TWM492015U - 電子式助發聲裝置 - Google Patents

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Ho-Ching Sun
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Description

電子式助發聲裝置
本新型是有關於一種電子式助發聲裝置，特別是指一種藉由耳道收集喉音信號的電子式助發聲裝置。
現有的人工喉(artificial throat)助發聲器有機械式及電子式，機械式人工喉助發聲器是通過氣管切口薄膜振動的聲波送入咽部的導管再配合構語器官(舌、齒、唇)來發出語音，缺點是容易凝結唾液，使用上較不方便且影響使用者外觀。電子式人工喉助發聲器是需手持並放置於頸側喉頭四周，缺點是必須用手握持，使用上也不方便。因此，需要一種不會影響使用者外觀且易於使用的電子式助發聲裝置。
本新型之目的，即在提供一種不會影響使用者外觀且易於使用的電子式助發聲裝置。
於是，本新型的電子式助發聲裝置包含一耳塞、一微型傳聲器、一處理模組及一微型擴音器；該耳塞具有一朝向耳道的內側面；該微型傳聲器設置在該耳塞的內側面以收集經由耳道傳遞的一喉音信號；該處理模組電 性連接該微型傳聲器，將該喉音信號經過放大處理為一語音信號；該微型擴音器耦接該處理模組並用以播放該語音信號。
其中，該處理模組具有一自動增益電路，該自動增益電路偵測該喉音信號強度並依據該喉音信號強度低時調整較高增益以及依據該喉音信號強度高時調整較低增益。該處理模組還具有一語音合成單元，該語音合成單元對於該微型傳聲器接收的喉音信號的氣聲進行語音合成以轉換為接近人聲的語音信號。該處理模組還具有一第一異音消除模組，該第一異音消除模組對於該微型傳聲器接收的喉音信號進行反饋信號消除及/或噪音消除。
電子式助發聲裝置還包括一耳掛式殼體，該耳掛式殼體具有一固定該耳塞的圍繞壁且該圍繞壁內界定一容置該處理模組的內部空間。
該微型擴音器設置在該圍繞壁的另一側面。
電子式助發聲裝置還包括設置在該耳塞的內側面的一微型揚聲器，且該處理模組放大處理一外部音源為一音頻信號，該微型揚聲器電性連接該處理模組並用以發出該音頻信號。
電子式助發聲裝置還包括一控制電路及一無線傳輸模組，該控制電路控制該無線傳輸模組將該微型傳聲器接收之信號轉換為一無線語音信號輸出，及/或該控制電路通過該無線傳輸模組接收一無線語音信號並轉換音頻信號以通過該微型揚聲器輸出。
電子式助發聲裝置還包括一用以收集該外部音源予該處理模組的一微型麥克風。該處理模組還具有一第二異音消除模組，該第二異音消除模組對於該微型麥克風接收的外部音源進行反饋信號消除及/或噪音消除。
本新型之功效在於：該微型傳聲器設置在該耳塞的內側面以收集經由耳道傳遞的一喉音信號，並以該處理模組將該喉音信號經過放大處理為一語音信號，不會影響使用者外觀且易於使用，有助於改善無法自然發聲者的生活品質。
100、200‧‧‧電子式助發聲裝置
1、1’‧‧‧耳塞
11、11’‧‧‧內側面
2、2’‧‧‧耳掛式殼體
21、21’‧‧‧圍繞壁
211、211’‧‧‧內側面
212、212’‧‧‧外側面
31‧‧‧微型傳聲器
32‧‧‧微型麥克風
4、4’‧‧‧處理模組
40‧‧‧控制電路
41、41’‧‧‧類比/數位調整模組
411、411’‧‧‧放大電路
412、412’‧‧‧類比數位轉換電路
413、413’‧‧‧自動增益電路
42、42’‧‧‧語音合成單元
43、43’‧‧‧音量調整模組
431、431’‧‧‧音量調整單元
432、432’‧‧‧放大電路
45‧‧‧第一異音消除模組
45’‧‧‧第二異音消除模組
451、451’‧‧‧數位訊號處理器
452、452’‧‧‧噪音消除電路
453、453’‧‧‧反饋信號消除電路
47‧‧‧重置電路
51‧‧‧微型擴音器
52‧‧‧微型揚聲器
6、6’‧‧‧操作介面
61‧‧‧電源開關
62、62’‧‧‧類比數位選擇開關
63‧‧‧聲音合成選擇開關
64、64’‧‧‧音量調整旋鈕
65‧‧‧重置開關
7‧‧‧充電單元
71‧‧‧電源電路
72‧‧‧充電電池
73‧‧‧USB接頭
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體示意圖，說明本新型的電子式助發聲裝置之第一實施例；圖2是一電路方塊圖，說明本新型的電子式助發聲裝置之第一實施例；圖3是一立體示意圖，說明本新型的電子式助發聲裝置之第二實施例；圖4是一電路方塊圖，說明本新型的電子式助發聲裝置之第二實施例；圖5是一電路圖，說明本新型的電子式助發聲裝置之放大電路。
