專利名稱：一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聽聲器，特別涉及一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器。
背景技術：
據聯(lián)合國衛(wèi)生組織(WHO)信息統(tǒng)計，至2005年，全世界存在中度到極重度聽力損 失的人已經達到2. 78億。2006年第二次全國殘疾人抽樣調查數據公報顯示我國殘疾人口 8296萬人，聽力殘疾2004萬人，占殘疾人群的24. 16%，僅次于肢體殘疾。為了解決這個問題，人們使用了各種方法，目前普遍使用的是助聽器。助聽器是由 傳聲器(麥克風)、電路放大器、受話器(耳機)、耳模(耳塞)、音量控制器、電源(電池) 這幾個部分構成的，由于助聽器只能放大聲音，對于深度耳聾患者來說，助聽器并不能解決 他們的聽覺問題，因此只適用于輕度聾人。電子耳蝸是一種能幫助重度、深度和全聾的耳聾患者獲得或恢復聽覺的電子裝 置，一般分為體外和體內兩部分，體外部分由麥克風、語音信號處理器、編碼發(fā)射器、發(fā)射線 圈組成，植入體內的部分由接收線圈、接收解碼器、刺激脈沖生成器和電極陣列組成，但是 電子耳蝸十分昂貴且需要復雜的植入手術，無法推廣。根據醫(yī)學和生物學研究的結果，人的耳朵對于聲音產生感覺是通過以下幾個步驟 來完成的(1)外耳、中耳接收聲音信號并放大；( 內耳將聲音信號轉化成電位信號；(3) 再通過聽覺神經傳送給大腦；以上三個步驟中任何一步不能完成便造成耳聾。事實上，將聲 音信號轉變成電流信號并且放大，這是人類100多年前就已經實現了的偉大實用新型，只 是如何將這種電流信號能夠比較完整的傳給大腦則是人們一直未能解決的問題，因此也無 法根本解決聾人的聽覺問題。
發(fā)明內容為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于莫爾斯碼的 皮膚聽聲器，采用語音識別技術與莫爾斯碼技術相結合的方式，具有給聾人傳達有規(guī)律、有 意義語音的功能。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，包括麥克風1以及與麥克風1的信號輸出端相 連接的模數轉換器2，模數轉換器2的輸出端與語音識別裝置3連接，語音識別裝置3的輸 出端與音頻放大器4連接，音頻放大器4的輸出端與數模轉換器6連接，數模轉換器6的輸 出端與升壓裝置7相連，升壓裝置7的輸出端又與平面電極1的輸入端相連接。所述的語音識別裝置3內還帶有語音模型庫8以及以莫爾斯碼原理為基礎的語音 模型的電流信號碼制對應關系庫9。所述的音頻放大器4上還連接有電源5及控制音頻放大器的音量調節(jié)器10。所述的升壓裝置7使用的是頻率為200-5000HZ的變壓器。本實用新型的模數轉換器6轉化后的數字信號與提前建立的語音模型庫8進行對比，即利用現有的比較成熟的語音識別軟件Speech SDK，識別出語音的具體內容，并利用語 音識別軟件所帶特殊功能，將語音內容按逐字分解為漢語拼音。以莫爾斯碼原理為基礎的 語音模型的電流信號碼制對應關系庫9，其原理在于參考莫爾斯碼基本編碼規(guī)則，即每個英 文字母對應一組“ ·_”的組合，編制出以拼音的聲母和韻母對應的“ ·_”的組合。將識別 出的漢語拼音結合對應關系庫9，得到需要輸出的有規(guī)律的數字信號。音頻放大器4將信號 放大功率后，要將識別的結果通過數模轉換器輸出為模擬電流信號。