[实用新型]对数比声门发声效率测量装置

说明书

本实用新型属于医疗器械技术领域，更进一步涉及一种用于测量声门发声效率的测量仪器。

发声是声带一种最重要的生理功能，而声带是语音器官中最易受损伤和发生病变的部位。目前，用于临床诊断的喉动态镜及其各种喉镜不具备观察声带高速、轻微振动的功能，口腔气流与语音的常规测试与分析不能直接反映声带行为。发声时声带振动将声门下空气动力转变为嗓音声源功率的效率，即声门发声效率，是一个重要的参量。目前国际上提出的口腔输出波流指数法、声门气流AC／DC比方法及声门下压测量法都不能反映声门发声效率及其变化。而在所有有关发声的基础研究和实际使用中，这些信息都是十分重要的。

本实用新型的目的在于为发声的基础研究和实际使用提供一种无侵入性，并消除了上声道共鸣特性影响的声门发声效率测量装置。

本实用新型由传感器、语音与气流测量及处理电路和数字显示输出电路组成。传感器由语音声压换能器和交直流口腔输出气流换能器构成，其中，交直流口腔输出气流换能器由环形布置有金属网孔的呼吸面罩和内外半导体压力敏感器件构成。语音与气流测量及处理电路由语音检测电路、气流检测电路和声门发声效率提取电路组成。数字显示输出电路由A／D转换器、数字锁存电路、基音检测及锁存脉冲形成电路和七段数码显示管组成。

本实用新型的工作原理是：传感器和语音与气流检测电路同时测量发声时口腔输出语音和交直流气流信号，送声门发声效率提取电路进行积分和对数处理，然后相除，使语音和气流信号中上声道共鸣特性影响相互抵消，经两路低通滤波得到平均对数比声门发声效率参数和瞬时对数比声门发声效率波形。平均或瞬时对数比声门发声效率经切换开关选择，在基音脉冲的同步下送数字显示输出电路进行数字显示。本装置语音和气流检测电路输出以及声门发声效率提取电路输出还可与智能化多功能声门图仪相连，进行多种分析、识别、显示和输出。

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型的原理方框图。

图2是本实用新型的传感器构造图。

图3是本实用新型实施例的语音检测电路原理图。

图4是本实用新型实施例的气流检测电路原理图。

图5是本实用新型实施例的声门发声效率提取电路原理图。

图6是本实用新型实施例的数字显示输出电路原理图。

传感器〔1〕包括声压换能器〔10〕和交直流口腔输出气流换能器，交直流口腔输出气流换能器由环形布置有金属网孔的呼吸面罩〔7〕和面罩内半导体压力敏感器件〔8〕、面罩外半导体压力敏感器件〔9〕组成。语音声压换能器〔10〕的输出与语音检测电路〔2〕的输入相连，进行放大和低通滤波处理。传感器〔1〕的内、外压力换能器〔8〕、〔9〕输出a、b、c、d与气流检测电路〔3〕相连，进行放大、相减和低通滤波处理，根据气流量差压检测原理，气流检测电路〔3〕输出气流量信号。语音与气流信号同时送声门发声效率提取电路〔4〕，对语音进行积分，消除唇辐射影响后，再对语音和气流进行对数处理，然后经除法运算使声道影响互相抵消，除法器输出经两路截止频率不同的低通滤波器滤波后分别获得瞬时声门发声效率波形和平均声门发声效率电压值，这两路信号通过开关切换在基音脉冲同步下由数字显示电路〔6〕进行数字显示。数字显示输出电路〔6〕由A／D转换器、数字锁存电路、基音检测及锁存脉冲形成电路〔5〕和七段数码显示管组成。语音检测电路〔2〕的输出也与基音检测及锁存脉冲形成电路〔5〕的输入相连，产生显示同步脉冲去控制数字显示。

图3所示语音检测电路输入端f与图2所示的语音声压换能器输出端e相连，对语音进行放大和低通滤波处理。传感器的内外压力换能器输出端a、b、c、d分别与图4所示气流检测电路h、i、j、k端相连，进行放大、相减和低通滤波，获得口腔输出气流信号。图3所示的语音检测电路输出g和图4所示的气流检测电路输出1分别与图5所示声门发声效率提取电路的输入端m、n相连，进行积分、求对数、除法和低通滤波处理后，从输出端o、p分别得到瞬时和平均声门效率。将o、p端有选择地与图6所示数字显示输出电路输入端s相连，进行A／D变换和数字显示。语音检测电路输出g还送图6所示数字显示输出电路的输入端q，以提取基音，形成同步脉冲去控制数字显示。

本实用新型能无侵入、直接、定量测量声门发声效率，消除了上声道共鸣特性的影响，成本低，便于携带，使用方便，为喉科学、艺术嗓音、语音学和语音学等领域的基础研究和实际使用提供了一种新的测量仪器。