CN201955956U - 一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，包括聋哑人端装置、ARM微处理器和语音端装置；所述聋哑人端装置包括聋哑人输入装置和聋哑人输出装置；所述语音端装置包括语音输出装置和语音输入装置，所述语音输出装置包括依次连接的语音合成芯片、后处理电路和扬声器，所述语音输入装置包括依次连接的语音识别芯片、预处理电路和送话器。本实用新型提供的一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，采用通用易得的硬件配置，使得整个转换装置结构简单；同时，采用比较成熟的现有技术进行信息处理，使得信息转换及传递迅速准确、几乎不受使用者个体因素的影响，能够有效解决聋哑人与非聋哑人之间的正常交流障碍。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种消除聋哑人与非聋哑人的交流障碍、帮助聋哑人与外界进行交流的信息处理装置，具体涉及一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置。
背景技术
全国第二次残疾人抽样调查结果显示，我国现有听力语言残疾人即聋哑人约有2780万，他们与正常人进行交流时存在的听、说障碍，是一个亟待解决的、严重的现实问题；传统的解决方案借助于手语和文字书写，具有一定的局限性：一是，手语只有聋哑人和极少数专业人士掌握，大多数的普通人对手语十分陌生，很难与聋哑人沟通交流；二是，文字交流受到了阅读能力、纸笔书写等条件的制约，只能近距离、小范围交流，尤其在公共场合，面对众多人，或是非常时刻，这种交流手段的弱点更为明显。
目前，有一种称为“聋哑人听力语言交流机”的装置通过皮肤神经末梢感受器官、借助微型计算机的智能系统、编制皮肤感应语言应用程序来解决聋哑人与外界交流的问题。该方案一方面通过送话器将有声语音转换成聋哑人的皮肤能够清晰感应的电子脉冲语言，以针刺或震动的方式表示有声语言状态，聋哑人通过理解这种状态来理解有声语音，实现正常人向聋哑人的信息交流；另一方面以计算机文本输入功能为基础，除了使文字信息即语句在显示屏上以完整句子出现之外，增添语音同步输出功能，即通过语音合成芯片或者软件模拟由扬声器同步播出语音，实现聋哑人向正常人的信息交流。但是，该方案涉及正常人向聋哑人交流信息的部分其结构复杂，识别速度慢，并且识别准确率低，其效果因人而异，个体差别较大。
语音处理芯片包括语音识别芯片、语音合成芯片，其中语音识别芯片是一种实现语音向文字信息即语句转换的电子器件，该器件所在的电子系统为语音输入系统，该系统用于各种控制设备中，这些设备出现在如驾驶、危险作业、远距离自动信息获取以及家电使用等领域，与语音合成芯片技术一样，语音识别芯片技术成熟、价格低廉、信息传输转换迅速并较为准确。但是，语音识别芯片尚未应用于聋哑人与外界交流方面。
实用新型内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种结构简单、信息转换准确迅速、且不受使用者个体因素影响的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，包括聋哑人端装置、ARM微处理器和语音端装置；所述聋哑人端装置包括聋哑人输入装置和聋哑人输出装置，所述聋哑人输入装置的输出端和聋哑人输出装置的输入端均与ARM微处理器相连接；所述语音端装置包括语音输出装置和语音输入装置，所述语音输出装置包括依次连接的语音合成芯片、后处理电路和扬声器，所述语音输入装置包括依次连接的语音识别芯片、预处理电路和送话器；所述语音合成芯片的输入端和语音识别芯片的输出端均与ARM微处理器相连接。
本实用新型的工作原理：聋哑人通过聋哑人输入装置输入相关信息，在ARM微处理器的控制下，语音合成芯片以及后处理电路将该信息转换成语音信息，经扬声器播放，实现聋哑人向非聋哑人方向信息的传输；非聋哑人通过送话器将语音信息输入，预处理电路和语音识别芯片将该信息转换成数字信息，在ARM微处理器的控制下，经聋哑人输出装置输出，实现非聋哑人向聋哑人方向信息的传输。
所述聋哑人输出装置可以为显示器，优选为LCD显示器；显示器与ARM微处理器的连接技术已经非常成熟。聋哑人可以通过显示器显示的文字信息了解到非聋哑人发送的语音信息的内容；同时，通过设置聋哑人输入装置和显示器之间的线路连接，聋哑人通过显示器能够及时了解到其通过聋哑人输入装置输入的相关信息是否存在错误，或者对该信息进行修改，若确定输入信息无误，确认发送信息命令就可以将该信息发送给非聋哑人。
所述聋哑人输入装置为键盘或者其他输入装置，比如手写装置，该类输入装置与ARM微处理器的连接技术也已经相当成熟。聋哑人可以通过键盘等聋哑人输入装置输入需要传送的信息内容。
语音合成芯片的输入端和语音识别芯片的输出端通过I2C总线与ARM微处理器相连接。
本实用新型中，所述语音合成芯片和语音识别芯片采用SPEC06A芯片。
所述转换装置还可以包括外存储器，优选为FLASH存储器；所述外存储器与ARM微处理器相连接；通过外存储器能够存储常用语句和程序等。
所述后处理电路是将数字信号转换成模拟信号，通过D/A转换电路和滤波电路实现；所述预处理电路是将模拟信号转换成数字信号，通过A/D转换电路、自动增益控制电路、抗混叠滤波电路实现。
