CN105434084A - 一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法，人工耳蜗系统包括移动设备、体外机和植入体；当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；体外机将所述数字信号发送给植入体；植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极；将语音采集和言语处理功能集成到移动设备上，大幅提升了语音信号的处理能力；省去了现有体外机内的麦克风和言语处理器，大大减小了体外机的体积；增加了文字显示功能，方便用户查阅，除定期康复训练外，用户可以针对自身情况自我练习，以满足各种复杂环境使用需求，达到更好的使用效果。

Description

一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法

技术领域

本发明涉及人工耳蜗技术领域，尤其涉及的是一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法。

背景技术

现有的人工耳蜗（CI,cochlearimplant）主要包括两部分，如图1所示，植入体和体外机。体外机部分主要包括麦克风、言语处理器、头件等；其基本工作原理为：通过麦克风捕获外界环境的声音后，采用特定的言语编码策略，将声音信号转化为数字信号，然后通过头件中的发射线圈将数字信号发送给植入体。头件和植入体通过磁铁相互吸附，可通过磁铁调整头件和植入体的距离、即发射线圈和接收线圈之间的距离。植入体部分主要包括射频接收器、解码器、电极阵列等，其基本工作原理为：将数字信号转换为电刺激信号，并将电信号传到植入内耳的电极上，电极阵列通过微小的电极将电信号传递给听觉神经，听觉神经将声音信号传给大脑，产生听觉。

但是，现有的人工耳蜗存在以下缺点：一是言语处理器受功耗和体积等因素的影响，言语处理能力不强，很难达到很好的处理效果。二是佩戴人工耳蜗的用户属于极少数，体外机的体积相对较大、很容易引起别人的注意，给患者本就脆弱的心理带来很大的压力。三是由于病人对植入后听到的声音需要有一段适应的过程，需要定期进行言语处理器的参数调试；同时，病人还要进行听力及言语的康复训练，训练通常需要几个月的时间，而对于语前聋的病人则需要2—3年的康复训练，才能达到较为理想的效果。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法，以解决现有人工耳蜗的体外机体积较大、仅靠康复训练不能满足各种复杂环境使用需求的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种移动设备，包括麦克风和第一蓝牙模块，其还包括存储器、言语处理器和文字转换模块；

当移动设备处于听力模式时，麦克风采集语音信号并保存到存储器；言语处理器从存储器中取出当前的语音信号、采用预设的言语处理算法处理并转换成对应的数字信号；第一蓝牙模块将所述数字信号发送；所述文字转换模块从存储器中取出当前的语音信号，转换成文字信息并传输至显示屏显示。

所述的移动设备中，所述文字转换模块在显示屏上显示本次听力模式下的所有文字信息，还对每条文字信息按序标号。

所述的移动设备中，还包括播放模块，用于在每条文字信息后面增加一播放图标：当播放图标被点击时，播放模块根据该文字信息从存储器中提取对应的语音信号并传输给言语处理器。

所述的移动设备中，当退出听力模式时，所述播放模块还弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零。

一种体外机，与植入体连接，所述体外机包括发射器，其中，所述体外机还包括第二蓝牙模块，所述第二蓝牙模块接收数字信号并传输至发射器，由发射器发送该数字信号给植入体。

一种人工耳蜗系统，包括植入体，其还包括所述的移动设备和所述的体外机；

当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；体外机将所述数字信号发送给植入体；植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极。

一种采用所述的人工耳蜗系统的语音处理方法，其包括：

A、当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；

B、体外机将所述数字信号发送给植入体；

C、植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极。

所述的人工耳蜗系统的语音处理方法中，在所述步骤C之后，还包括：

D、当退出听力模式时，所述移动设备弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零。

相较于现有技术，本发明提供的移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法，当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；体外机将所述数字信号发送给植入体；植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极；将语音采集和言语处理功能集成到移动设备上，大幅提升了语音信号的处理能力；省去了现有体外机内的麦克风和言语处理器，大大减小了体外机的体积；增加了文字显示功能，能在没听清楚时查看文字及时获取语音表达的信息，除定期康复训练外，用户可以针对自身情况自我练习，以满足各种复杂环境使用需求，达到更好的使用效果。

