专利名称：语音型12通道皮肤听声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种听声器，具体涉及一种语音型12通道皮肤听声器。
背景技术：
世界上有近I亿听力残疾人，而我国就有2000万听力残疾人，如何解决这些人的听说问题，是世界上的一大难题。目前普遍使用的是助听器，但助听器无法从根本上解决这一难题。由于助听器是利用麦克风把声音信号转化成电流信号并放大，然后再通过扬声器把放大后的声音信号传送给人的耳朵，即助听器只起到声音放大的作用。助听器具有如下缺点:(1)助听器中同时用到扬声器和麦克风，如果放大倍数过大，这二者之间会产生互感(也称为自激现象)，以致无法使用；(2)助听器仍然要利用人的残余听力，所以助听器对于丧失听力比较严重的人不起作用。本发明人在2009年11月申请了发明专利“多通道阵列式皮肤听声器”，并于2011年8月取得了中华人们共和国过发明专利授权(ZL200910219078.1)。但如何将发明专利“多通道阵列式皮肤听声器”实现产品化，使之能够更加方便的为聋人服务还有许多工作要做。本发明旨在解决“多通道阵列式皮肤听声器”的产品化问题。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种语音型12通道皮肤听声器，实现了在产品化过程中的便携性、功耗低、分辨能力强、更加接近人耳等诸多优点。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:语音型12通道皮肤听声器，包括用以将外部声音信号转化为电流信号的麦克风I以及与麦克风I的信号输出端相连接的音频放大电路2，音频放大电路2的输出端接12通道音频带通滤波电路3，12通道音频带通滤波电路3的每个通道配置有音频功率放大电路，各个音频功率放大电路构成12通道功率放大电路阵列4，每个音频功率放大电路接一个升压电路，各个升压电路构成12通道升压阵列5，作用于人体皮肤的12通道平面电极阵列6接收来自12通道升压阵列5的信号，用来刺激皮肤将声音信号通过皮肤传到大脑，电源7为各个部分供电。所述音频放大电路2上配置音量调节器8，用以控制最终的输出音量。所述12通道音频带通滤波电路3将麦克风I输入的音频信号分解为12个语音频率段，这12个语音频率段覆盖了与语音信号关系密切的280Hz到4500Hz的声音频率范围，每个频率段对应12通道平面电极阵列6中的一对指定电极。所述12个语音频率段依中心频率的高低次序在12通道平面电极阵列6中对应排列，且12个中心频率由低到高依次排列形成等比数列。相对于助听器来说，本实用新型具有如下优点:(1)接收声音不依赖于人体的任何残余听力，适用于听力损失非常严重的人使用；(2)灵敏度比较高，可获得对于语音及常遇到的声音的听觉；(3)增加音量时不会出现象助听器那样的杂音；(4)不会象助听器那样因为麦克风离扬声器太近而互感(自激)，导致无法使用；相对于电子耳蜗来说，本实用新型具有如下优点:(1)接收声音不依赖于人体的任何残余听力，听觉神经损坏者仍可使用；(2)灵敏度比较高，对于语音跟敏感；(3)不需要任何手术，副作用几乎没有。
附图为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。如附图所示，本实用新型为一种语音型12通道皮肤听声器，使用12通道平面电极阵列刺激皮肤不同位置，使皮肤具备分辨语音的能力。语音型12通道皮肤听声器根据语音特点设计，并明确了通道数、频率覆盖范围、通道之间排列方式。本实用新型结构上包括麦克风I以及与麦克风I的信号输出端相连接的麦克风音频放大电路2，麦克风音频放大电路的输出端与12通道音频带通滤波电路3的输入端相连，12通道音频带通滤波电路3的输出端与12通道功率放大电路阵列4的输入端相连，12通道音频带通滤波电路3将声音信号分解为12个频率相对单一的声音信号，然后由12通道功率放大电路阵列4对每个通道进行功率放大，再分别由各个输出通道输出后分别连接至12通道升压阵列5的对应输入端，12通道升压阵列5的输出端又与12通道平面电极阵列6的输入端相连接，12通道平面电极阵列6用来刺激皮肤将声音信号通过皮肤传到大脑。