[发明专利]基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统

说明书

本发明公开了一种基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统,包括：电源模块(1)，用于为整个系统提供电源；声门波存储单元(2)，用于以数字形式存储患者原始发音的声门波信号(13)；驱动系统(3)，用于调节声门波信号(13)的频率以及声门波信号(13)和载波正弦信号(12)的幅度，以驱动声学参量阵(5)发声；载波发生器(4)，用于产生与声学参量阵(5)使用的超声换能器中心频率一致的载波正弦信号(12)；声学参量阵(5)，用于发射调幅后的超声波；控制开关(6)，用于控制整个系统。本发明不会产生辐射噪声，具有个性化特征，且语音清晰易懂。

技术领域

本发明涉及一种语音缺失患者的语音助讲系统，特别是一种基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统。

背景技术

喉头切除术是喉癌终末期患者的唯一治疗选择，手术切除了患者的喉部和声带，使患者成为“无喉者”。声带振动发声形成声源(声门波)，在语音产生系统中起着举足轻重的作用，声源的缺失，使无喉者丧失了语音功能，无法正常交流，生活质量严重降低，承受着巨大的身心痛苦。

现有技术中，电子人工喉是目前常用的语音助讲系统之一，电子人工喉利用音圈带动电枢撞击膜片振动产生声源，声音通过颈部组织传入声道再被调制为语音。这一设计不仅带来了严重的辐射噪声问题，重建的声源也与原始声门波差距极大，既存在语音机械，缺乏正常人声特征的问题，又存在语音可懂度低、发声效果不理想、可靠性较低的问题。

因此，现有的用于帮助语音患者的语音助讲系统，不仅存在辐射噪声问题，还存在缺乏正常人声特征、语音可懂度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统。本发明不会产生辐射噪声，具有个性化特征，且语音清晰易懂。

本发明的技术方案：基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统，包括：

电源模块，用于为整个系统提供电源；

声门波存储单元，用于以数字形式存储患者原始发音的声门波信号；

驱动系统，用于调节声门波信号的频率以及声门波信号和载波正弦信号的幅度，以驱动声学参量阵发声；

载波发生器，用于产生与声学参量阵使用的超声换能器中心频率一致的载波正弦信号；

声学参量阵，用于发射调幅后的超声波；

控制开关，用于控制整个系统。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述载波正弦信号的频率范围为22kHz～100kHz。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述的驱动系统包括：

频率调节模块，用于调节声门波信号的频率；

幅度调制模块，用于将声门波信号和载波正弦信号进行幅度调制，生成调制信号；

功率放大器，用于将调制信号功率放大，以驱动声学参量阵工作，发出超声波。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述的频率调节模块调节声门波信号的频率变化范围为60Hz～180Hz。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述的声学参量阵包括：

基板，用于为超声换能器阵列提供载体；

超声换能器阵列，由多个中心频率一致的超声换能器组成。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述的超声换能器的中心频率为22kHz～100kHz。

前述的基于声学参量阵技术的病理语音助讲系统中，所述的超声换能器阵列的排布为圆形阵或者矩形阵。