[发明专利]用于言语和语言训练的口内触觉生物反馈方法、装置以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及构音、言语治疗和语言学习的领域。更具体地说，本发明涉及通过与受试者的口腔进行非侵袭性互动而提供用于训练和提高说话者的发音准确度的口内反馈的互动式方法、装置以及系统。

背景技术

为了发出包括人类语言的听觉信号的语声，必须实现一组复杂的协调肌肉移动。每个语声要求进行一系列独特的移动。例如，舌头必须改变形状和/或与口腔内的不同界标相接触，这通常是以精确的移动顺序进行，其中每个移动对应于特定语声的至少一个理想发音。

许多人，特别是儿童，经历语声障碍，其中说话者可能不能完成发出特定的语声所必需的一系列特定的移动。对于这些个人，一系列不恰当的舌头移动可能生成影响对个人言语的整体可理解度的失真的语声。说话者母语中的一些语声(称为“音素”)可能不会发出、可能不会正确地发出或可能不会正确地使用。语声障碍通常分为构音障碍(“语音障碍”)和音素障碍(“音韵障碍”)，但一些说话者可能遭受构音和音韵问题都存在的混合障碍(参见http://www.asha.org/public/speech/disorders/SpeechSoundDisorders.htm)。

由患有语声障碍的说话者产生的误差可包括遗漏(某些声音未发出，或者声音的整个音节或类别被删除)、添加(额外的声音被添加到预期话语中)、失真(声音被轻微改变以使得预期声音可被识别但听起来是“错误的”，例如，如在咬舌发音中)以及替代(一个或多个声音替代另一个，例如“wabbit”替代“rabbit”)。这些误差的量级可因说话者而不同，并且一些误差可在不同的声音中展示出可变的误差量级。一些说话者可能在说话期间不由自主地展示出不止一种误差。

已做出各种尝试以便以解决言语误差的不同量级以及这类误差的一大批可能原因的方式诊断并治疗语声障碍。

美国专利号4,112,596例如涉及一种用于诊断和治疗言语缺损的伪腭。所公开的伪腭由成形为患者的腭的轮廓的薄材料薄板形成。电极阵列被提供在所述薄板的舌面上，其中电极在其间具有预定的间隔。附接至电极的导体被嵌入在薄板中并且集合在一起以从腭的后部离开从而从患者口中离开。在伪腭处于恰当位置的情况下，例如通过将电极固定至患者腕部而向患者身体施加小的电压。导体与在患者发出或试图发出指定语声时提供对应于舌头位置的视觉和/或听觉信号的处理和显示设备通信。

美国专利号6,974,424涉及测腭计和测鼻计仪器。测腭计包括配合在患者口中的具有电极的挠性印刷电路。舌和唇的位置和移动被指示在与电极通信的处理和显示设备上。测鼻计包括一组可互换的声音分隔板以使患者与不同的面部曲率适配。将扩音器附接至每个声音分隔板以测量从鼻和口发出的声音从而确定言语的鼻音性。

美国专利号6,971,993涉及一种用于提供言语治疗的方法，所述方法使用在言语期间模型舌与口之间的接触位置的模型表示。使用包括传感器板的装置，所述传感器板具有用于检测与用户舌头的接触的传感器。可以观察到在言语期间舌与腭之间的接触的表示，并且可将所述表示与模型表示进行比较(例如在具有分屏的处理和显示装置上进行)。可被模仿以便提高言语的模型表示可通过使用传感器板的另一位说话者或通过已被电子存储的计算机生成的表示来生成。

美国公布号2009/0138270和2007/0168187涉及一体到言语治疗方法中的言语分析和可视化反馈。在美国公布号2007/0168187中，计算系统的音频输入接收言语信号，将所述言语信号与所述言语信号的理想发音在视觉上进行比较以可视化相对准确度。在美国公布号2009/0138270中，具有多个传感器的传感器板被设置抵靠在学习者的腭上。从言语信号中确定表示话语期间学习者舌与腭之间的接触型式的一组参数。对于每个参数，相对于来自所述话语的理想发音的对应组的参数测量计算偏差。从偏差测量中生成准确度分数。

美国公布号2008/0228239涉及用于感官替代和/或提高以用于治疗涉及感官知觉的损失或缺损的多种病状的系统和方法。一些系统可训练受试者将触觉信息与所感知的环境信息关联起来，从而提高前庭功能。在一个实例中，触觉刺激(例如对舌的电触觉刺激)在使用并预期使用深度脑刺激的应用中受到依赖。