CN115363601A - 一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助听说的智能眉勒，包括眉勒本体；其特征在于：所述眉勒本体的隔层内设置有液态金属电路，所述的液态金属电路包括与电源连接的控制开关和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；所述的脑电波语音交流装置包括脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块和信号输出单元；所述的骨传导声音传导装置包括采集装置、放大器和骨传导振子。本发明旨在辅助语言能力受损及听障人士实现简易的听说，使其拥有与常人无异的生活沟通的自理能力。
Description
技术领域
本发明涉及听说辅助工具的技术领域，具体涉及一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法。
背景技术
语言是最直接、最方便的交流方式。在人类的日常生活中都离不开语言交流，正常人能够依靠声带和耳朵等进行正常的交流，而在社会中还生活着聋哑人及语言障碍者，他们无法和正常人一样进行正常的交流沟通。为此，提供一种辅助听说的智能眉勒及使用方法。
目前，在医学科学中公知的是，通过在希望测量其脑电波的受试者(为了简便，以下表示为“受试者”)的头皮上放置电极来测量脑电波，使用合适的设备观察、处理和解读测量的脑电波。一般，这类设备为脑电描记器，凭借脑电描记器可以实现所谓的脑电图(EEG)。通过测量由受试者脑中的突触之间流动的电流而在受试者头皮表面生成的电势，这类EEG提供受试者的脑电活动的测量和记录。在医学科学中，EEG用于各种诊断目的。
从WO-A1-2006/047874中知道用于这类应用的系统，该文献描述了通过使用与受试者的至少一只耳朵相连放置的电极，即放置在外耳部分上或放置在耳道中的电极，对脑电波的测量。测量尤其用于检测癫痫发作的开始(onset)。WO-A1-2006/047874还描述了分别作为检测电极和参考电极的电极成对使用，这类设置在脑电描记术领域是已知的。
此外，从WO-A1-2008/116462中可知，通过使用助听器生成测试刺激信号并且将该信号作为声学刺激传送至受试者，并且通过使用放置在受试者头皮上的分离电极检测响应于所述声学刺激信号的脑电波，并且传送响应电生理学器械(例如脑电描记器)的脑电波用于处理，从而测量受试者的听力。
眉勒，起初作为束发功用，使人们免受头发遮眼之苦，随着经济的发展，明清时期，商品经济萌芽，眉勒则作为了阶级的象征。在现代，眉勒除了可以作为历史文化的传承外，依旧可以加入现代技术延续它的一个功用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法；能有效的解决上述技术问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种辅助听说智能眉勒的使用方法，所述的眉勒包括眉勒本体，眉勒本体上安装有控制开关、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；包括以下步骤：
开启控制开关，接触检测单元检测眉勒是否与人体贴合，若有一项检测不合格，则系统不工作；若均检测合格，则系统开启脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置进行工作；
脑电波语音交流装置：
1)所述的脑电波感应器采集脑电波信号；
2)所述的脑电波信号传输至脑电波信号处理模块；
3)所述的脑电波信号处理模块对所述的脑电波信号进行放大、滤波；再将获得的脑电波信号与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号传输至语音合成模块；
4)所述的语音合成模块对所述的字符信号进行语音合成，合成对应的语音信号，再将所述的语音信号传输至信号输出单元；
5)所述的信号输出单元与扬声器连接，通过扬声器将所述的语音信号处理成语音对外输出；
骨传导声音传导装置：
1)所述的采集装置通过麦克风获取外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器；
2)所述的放大器对所述的电信号进行放大、滤波，再将获得的电信号传输至骨传导振子；
3)所述的骨传导振子将所述的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入。
进一步的，所述的脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置属于并行装置，接触检测单元优先级高于脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置。
一种辅助听说的智能眉勒，包括眉勒本体；所述眉勒本体的隔层内设置有液态金属电路，所述的液态金属电路上包括与电源连接的控制开关、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；所述的脑电波语音交流装置包括脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块和信号输出单元；所述的骨传导声音传导装置包括采集装置、放大器和骨传导振子；
