專利名稱：帶有語音測(cè)謊功能的心理測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
帶有語音測(cè)謊功能的心理測(cè)試儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及心理測(cè)試儀領(lǐng)域，特別是一種通過檢測(cè)受試者語音獲得心理狀況
的心理測(cè)試儀。背景技術(shù)：
心理測(cè)試儀又稱測(cè)謊儀(Polygr即h)，是一種記錄多項(xiàng)生理反應(yīng)的儀器，在犯罪調(diào) 查中可用于協(xié)助偵訊，以獲得受詢問者的心理狀況，從而判斷其是否涉及刑案。其原理建立 在人在說謊時(shí)生理上會(huì)發(fā)生一系列不能自控的變化，包括一些難以用肉眼觀察到的生理狀 況，例如呼吸速率和血容量異常、脈搏加快、血壓升高、血輸出量增加及成分變化、皮下汗腺 分泌增加、瞳孔放大、胃收縮和/或肌肉緊張等。 現(xiàn)代測(cè)謊儀通常由傳感器、主機(jī)和微機(jī)組成。其中，傳感器與人的體表連接，用于
采集人體生理參量的變化信息；主機(jī)是電子部件，將傳感器所采集的模擬信號(hào)經(jīng)過處理轉(zhuǎn)
換成數(shù)字信號(hào)；微機(jī)將輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示，獲得測(cè)謊結(jié)果。 例如中國發(fā)明專利申請(qǐng)03105210. x公開的一種具有音、視頻采集功能的多參量
心理測(cè)試儀，它由多道生理傳感器、測(cè)試主機(jī)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)測(cè)謊分析軟件組成，其中測(cè)試
儀中增加了視頻輸入裝置和音頻輸入裝置，所述傳感器為呼吸傳感器、皮電傳感器、脈搏傳
感器、動(dòng)作傳感器或血壓傳感器。 又例如中國發(fā)明專利申請(qǐng)200510027947. 2公開的一種現(xiàn)代多媒體互動(dòng)式心理測(cè) 試及調(diào)節(jié)裝置，它包括一對(duì)擊拍傳感傳入器、麥克風(fēng)、人體紅外探測(cè)器、定時(shí)開關(guān)電源、PLC 可編程控制器、多媒體播放器、無線遙控器、大屏幕液晶顯示器；所述一對(duì)擊拍傳感傳入器、 麥克風(fēng)、人體紅外探側(cè)器、定時(shí)開關(guān)電源、PLC可編程控制器、無線遙控器安裝在一個(gè)工作臺(tái) 面上，一對(duì)擊拍傳感傳入器中的壓力傳感器和麥克風(fēng)與PLC可編程控制器的信號(hào)輸入口連 接；人體紅外探側(cè)器接定時(shí)開關(guān)電源的控制端，定時(shí)開關(guān)電源的輸出端接PLC可編程控制 器的電源接口 ；PLC可編程控制器的輸出控制口與無線遙控器電連接，控制無線遙控器的 發(fā)射；無線遙控器遙控多媒體播放器播放不同的視頻和音頻信號(hào)，多媒體播放器與大屏幕 液晶顯示器信號(hào)連接，大屏幕液晶顯示器可固定在工作臺(tái)面的后面。 然而申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，人說謊時(shí)語音也會(huì)發(fā)生細(xì)微變化，這種變化同樣是人難以自控 的。通過探測(cè)人說謊時(shí)的語音活動(dòng)變化也應(yīng)當(dāng)能夠用于測(cè)謊。而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有發(fā)現(xiàn)有 效而結(jié)構(gòu)簡單的通過檢測(cè)語音實(shí)現(xiàn)測(cè)謊的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容[要解決的技術(shù)問題] 本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠通過檢測(cè)受試者語音數(shù) 據(jù)獲得測(cè)謊結(jié)果的心理測(cè)試儀。[技術(shù)方案] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型供一種帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，包括殼
3體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的放大濾波電路5、 AD采樣電路6和單片機(jī)主控電路7，其中，所 述心理測(cè)試儀還包括設(shè)置在殼體外部的麥克風(fēng)1和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的對(duì)音頻信號(hào)作 前置放大的語音前置放大電路2、用于提取測(cè)謊有效信號(hào)的檢波電路3以及用于使前后級(jí) 阻抗相匹配的阻抗匹配電路4，其中所述麥克風(fēng)1、語音前置放大電路2、檢波電路3、阻抗匹 配電路4、放大濾波電路5、 AD采樣電路6、單片機(jī)主控電路7依次相連，所述單片機(jī)主控電 路7包括微控制器和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸出端。 語音檢測(cè)手段及原理均為本領(lǐng)域現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)，在信號(hào)處理、信號(hào)原理等領(lǐng)域的 教科書中多有記載，在此不做贅述。 對(duì)于語音檢測(cè)手段，一種優(yōu)選的技術(shù)方案是采用高保真麥克風(fēng)，例如采用韓國現(xiàn) 代公司銷售的HY-M6型高保真麥克風(fēng)。使用時(shí)，將麥克風(fēng)佩戴在受試者衣領(lǐng)附近，用于獲得
