TWM579809U - Communication aid system for severely hearing impaired - Google Patents

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Abstract

一種用於重度聽障者的溝通輔具系統，包含一收音裝置，及一訊號連接該收音裝置的顯示裝置。收音裝置內建有多種可被切換啟動的收音處理模式，會根據被切換啟動之收音處理模式控制啟動對應數量與設置位置的麥克風進行收音以產生一個處理後收音訊號。該顯示裝置可分析辨識出該處理後聲音訊號中的語音，並將辨識出之語音轉換成文字影像並顯示出。透過收音裝置與顯示裝置之設計，可將講話對象之講話內容轉換成文字影像輸出，讓重度聽障者可在不配戴助聽器與人工電子耳的情況下，也能得知對方的講話內容，是一種相當創新實用的溝通輔具系統設計。

Description

用於重度聽障者的溝通輔具系統
本新型是有關於一種溝通輔具，特別是指一種用於重度聽障者的溝通輔具系統。
重度聽障是指聽力損失在60分貝以上但未達90分貝者，由於重度聽障者的聽神經已嚴重受損，所以即便配帶助聽器，也很難聽到聲音。雖然目前有所謂的移頻式助聽器，可將已經無法聽到的聲頻調移到尚可聽到的頻域，但此經過移頻處理後的聲音訊號會讓重度聽障者產生完全不同的感知效果，重度聽障者需花很長時間才能適應。
另外一種聽覺輔助設備為人工電子耳，人工電子耳並非用以放大聲音，而是將聲音訊號經過重新編碼處理後，對位於耳蝸內之功能尚完好的聽神經施予訊號脈衝刺激，使重度聽障者900產生聲音知覺，但因為這種人工電子耳所產生的聲音會完全不同於原本的聲音，很難適用於已經具有語言基礎的成人。
也就是說，對於已有語言基礎的重度聽障者而言，不論配置上述哪一種聽覺輔助設備，重度聽障者都得花相當多的時間重新學習適應，且在與人對話溝通上仍會產生諸多不便。
因此，本新型之目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一個缺點的溝通輔具系統。
於是，本新型用於重度聽障者的溝通輔具系統，適用於設置在一位重度聽障者身上，並包含一個收音裝置，及一個訊號連接該收音裝置的顯示裝置。該收音裝置包括多個間隔設置之麥克風，及一個訊號接該等麥克風之收音控制單元，該收音控制單元內建有多種可被切換啟動的收音處理模式，會根據被切換啟動之該收音處理模式控制啟動對應數量與設置位置的麥克風進行收音，並對被啟動之所有麥克風收音得到之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到一個處理後聲音訊號。該顯示裝置包括一個顯示單元，及一個訊號連接該顯示單元之語音辨識轉換單元，該語音辨識轉換單元可接收並分析辨識出該處理後聲音訊號中的語音，並將辨識出之語音轉換成於該顯示單元顯示出的文字影像。
本新型之功效在於：透過該收音裝置與該顯示裝置之設計，可將講話對象之講話內容轉換成文字影像輸出，讓重度聽障者可在不配戴助聽器與人工電子耳的情況下，也能得知對方的講話內容，是一種相當創新實用的溝通輔具系統設計。
參閱圖1、2、3，本新型用於重度聽障者的溝通輔具系統200的實施例，適用於配戴在一位重度聽障者900身上，可協助該重度聽障者900瞭解講話對方的講話內容。該溝通輔具系統200包含一個用以供配戴在該重度聽障者900身上的載具3、一個安裝在該載具3的影像擷取裝置5、一個安裝在該載具3且訊號連接該影像擷取裝置5的收音裝置4，及一個訊號連接該收音裝置4且供該重度聽障者900持用的顯示裝置6。
