一种语音训练装置及其训练方法
【技术领域】
[0001]本发明属于语音训练产品技术领域，特别涉及一种语音训练装置及其训练方法。
【背景技术】
[0002]人的发声器官在喉头，由声带、软骨韧带结构的支架、控制声带位置和张力的肌肉群组成。声带是位于人体喉腔中部，是附着在内壁上的肌肉组织，并呈瓣状，表面覆以粘膜，具有一定的弹性，是发声器官的主要组成部分。两声带间的开口(矢状裂隙)为声门裂(俗称声门)。从气管经喉头、咽部至嘴和鼻孔的管道为声道，当空气从肺部经气管呼出时，呈一定张力的声带，由于受气流的不断冲击，引起振动而发声。人发声的某些谐波成分可因口、鼻、咽等腔的共振而增强，形成共振峰(表示受迫振动系统的振幅与强迫力频率之间关系的曲线，在共振频率附近，该曲线形似山峰，通常称为共振峰)。各共振峰的频率由这些共振腔的大小和形状决定。发声时通过主动对共振腔的控制便可得到不同的元音。气流通过声道时由于摩擦产生噪声，通过控制声道的缝隙便可得到相应的辅音。
[0003]对于有听力障碍的人群，例如聋哑儿童，由于其听力受限，其发音能力就会受限，为了纠正其发音能力，通常需要进行一定的语音训练予以调节和纠正。
[0004]此外，对于一些腭裂儿童，由于其口腔内部上颚处的软腭部有损伤或者有裂口，严重影响正常发音，为了治疗，都需要对上颚的软腭部进行修复手术的治疗，但术后需要结合一定的语音训练，以逐步调整或纠正发音能力。
[0005]目前，对于发音训练，通常是需要去医院或者专业的语音训练机构进行训练，其花费较多，而且也给患者也造成极大的不便。
【发明内容】
[0006]本发明的第一个目的是克服现有技术的不足，提供一种语音训练装置，该语音训练装置能够辅助发音有障碍或者困难的人员进行及时纠正调节，操作方便可靠。
[0007]为了达到上述第一技术目的，本发明是按以下技术方案实现的:
[0008]本发明所述的一种语音训练装置，包括对应于人体口腔部和鼻腔部的本体，所述本体内设有与人体口腔部连通的口腔气流通道，和与人体鼻腔部连通的鼻腔气流通道，所述口腔气流通道内设有口腔气流压力传感器，所述鼻腔气流通道内设有鼻腔气流力传感器，所述口腔气流压力传感器和鼻腔气流力传感器上连接有控制处理模块，所述控制处理模块通过传输数据的通讯模块连接显示模块。
[0009]在本发明中，所述本体有以下两种结构及测量流程:
[0010]第一种，所述本体为一体化的面罩式罩体，其罩设并密封地贴合在人体的面部和下颁部，所述罩体内设有一将罩体内部空腔分隔为口腔气流通道和鼻腔气流通道的分隔膜。鼻腔测试部分有两个传感器(左右各一个)，口腔为一个传感器；单独气流数据通过传感器，直接传输到各自的MCU，并进行持续显示。
[0011]第二种，所述本体是分体式的，其包括对应于口腔部的夹口式罩体和与鼻腔连通的鼻腔连通管，所述夹口式罩体内腔为口腔气流通道，所述鼻腔连通管内为鼻腔气流通道，所述口腔气流压力传感器置于夹口式罩体内部，所述鼻腔气流力传感器置于鼻腔连通管内。
[0012]第三种，所述本体为一单通道，该单通道内安装有鼻腔气流压力传感器/ 口腔气流压力传感器，测量时将该单通道对应于人体预测量的口腔或鼻腔部位，能够根据预先选择测量的部位，切换到预置模式时，使用时对装置进行简单的呼吸测试，通过鼻腔气流压力传感器/口腔气流压力传感器测量目标气流的数据。
[0013]在本发明中，所述控制处理模块为微处理控制器，所述口腔气流压力传感器和鼻腔气流压力传感器实时测量口腔和鼻腔气压变化，并将测量结果经过模数转换传送给微控制器处理。微处理器能够多次记录和测量，并且能够根据数据，按顺序进行以下顺序进行数据比对，比对结果可通过显示灯或显示屏显示，也可用于驱动游戏程序，反馈于用户。
[0014]上述数据对比如下:
[0015](I)目标比对(用于确认目标气流是否来源于测量部位)。
[0016](2)参照比对(管两端各有一组传感器，用于排除设备以及大气压干扰等第三因素)
[0017](3)过往比对(对比过往数据，分析其变化)，
[0018]在本发明中，所述显示模块包括LED显示用指示灯或LED液晶16位显示屏。
