[发明专利]基于移动电话和结合语音声调信息的人工电子耳蜗

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于移动电话和结合语音声调信息的人工电子耳蜗，属于电子信息技术和医疗器械领域。

背景技术

听力损伤是当代社会一种较普遍的疾病，目前，就我国而言，听力障碍病人高于2000万，其中有600万是全聋人，同时，每年还有3万多的新生聋儿。因聋而哑，这些耳聋患者无法用语言与人交流，给社会、家庭和个人带来沉重的经济负担和心理压力。

人工电子耳蜗是当前公认的能够恢复深度耳聋和全聋患者听力的唯一方法。人工电子耳蜗与传统助听器最大的不同在于，助听器依赖于耳聋病人残留的听觉功能将声音放大，如果病损的听觉功能有限，那么助听器的作用也受限，所以助听器一般只可以帮助轻度和中度听觉损伤的人恢复听力，对于众多深度耳聋患者，助听器就难以提高语言的分辨率。

人工电子耳蜗是一种用电刺激的方法恢复全聋人听觉的装置，其功能是基于对正常人的外耳、中耳、内耳耳蜗等外周听觉系统生理功能的模仿。在外周听觉系统中，内耳的耳蜗是听觉功能的核心部分，耳蜗是一种声、电换能器官，它将声音振动转换为电信号，并用以使耳蜗内的听觉神经兴奋。

传统人工电子耳蜗装置主要包括两个部分，一部分是体外语音处理器，主要是语音信号的分析处理，包括：方向性麦克风、语音处理器及发送器；另一部分是体内的接收器和刺激电极。其主要工作原理是：声音信号经过方向性麦克风接收后，被转换成电信号，然后传送至语音处理器；语音处理器对语音信号进行分频段处理，产生对应电极的电流刺激信号，电流刺激信号由发送器传送到接收器，并传送至适当的电极，直接刺激内耳的听神经纤维，再传至大脑，形成听觉。植入性人工电子耳蜗的数个电极，分别刺激不同部位的听觉神经末梢，从而分辨不同频率的声音，达到改善听力和提高语言分辨能力的功效。

但是，使用传统人工电子耳蜗的耳聋患者在收听电话的时候，存在语音识别率不高的问题，其中一个主要原因是，语音信号由话机(例如移动电话)传送到人工电子耳蜗麦克风的过程中，会受到相当多的环境噪声的干扰，周围环境的噪声一起被麦克风接收，影响人工耳蜗的语音识别率，(参见H.F.Qian，P.C.Loizou和M.F.Dorma的“A Phone-Assistive DeviceBased on Bluetooth Technique for Cochlear Implant Users”，IEEE Trans.Biomed.Eng.，Vol.11：282-287，2003)，使得人工电子耳蜗的使用者目前还不能够有效地使用移动电话进行交流。

另一方面，传统的人工电子耳蜗语音处理器主要处理英语等非声调语言，实验发现，使用此类语音处理器，并不能充分传递声调给使用者，因此对于使用声调语言的患者而言，其语音识别率并不理想(参见C.G.Wei，K.L Cao和F.G.Zeng的“Mandarin tone recognition in cochlear-implantsubjects”，Hearing Research，vol.197：87-95，2004.)，还不能够尽情地识别和享受高质量的声音(例如声调语言和音乐)，人工电子耳蜗还没有充分发挥其应有的功效。

发明内容

针对现有人工电子耳蜗设备在收听移动电话时，由于受到环境噪声干扰而语音分辨率不高的缺陷，本发明提出一个新型的人工电子耳蜗设备。由于语音处理器置于移动电话内部，这样移动电话所传输的声音信号就可以直接输入到语音处理器，减少了信号传递过程中诸多的噪声干扰，有利于提高人工电子耳蜗的语音识别率。本发明设备以普及率相当高的移动电话作为人工电子耳蜗的语音信号处理平台，可以降低额外设计人工电子耳蜗语音处理器而需要的设置，一方面避免了资源的重复浪费，降低设计的成本，极大发挥了移动电话的经济效益，另一方面耳聋患者使用起来也较为方便，只需要随身携带一个移动电话，就既可以当作人工电子耳蜗收听周围环境的声音信号，又可以用作移动电话来进行正常的移动通信。同时，移动电话的众多功能设置给人工电子耳蜗的使用提供了更多的灵活性。语音处理器可以接受AM/FM无线电信号及其它由移动电话音频输入接口提供的声音信号，这样耳聋患者就可以收听无线电节目、CD等。