附图说明

图1是现有人工耳蜗的的示意图。

图2是本发明提供的人工耳蜗系统的示意图。

图3是本发明提供的人工耳蜗系统的语音处理方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法，将现有人工耳蜗的语音采集和处理过程在移动设备中进行，以减小体外机的体积；同时还在移动设备上以文字显示语音内容，方便用户观看使用。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2，本发明提供的人工耳蜗系统包括移动设备100、体外机200和植入体300。当移动设备100处于听力模式时，移动设备100采集语音信号并存储，移动设备100将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机200。体外机200将所述数字信号发送给植入体300。植入体300对所述数字信号解码并生成相应的电脉冲，并发送到耳蜗内的电极，从而刺激残存听神经产生听觉形成声音。

需要理解的是，本实施例的重点是移动设备100的语音信号采集、处理以及与体外机200的信号传输。植入体300为现有的植入体，其结构和工作原理为现有技术，此处不作详述。

本实施例中，所述移动设备100如手机、平板电脑等，其包括麦克风110、存储器120、言语处理器130、文字转换模块140和第一蓝牙模块150。所述麦克风110采集语音信号并传输至存储器120存储。本实施例是在移动设备现有功能（如接听拨打电话、上网、玩游戏等）的基础上增加听力功能。当移动设备100处于听力模式时（如点击听力图标启动听力模式），麦克风110采集语音信号并保存到存储器120。当移动设备100退出听力模式时，麦克风110实现现有的通话功能。通过利用移动设备现有的麦克风，可节省现有体外机的麦克风，节省成本。

所述言语处理器130从存储器120中取出当前的语音信号，采用预设的言语处理算法（现有的言语编码策略）进行滤波分析处理并生成对应的数字信号（电脉冲信号）。所述第一蓝牙模块150将所述数字信号发送给体外机200。再由体外机200发送给植入体300播放。本实施例对移动设备的硬件电路进行改进，言语处理器130即是在硬件电路上增设的一芯片，该芯片中使用的预设的言语处理算法采用现有体外机的言语编码策略，从而在移动设备的硬件上处理相关语音数据。言语处理算法为现有技术，此处对其具体工作原理不作详述。第一蓝牙模块150可利用移动设备内现有的蓝牙模块，从而节省成本。

所述文字转换模块140从存储器120中取出当前的语音信号并转换成文字信息、传输至显示屏显示。在具体实施时，显示屏上显示本次听力模式下的所有文字信息，可方便用户查询历史记录。当前界面无法全部显示的，以滚屏或翻页方式显示。所述文字转换模块140还对每条文字信息按序标号，以方便用户了解每条文字信息的顺序。

进一步实施例中，所述移动设备100还包括播放模块160，用于在每条文字信息后面增加一播放图标。当一播放图标被点击时，播放模块160根据该文字信息从存储器120中提取对应的语音信号并传输给言语处理器130。这样言语处理器130处理后通过第一蓝牙模块150发送给体外机，即可对该语音信号进行再次播放。用户可通过点击播放图标重复听屏幕上的各条文字信息。

本实施例中，所述体外机包括第二蓝牙模块210和发射器220。所述第二蓝牙模块210接收数字信号并传输至发射器220，由发射器220发送该数字信号给植入体300。基于现有的体外机和植入体是利用电磁感应原理，通过射频传输数字信号，体外机中的发射线圈和植入体的接收线圈只隔着头皮，通过磁铁相互吸附，磁铁上有旋钮可以调节两线圈之间的距离。因此，发射部分（即发射器）无法集成在移动设备里，为了减少体外机的体积大小，本实施例对现有体外机进行改进，去掉现有的麦克风、言语处理器等信号处理部分等，保留发射部分（发射器和供电模块），增加第二蓝牙模块，采用蓝牙方式实现发射部分和移动设备之间的通信。这样即能减小体外机的体积，又能确保数字信号正确发送至植入体。