由于本實用新型利用麥克風把外部的聲音信號轉化成電流信號，經過模數轉換、 語音識別技術和莫爾斯碼技術處理、模數轉換一系列處理，升壓設備將此電流信號升壓，然 后通過平面電極刺激皮膚，將電流的有規(guī)律的振蕩信號通過皮膚傳給大腦，不依賴于人體 的任何殘余聽力，從根本上解決了聾 人的聽覺問題，具有結構簡單、靈敏度高的特點。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的工作原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。參見圖1，本實用新型包括麥克風1以及與麥克風1的信號輸出端相連接的模數轉 換器2，模數轉換器2的輸出端與語音識別裝置3連接，該語音識別裝置3內還帶有語音模 型庫8以及以莫爾斯碼原理為基礎的語音模型的電流信號碼制對應關系庫9，將語音識別 裝置3的輸出端與音頻放大器4連接，該音頻放大器4上還連接有電源5及控制音頻放大 器的音量調節(jié)器10，音頻放大器4的輸出端與數模轉換器6連接，數模轉換器6的輸出端與 升壓裝置7相連，升壓裝置7的輸出端又與平面電極11的輸入端相連接。參見圖1、2，其中麥克風1用于將外部聲音信號轉化為電流脈沖信號，模數轉換器 2用于將模擬電流信號轉換為數字電流信號，語音識別裝置3用于將模數轉換器2轉化后 的數字信號與提前建立的語音模型庫8進行對比，識別出語音內容后，根據以莫爾斯碼原 理為基礎的語音模型的電流信號碼制對應關系庫9，得到需要輸出的數字電流信號。音頻 放大器4用于將音頻信號放大，電源5用于為音頻放大器4提供電源，數模轉換器6用于將 識別出的數字電流信號結果輸出為模擬電流信號，升壓裝置7用來將音頻信號升壓，平面 電極11用于將震蕩的電流信號通過皮膚傳給大腦。而其中的聲音信號升壓裝置7使用的 是低頻率變壓器。音頻放大器4將語音識別裝置3送來的電流信號放大，這時的交流電壓 一般不超過所提供電源5的電壓，通常在0. 5V以下，升壓裝置7將音頻放大器4輸出的聲 音電流信號轉化為交流電壓的聲音電流信號，并升壓至5V以上，以克服皮膚的電阻。電源 5為音頻放大器4或升壓裝置7提供電源，最低在1. 2V便可運行，平面電極11利用升壓裝 置7提供的電流信號刺激皮膚。音量調節(jié)器10是安裝于音頻放大器4之上的可變電阻器， 用來控制輸出功率，音量調節(jié)器10是可選的，具體制作時也可以使用不同規(guī)格電阻替代， 以適應不同的使用者。本實用新型在使用時沒有一步是通過人體的聽覺系統(tǒng)來完成的，也就是說它不依 賴于人體的任何殘余聽力，所以它從根本上解決了聾 人的聽覺問題。該儀器使用的方法是，當該儀器在供電充足的條件下，只要電極貼在耳朵附近的皮膚上，無需任何手術，便可 獲得對于一般聲音，特別是語音的聽覺。該儀器功耗低，一般不超過0.5W便可使用。該儀 器中的麥克風1可以塞進耳孔，可以把音頻處理部分和電源放在衣袋里以便攜帶。使用時的注意事項(1)需要一段適應的階段，對于聽力喪失嚴重的人來說由于他們從來沒有感覺過 聲音，聲音對于他們來說是一種新的信號；(2)長期使用可能會引起電極接觸處皮膚不適，最好在晚上睡覺時停止使用，以便 讓電極接觸處的皮膚得到恢復；(3)要調節(jié)到合適的音量，音量太小會引不起聽覺，音量太大若遇到大聲則電極會 刺痛皮膚；(4)長期使用后，由于人體神經系統(tǒng)的自然調節(jié)，聽覺效果將會越來越好；(5)若要能辨析人的語音則需要一年以后，因為要形成語言條件反射需要相當長 的時間。用皮膚“聽”聲訓練的時候有一個誤區(qū)值得注意，那就是要避免和克服下意識地邊 聽邊心里數點、數劃以期幫助自己判斷地習慣?；谀獱査勾a的編碼方案中字符聲音、形象 特征都很明顯。特別是控制好速度，經常聽、反復聽，就會形成條件反射，更快更好的記憶莫 爾斯碼。