通过振动信号告知听障人士语音信息的装置及方法
【专利摘要】一种设置在终端设备内的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，以及利用该装置实现告知听障人士语音信息的方法。该方法包含：S1、存储预先设定的语音关键词，以及对应的振动编码；S2、采集并处理终端设备周围环境中的语音信号；S3、识别获取的语音信号，并转换为文字内容；S4、缓存识别得到的文字内容；S5、将识别得到的文字内容与预先设定的语音关键词逐个比较，找到匹配的语音关键词，并输出对应的振动编码；S6、根据振动编码输出振动信号，使终端设备振动以提示听障人士。本发明方便简单且易实现，使用者能够根据自身生活需求设定语音关键词，能根据输出的振动信号来得知外界向其发出的有效语音信息，并通过屏幕显示进行双重确认。
【专利说明】通过振动信号告知听障人士语音信息的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够提示听障人士周边环境声音的装置及方法，具体是指一种通过振动信号来提示听障人士周边环境声音的装置及方法。
【背景技术】
[0002]根据最近的全国人口普查统计，全中国大约有2075万的听障人士，其中包括弱听、重听、老化聋等各种不同程度的听障人士。听力的缺陷给他们的生活带来了诸多不便，虽然现在通过手语可以勉强让听障人士与外界交流，但大多数的普通民众仍然不能熟练使用手语，因此直接导致听障人士与外界的交流困难。并且当这些听障人士在没有看到或没有注意到周围的人试图与他进行交流时，由于他们无法听不到周围普通人发出的呼喊声，因此不能及时做出反应，导致双方都处于尴尬的情景。
[0003]现有的一些用来提示听力损伤者外界环境声音的方法，需要为他们配备专用的声音提示系统，虽然这样能够让这些听障人士感知到外界的环境声音和方向，但是使用范围较窄，能感知到的仅仅只限于警告、爆炸、汽车喇叭等声音源，并无法提示发生在听障人士周围的一些语音信息。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种通过振动信号告知听障人士语音信息的装置和方法，使用者能够根据自身生活需求设定语音关键词，能根据输出的振动信号来得知外界向其发出的有效语音信息，并通过屏幕显示进行双重确认，方便简单且易实现。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供一种通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其设置在随身携带的终端设备内，包含:采集模块，用于采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号；语音识别模块，其输入端与所述的采集模块的输出端相连接，用于识别由采集模块获取的语音信号，将其转换为文字内容；存储模块，其输入端与所述的语音识别模块的输出端相连接，用于缓存由语音识别模块识别得到的文字内容；该存储模块还用于存储预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码；比较匹配模块，其输入端与所述的存储模块的输出端相连接，用于将识别得到的文字内容与所存储的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码；振动输出模块，其输入端与所述的比较匹配模块的输出端相连接，用于接收由比较匹配模块输出的振动编码，并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以提示听障人士。
[0006]所述的采集模块包含:输入单元，其用于采集终端设备的周围环境中的语音信号；放大单元，其输入端与所述的输入单元的输出端相连接，用于对由输入单元获取的语音信号进行放大处理；过滤单元，其输入端与所述的放大单元的输出端相连接，用于对由放大单元放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理。
[0007]所述的语音识别模块包含:语音文字转换单元，其输入端与所述的过滤单元的输出端相连接，用于对由过滤单元去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容；矫正单元，其输入端与所述的语音文字转换单元的输出端相连接，用于对由语音文字转换单元转换得到的文字内容进行矫正。
[0008]所述的存储模块包含:第一存储单元，其输入端与所述的矫正单元的输出端相连接，输出端与所述的比较匹配模块的输入端相连接，用于缓存由矫正单元矫正后的文字内容；第二存储单元，其输出端与所述的比较匹配模块的输入端相连接，用于存储预先设定的语音关键词，以及与每个语音关键词唯一对应的振动编码。
[0009]所述的振动编码包含若干次振动，每次振动设置不同的时间长短和振动幅度。
[0010]本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，还包含显示模块，其输入端与所述的第一存储单元的输出端相连接，将由语音识别模块识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上。
[0011]本发明还提供一种通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，其是利用上述设置在终端设备内的告知听障人士语音信息的装置实现的，具体包含以下步骤:
51、在存储模块的第二存储单元内存储其预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码；