在本實施例中，該載具3是設計成眼鏡型式，可供該重度聽障者900配戴於頭部，具有一個位於重度聽障者900雙眼前方且裝設有鏡片33的前載體31，及兩個分別安裝於該前載體31左右兩側並供配掛於雙耳之鏡腳狀的側載體32。該顯示裝置6是設計成能供持用之手機或平板樣式，且是透過有線通訊技術及/或無線通訊技術訊號連接於該收音裝置4，在本實施例中，該顯示裝置6與該收音裝置4間是以無線通訊為例進行說明，由於無線通訊技術類型眾多且非本發明改良重點，因此不再詳述。此外，實施時，在本新型之其它實施態樣中，該顯示裝置6也可改為例如但不限於能供穿戴、吊掛於身上之手環、手錶或項鍊形式。
該影像擷取裝置5安裝於該前載體31之中間區段處，可擷取重度聽障者900前方視野的影像而得到一個視野影像。
該收音裝置4訊號連接於該影像擷取裝置5，包括多個間隔設置在該載具3上的麥克風41，及一個訊號連接於該等麥克風41的收音控制單元42。該等麥克風41是左右間隔地設置於該載具3的該前載體31，以及前後間隔地設置於該等側載體32，每一麥克風41可被該收音控制單元42控制啟動而進行收音。
該收音控制單元42包括一個語音偵測模組422與一個收音控制模組421。該收音控制模組421內建有可切換啟動的一個全向性收音處理模式、多個具有不同之指向性指數（DI，directivity index）的指向性收音處理模式，及一個方位收音處理模式。該收音控制模組421會優先啟動該全向性收音處理模式，而控制啟動特定一個麥克風41開始收音，並將該麥克風41收音得到之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到一個處理後聲音訊號。該收音控制模組421切換啟動其中一個指向性收音處理模式時，會控制啟動特定設置位置的兩個麥克風41相配合產生指向性收音功能，且會對該等麥克風41收音得到之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到一個處理後聲音訊號。該收音控制模組421切換啟動該方位收音處理模式時，會控制啟動特定數量與設置位置之多個麥克風41以相配合產生陣列式麥克風收音功能，且會以波束形成方法過濾出該視野影像中之特定方位的聲音訊號，並對過濾出之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到處理後聲音訊號。
在本實施中，該收音控制模組421針對全向性收音處理模式取得之該聲音訊號的音訊處理，主要是類比數位轉換與降噪處理等，藉以取得具有較佳信雜比的處理後聲音訊號。而對於指向性收音處理模式與方位收音處理模式取得之聲音訊號的音訊處理，主要是指對該聲音訊號進行語音提取所需採用的聲音訊號處理技術，例如但不限於類比數位轉換、降噪處理與語音訊號放大處理等，藉以取得具有較佳信雜比的處理後聲音訊號。由於對聲音訊號進行語音提取的技術眾多，且非本新型之改良重點，因此不再詳述。
該語音偵測模組422會於該收音控制模組421啟動該全向性收音處理模式時，分析該聲音訊號中是否存在語音，並於判斷該聲音訊號存在語音訊號時，觸發該收音控制模組421啟動指向性收音功能，也就是自適應性切換啟動具有不同指向性指數的該等指向性收音處理模式，根據噪聲源的方向自動調整啟動最適合之指向性指數的指向性收音處理模式，使噪聲源方向的靈敏度最小化，以獲得最佳信雜比的處理後聲音訊號。由於自適應性切換不同指向性指數的指向性收音處理模式為習知技術且方式眾多，亦非本案創作重點，因此不再詳述。
參閱圖2、3、4，該顯示裝置6包括一個可顯示該視野影像且可供觸控操作的顯示單元61、一個遙控單元62，及一個語音辨識轉換單元63。