在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1及圖2，本新型之第一實施例中，一電子式助發聲裝置100包含一耳塞1、一耳掛式殼體2、一微型傳聲器31、一處理模組4及一微型擴音器51。
耳塞1具有一朝向使用者的耳道(圖未示)的內側面11；耳掛式殼體2具有一圍繞壁21，耳塞1固定在圍繞壁21的一內側面211，且圍繞壁21內界定一容置該處理模組4的內部空間。
微型傳聲器31設置在耳塞1的內側面11以收集使用者在說話時，經由使用者的喉嚨通過耳道傳遞的一喉音信號；處理模組4電性連接微型傳聲器31，將該喉音信號經過放大處理為一語音信號；微型擴音器51設置在圍繞壁21遠離人耳的一外側面212，且微型擴音器51耦接處理模組4並用以播放該語音信號。
需補充說明的是，微型擴音器51也可以是設置在其他不同位置，或是以不同機構設計，或是以有線或無線方式的方式接取微型傳聲器31及/或處理模組4的信號，不以圖1的安裝方式為限制。
電子式助發聲裝置100並包括一操作介面6及一充電單元7。其中，操作介面6具有一電源開關61、一類比數位選擇開關62、一聲音合成選擇開關63、一音量調整旋鈕64及一重置開關65，供使用者操作以產生控制處理模組4的相關功能運作的控制指令。
充電單元7具有一電源電路71、一充電電池72及一USB接頭73，使用者可在充電電池72低電量時以USB接頭73配合電源電路71對於充電電池72進行充電。
處理模組4接受充電單元7供電且具有一控制電路40、一類比/數位調整模組41、一語音合成單元42、一音量調整模組43、一第一異音消除模組45及一重置電路47，各元件的作用說明如下。
控制電路40具有數位信號處理(DSP)功能，可即時處理語音擷取、運算、儲存及傳輸，且可依據操作介面6產生之控制指令協調控制各元件運作。
類比/數位調整模組41電性連接微型傳聲器31，具有一放大電路411、一類比數位轉換電路412及一自動增益(Automatic Gain)電路413，配合類比數位選擇開關62可選擇以自動增益電路413輸出類比聲音或通過放大電路411及類比數位轉換電路412輸出數位聲音；其中，自動增益電路413是偵測該喉音信號強度並依據該喉音信號強度低時調整較高增益以及依據該喉音信號強度高時調整較低增益。
語音合成單元42是對於該微型傳聲器31接收的喉音信號的氣聲進行語音合成以轉換為接近人聲的語音信號，配合聲音合成選擇開關63的切換可選擇輸出合成或非合成的聲音。
音量調整模組43電性連接微型擴音器51，其包括一音量調整單元431及一放大電路432，使用者可通過音 量調整旋鈕64對音量調整單元431及放大電路432進行音量大小控制而使微型擴音器51改變輸出音量。
第一異音消除模組45對於微型傳聲器31接收的喉音信號進行反饋信號消除及/或噪音消除，其包括一數位訊號處理器451、一噪音消除電路452及一反饋信號消除電路453，其中，數位訊號處理器451可以進行濾波處理，噪音消除電路452可消除非語音的環境噪音，反饋信號消除電路453則是以聲學耦合(Acoustic Coupling)來消除回饋信號。
重置電路47的作用是供使用者按下重置開關65後可以將系統回復原始出廠設定值。
第一實施例中，微型傳聲器51設置在耳塞1的內側面11以收集經由使用者在說話時通過喉嚨、耳道傳遞的喉音信號，並以處理模組4將喉音信號經過放大處理為語音信號，方便使用者發出說話的聲音，並且由於電子式助發聲裝置100掛戴在使用者耳朵上，也不會影響使用者的外觀。
參閱圖3及圖4，本新型之第二實施例中，一電子式助發聲裝置200具有如第一實施例的所有元件及功能，包括控制電路40、類比/數位調整模組41、語音合成單元42、音量調整模組43、第一異音消除模組45、重置電路47及充電單元7以外，其具有的處理模組4’還包括一用一微型麥克風32及一微型揚聲器52，其操作介面6’還包括一類比數位選擇開關62’及一音量調整旋鈕64。
電子式助發聲裝置200也包含一耳塞1’及一耳掛式殼體2’，耳塞1’具有一朝向使用者的耳道(圖未示)的內側面11’；耳掛式殼體2’具有一圍繞壁21’，耳塞1’固定在圍繞壁21’的一內側面211’，且圍繞壁21’內界定一容置該處理模組4’的內部空間。
微型麥克風32設置在圍繞壁21’遠離人耳的一外側面212’，處理模組4’電性連接微型麥克風32，將一外部音源經過放大處理，微型揚聲器52設置在耳塞1的內側面11，將處理模組4’放大處理的聲音發出，讓使用者也可聽到外部音源。
為了配合助聽功能，處理模組4’還具有一將微型麥克風32的輸入調整為類比信號或數位信號的類比/數位調整模組41’、一供調整微型揚聲器52發出音量的音量調整模組43’及一第二異音消除模組45’。