52、采集模块采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号；
53、语音识别模块识别由采集模块获取的语音信号，将其转换为文字内容；
54、在存储模块的第一存储单元内缓存由语音识别模块识别得到的文字内容；
55、比较匹配模块将识别得到的文字内容与存储在第二存储单元内的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码；
56、振动输出模块接收由比较匹配模块输出的振动编码，并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以提示听障人士。
[0012]所述的步骤SI包含以下步骤:
511、输入单元采集终端设备的周围环境中的语音信号；
512、放大单元对由输入单元获取的语音信号进行放大处理；
513、过滤单元对由放大单元放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理。
[0013]所述的步骤S2包含以下步骤:
521、语音文字转换单元对由过滤单元去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容；
522、矫正单元对由语音文字转换单元转换得到的文字内容进行矫正。
[0014]本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，在S6之后还包含:S7、显示模块将由语音识别模块识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上。
[0015]综上所述，本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置和方法，具有以下优点和有益效果:1、使用者对于语音关键词语的设定和分类是自定义的，可以很好的贴合使用者自身的生活需求；2、根据最终输出的振动信号的强弱与长短来设定振动编码的多样化和准确性，让使用者可以在无准备的情况下，尤其是具有危险隐患时，能准确做出判断，及时感知到外界向其发出的有效信息；3、能够通过类似手机(兼顾通讯同能)或平板电脑等常用的终端设备就可以实现，方便简单且易实现；4、可以利用终端设备的屏幕显示功能显示外界语音信息的文字内容，提供了双重保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明中的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置的结构示意图；
图2为本发明中的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法流程图；
图3为本发明中的采集语音信号的方法流程图；
图4为本发明中的识别语音信号的方法流程图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合图1?图4，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0018]如图1所示，为本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其设置在随身携带的终端设备内，包含:采集模块1，用于采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号；语音识别模块2，其输入端与所述的采集模块I的输出端相连接，用于识别由采集模块I获取的语音信号，将其转换为文字内容；存储模块3，其输入端与所述的语音识另IJ模块2的输出端相连接，用于缓存由语音识别模块2识别得到的文字内容；该存储模块3还用于存储预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码；比较匹配模块4，其输入端与所述的存储模块3的输出端相连接，用于将识别得到的文字内容与所存储的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码；振动输出模块5，其输入端与所述的比较匹配模块4的输出端相连接，用于接收由比较匹配模块4输出的振动编码，并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以起到提示听障人士的作用。
[0019]所述的终端设备为手机、平板电脑或PDA等。
[0020]所述的采集模块I包含:输入单元11，其用于采集终端设备的周围环境中的语音信号；放大单元12，其输入端与所述的输入单元11的输出端相连接，用于对由输入单元11获取的语音信号进行放大处理；过滤单元13，其输入端与所述的放大单元12的输出端相连接，用于对由放大单元12放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理，得到可用的语音信号。
[0021]所述的语音识别模块2包含:语音文字转换单元21，其输入端与所述的过滤单元13的输出端相连接，用于对由过滤单元13去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容；矫正单元22，其输入端与所述的语音文字转换单元21的输出端相连接，用于对由语音文字转换单元21转换得到的文字内容进行矫正，确保语音采集内容的正确性。
[0022]所述的存储模块3包含:第一存储单元31，其输入端与所述的矫正单元22的输出端相连接，输出端与所述的比较匹配模块4的输入端相连接，用于缓存由矫正单元22矫正后的文字内容；第二存储单元32，其输出端与所述的比较匹配模块4的输入端相连接，用于存储预先设定的语音关键词，以及与每个语音关键词唯一对应的振动编码。
