[发明专利]具有语音转换功能的电子人工喉系统及其语音转换方法

说明书

技术领域

本发明属于语音缺失患者的语音康复领域，并涉及一种具有语音转换功能的电子人工喉人工喉及其语音转换方法。

背景技术

语音是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式，承担着社会成员间沟通思想，传达感情的任务，在推进人类文明的进程中发挥重要作用。但在现实生活中，由于疾病或意外事故等原因，许多患者不得不接受喉头切除手术，丧失了语音功能，无法与外界进行沟通交流，这不仅大大降低患者的工作能力和生活质量，还会造成患者较大的心理压力，甚至导致自闭、抑郁等心理疾病，给患病者带来更大的痛苦。

电子人工喉是目前使用最为普遍的一种语音发声康复辅具，是喉头切除患者的普遍选择，但由于其存在明显的语音缺陷，振频单一、语音机械、噪音较大，不适用于办公室、图书馆、咖啡厅等较为安静的场所，对使用者造成了极大的不便。如何改善电子人工喉系统的发声效果，提高电子人工喉语音的语音质量，确保喉头切除患者沟通顺畅，是目前国际上一项亟待解决的难题，具有重要的研究价值和应用前景。目前，基于语音转换技术的电子人工喉语音改进方法还处于探索起步阶段，现有算法复杂，难以移植，尚停留在实验阶段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有语音转换功能的电子人工喉系统，解决电子人工喉语音频率单一、语音机械、辐射噪声大等问题。

为解决现有技术的上述技术问题，本发明提供了一种具有语音转换功能的电子人工喉，包括电子人工喉，麦克风，语音转换及放大系统。

电子人工喉可以是市场上传统的电子人工喉，也可以是本申请人提交的“指压式基频调节电子人工喉”中国专利申请第200910090549.3号、“具有个人特征的声门波模拟式电子人工喉”中国专利申请第200910089700.1号、“遥控开关型电子人工喉”中国专利申请第200910090588.3号、“气压式基频调节电子人工喉”中国专利申请第200910090589.8号中公开的电子人工喉。

语音转换及放大系统包括数模转换模块，语音转换模块，放大电路模块及扬声器模块。其中，数模转换模块可将麦克风采集到的电子人工喉语音模拟信号转化为数字信号；语音转换模块可将数字信号按照本发明的电子人工喉语音转换方法进行语音转换，并输出转换后的模拟语音信号；放大电路模块可将转换后的语音信号进行放大，并通过扬声器播出，形成最终清晰可懂的语音。

另外，本发明提供一种具有语音转换功能的电子人工喉语音转换方法，包括如下步骤：

步骤一：使用麦克风采集电子人工喉使用者发出的电子喉语音，提取其中的基频与发声声道参数；

步骤二：利用转换规则对采集到语音的个性特征参数进行转换；

步骤三：通过语音合成算法合成转换后的基频和发声声道参数，得到最终的转换语音；

步骤四：将转换后的语音通过扬声器放出。

本发明的优点在于：

(1)本发明使用的语音转换技术可以有效降低电子人工喉语音的辐射噪声，特别是该方法可以改变电子喉语音的单一频率，使其具有声调变化，提高电子人工喉语音的可懂度。

(2)本发明的转换算法是通过标准语料库与电子喉使用人电子喉语音训练得到，可以保留电子喉语音使用人的语音特征。

附图说明

图1为根据本发明的系统原理图。

图2为根据本发明的语音转换及放大系统的配置图。

图3为根据本发明的一个实施例的一种具有语音转换功能的电子人工喉佩戴部分示意图。

图4为根据本发明的一个实施例的一种具有语音转换功能的电子人工喉整体使用效果示意图。

图5为本发明的一种具有语音转换功能的电子人工喉语音转换方法流程图。

图6为本发明的一种具有语音转换功能的电子人工喉语音转换方法训练阶段流程图。

附图标记：

1—电子人工喉2—麦克风 7—放大电路

8—扬声器9—外壳 10—数据线

11—束带 12—数字信号处理电路13—电池盒

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例。