一種基于智能模塊的語言康復裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于智能模塊的語言康復裝置，本實用新型涉及音頻電路領域，其旨在解決現有技術對聲音信號輸入缺乏有效的調制以至不能夠輸出理想的正常發音，并且還缺乏對應的調試設備以適用不同障礙發音特征的使用個體等技術問題。該實用新型主要包括語言恢復單元，用于輸出低噪聲優化發音音頻信號，接收語音信號并輸出調制音頻信號和對應調制音頻信號的光信號，其中包括數字處理器和具有柵斜坡幅度控制電路的H橋；采集恢復單元和處理單元。本實用新型用于康復非遺傳性可恢復的損傷性語言障礙者的表達能力。
【專利說明】
一種基于智能模塊的語言康復裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及音頻電路領域，具體涉及一種基于智能模塊的語言康復裝置。
【背景技術】
[0002]針對本實用新型所提到的語音信號或聲音信號輸入，為語言交流障礙者發音或與正常人發音具有一定偏離的其他發音。在現有技術中，針對語言恢復設備，缺乏對輸入音頻的脈沖調制以至于不能夠達到恢復至清晰音頻輸出信號，一般的是進行變音，并沒有實質的修正;缺乏用于編程設定和自定義修復語音特征的調試設備。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本實用新型目的在于提供一種根據個體存在障礙差異和信號反饋的語言恢復裝置，其旨在解決現有技術對聲音信號輸入缺乏有效的調制以至不能夠輸出理想的正常發音，發音質感具有機器化，并且還缺乏對應的調試設備以適用不同障礙發音特征的使用個體等技術問題。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]—種基于智能模塊的語言康復裝置，包括
[0006]語言恢復單元，用于輸出低噪聲優化發音音頻信號，接收語音信號并輸出調制音頻信號和對應調制音頻信號的光信號，其中包括數字處理器和具有柵斜坡幅度控制電路的H橋；
[0007]采集恢復單元，用于采集對應音頻信號特征的光信號和反饋對應音頻信號特征的電信號，采集光信號并輸出反饋信號，其中包括用于采集光信號的跨阻放大器，與跨阻放大器連接的數據恢復電路和D觸發器，數據恢復電路輸出恢復采樣時鐘至D觸發器，D觸發器輸出反饋信號；
[0008]處理單元，用于根據反饋對應音頻信號特征的電信號調試輸出的音頻信號，接收反饋信號并輸出調試時鐘信號至語言恢復單元的數字處理器，其中包括輸入檢測單元和可編程控制器，輸入檢測單元接收反饋信號，可編程控制器輸出調試時鐘信號。
[0009]上述方案中，所述的數字處理器，通過脈沖寬度調制器控制H橋;所述的H橋還連接有輸出濾波器和相位調制電路，輸出濾波器連接有揚聲器，相位調制電路接收語音信號并對應地輸出相位調制時鐘至H橋。相位調制電路選擇補償時間窗口和修正頻率。
[0010]上述方案中，所述的輸出濾波器，還連接有發光二極管。
[0011]上述方案中，所述的輸出濾波器，包括LCL濾波器。
[0012]上述方案中，所述的數據恢復電路，包括構成鎖相環電路結構的相位檢測器，環路濾波器和壓控晶體振蕩器;所述的數據恢復電路還輸出檢測時鐘信號。
[0013]上述方案中，所述的跨阻放大器，通過光敏二極管采集光信號。與發光二極管共同構成基于光通訊的低噪聲高頻率反饋回路。
[0014]上述方案中，所述的處理單元，還包括顯示單元和控制輸入單元，顯示單元連接輸入檢測單元和可編程控制器，控制輸入單元連接可編程控制器;所述的可編程控制器，通過讀寫接口輸出調試時鐘信號至數字處理器;所述的讀寫接口，配置有控制寄存器和狀態寄存器。
[0015]上述方案中，所述的H橋，包括驅動部和橋部。
[0016]上述方案中，所述的驅動部，包括第一電源，連接有用于濾波的第一電容，第一二極管，第二電容和第一場效應管;第一二極管通過第一電阻連接第二電容，第二電容通過第二電阻連接第一場效應管，第一場效應管的源極還連接有電容;第二電容還連接有三極管，三極管的基極電壓受到相位調制電路控制。驅動部，實現柵斜坡幅度控制電路，調制信號幅度。