類比/數位調整模組41’電性連接微型麥克風32，具有一放大電路411’、一類比數位轉換電路412’及一自動增益電路413’，配合類比數位選擇開關62’可選擇以自動增益電路413’輸出類比聲音或通過放大電路411’及類比數位轉換電路412’輸出數位聲音；其中，自動增益電路413’是偵測外部音源強度並依據外部音源強度低時調整較高增益以及依據外部音源強度高時調整較低增益。
音量調整模組43’電性連接微型揚聲器52，其包括一音量調整單元431’及一放大電路432’，使用者可 通過音量調整旋鈕64’對音量調整單元431’及放大電路432’進行音量大小控制而使微型揚聲器52改變輸出音量。
第二異音消除模組45’具有一數位訊號處理器451’、一噪音消除電路452’及一反饋信號消除電路453’，其中，數位訊號處理器451’可以對於微型麥克風32接收的外部音源進行濾波處理，噪音消除電路452’可消除對於微型麥克風32接收的外部音源中的環境噪音，反饋信號消除電路453’則是以聲學耦合來消除對於微型麥克風32接收的外部音源的回饋信號。
除了前述的發聲功能及助聽功能，電子式助發聲裝置200還包括免持功能，為了配合免持功能，處理模組4’還包括一無線傳輸模組8，當使用者進行免持通話功能時，藉由微型傳聲器31收集喉音信號並經由處理模組4’處理後，控制電路40控制無線傳輸模組8將原本由微型擴音器51發出之信號轉換為一無線語音信號輸出給一具有免持通訊功能的通話設備(圖未示)，然後，處理模組4’的控制電路40也可通過無線傳輸模組8接收該通話設備發送的一無線語音信號並轉換為音頻信號以通過該微型揚聲器52輸出供使用者聽取電話。
參閱圖5，本實施例所提的放大電路411(411’)是一無相位差的放大電路，可將類比信號進行放大，且輸出信號和輸入信號無相位差，當輸入端為正半週正弦波輸入則輸出端為正半週正弦波輸出，當輸入端為負半週正弦波輸入則輸出端為負半週正弦波輸出。
綜上所述，本新型之功效在於：微型傳聲器31設置在該耳塞1、1’的內側面11、11’以收集經由耳道傳遞的一喉音信號，並以處理模組4、4’將該喉音信號經過放大處理為一語音信號，不會影響使用者外觀且易於使用，有助於改善無法自然發聲者的生活品質，故確實能達成本新型之目的。
惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧電子式助發聲裝置
1‧‧‧耳塞
11‧‧‧內側面
2‧‧‧耳掛式殼體
21‧‧‧圍繞壁
211‧‧‧內側面
212‧‧‧外側面
31‧‧‧微型傳聲器
4‧‧‧處理模組
51‧‧‧微型擴音器

Claims (10)

  1. 一種電子式助發聲裝置，包含：一耳塞，具有一朝向耳道的內側面；一微型傳聲器，設置在該耳塞的內側面以收集經由耳道傳遞的一喉音信號；一處理模組，電性連接該微型傳聲器，將該喉音信號經過放大處理為一語音信號；及一微型擴音器，耦接該處理模組並用以播放該語音信號。
  2. 如請求項1所述的電子式助發聲裝置，其中，該處理模組具有一自動增益電路，該自動增益電路偵測該喉音信號強度並依據該喉音信號強度低時調整較高增益以及依據該喉音信號強度高時調整較低增益。
  3. 如請求項1所述的電子式助發聲裝置，其中，該處理模組具有一語音合成單元，該語音合成單元對於該微型傳聲器接收的喉音信號的氣聲進行語音合成以轉換為接近人聲的語音信號。
  4. 如請求項1所述的電子式助發聲裝置，其中，該處理模組還具有一第一異音消除模組，該第一異音消除模組對於該微型傳聲器接收的喉音信號進行反饋信號消除及/或噪音消除。
  5. 如請求項1所述的電子式助發聲裝置，還包括一耳掛式殼體，該耳掛式殼體具有一固定該耳塞於一側 面的圍繞壁且該圍繞壁內界定一容置該處理模組的內部空間。
  6. 如請求項5所述的電子式助發聲裝置，其中，該微型擴音器設置在該圍繞壁的另一側面。
  7. 如請求項6所述的電子式助發聲裝置，還包括設置在該耳塞的內側面的一微型揚聲器，且該處理模組放大處理一外部音源為一音頻信號，該微型揚聲器電性連接該處理模組並用以發出該音頻信號。
  8. 如請求項7所述的電子式助發聲裝置，其中，該處理模組還包括一控制電路及一無線傳輸模組，該控制電路控制該無線傳輸模組將該微型傳聲器接收之信號轉換為一無線語音信號輸出，及/或該控制電路通過該無線傳輸模組接收一無線語音信號並轉換音頻信號以通過該微型揚聲器輸出。
  9. 如請求項7所述的電子式助發聲裝置，還包括一電性連接該處理模組並用以收集該外部音源予該處理模組的一微型麥克風。
  10. 如請求項9所述的電子式助發聲裝置，其中，該處理模組還具有一第二異音消除模組，該第二異音消除模組對於該微型麥克風接收的外部音源進行反饋信號消除及/或噪音消除。
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