脑电波感应器，用于采集人体的脑电波信号，并将采集获得的脑电波信号发送到脑电波信号处理模块；
脑电波信号处理模块，用于将脑电波与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，将脑电波信号转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号发送到语音合成模块；
语音合成模块，用于将接收到的将字符信号转换为对应的语音信号；
信号输出单元，用于将接收到的语音信号，通过音频接口输出，实现语音输出；
采集装置，用于采集外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器；
放大器，将接收到的电信号进行放大；
骨传导振子，用于将接收到放大器放大后的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入；
接触检测单元，与单片机连接，将监测的信号发送至单片机；用于检测眉勒是否与人体贴合。
进一步的，所述的液态金属电路嵌入在弹性体中，所述的电源电路、控制开关、脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块、信号输出单元、采集装置、放大器、骨传导振子和接触检测单元中的电子元件固定在弹性体上，与液态金属电路形成回流电路。
进一步的，所述的液态金属电路热压于弹性体中。
进一步的，所述的接触检测单元包括压力传感器、光敏传感器和温度传感器，所述的压力传感器、光敏传感器和温度传感器分别与单片机连接，将其检测的数据传送至单片机中；所述的单片机内设置有阈值，单片机在接收到压力传感器、光敏传感器和温度传感器的值时，将接收值与阈值进行对比，若接收的值在阈值范围内，则判断数据合格；若收的值超出阈值范围，则判断数据不合格；
当接触检测单元中的压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据均合格，则系统开始工作；若压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据有一项不合格，则系统不工作。
进一步的，所述的脑电波感应器包括设置在液态金属电路中的数个干电极；所述的干电极包括设置在前额中间位置的参考电极和设置在参考电极两侧用于实时采集脑电压信号的信号采集电极。
进一步的，所述的参考电极和信号采集电极贯穿眉勒本体的内层，嵌入式安装在眉勒本体的内层中；当眉勒本体佩戴在额头上时，所述的参考电极和信号采集电极与人体的额头密切贴合。
进一步的，所述的脑电波感应器与脑电波信号处理模块之间还设置有信号放大电路和滤波电路；所述的脑电波感应器在接收到人体的脑电波信号后，通过放大电路将脑电波信号放大后，又经过滤波电路去除干扰信号后，将脑电波信号发送至脑电波信号处理模块进行处理。
进一步的，所述的信号输出单元采用扬声器，所述的采集装置采用麦克风。
有益效果
本发明提出的一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法，与传统的现有技术相比较，其具有以下有益效果：
（1）本技术方案通过设置在眉勒本体上的脑电波语音交流装置采集脑电波信号，将获得的脑电波信号与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，转换为对应的字符信号，再将字符信号进行语音合成对应的语音信号，再将所述的语音信号通过扬声器对外输出，实现帮助人说的功能。
（2）本技术方案通过设置在眉勒本体上的骨传导声音传导装置中的采集装置采集外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器进行放大；最后通过骨传导振子，将接收到的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，达到声音的输入；实现帮助人听的功能。
（3）本技术方案通过液态金属电路可以满足眉勒的柔性，使得电路可以满足眉勒可拉伸、可折叠的需求。
附图说明
图1是本发明的外表整体结构示意图。
图2是本发明中器件分布正视图。
图3是本发明中器件分布后视图。
图4是本发明中弹力布料表面器件分布图。
图5是本发明中各元器件的连接框架图。
附图中的标记：1-眉勒本体、101-外层、102-内层、103-拉链、201-参考电极、202-左侧信号采集电极、203-右侧信号采集电极、3-脑电波信号处理模块、4-语音合成模块、501-左侧扬声器、502-右侧扬声器、601-左侧放大器、602-右侧放大器、701-左侧骨传导振子、702-右侧骨传导振子、801-左侧麦克风、802-右侧麦克风、901-左侧压力传感器、902-右侧压力传感器、10-光敏传感器、11-温度传感器、12-控制开关、13-电池、14-弹力布料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
如图1所示，一种辅助听说的智能眉勒，包括眉勒本体1；所述的眉勒本体1包括内层102和外层101，内层102和外层101均采用具有微弹力的布料制成。眉勒本体1的外层101设置为装饰层，装饰层使用布料制成，装饰层上设置有图案，所述内层102设置为亲肌肤的棉布层，棉布层具有吸汗功能。所述内层102和外层101的底边固定连接为一体，上边设置有开口，开口处通过拉链103或粘扣可拆卸固定连接。使得眉勒本体1的内层102和外层101之间形成口袋状隔层。