当退出听力模式时，所述播放模块160还弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零，是则对所述存储器120和文字转换模块140内的数据进行清零，以节省存储器空间，避免存储器已满影响后续语音信号的收听。否则播放模块160输出压缩信号，存储器120根据所述压缩信号将本次的语音信号压缩并标记系统时间（主要是日期），文字转换模块140根据所述压缩信号将本次的文字信息压缩并标记系统时间（主要是日期）。

基于上述的人工耳蜗系统，本发明还提供一种人工耳蜗系统的语音处理方法，请一并参阅图3，所述语音处理方法包括：播放器

S100、当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机。

S200、体外机将所述数字信号发送给植入体；

S300、植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极。

在所述步骤S300之后，还包括：

S400、当退出听力模式时，所述移动设备弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零。

是则对存储器和文字转换模块内的数据进行清零，以节省存储器空间，避免存储器已满影响后续语音信号的收听。否则将本次的语音信号压缩并标记系统时间。

综上所述，本发明的移动设备、体外机、人工耳蜗系统及语音处理方法，通过将语音采集和言语处理功能移植到移动设备上，利用移动设备强大的运算能力改善现有人工耳蜗普遍处理能力不高的问题，能实现更为完善的语音信号的处理和更好的降噪效果；大幅提升语音信号的处理能力；省掉了麦克风、言语处理器，并选择小体积和小容量电池，从而大大减小了人工耳蜗的体外机的体积；通过采用高效率的蓝牙模块，或者提升移动设备中的信号处理、传输速度，可减少语音信号的延迟；通过增加文字显示和重复播放功能，能在没听清楚时查看文字及时获取语音表达的信息，除定期康复训练外，用户可以针对自身情况通过重复播放不易识别的词句，达到自我练习，提升模糊词句识别能力，以满足各种复杂环境使用需求，达到更好的使用效果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种移动设备，包括麦克风和第一蓝牙模块，其特征在于，还包括存储器、言语处理器和文字转换模块；

当移动设备处于听力模式时，麦克风采集语音信号并保存到存储器；言语处理器从存储器中取出当前的语音信号、采用预设的言语处理算法处理并转换成对应的数字信号；第一蓝牙模块将所述数字信号发送；所述文字转换模块从存储器中取出当前的语音信号，转换成文字信息并传输至显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述文字转换模块在显示屏上显示本次听力模式下的所有文字信息，还对每条文字信息按序标号。

3.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于，还包括播放模块，用于在每条文字信息后面增加一播放图标：当播放图标被点击时，播放模块根据该文字信息从存储器中提取对应的语音信号并传输给言语处理器。

4.根据权利要求3所述的移动设备，其特征在于，当退出听力模式时，所述播放模块还弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零。

5.一种体外机，与植入体连接，所述体外机包括发射器，其特征在于，所述体外机还包括第二蓝牙模块，所述第二蓝牙模块接收数字信号并传输至发射器，由发射器发送该数字信号给植入体。

6.一种人工耳蜗系统，包括植入体，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一所述的移动设备和如权利要求5所述的体外机；

当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；体外机将所述数字信号发送给植入体；植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极。

7.一种采用权利要求6所述的人工耳蜗系统的语音处理方法，其特征在于，包括：

A、当移动设备处于听力模式时采集语音信号并存储，移动设备将语音信号转换成文字信息并显示，同时还将语音信号转换成数字信号发送给体外机；

B、体外机将所述数字信号发送给植入体；

C、植入体将所述数字信号转换成相应的电信号，并发送到耳蜗内的电极。

8.根据权利要求7所述的人工耳蜗系统的语音处理方法，其特征在于，在所述步骤C之后，还包括：

D、当退出听力模式时，所述移动设备弹出对话框提示用户是否对本次语音内容清零。