12个通道之间有明确的分工，具体方法是:12通道音频带通滤波电路3将麦克风I输入的音频信号分解为12个语音频率段，这12个语音频率段覆盖了与语音信号关系密切的约280Hz到4500Hz的声音频率范围，每个频率段还对应12通道平面电极阵列6中的一对指定的电极。12通道平面电极阵列6作用于人体手臂或其它表面光滑的皮肤。这12个语音频率段依中心频率的高低次序在平面电极阵列6中对应排列，且12个中心频率由低到高依次排列形成等比数列。12个中心频率的应用实例为318、400、504、635、800、1008、1270、1600、2015、2540、3200、4031。本发明中没有一步是通过人体的听觉系统来完成的，也就是说它不依赖于人体的任何残余听力，所以它从根本上解决了聋哑人的听觉问题。该仪器在供电充足的条件下，只要12通道平面电极阵列6手臂皮肤上，无需任何手术，便可获得对于一般声音，特别是语音的听觉。如果对于聋人进行语音培训则可获得更佳的使用效果。该仪器功耗低，0.5W左右。使用时的注意事项:(1)需要一段适应的阶段，对于听力丧失严重的人来说由于他们从来没有感觉过声音，声音对于他们来说是一种新的信号；(2)长期使用可能会引起电极接触处皮肤不适，最好在晚上睡觉时停止使用，以便让电极接触处的皮肤得到恢复；
(3)要调节到合适的音量，音量太小会引不起皮肤听觉，音量太大若遇到大声则电极会刺痛皮肤；(4)长期使用后，由于人体神经系统的自然调节，听觉效果将会越来越好；(5)若要能辨析人的语音则需要数月以后，因为要形成语言条件反射需要相当长的时间。根据巴甫洛夫的理论，人对于语言的理解是在语言条件反射的建立过程中形成的。所以，聋哑人使用语音型12通道皮肤听声器时需要一段时间的语音训练。但这种训练不需要特殊环境，而是参与人们的正常活动，使得自己对于由语音型12通道皮肤听声器所取得的语音信号形成条件反射。对于语音信号形成条件反射所需要的时间会因人而异，一般来说年龄小的和智商高的人适应的更快。佩带皮肤听声器时用于刺激皮肤的平面电极阵列6的接触位置一般是手臂皮肤或人体其它位置表面比较光滑的皮肤。
权利要求1.语音型12通道皮肤听声器，其特征在于:包括用以将外部声音信号转化为电流信号的麦克风(I)以及与麦克风(I)的信号输出端相连接的音频放大电路(2)，音频放大电路(2)的输出端接12通道音频带通滤波电路(3)，12通道音频带通滤波电路(3)的每个通道配置有音频功率放大电路，各个音频功率放大电路构成12通道功率放大电路阵列(4)，每个音频功率放大电路接一个升压电路，各个升压电路构成12通道升压阵列(5)，作用于人体皮肤的12通道平面电极阵列(6)接收来自12通道升压阵列(5)的信号，用来刺激皮肤将声音信号通过皮肤传到大脑，电源(7)为各个部分供电。
2.根据权利要求1所述语音型12通道皮肤听声器，其特征在于，所述音频放大电路(2)上配置音量调节器(8)，用以控制最终的输出音量。
3.根据权利要求1所述语音型12通道皮肤听声器，其特征在于，所述12通道音频带通滤波电路(3)将麦克风(I)输入的音频信号分解为12个语音频率段，这12个语音频率段覆盖了与语音信号关系密切的280Hz到4500Hz的声音频率范围，每个频率段对应12通道平面电极阵列(6)中的一对指定电极。
4.根据权利要求3所述语音型12通道皮肤听声器，其特征在于，所述12个语音频率段依中心频率的高低次序在12通道平面电极阵列(6)中对应排列，且12个中心频率由低到高依次排列形成等比数列。
专利摘要语音型12通道皮肤听声器，包括用以将外部声音信号转化为电流信号的麦克风以及与麦克风的信号输出端相连接的音频放大电路，音频放大电路的输出端接12通道音频带通滤波电路，12通道音频带通滤波电路的每个通道配置有音频功率放大电路，各个音频功率放大电路构成12通道功率放大电路阵列，每个音频功率放大电路接一个升压电路，各个升压电路构成12通道升压阵列，作用于人体皮肤的12通道平面电极阵列接收来自12通道升压阵列的信号，用来刺激皮肤将声音信号通过皮肤传到大脑，电源为各个部分供电，本实用新型使用12通道平面电极阵列刺激皮肤不同位置，使皮肤具备分辨语音的能力。
文档编号A61F11/04GK203017182SQ201220668230
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者李建文, 马维芳, 马学宗 申请人:陕西科技大学