所述ARM微处理器包括FLASH存储模块、CPU、JTAG调试接口模块、LCD接口模块和LCD控制器。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：采用通用易得的硬件配置，使得整个转换装置结构简单；同时，采用比较成熟的现有技术进行信息处理，使得信息转换及传递迅速准确、几乎不受使用者个体因素的影响，能够有效解决聋哑人与非聋哑人之间的正常交流障碍。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图所示，一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，包括聋哑人端装置、ARM微处理器、语音端装置、外存储器；其中聋哑人端装置包括聋哑人输入装置和聋哑人输出装置；语音端装置包括语音输出装置和语音输入装置，语音输出装置包括依次连接的语音合成芯片、后处理电路和扬声器，语音输入装置包括依次连接的语音识别芯片、预处理电路和送话器；ARM微处理器分别与聋哑人输入装置的输出端、聋哑人输出装置的输入端、外存储器、语音合成芯片的输入端、语音识别芯片的输出端相连接，且该外存储器为FLASH存储器，用于存储常用语句和程序等。
所述后处理电路包括D/A转换电路和滤波电路；所述预处理电路包括A/D转换电路、自动增益控制电路、抗混叠滤波电路。
所述聋哑人输入装置为键盘，实现该转换装置的功能选择和语句的输入；所述聋哑人输出装置为LCD显示器，显示键盘输入的信息和经语音端装置传送的信息；所述语音合成芯片和语音识别芯片都为SPEC06A芯片，且语音合成芯片的输入端和语音识别芯片的输出端通过I2C总线与ARM微处理器相连接。
所述ARM微处理器完成整个转换装置的控制，其程序由上位机通过异步串行接口接入，主要包括FLASH存储模块、CPU、JTAG调试接口模块、LCD接口模块和LCD控制器：FLASH存储模块主要用于存储转换装置在运行时需要的程序、语句的采样数据、语音信号的处理结果等，同时FLASH存储模块还能够用于在线编程和擦除操作；CPU承担整个转换装置的控制；JTAG调试接口模块用于ARM微处理器的内部测试及仿真、调试，其中JTAG调试接口模块中的TAP测试电路用于测试ARM微处理器的节点；LCD接口模块用于实现LCD显示器与ARM微处理器的连接；LCD控制器用于向LCD显示器传送数据，以及时钟和各种信号的产生和控制。
该装置还可以进行功能扩展，以实现不同语音、文字的人们之间进行交流。比如自键盘输入的语句为一种文字(如中文)，自扬声器输出的语音可以为另一种语言(如英语)；或者自送话器输入的语音为一种语言(如汉语)，自显示器显示的语句为另一种文字(如英文)；这种不同语言或文字之间的转化的实现也比较简单，只需要对语音处理芯片和处理程序进行相关的处理即可。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：该转换装置包括聋哑人端装置、ARM微处理器和语音端装置；所述聋哑人端装置包括聋哑人输入装置和聋哑人输出装置，所述聋哑人输入装置的输出端和聋哑人输出装置的输入端均与ARM微处理器相连接；所述语音端装置包括语音输出装置和语音输入装置，所述语音输出装置包括依次连接的语音合成芯片、后处理电路和扬声器，所述语音输入装置包括依次连接的语音识别芯片、预处理电路和送话器；所述语音合成芯片的输入端和语音识别芯片的输出端均与ARM微处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述聋哑人输出装置为显示器。
3.根据权利要求2所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述显示器为LCD显示器。
4.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述聋哑人输入装置为键盘。
5.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述语音合成芯片的输入端和语音识别芯片的输出端均通过I2C总线与ARM微处理器相连接。
6.根据权利要求1或5所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述语音合成芯片和语音识别芯片都为SPEC06A芯片。
7.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述转换装置还包括外存储器，所述外存储器与ARM微处理器相连接。
8.根据权利要求7所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述外存储器为FLASH存储器。
9.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述后处理电路包括D/A转换电路和滤波电路；所述预处理电路包括A/D转换电路、自动增益控制电路、抗混叠滤波电路。
10.根据权利要求1所述的聋哑人与外界交流用语句语音相互转换装置，其特征在于：所述ARM微处理器包括FLASH存储模块、CPU、JTAG调试接口模块、LCD接口模块和LCD控制器。
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