如图2-4所示，所述眉勒本体1的隔层内设置有液态金属电路，所述的液态金属电路上包括与电源13连接的控制开关12、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；所述的脑电波语音交流装置包括脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块和信号输出单元；所述的骨传导声音传导装置包括采集装置、放大器和骨传导振子。
所述的电源13、控制开关12、脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块、信号输出单元、采集装置、放大器、骨传导振子和接触检测单元中的电子元件固定在弹性体14上，与液态金属电路形成回流电路。
在脑电波语音交流装置中，脑电波感应器：用于采集人体的脑电波信号，并将采集获得的脑电波信号发送到脑电波信号处理模块；脑电波信号处理模块：用于将脑电波与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，将脑电波信号转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号发送到语音合成模块；语音合成模块：用于将接收到的将字符信号转换为对应的语音信号；信号输出单元：所述的信号输出单元采用扬声器；用于将接收到的语音信号，通过音频接口输出，实现语音输出。
所述的脑电波感应器包括设置在液态金属电路中的数个干电极；所述的干电极包括设置在前额中间位置的参考电极和设置在参考电极两侧用于实时采集脑电压信号的信号采集电极。所述的参考电极和信号采集电极贯穿眉勒本体的内层，嵌入式安装在眉勒本体的内层中；当眉勒本体佩戴在额头上时，所述的参考电极和信号采集电极与人体的额头密切贴合。
所述的脑电波感应器与脑电波信号处理模块之间还设置有信号放大电路和滤波电路；所述的脑电波感应器在接收到人体的脑电波信号后，通过放大电路将脑电波信号放大后，又经过滤波电路去除干扰信号后，将脑电波信号发送至脑电波信号处理模块进行处理。
在骨传导声音传导装置中，采集装置：所述的采集装置采用麦克风，用于采集外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器；放大器：将接收到的电信号进行放大；骨传导振子：用于将接收到放大器放大后的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入。
接触检测单元，与单片机连接，将监测的信号发送至单片机；用于检测眉勒是否与人体贴合。所述的接触检测单元包括压力传感器、光敏传感器和温度传感器，所述的压力传感器、光敏传感器和温度传感器分别与单片机连接，将其检测的数据传送至单片机中；所述的单片机内设置有阈值，单片机在接收到压力传感器、光敏传感器和温度传感器的值时，将接收值与阈值进行对比，若接收的值在阈值范围内，则判断数据合格；若收的值超出阈值范围，则判断数据不合格。
当接触检测单元中的压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据均合格，则系统开始工作；若压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据有一项不合格，则系统不工作。
图2为眉勒的器件分布正视图，为凸显器件的分布结构，故将其突出在眉勒本体表面，实则器件应位于弹力布料14表面、眉勒本体1内部，此处不做过多赘述。如图2所示，包括眉勒本体1；位于眉勒本体1正中间位置即人体前额中间位置的参考电极201；参考电极201两侧即人体额头两侧分别设有两个信号采集电极，即左侧信号采集电极202和右侧信号采集电极203；温度传感器11和光敏传感器10分别位于信号采集电极202的左下方和信号采集电极203的右下方；在信号采集电极202 的左侧和信号采集电极203的右侧分别设有放大器601和放大器602；位于眉勒本体1两侧偏下位置即人体两耳后侧位置设有两个骨传导振子，即左侧骨传导振子701和右侧骨传导振子702；在骨传导振子701的右上方和骨传导振子702的左上方即人体两耳上方分别设有左侧麦克风801和右侧麦克风802。
图3为眉勒的器件分布后视图，为凸显器件的分布结构，故将其突出在眉勒本体表面，实则器件应位于弹力布料14表面、眉勒本体1内部，此处不做过多赘述。如图3所示，包括眉勒本体1；位于眉勒本体1正后方位置即后脑位置的电池13和开关12；在电池13的左侧和开关12的右侧分别设有两个压力传感器，即压力传感器902和压力传感器901；在压力传感器902的左下方和压力传感器901右下方分别设有扬声器502和扬声器501；在骨传导振子701与扬声器501之间依次设有脑电波信号处理模块3和语音合成模块4。
