專利名稱：手持語言障礙輔助設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持語音設(shè)備，特別是涉及一種可以幫助聾啞人進行語言交流的手持語音設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，聾啞人與普通人交流主要依靠手語，這種方法要求對方也要熟悉手語，并且此方法速度慢，限制多，無法通過電話遠距離交流等。本發(fā)明基于嵌入式系統(tǒng)的語音合成和改進的語音識別系統(tǒng)，結(jié)合特殊輸入裝置，可以讓語言障礙者與普通人正常交流，主要涉及以下幾個方面嵌入式掌上電腦的處理能力已經(jīng)達到200-500M指令每秒，可以進行語音信息的復(fù)雜處理；嵌入式語音合成系統(tǒng)已經(jīng)實用化，例如中國科技大學(xué)訊飛公司的InterPhonic4.0語音合成系統(tǒng)，可參考http//www.iflytek.com/；現(xiàn)有的非特定人大詞匯表的連續(xù)語音識別系統(tǒng)仍未達到實用階段，資源需求大、識別率低無法應(yīng)用于嵌入式設(shè)備；現(xiàn)有的手持設(shè)備輸入方式主要有手寫、鍵盤等，無法滿足正常語速語音合成所需的每秒1-3音節(jié)，即12-36比特/秒的數(shù)據(jù)輸入速度。本發(fā)明針對輸入裝置和語音識別提出了改進方法，涉及的相關(guān)本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在嵌入式手持設(shè)備中，聲音采集模塊采集語音信號，特征提取模塊通過譜分析技術(shù)提取頻域特征，并與數(shù)據(jù)庫中的信息對比，特定人小詞表情況識別為文字，連續(xù)非特定人情況則識別轉(zhuǎn)換為圖形信息，通過顯示模塊顯示；專用的手持設(shè)備信息輸入裝置將輸入按鍵以及滾輪分別安裝在該設(shè)備正常持握時四指和拇指對應(yīng)的位置，可以舒適、高速的輸入語音、文字信息，通過語音合成模塊轉(zhuǎn)換為聲音播放出來本發(fā)明的有益效果是可以使語言障礙者，包括聾啞人、重度口吃患者、口齒不清、喉部手術(shù)患者等可以通過語音與正常人交流，而不必要求對方懂手語，可以極大的擴展語言障礙者的交流范圍，使之可以融入正常人的生活。


圖1是程序結(jié)構(gòu)框2是硬件結(jié)構(gòu)框3是輸入裝置實施例簡中1.除拇指外四指所對應(yīng)按鍵2.麥克風(fēng)和揚聲器的通孔3.拇指位置對應(yīng)的四向或五向鍵4.顯示屏具體實施方式
本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，具體實施方式
隨所采用的嵌入式處理器及其他元件型號不同而不同，在近似的處理能力和資源分配下，器件型號對實施效果沒有大的影響。圖2中的顯示裝置選擇考慮便攜性一般采用液晶屏，輸入裝置可采用數(shù)據(jù)手套、虛擬鍵盤以及如附圖3所示的手持設(shè)備輸入裝置。
本發(fā)明的程序結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，語音經(jīng)話筒轉(zhuǎn)換為模擬電信號，由語音采集模塊的放大、采樣、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、預(yù)處理，清/濁/無聲判定模塊根據(jù)短時能量、短時過零、譜傾斜度等參數(shù)判定語音端點，將清、濁音分別送相應(yīng)的分析模塊處理，清音分析提取譜能量分布參數(shù)和持續(xù)時間等參數(shù)，濁音分析要通過線性預(yù)測算法提取共振峰軌跡、基頻軌跡、能量分布參數(shù)，綜合識別/學(xué)習(xí)模塊綜合清濁音信息，結(jié)合上下文在數(shù)據(jù)庫中查找最吻合模板，同時，在指定說話人的情況下，這些語音信息又可以對基于隱馬爾可夫模型的識別算法進行訓(xùn)練，以提高特定人的識別率，另外，系統(tǒng)可以將清濁音信息轉(zhuǎn)換為易分辯的圖形符號，直接通過顯示裝置顯示。語音合成部分可以采用錄音/重放、共振峰合成、波形拼接等方法。本實施例中以上程序算法均采用現(xiàn)有技術(shù)，只需移植到手持嵌入式系統(tǒng)中即可。
為了達到正常語速所需的12-36比特/秒的信息輸入速度，本實施例采用如圖3所示的手持設(shè)備輸入裝置，該裝置為在手持設(shè)備的長邊，既正常持握是四指所對應(yīng)的位置設(shè)置四個按鍵，在拇指位置設(shè)置四向鍵或五向鍵。在同一時刻，不同按鍵狀態(tài)的組合可以達到輸入6比特的信息，可以滿足正常語速的信息輸入需求。
權(quán)利要求
1.一種手持語言障礙輔助設(shè)備，用于幫助語言障礙者同正常人使用語音交流，其特征是以手持嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合相應(yīng)的手持設(shè)備輸入裝置，通過內(nèi)置語音識別模塊和語音合成模塊完成聽覺到視覺和動作到語音的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持語言障礙輔助設(shè)備，其特征是語音識別模塊將語音轉(zhuǎn)換為音節(jié)符號顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持語言障礙輔助設(shè)備，其特征是語音識別模塊將語音的特征參數(shù)轉(zhuǎn)換為圖形顯示。
4.一種手持設(shè)備輸入裝置，用于連續(xù)高速的向手持設(shè)備輸入復(fù)雜信息，其特征是在手持設(shè)備正常持握狀態(tài)，拇指對應(yīng)位置設(shè)置四向鍵或者五向鍵，其他手指位置設(shè)置按鍵或滾輪，通過按鍵或滾輪狀態(tài)的組合輸入信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手持設(shè)備輸入裝置，其特征是在拇指位置設(shè)置軌跡球，進行二維坐標(biāo)的輸入。
全文摘要
一種手持語言障礙輔助設(shè)備，該設(shè)備可以使語言障礙者通過語音與正常人交流。它是以手持嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合快速的手持設(shè)備輸入裝置，通過語音合成系統(tǒng)，將輸入的文字或音節(jié)信息轉(zhuǎn)換為正常人可懂的語音；通過語音識別轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將語音轉(zhuǎn)換為文字或圖形，使語言障礙者通過視覺了解語音內(nèi)容。
文檔編號G10L13/02GK1760976SQ20051020067
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者高丹 申請人:高丹