装置本体。

3.如权利要求2所述的辨声辅助装置，其中，所述辨声辅助装置为腕表式的，并且还包括连接于所述装置本体的适合佩戴于聋人使用者腕部的系带。

4.如权利要求3所述的辨声辅助装置，其中，所述声音采集单元包含多个麦克风组成的阵列，所述处理单元中包括利用麦克风阵列的信号判断外界声音方向的声音方向判断模块。

5.如权利要求4所述的辨声辅助装置，其中，所述提示输出单元还包括设置在所述装置本体的前表面上的用于指示外界声音方向的方向指示块。

6.如权利要求2至5中任一项所述的辨声辅助装置，其中，所述提示输出单元还包括设置在所述装置本体的前表面上的用于显示输出文字和/或图形的显示屏。

7.如权利要求1至6中任一项所述的辨声辅助装置，其中，所述处理单元包括识别环境声音和人语言的声音识别模块。

8.如权利要求7所述的辨声辅助装置，其中，所述声音模板包括下述模板中的至少一个：车辆鸣笛模板，人名模板，异响模板。

9.如权利要求1至8中任一项所述的辨声辅助装置，其中，所述辨声辅助装置为适于专门针对个体聋人使用者定制且调节的个体化装置。

10.如权利要求1至9中任一项所述的辨声辅助装置，其中，所述辨声辅助装置为聋人驾驶员用可穿戴型辨声辅助装置，所述处理单元中包括区分车辆本身运转所产生的声音与车辆外界的声音的模块。