[0019]在本发明中，所述通讯模块为蓝牙通讯模块(该蓝牙通讯模块仅有传输功能)以及WIFI模块，蓝牙模块能够传输数据到拥有接收该数据权限的移动设备上。
[0020]本发明中，所述转换器能够在对接到不同设备是根据接口处(USB,miniUSB, Thunderbolt)所收发的信号判断出所连接设备的相关信息(编程语言，设备型号等)，并且能够进入到与该平台对应的转换程序，从而实现数据对接，进行下一步的操作。
[0021]本发明中，所述转换器的程序包中，要基本包含以下程序:接口驱动(USB驱动，miniUSB驱动，Thunderbolt驱动等)，预置程序功能(在接口驱动判断出接口类型以及设备类型时，进入相关的功能平台)，权限功能能够把本发明的控制权转移到连接设备上，连接设备可以对本发明传递指令信号并且操纵。
[0022]本发明还公开了上述语音训练装置的训练方法，其步骤是:
[0023](I)控制处理模块(例如MCU)启动，并且激活其他功能模块进入预置模式，其他功能模块等待下一步信号。
[0024](2)开启口腔气流压力传感器和鼻腔气流压力传感器(允许A/D转换器开始接收来至传感器的模拟信号，并开始转换)，对应的实时测量口腔和鼻腔内的气压变化O ;
[0025](3)控制处理模块获取(来至A/D转换器的数字信号)鼻腔气流压力传感器和口腔气流压力传感器的压力数值，经过数据处理(数据来源确认)，通过通讯模块将数据传送给上位机(数据处理)；
[0026](4)控制处理模块将通讯模块的通讯状态或电源电压的稳定状态通过显示模块予以显示。(显示不需要用到外置通讯模块！ MCU经过整理利用通讯模块把储存数据，发送到其他配套设备)。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0028](I)本发明通过对应设置于人体口腔和鼻腔的口腔气流通道和鼻腔气流通道，以及置于各通道内的气流力传感器，能实时的测量口腔和鼻腔内的气压的变化值，能让需要进行语音矫正的训练者能准确的了解自己口腔或鼻腔内气流的气压情况，并通过外接的显示模块予以显示，提高训练的准确性；
[0029](2)本发明将口腔来源的电信号，依据其强度分别归类为正向1，2，3，4，5级；鼻腔来源的电信号依据其强度分别归类为负向1，2，3，4，5级。当正、负向电信号的差值为正值时，驱动游戏程序向用户得分(获胜)方向偏移；反之，负向电信号驱动游戏程序向用户失分(失败)方向偏移，5级正信号设定为满分。通过训练正负信号驱动手机、平板电脑或桌面电脑的游戏程序，增加了语音训练的兴趣性，更适合青少年和儿童的语音练习。
[0030](3)本发明可以通过手机、平板电脑或桌面电脑存储用户的训练成绩和积分，按照用户积分给与当前用户的成绩排名，虚拟奖章或奖励，既提高了用户语音训练的兴趣性，也鼓励训练的持续性，使腭裂语音或不正确的发音得到矫正。
[0031](5)本发明的语音训练装置能够辅助发音有障碍或者困难的人员进行及时纠正调节，操作方便可靠。
【附图说明】
[0032]下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明:
[0033]图1是本发明实施例一所述的语音训练装置结构示意图；
[0034]图2是本发明功能模块示意图；
[0035]图3是本设备的编程软件逻辑流程图；
[0036]图4是本发明实施例二所述的语音训练装置结构示意图；
[0037]图5是本发明实施例三所述的语音训练装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]实施例一:
[0039]本发明所述的一种语音训练装置，包括对应于人体口腔部和鼻腔部的本体，所述本体为一体化的面罩式罩体1，其罩设并密封地贴合在人体的面部10和下颁部20，所述罩体I内设有一将罩体内部空腔分隔为口腔气流通道11和鼻腔气流通道12的分隔膜2，所述口腔气流通道11与人体口腔部连通，所述鼻腔气流通道12和与人体鼻腔部连通的，所述口腔气流通道11内设有口腔气流