[发明专利]构音障碍识别的方法、系统和装置

说明书

技术领域

本发明涉及语音辅助工具领域，特别是涉及一种构音障碍识别的方法、装置和系统。

背景技术

随着社会发展，人与人之间的语言交流在社会生活各个方面的作用越来越重要，因此语言交流过程中的诸多问题也日益受到重视。其中，构音障碍是最常见的语言障碍，严重影响患者日常的交流和正常的心理发育。实践证明对构音障碍的患者进行语言训练效果较好，而语音训练的关键是对患者进行准确地评价，因此找出患者和正常人的发音区别和特点并进行准确有效的评价有着非常重要的意义。

目前，对构音障碍进行检测与评估的方法主要是从语音中提取共振峰数值，利用共振峰数值代替舌部运动数据来计算声学参数，并根据得到的声学参数评估构音障碍。其中第一共振峰F1用于表示舌部的上下运动，第二共振峰F2用于表示舌部的前后运动。

然而，声学参数评估的缺点主要是共振峰能否完全替代患者说话时的舌部真实运动数据尚未可知，因此，根据共振峰计算出来的声学参数去检测评估构音障碍的准确性不高。

发明内容

基于此，有必要提供一种准确度高的构音障碍识别的方法。

一种构音障碍识别的方法，包括：

获取样本数据，对所述样本数据进行校准去噪，所述样本数据包括语音数据和器官运动数据，所述器官运动数据包括舌部运动数据和唇部运动数据；

提取所述语音数据的共振峰值，根据所述共振峰值计算所述语音数据的样本声学参数；

根据所述器官运动数据计算舌唇偏移位移；

根据所述舌唇偏移位移计算与所述器官运动数据对应的样本运动学参数；

对所述共振峰值和所述舌唇偏移位移进行相关性计算，判断所述共振峰值和所述舌唇偏移位移是否相关，若是，则对所述样本声学参数和所述样本运动学参数进行多元回归计算，得到回归方程；

获取采集数据，根据所述回归方程计算与所述采集数据的语音数据对应的目标运动学参数；

根据所述样本运动学参数和所述目标运动学参数，对所述采集数据进行识别并分类。

在其中一个实施例中，所述获取样本数据的步骤为：通过电磁发音记录仪采集获取样本数据。

在其中一个实施例中，所述根据所述器官运动数据计算舌唇偏移位移的步骤包括：

获取所述语音数据的发音数据段和静音数据段；

在所述器官运动数据中分别获取与所述语音数据的发音数据段和静音数据段对应的子发音数据段和子静音数据段；

选取所述器官运动数据的子静音数据段中运动轨迹最平稳的数据段，在所述数据段中设定窗口，计算所述窗口中坐标值的方差，选取所述方差最小的窗口作为目标窗口，提取所述目标窗口中坐标值的平均值作为静态帧；

在所述器官运动数据的子发音数据段中提取关键帧，所述关键帧为与所述静态帧的坐标值的舌唇偏移位移最大时的动态帧；

获取基准发音坐标系，根据所述基准发音坐标系对所述静态帧和所述动态帧分别进行归一化，得到标准静态帧和标准动态帧；

计算所述标准动态帧的坐标值与所述标准静态帧的坐标值的差值，根据所述差值得到与所述器官运动数据对应的舌唇偏移位移。

在其中一个实施例中，所述对所述样本声学参数和所述样本运动学参数进行多元回归分析的步骤包括采用最小二乘法对所述样本声学参数和所述样本运动学参数进行多元回归计算。

在其中一个实施例中，所述获取样本数据的步骤之后还包括：

获取所述样本数据的舌部运动数据的坐标差值和所述坐标差值对应的时间间隔，计算舌部速度阈值和舌部加速度阈值。

在其中一个实施例中，所述获取采集数据的步骤之后还包括：

获取所述采集数据的舌部运动数据的坐标差值和所述坐标差值对应的时间间隔，计算目标舌部速度数据和目标舌部加速度数据；

根据所述舌部速度阈值、舌部加速度阈值和所述目标舌部速度数据、目标舌部加速度数据，对所述采集数据进行识别并分类。

一种构音障碍识别的装置，包括：

样本数据获取模块，用于获取样本数据，对所述样本数据进行校准去噪，所述样本数据包括语音数据和器官运动数据，所述器官运动数据包括舌部运动数据和唇部运动数据；

样本声学参数计算模块，用于提取所述语音数据的共振峰值，根据所述共振峰值计算所述语音数据的样本声学参数；

偏移位移计算模块，用于根据所述器官运动数据计算舌唇偏移位移；

样本运动学参数计算模块，用于根据所述舌唇偏移位移计算与所述器官运动数据对应的样本运动学参数；