图4为眉勒中弹力布料表面器件分布图，本图将弹力布料展开成一张平面图对其进行详细的阐述。如图4所示，从左到右依次放置的器件为：电池13、压力传感器901、扬声器501、语音合成模块4、脑电波信号处理模块3、骨传导振子701、麦克风801、放大器601、温度传感器11、信号采集电极202、参考电极201、信号采集电极203、光敏传感器10、放大器602、麦克风802、骨传导振子702、扬声器502、压力传感器902、开关12。脑电波语音交流装置包括信号采集电极202、参考电极201、信号采集电极203、脑电波信号处理模块3、语音合成模块4、扬声器501、扬声器502； 骨传导声音传导装置包括麦克风801、麦克风802、放大器601、放大器602、骨传导振子701、骨传导振子702；接触检测单元包括压力传感器901、压力传感器902、光敏传感器10、温度传感器11。弹力布料表面的电路采用液态金属进行打印，本实施例中选取镓基合金作为电路打印材料。
实施例2：
一种辅助听说智能眉勒的使用方法，所述的眉勒包括眉勒本体，眉勒本体上安装有控制开关、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；包括以下步骤：
开启控制开关，由于接触检测单元的优先级高于脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置。因此，接触检测单元首先开始工作，检测眉勒是否与人体贴合。
即在控制开关被打开后，压力传感器901、压力传感器902、光敏传感器10、温度传感器11分别检测眉勒和额头之间的压力、光度和温度数值，并将压力、光度和温度数值数据传送至单片机中；所述的单片机内设置有阈值，单片机在接收到压力传感器901、压力传感器902、光敏传感器10、温度传感器11上传的压力、光度和温度数值数据时，将接收值与阈值进行对比，若接收的值在阈值范围内，则判断数据合格；若收的值超出阈值范围，则判断数据不合格。
当接触检测单元中的压力传感器901、压力传感器902、光敏传感器10、温度传感器11检测的数据均合格，则单片机打开整体系统，开始工作；若压力传感器901、压力传感器902、光敏传感器10、温度传感器11检测的数据有一项不合格，则单片机不打开系统，系统不工作。
当系统工作时，脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置属于并行装置，两者同时开始工作。
脑电波语音交流装置：
1)所述的脑电波感应器中的信号采集电极202、203采集脑电波信号；
2)所述的脑电波信号传输至脑电波信号处理模块3；
3)所述的脑电波信号处理模块3对所述的脑电波信号进行放大、滤波。再将获得的脑电波信号与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号传输至语音合成模块4。
4)所述的语音合成模块4对所述的字符信号进行语音合成，合成对应的语音信号，再将所述的语音信号传输至信号输出单元。
5)所述的信号输出单元如扬声器501、502，将所述的语音信号处理成语音对外输出。
骨传导声音传导装置：
1)所述的采集装置如麦克风801、802获取外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器601、602。
2)所述的放大器601、602对所述的电信号进行放大、滤波。再将所获得电信号传输至骨传导振子701、702。
3)所述的骨传导振子701、702将所述的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入。
Claims (10)
1.一种辅助听说智能眉勒的使用方法，其特征在于，所述的眉勒包括眉勒本体（1），眉勒本体（1）上安装有电源（13）、控制开关（12）、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；包括以下步骤：
开启控制开关（12），接触检测单元检测眉勒是否与人体贴合，若有一项检测不合格，则系统不工作；若均检测合格，则系统开启脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置进行工作；
脑电波语音交流装置：
1)所述的脑电波感应器采集脑电波信号；
2)所述的脑电波信号传输至脑电波信号处理模块；
3)所述的脑电波信号处理模块对所述的脑电波信号进行放大、滤波；再将获得的脑电波信号与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号传输至语音合成模块；
4)所述的语音合成模块对所述的字符信号进行语音合成，合成对应的语音信号，再将所述的语音信号传输至信号输出单元；
5)所述的信号输出单元与扬声器连接，通过扬声器将所述的语音信号处理成语音对外输出；
骨传导声音传导装置：
1)所述的采集装置通过麦克风获取外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器；
2)所述的放大器对所述的电信号进行放大、滤波，再将获得的电信号传输至骨传导振子；
3)所述的骨传导振子将所述的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入。
2.根据权利要求1所述的一种辅助听说智能眉勒的使用方法，其特征在于：所述的脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置属于并行装置，接触检测单元优先级高于脑电波语音交流装置和骨传导声音传导装置。