該遙控單元62可供選擇操作啟動，該遙控單元62被啟動後，會控制該收音裝置4控制該影像擷取裝置5開始擷取該視野影像，並控制該收音裝置4同步傳送該影像擷取裝置5擷取之該視野影像，且於該顯示單元61顯示出該視野影像以供點選，重度聽障者900可根據想要知道之講話內容之講話者901的位置，觸控點選該顯示單元61顯示之該視野影像的對應區域，該遙控單元62會根據該視野影像被點選區域對應產生並傳送一個方位點選訊號至該收音裝置4，藉以觸發該收音控制模組421切換啟動該方位收音處理模式，使該收音控制模組421根據該方位點選訊號於該視野影像中的對應方位，啟動特定設置位置與特定數量的麥克風41以構成陣列式麥克風功能，並以波束形成方法過濾出該方位之聲音訊號。
該語音辨識轉換單元63會接收該收音裝置4處理產生的該處理後聲音訊號，會分析辨識該處理後聲音訊號中的語音，並將辨識出的語音轉換成文字影像，且於該顯示單元61顯示辨識轉換出的該等文字影像，以供該重度聽障者900直接觀看，而可透過視覺化影像立即得知講話對象的講話內容。
本新型溝通輔具系統200使用時，重度聽障者900可將該載具3配戴於頭部，並手持該顯示裝置6，該收音裝置4會先啟動全向性收音處理模式，以單一麥克風41全向性收音，且會於判斷收音得到之該聲音訊號中存在語音訊號時，切換啟動該等指向性收音處理模式，並自適應地切換至具有最佳信噪比的指向性收音處理模式。於此同時，該顯示裝置6會接收辨識該收音裝置4輸出之該處理後聲音訊號中的語音，並將辨識出的語音內容轉換成文字影像顯示出來，讓該重度聽障者900直接觀看以得知周圍講話者的講話內容。
此外，當該重度聽障者900想要知道位於該視野影像中之特定方位的講話者901的講話內容，可操作啟動該顯示裝置6之該遙控單元62，然後點選該顯示單元61顯示之該視野影像中的對應方位，該遙控單元62會產生對應被點選之影像區域的該方位點選訊號，該收音控制單元42會被該方位點選訊號觸發而切換啟動該方位收音處理模式，會根據該方位點選訊號於該視野影像中的對應方位，控制啟動特定設置位置與特定數量的麥克風41以相配合產生陣列式麥克風收音功能，並以波束形成方法過濾出該方位的聲音訊號，並處理產生該處理後聲音訊號。該顯示裝置6會分析辨識該處理後聲音訊號的語音，並轉換成文字影像顯示出，以供觀看瞭解講話內容。
在本實施例中，該顯示裝置6為可供該重度聽障者900持用的裝置，但實施時，在本發明之另一實施態樣中，該顯示裝置6也可改為具有顯微投影功能的裝置，並整合設置在該載具3，且可對該載具3之該鏡片33進行顯微投影，而於該鏡片33顯示出該視野影像，以供該重度聽障者900透過視覺控制或其它輸入構件來點選該視野影像之影像區域。而在本新型之再另一實施態樣中，該顯示裝置6也可改為透明顯示裝置6，並設計成安裝在該載具3的鏡片33形式，而可置於該重度聽障者900眼前，同樣可供透過視覺控制或其它輸入構件來點選該視野影像之影像區域。
綜上所述，透過該收音裝置4與該顯示裝置6之設計，可將講話對象之講話內容轉換成文字影像輸出，讓重度聽障者900在不配戴助聽器與人工電子耳的情況下，也能得知對方的講話內容。並可進一步透過配合該影像擷取裝置5可擷取該視野影像，且該顯示裝置6可供藉由點選該視野影像的某一影像區域，而遙控該收音裝置4過濾出該視野影像中之對應方位的聲音訊號的設計，可方便重度聽障者900自行選擇想要知道講話內容之對象，可大幅提升重度聽障者900與人溝通的方便性，是一種相當創新實用的溝通輔具系統200設計。因此，確實能達成本新型之目的。
惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是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。