[0017]上述方案中，所述的橋部，包括第二場效應管:其漏極與第一場效應管源極連接；第三場效應管:其漏極與第一場效應管源極連接;第四場效應管:其漏極與第二場效應管源極連接;第五場效應管:其漏極與第三場效應管源極連接;第二場效應管和第四場效應管，其柵極均連接至脈沖寬度調制器的第一輸出端子;第三場效應管和第五場效應管，其柵極均連接至脈沖寬度調制器的第二輸出端子。
[0018]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:通過柵極斜波控制電路驅動H橋和輸入相關的相位調制，實質地優化語音輸出，實現更人性化的語言恢復功能;能夠根據不同個體自定義調制信號函數，或者根據反饋信號對語音輸出不斷的微調，以有差異地滿足個體需求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的模塊結構圖；
[0020]圖2為本實用新型具有柵斜坡幅度控制電路的H橋和輸出濾波器的具體電路圖；
[0021]圖3為本實用新型跨阻放大器、中間放大器和D觸發器的具體電路圖；
[0022]圖4為本實用新型采集恢復單元信號關系示意圖；
[0023]圖5為本實用新型采集恢復單元更詳細的信號關系示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0025]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0026]實施例1
[0027]圖1為本實用新型的模塊結構圖，首先需要獲得所述語音信號的偏離閾值，其中閾值，選取根據個體曾經正常發音或者與個體類似發音的語音信號幅度與頻率，再根據個體目前閱讀的發音或常規對話中的發音計算出偏離閾值，處理單元200根據偏離閾值將基本調制數據輸入至語言恢復單元300的數字處理器，采集恢復單元100對信號輸出進行采樣并反饋信號至處理單元200，處理單元200再根據反饋信號，配合相位調制電路，對不夠理想的特定發音信號進行開窗(相位窗口)，進行有針對的修正。一般地，非遺傳性可恢復性聽力障礙或損傷伴隨著語言表達發生病態變化，在語言恢復單元300連接骨傳導設備，再對障礙者進行康復訓練，更有助于聽力或語言表達障礙者恢復健康，本設備作為恢復期內的過渡設備，滿足其正常的生活和工作。本方案具有較高的社會意義與人文價值，如能進一步獲得利益，也會驅使著更多的團體和個人去對聽力或語言表達障礙者予以關注和付出。
[0028]實施例2
[0029]圖2為本實用新型具有柵斜坡幅度控制電路的H橋和輸出濾波器的具體電路圖，所述的驅動部，選用了發光二極管Dl反饋輸出信號，不選用有線的聲電換能器的主要原因是，聲電換能器會引入大量系統EMI噪聲；另外是對于調試很不方便。對于光通訊中，定義“O”和“I”，可根據可編程控制器8和數字處理器13的選用型號，進行自定義，也可根據L1-Fi協議對可編程控制器8進行編譯;對于數字處理器13和脈沖寬度調制器14的封裝，可選擇一體集成式，數字處理器13選用TAS5518-PAG型號，節約PCB使用面積，降低成本。
[0030]實施例3
[0031]圖3為本實用新型跨阻放大器、中間放大器和D觸發器的具體電路圖，這是一種低成本、功能保全的簡單實施方式。光敏二極管DRe的正極連接有第六場效應管Q6，第六場效應管Q6的漏極連接有第七場效應管Q7的柵極，第七場效應管Q7的源極通過電流源I I接地，該特征結構構成廣帶寬、高靈敏度的跨阻放大器3。中間放大器2包括負反饋放大器U3，恢復采樣時鐘CK_outl輸入至D觸發器I的時鐘接口。
[0032]實施例4
[0033]圖4，當放大的采集信號D_in為高電壓，恢復采樣時鐘CK_outl上升快于采集信號D_in相位的180°;當采集信號D_in為低電壓時，恢復采樣時鐘CK_outl慢于采集信號D_in相位的180°。圖5，通過累加采集信號D_in和恢復采樣時鐘CK_outl，設定閾值，定義檢測時鐘信號CK_out2，其表征調試裝置的穩定性，并可以檢測是否處于正常工作狀態。
[0034]硬件出現未知的異變，技術的進步只是選用標準的參考。但是出于改劣發明，或者成本考量，僅僅從實用性的技術方案選擇。