3.一种辅助听说的智能眉勒，可作用于权利要求1或2所述的一种辅助听说智能眉勒的使用方法，其特征在于：包括眉勒本体；其特征在于：所述眉勒本体的隔层内设置有液态金属电路，所述的液态金属电路上包括与电源连接的控制开关、单片机和脑电波语音交流装置、骨传导声音传导装置以及接触检测单元；所述的脑电波语音交流装置包括脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块和信号输出单元；所述的骨传导声音传导装置包括采集装置、放大器和骨传导振子；
脑电波感应器，用于采集人体的脑电波信号，并将采集获得的脑电波信号发送到脑电波信号处理模块；
脑电波信号处理模块，用于将脑电波与脑电波信号数据库进行对比匹配，提取出该脑电波信号对应的字符信息，将脑电波信号转换为对应的字符信号，并将转换获得字符信号发送到语音合成模块；
语音合成模块，用于将接收到的将字符信号转换为对应的语音信号；
信号输出单元，用于将接收到的语音信号，通过音频接口输出，实现语音输出；
采集装置，用于采集外部环境中的人声，并将采集的人声转换为电信号，并将采集获得电信号发送到放大器；
放大器，将接收到的电信号进行放大；
骨传导振子，用于将接收到放大器放大后的电信号转换成振动信号，利用骨传导的方式通过颅骨将声音传递到内耳，实现声音的输入；
接触检测单元，与单片机连接，将监测的信号发送至单片机；用于检测眉勒是否与人体贴合。
4.根据权利要求3所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的液态金属电路嵌入在弹性体中，所述的电源电路、控制开关、脑电波感应器、脑电波信号处理模块、语音合成模块、信号输出单元、采集装置、放大器、骨传导振子和接触检测单元中的电子元件固定在弹性体上，与液态金属电路形成回流电路。
5.根据权利要求4所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的液态金属电路热压于弹性体中。
6.根据权利要求3所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的接触检测单元包括压力传感器、光敏传感器和温度传感器，所述的压力传感器、光敏传感器和温度传感器分别与单片机连接，将其检测的数据传送至单片机中；所述的单片机内设置有阈值，单片机在接收到压力传感器、光敏传感器和温度传感器的值时，将接收值与阈值进行对比，若接收的值在阈值范围内，则判断数据合格；若收的值超出阈值范围，则判断数据不合格；
当接触检测单元中的压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据均合格，则系统开始工作；若压力传感器、光敏传感器和温度传感器检测的数据有一项不合格，则系统不工作。
7.根据权利要求3所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的脑电波感应器包括设置在液态金属电路中的数个干电极；所述的干电极包括设置在前额中间位置的参考电极和设置在参考电极两侧用于实时采集脑电压信号的信号采集电极。
8.据权利要求7所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的参考电极和信号采集电极贯穿眉勒本体的内层，嵌入式安装在眉勒本体的内层中；当眉勒本体佩戴在额头上时，所述的参考电极和信号采集电极与人体的额头密切贴合。
9.根据权利要求3所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的脑电波感应器与脑电波信号处理模块之间还设置有信号放大电路和滤波电路；所述的脑电波感应器在接收到人体的脑电波信号后，通过放大电路将脑电波信号放大后，又经过滤波电路去除干扰信号后，将脑电波信号发送至脑电波信号处理模块进行处理。
10.根据权利要求3所述的一种辅助听说的智能眉勒，其特征在于：所述的信号输出单元采用扬声器，所述的采集装置采用麦克风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110998935.3A CN115363601A (zh) | 2021-08-28 | 2021-08-28 | 一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202110998935.3A CN115363601A (zh) | 2021-08-28 | 2021-08-28 | 一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115363601A true CN115363601A (zh) | 2022-11-22 |
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ID=84060358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202110998935.3A Pending CN115363601A (zh) | 2021-08-28 | 2021-08-28 | 一种辅助听说的智能眉勒及其使用方法 |
Country Status (1)
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2021
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