所以，聾啞人使用基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器時需要一段時間的語音訓練。但這 種訓練不需要特殊環(huán)境，而是參與人們的正?；顒?，使得自己對于由皮膚聽聲器所取得的 語音信號形成條件反射。對于語音信號形成條件反射所需要的時間會因人而異，一般來說 年齡小的和智商高的人適應的更快。佩帶皮膚聽聲器時用于刺激皮膚的平面電極11的接觸位置一般是耳朵附近比較 光滑的皮膚，耳垂的下面是比較合適的位置。皮膚聽聲器所消耗的功率要比助聽器大，可以 把模數轉換器2、語音識別裝置3、電源5、音頻放大器4和數模轉換器6以及升壓裝置7封 裝在一起與其它器件用較長的導線聯(lián)接，以便將電源等裝在衣服的口袋里，在制作工藝允 許的條件下，還可以將升壓裝置7與平面電極11制作在一起。相對于助聽器來說，本實用新型具有如下優(yōu)點(1)接收聲音不依賴于人體的任 何殘余聽力，適用于聽力損失非常嚴重的人使用；(2)靈敏度比較高，與人的耳朵的聽覺范 圍基本一致，所以可獲得對于語音及常遇到的聲音的聽覺；C3)增加音量時不會出現象助 聽器那樣的雜音；(4)不會像助聽器那樣因為麥克風離揚聲器太近而互感，導致無法使用；相對于電子耳蝸來說，本實用新型具有如下優(yōu)點(1)接收聲音不依賴于人體的 任何殘余聽力，聽覺神經損壞者仍可使用；(2)靈敏度比較高，與人的耳朵的聽覺范圍基本 一致；(3)不需要任何手術，副作用幾乎沒有。
權利要求1.一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，包括麥克風(1)以及與麥克風(1)的信號輸出端 相連接的模數轉換器O)，其特征在于，模數轉換器( 的輸出端與語音識別裝置C3)連接， 語音識別裝置(3)的輸出端與音頻放大器(4)連接，音頻放大器的輸出端與數模轉換 器(6)連接，數模轉換器(6)的輸出端與升壓裝置(7)相連，升壓裝置(7)的輸出端又與平 面電極(11)的輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，其特征在于，所述的音頻 放大器(4)上還連接有電源( 及控制音頻放大器的音量調節(jié)器(10)。
3.根據權利要求1所述的一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，其特征在于，所述的升壓 裝置(7)使用的是頻率為200-5000HZ的變壓器。
4.根據權利要求1所述的一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，其特征在于，所述的音量 調節(jié)器(10)為可變電阻器。
專利摘要本實用新型涉及一種基于莫爾斯碼的皮膚聽聲器，包括麥克風以及與麥克風的信號輸出端相連接的模數轉換器，模數轉換器的輸出端與語音識別裝置連接，該語音識別裝置內還帶有語音模型庫以及以莫爾斯碼原理為基礎的語音模型的電流信號碼制對應關系庫，語音識別裝置的輸出端與音頻放大器連接，該音頻放大器上還連接有電源及控制音頻放大器的音量調節(jié)器，音頻放大器的輸出端與數模轉換器連接，數模轉換器的輸出端與升壓裝置相連，升壓裝置的輸出端又與平面電極的輸入端相連接，全聾人使用時通過皮膚就可以獲得對于語音及常遇到的聲音的聽覺，該儀器功耗低、體積小、便于攜帶，佩帶時無需任何手術，適用于聾人長期使用。
文檔編號A61F11/04GK201920987SQ20102064985
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者宮文展, 李建文, 趙小羽 申請人:陜西科技大學