200‧‧‧溝通輔具系統 3‧‧‧載具 31‧‧‧前載體 32‧‧‧側載體 33‧‧‧鏡片 4‧‧‧收音裝置 41‧‧‧麥克風 42‧‧‧收音控制單元 421‧‧‧收音控制模組 422‧‧‧語音偵測模組 5‧‧‧影像擷取裝置 6‧‧‧顯示裝置 61‧‧‧顯示單元 62‧‧‧遙控單元 63‧‧‧語音辨識轉換單元 900‧‧‧重度聽障者 901‧‧‧講話者
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是本新型用於重度聽障者的溝通輔具系統的一個實施例的立體圖； 圖2是該實施例的功能方塊圖； 圖3是該實施例供一位重度聽障者使用時的立體示意圖；及 圖4是該實施例之一個顯示裝置顯示出一個視野影像以供點選的示意圖。

Claims (7)

  1. 一種用於重度聽障者的溝通輔具系統，適用於設置在一位重度聽障者身上，並包含一個收音裝置，及一個訊號連接該收音裝置的顯示裝置，其中： 該收音裝置包括多個間隔設置之麥克風，及一個訊號接該等麥克風之收音控制單元，該收音控制單元內建有多種可被切換啟動的收音處理模式，會根據被切換啟動之該收音處理模式控制啟動對應數量與設置位置的麥克風進行收音，並對被啟動之所有麥克風收音得到之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到一個處理後聲音訊號； 該顯示裝置包括一個顯示單元，及一個訊號連接該顯示單元之語音辨識轉換單元，該語音辨識轉換單元可接收並分析辨識出該處理後聲音訊號中的語音，並將辨識出之語音轉換成於該顯示單元顯示的文字影像。
  2. 如請求項1所述用於重度聽障者的溝通輔具系統，其中，該收音控制單元包括一個語音偵測模組，及一個內建有可切換啟動的一個全向性收音處理模式與至少一個指向性收音處理模式的收音控制模組，該收音控制模組於啟動該全向性收音處理模式時，會控制啟動一個麥可風進行收音，該語音偵測模組會於分析該麥克風收音得到之該聲音訊號存在語音時，觸發該收音控制模組切換啟動該至少一指向性收音處理模式，而控制啟動兩個麥克風進行收音，並對被啟動之所有麥克風收音得到之聲音訊號進行對應之音訊處理以得到該處理後聲音訊號。
  3. 如請求項2所述的用於重度聽障者的溝通輔具系統，其中，該收音控制模組內建有多個分別設定有不同之指向性指數的指向性收音處理模式，可被該語音偵測模組觸發而於該等指向性收音處理模式間交替切換，以取得具最佳之信噪比的該處理後聲音訊號。
  4. 如請求項2或3所述的用於重度聽障者的溝通輔具系統，還包含一個用以擷取該重度聽障者前方景物影像以得到一個視野影像的影像擷取裝置，該顯示裝置還包括一個遙控單元，該遙控單元可被操作啟動，而控制該顯示單元同步顯示該視野影像以供點選，且會根據被點選之影像區域於該視野影像中的方位，對應產生並傳送一個方位點選訊號至該收音裝置，該收音控制模組還內建有一個方位收音處理模式，會被該方位點選訊號觸發而切換啟動該方位收音處理模式，而控制啟動特定設置位置與數量的麥克風，並以波束形成方法過濾出該方位點選訊號代表之該視野影像中的方位的聲音訊號，並對該聲音訊號進行對應之音訊處理以得到該處理後聲音訊號。
  5. 如請求項4所述的用於重度聽障者的溝通輔具系統，還包含一個用以供配戴在該重度聽障者身上的載具，該影像擷取裝置與該收音裝置設置於該載具。
  6. 如請求項5所述的用於重度聽障者的溝通輔具系統，其中，該載具為眼鏡，且具有一個位於該重度聽障者眼前的鏡片，該顯示裝置安裝在該載具，且可透過微投影技術將所述文字影像與該視野影像投射成像於該鏡片。
  7. 如請求項5所述的用於重度聽障者的溝通輔具系統，其中，該載具為眼鏡，該顯示裝置為安裝在該載具而位於該重度聽障者眼前的透明顯示裝置。
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