[0023]所述的振动编码包含若干次振动，每次振动设置不同的时间长短和振动幅度。
[0024]在本发明的一个优选实施例中，所述的预先设定的语音关键词，可以选择该听障人士在其社交圈、生活圈以及职场内常用的、有用的、关键的词语。例如，可以是自己的姓名，也可以是打招呼的相关词汇“你好”、“谢谢”等，也可以是紧急危险情况下的提醒语“小心”、“危险”等。
[0025]同时，可以对所设定的语音关键词进行分类，并对应不同类型的语音关键词设置不同的振动编码。例如，每个振动编码可以包含3次振动，每次振动设置强、弱、长和短4种类别，这样的话，最少能够有12种振动编码的组合方式，对应12个不同的语音关键词。例如，可以设定振动时间为一长两短，并且每次都是强振的振动编码对应的语音关键词是“你好”;而振动时间为一长一短一长，并且振动幅度为一强一弱一强的振动编码对应的语音关键词是“谢谢”。
[0026]当然，如果每个振动编码包含的振动次数更多，而每个振动设置不同时间长短和不同振动幅度来以示区别的话，就可以组合出更多的振动编码以对应更多的语音关键词。
[0027]所述的振动输出模块5为振动马达装置，当其接收到由比较匹配模块4输出的振动编码，该振动马达装置启动并按照振动编码进行振动。只要该终端设备位于听障人士的身体任意部位或者是位于该听障人士的周围(例如办公桌、餐桌等)，他即可快速感知到周围所传递的语音信息，并准确做出应对。
[0028]本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，还包含显示模块6，其输入端与所述的第一存储单元31的输出端相连接，将由语音识别模块2识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上，使得听障人士在感知到振动信号的同时，也能查看终端设备所显示的内容以进一步的确认。
[0029]如图2所示，本发明还提供一种通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，其是利用上述设置在终端设备内的告知听障人士语音信息的装置实现的，具体包含以下步骤:
51、在存储模块3的第二存储单元32内存储其预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码；
52、采集模块I采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号；
53、语音识别模块2识别由采集模块I获取的语音信号，将其转换为文字内容；
54、在存储模块3的第一存储单元31内缓存由语音识别模块2识别得到的文字内容；
55、比较匹配模块4将识别得到的文字内容与存储在第二存储单元32内的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码；
56、振动输出模块5接收由比较匹配模块4输出的振动编码,并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以起到提示听障人士的作用。
[0030]如图3所示，所述的步骤SI包含以下步骤:
511、输入单元11采集终端设备的周围环境中的语音信号；
512、放大单元12对由输入单元11获取的语音信号进行放大处理；
513、过滤单元13对由放大单元12放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理，得到可用的语音信号。
[0031]如图4所示，所述的步骤S2包含以下步骤:
S21、语音文字转换单元21对由过滤单元13去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容；
S22、矫正单元22对由语音文字转换单元21转换得到的文字内容进行矫正，确保语音采集内容的正确性。
[0032]本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，在S6之后还包含:
S7、显示模块6将由语音识别模块2识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上，使听障人士得以进一步确认。
[0033]综上所述，本发明所提供的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置和方法，具有以下优点和有益效果:1、使用者对于语音关键词语的设定和分类是自定义的，可以很好的贴合使用者自身的生活需求；2、根据最终输出的振动信号的强弱与长短来设定振动编码的多样化和准确性，让使用者可以在无准备的情况下，尤其是具有危险隐患时，能准确做出判断，及时感知到外界向其发出的有效信息；3、能够通过类似手机(兼顾通讯同能)或平板电脑等常用的终端设备就可以实现，方便简单且易实现；4、可以利用终端设备的屏幕显示功能显示外界语音信息的文字内容，提供了双重保障。