[0035]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，包括 語言恢復單元(300)，用于輸出低噪聲優化發音音頻信號，接收語音信號并輸出調制音頻信號和對應調制音頻信號的光信號，其中包括數字處理器(13)和具有柵斜坡幅度控制電路的H橋(15); 采集恢復單元(100)，用于采集對應音頻信號特征的光信號和反饋對應音頻信號特征的電信號，采集光信號并輸出反饋信號0_0此，其中包括用于采集光信號的跨阻放大器(3)，與跨阻放大器(3)連接的數據恢復電路和D觸發器(I)，數據恢復電路輸出恢復采樣時鐘CK_outl至D觸發器(I)，D觸發器(I)輸出反饋信號D_out; 處理單元(200)，用于根據反饋對應音頻信號特征的電信號調試輸出的音頻信號，接收反饋信號0_0此并輸出調試時鐘信號至語言恢復單元(300)的數字處理器(13)，其中包括輸入檢測單元(7)和可編程控制器(8)，輸入檢測單元(7)接收反饋信號D_out，可編程控制器(8)輸出調試時鐘信號。2.根據權利要求1所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的數字處理器(13)，通過脈沖寬度調制器(14)控制H橋(15);所述的H橋(15)還連接有輸出濾波器(16)和相位調制電路(I 7 )，輸出濾波器(16)連接有揚聲器(18)，相位調制電路(17)接收語音信號并對應地輸出相位調制時鐘至H橋(15)。3.根據權利要求2所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的輸出濾波器(16)，還連接有發光二極管D5。4.根據權利要求1所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的數據恢復電路，包括構成鎖相環電路結構的相位檢測器(4)，環路濾波器(5)和壓控晶體振蕩器(6);所述的數據恢復電路還輸出檢測時鐘信號CK_out2。5.根據權利要求1所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的跨阻放大器(3)，通過光敏二極管DRe采集光信號。6.根據權利要求1所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的處理單元(200)，還包括顯示單元(10)和控制輸入單元(11)，顯示單元(10)連接輸入檢測單元(7)和可編程控制器(8)，控制輸入單元(11)連接可編程控制器(8);所述的可編程控制器(8)，通過讀寫接口(9)輸出調試時鐘信號至數字處理器(13);所述的讀寫接口(9)，配置有控制寄存器和狀態寄存器。7.根據權利要求2所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的H橋(15)，包括驅動部和橋部。8.根據權利要求7所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的驅動部，包括 第一電源VDD，連接有用于濾波的第一電容Cl，第一二極管D2，第二電容C2和第一場效應管Ql; 第一二極管D2通過第一電阻R3連接第二電容C2，第二電容C2通過第二電阻R4連接第一場效應管Ql，第一場效應管Ql的源極還連接有電容C3; 第二電容C2還連接有三極管U1A，三極管UlA的基極電壓受到相位調制電路控制。9.根據權利要求7所述的一種基于智能模塊的語言康復裝置，其特征在于，所述的橋部，包括 第二場效應管Q2:其漏極與第一場效應管Ql源極連接； 第三場效應管Q3:其漏極與第一場效應管Ql源極連接； 第四場效應管Q4:其漏極與第二場效應管Q2源極連接； 第五場效應管Q5:其漏極與第三場效應管Q3源極連接； 第二場效應管Q2和第四場效應管Q4，其柵極均連接至脈沖寬度調制器的第一輸出端子； 第三場效應管Q3和第五場效應管Q5，其柵極均連接至脈沖寬度調制器的第二輸出端子。
【文檔編號】G05B19/042GK205540148SQ201620368799
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】彭德中
【申請人】成都瑞貝英特信息技術有限公司