CN205696110U - 一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，包括腕带、芯片部件和触点。所述的触点上均匀分布有电极，芯片部件内设有数据处理系统，该系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元。其优点表现在：本实用新型通过将外界的声音信号转变为可供腕部皮肤触觉感知方法实现通过皮肤的触觉模式对声音的辨别，帮助神经性耳聋或其他通过助听器也无法提高听力能力的重度听障人士，提高对声音的感知能力；使用智能手环作为媒介，相对于各类助听器、人工耳蜗等听力增强设别，具有佩戴方便、外观时尚、成本低廉的优点；采用模仿人耳听觉感知的模式，将频率、振幅的参数通过重新映射，使得触觉的感知接近于听觉感知。

Description

一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，具体地说，是一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环。

背景技术

聋哑人以及重度听力障碍患者是当下社会中一个为数众多的群体，由于无法感知声音，他们无法像常人那样通过说话进行交流，更无法享受音乐的乐趣，甚至无法第一时间获得灾难事件的声音警报，日常的工作生活也会极大的受到影响。部分患者可以通过加装人工耳蜗或助听器提高听力，这些设备往往极其昂贵，佩戴方式繁琐，且听力提升能力有限，对于大部分神经性耳聋患者而言则根本没有效果。

在便携式智能设备如此普及的今天，如果可以通过结合智能手机和手环设备将外界的声音信号转变成一种可被腕部皮肤感知和识别的触觉信号模式，那么聋哑人就可以轻易做到感知音乐的旋律和节奏，甚至通过一定的训练达到利用皮肤触觉来感知正常人说话内容的能力。

本说明书中所说的PCM是指：脉冲编码调制，就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制的过程就是对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化、编码的过程。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述的问题，提供一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，包括腕带、芯片部件和触点，所述的触点上均匀分布有电极，所述的芯片部件内设有数据处理系统，该系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元。所述的数据采集单元用于获取智能设备采集到的声音的实时PCM音频数据；所述的数据处理单元用于处理上述的音频数据，通过多级带通滤波或傅里叶变换的方式计算出音频数据的瞬时频域能量，然后将计算的能量做以10为底的对数计算获得振幅参数；所述的数据传输单元用于将不同频段振幅参数发送到触点上的电极内。

所述的触点通过蓝牙方式与智能设备连接。

所述的电极每一个代表着不同声音的频段，以P1(L1,H1)表示第一个电极的通带范围(L1、H1为通带频率的上下限)，那么第n个电极Pn的频率通带范围为：(L_n，H_n)＝(L₁×k^{n -1}，H₁×k^n-1)其中1＜k≤H₁/L₁。

所述的电极通过输出各自频段内与当前振幅参数等比例的电压向皮肤传递由声音转化而来的触觉信号。

本实用新型优点在于：

1、本实用新型通过将外界的声音信号转变为可供腕部皮肤触觉感知方法实现通过皮肤的触觉模式对声音的辨别，可帮助神经性耳聋或其他通过助听器也无法提高听力能力的重度听障人士，提高对声音的感知能力。

2、本实用新型使用智能手环作为媒介，相对于各类助听器、人工耳蜗等听力增强设别，具有佩戴方便、外观时尚、成本低廉的优点。

3、本实用新型手环采用模仿人耳听觉感知的模式，将频率、振幅的参数通过重新映射，使得触觉的感知接近于听觉感知。

附图说明

附图1是本实用新型手环的结构示意图。

附图2是本实用新型手环的结构俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.腕带； 2.芯片部件； 3.触点。

一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，如附图1和附图2所示，所述的手环包括腕带1、芯片部件2和触点3。所述的触点3上均匀分布有电极，并通过蓝牙方式与智能设备连接。所述的芯片部件2内设有数据处理系统，该系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元。所述的数据采集单元用于获取智能设备采集到的声音的实时PCM音频数据；所述的数据处理单元用于处理上述的音频数据，通过多级带通滤波或傅里叶变换的方式计算出音频数据的瞬时频域能量，然后将计算的能量做以10为底的对数计算获得振幅参数；所述的数据传输单元用于将不同频段振幅参数发送到触点3上的电极内。所述的电极每一个代表着不同声音的频段。以P1(L1,H1)表示第一个电极的通带范围(L1、H1为通带频率的上下限)，那么第n个电极Pn的频率通带范围为：

(L_n，H_n)＝(L₁×k^n-1，H₁×k^n-1)，其中1＜k≤H₁/L₁。

所述的电极通过输出各自频段内与当前振幅参数等比例的电压向皮肤传递由声音转化而来的触觉信号。

本实用新型的具体实施方式如下：

首先，通过蓝牙方式将本实用新型的手环与智能设备(智能手机)连接，智能设备(智能手机)采集外界声音的实时PCM数据。

然后，智能设备(智能手机)对采集到的外界声音的实时PCM数据，通过多级带通滤波或傅里叶变换的方式计算出音频数据的瞬时频域能量。将上述计算得到的能量做以10为底的对数计算获得振幅参数。将上述获得的不同频段振幅参数通过蓝牙发送到本实用新型的智能手环上。

本实用新型的智能手环与肌肤的接触面触点3上均匀分布有若干电极，各自代表不同声音的频段。以P1(L1,H1)表示第一个电极的通带范围(L1、H1为通带频率的上下限)，那么第n个电极Pn的频率通带范围为：

(L_n，H_n)＝(L₁×k^n-1，H₁×k^n-1)，其中1＜k≤H₁/L₁。

所有电极通过输出各自频段内与当前振幅参数等比例的电压向皮肤传递由声音转化而来的触觉信号。

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，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补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，其特征在于，所述的手环包括腕带、芯片部件和触点，所述的触点上均匀分布有电极，所述的芯片部件内设有数据处理系统，该系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元，所述的数据采集单元用于获取智能设备采集到的声音的实时PCM音频数据；所述的数据处理单元用于处理上述的音频数据，通过多级带通滤波或傅里叶变换的方式计算出音频数据的瞬时频域能量，然后将计算的能量做以10为底的对数计算获得振幅参数；所述的数据传输单元用于将不同频段振幅参数发送到触点上的电极内。

2.根据权利要求1所述的一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，其特征在于，所述的触点通过蓝牙方式与智能设备连接。

3.根据权利要求1所述的一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，其特征在于，所述的电极每一个代表着不同声音的频段，以P1(L1,H1)表示第一个电极的通带范围，那么第n个电极Pn的频率通带范围为：(L_n，H_n)＝(L₁×k^n-1，H₁×k^n-1)，其中L1、H1为通带频率的上下限，1＜k≤H₁/L₁。

4.根据权利要求1所述的一种将声音转变为触觉且适合聋哑人佩戴的智能手环，其特征在于，所述的电极通过输出各自频段内与当前振幅参数等比例的电压向皮肤传递由声音转化而来的触觉信号。