[0034]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，设置在随身携带的终端设备内，其特征在于，包含: 采集模块(I)，用于采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号； 语音识别模块(2)，其输入端与所述的采集模块(I)的输出端相连接，用于识别由采集模块(I)获取的语音信号，将其转换为文字内容； 存储模块(3)，其输入端与所述的语音识别模块(2)的输出端相连接，用于缓存由语音识别模块(2)识别得到的文字内容；该存储模块(3)还用于存储预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码； 比较匹配模块(4)，其输入端与所述的存储模块(3)的输出端相连接，用于将识别得到的文字内容与所存储的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码； 振动输出模块(5)，其输入端与所述的比较匹配模块(4)的输出端相连接，用于接收由比较匹配模块(4)输出的振动编码，并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以提示听障人士。
2.如权利要求1所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其特征在于，所述的采集模块(I)包含: 输入单元(11)，其用于采集终端设备的周围环境中的语音信号； 放大单元(12)，其输入端与所述的输入单元(11)的输出端相连接，用于对由输入单元(11)获取的语音信号进行放大处理； 过滤单元(13)，其输入端与所述的放大单元(12)的输出端相连接，用于对由放大单元(12)放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理。
3.如权利要求2所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其特征在于，所述的语音识别模块(2)包含: 语音文字转换单元(21)，其输入端与所述的过滤单元(13)的输出端相连接，用于对由过滤单元(13)去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容； 矫正单元(22)，其输入端与所述的语音文字转换单元(21)的输出端相连接，用于对由语音文字转换单元(21)转换得到的文字内容进行矫正。
4.如权利要求3所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其特征在于，所述的存储模块(3)包含: 第一存储单元(31)，其输入端与所述的矫正单元(22)的输出端相连接，输出端与所述的比较匹配模块(4)的输入端相连接，用于缓存由矫正单元(22)矫正后的文字内容； 第二存储单元(32)，其输出端与所述的比较匹配模块(4)的输入端相连接，用于存储预先设定的语音关键词，以及与每个语音关键词唯一对应的振动编码。
5.如权利要求4所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其特征在于，所述的振动编码包含若干次振动，每次振动设置不同的时间长短和振动幅度。
6.如权利要求4所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的装置，其特征在于，还包含显示模块(6)，其输入端与所述的第一存储单元(31)的输出端相连接，将由语音识别模块(2)识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上。
7.—种通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，利用上述任一权利要求所述的设置在终端设备内的告知听障人士语音信息的装置实现的，其特征在于，包含以下步骤: 51、在存储模块(3)的第二存储单元(32)内存储其预先设定的语音关键词，以及对应每个语音关键词的振动编码； 52、采集模块(I)采集并处理终端设备的周围环境中的语音信号；53、语音识别模块(2)识别由采集模块(I)获取的语音信号，将其转换为文字内容； 54、在存储模块(3)的第一存储单元(31)内缓存由语音识别模块(2)识别得到的文字内容； 55、比较匹配模块(4)将识别得到的文字内容与存储在第二存储单元(32)内的预先设定的语音关键词逐个进行比较，找到与该识别得到的文字内容相匹配的语音关键词，并输出与该语音关键词对应的振动编码； 56、振动输出模块(5)接收由比较匹配模块(4)输出的振动编码,并按照该振动编码输出振动信号，使终端设备振动以提示听障人士。
8.如权利要求7所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，其特征在于，所述的步骤SI包含以下步骤: SI 1、输入单元(11)采集终端设备的周围环境中的语音信号； 512、放大单元(12)对由输入单元(11)获取的语音信号进行放大处理； 513、过滤单元(13)对由放大单元(12)放大后的语音信号进行去除噪声和干扰的过滤处理。
9.如权利要求8所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，其特征在于，所述的步骤S2包含以下步骤: 521、语音文字转换单元(21)对由过滤单元(13)去除噪声和干扰后的语音信号进行转换处理，得到相应的文字内容；522、矫正单元(22)对由语音文字转换单元(21)转换得到的文字内容进行矫正。
10.如权利要求7所述的通过振动信号告知听障人士语音信息的方法，其特征在于，在S6之后还包含:S7、显示模块(6)将由语音识别模块(2)识别得到的文字内容显示在终端设备的屏幕上。
【文档编号】G10L15/26GK104361888SQ201410701079
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】张咏梅 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司