音頻信號(hào)。 在本實(shí)用新型的心理測(cè)試儀，優(yōu)選地所述語音前置放大電路2是由高通濾波器和
同相放大電路連接構(gòu)成的，它能夠?qū)Σ杉降囊纛l信號(hào)進(jìn)行前置放大。 優(yōu)選地，所述檢波電路3是二極管檢波電路。 在本實(shí)用新型范圍內(nèi)，所述語音阻抗匹配電路4是電壓跟隨器電路。它優(yōu)選地由 集成運(yùn)輸放大器構(gòu)成，例如選用0PA2277或LM6062型集成運(yùn)放構(gòu)成。集成運(yùn)輸放大器的正 輸入端與前級(jí)的檢波電路3相連，其負(fù)輸入端與輸出端相連，又與后級(jí)的放大濾波電路5相 連。這樣，將語音阻抗匹配電路4設(shè)置在檢波電路3與放大濾波電路5之間，能夠起到使檢 波電路3輸出與后級(jí)放大器的阻抗匹配的作用。 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選地具體實(shí)施方式
，所述放大濾波電路5是二階有源濾 波電路。它能有效將語音信號(hào)進(jìn)行放大和濾波，以供AD采樣線路6采集。 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選地具體實(shí)施方式
，所述AD采樣芯片6通過串行總線與 單片機(jī)主控電路7的微控制器的引腳相連。 優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸出端是能夠與PC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的端口 ，例如USB端口 、 以太網(wǎng)端口 、藍(lán)牙端口等，用于連接單片機(jī)微控制器和PC主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸端口 ，實(shí)現(xiàn)心理 測(cè)試儀與PC主機(jī)之間的通訊。 在本實(shí)用新型中，單片機(jī)主控電路7采用由單片機(jī)組成的主控電路，優(yōu)選地采用
C8051系列單片機(jī)，它能過對(duì)本實(shí)用新型的心理測(cè)試儀中的各電路進(jìn)行控制，收集最終獲得
的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成上位機(jī)(PC)可識(shí)別的數(shù)據(jù)，傳輸?shù)絇C，供進(jìn)一步處理或判斷。 在本實(shí)用新型范圍中，術(shù)語"上位機(jī)"包括通用計(jì)算機(jī)和安裝在所述計(jì)算機(jī)中的必
要軟件。上位機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括接收來自心理測(cè)試儀的輸出信號(hào)，將這些輸出信號(hào)以
曲線或圖表形式顯示在顯示設(shè)備中，供工作人員評(píng)價(jià)被測(cè)人的心理狀態(tài)。所述上位機(jī)和相
關(guān)軟件均為現(xiàn)有技術(shù)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。在本實(shí)用新型
中不再贅述。[有益效果] 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一種通過檢測(cè)受試者語音數(shù)據(jù)獲得測(cè)謊結(jié)果的心理測(cè)試儀。在 傳統(tǒng)心理測(cè)試儀上添加語音通道，能夠更準(zhǔn)確的檢測(cè)被試者的心理變化，同時(shí)簡化了心理 測(cè)試的手段。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成品體積小、輕便易攜，使用方便，制造成本較低，廣泛適用多種行業(yè)。說明書附圖



圖1為本實(shí)用新型的模塊圖； 其中，1、語音傳感器；2、語音前置放大電路；3、檢波電路；4、阻抗匹配電路；5、大 濾波電路；6、AD采樣電路；7、單片機(jī)主控電路。
具體實(shí)施方式
通過下面給出的本實(shí)用新型具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地理解本實(shí)用新型，但這 些實(shí)施例不是對(duì)保護(hù)范圍的限制。 HY-M6型麥克風(fēng)通過音頻線與殼體連接后，音頻信號(hào)經(jīng)過高通濾波器和同相放大 電路構(gòu)成的語音前置放大器電路2進(jìn)行前置處理，再接入二極管檢波電路，從檢波電路輸
出的信號(hào)接入電壓跟隨器，所述電壓跟隨器是通過集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的。從射隨器輸出 端輸出阻抗匹配的信號(hào)，接入由二階有源濾波電路構(gòu)成放大濾波電路5，經(jīng)放大和濾波后輸 入到AD采樣線路6。 AD采樣線路6再連接到單片機(jī)主控電路7。主控電路選用C8051F340芯片，該主 控電路7設(shè)有USB端口 ，能夠和PC連接通訊。 使用時(shí)，將麥克風(fēng)戴在受試者頭部。人在精神緊張時(shí)語音信號(hào)中存在頻率調(diào)制和 幅度調(diào)制，語音壓力增強(qiáng)等現(xiàn)象。帶有語音測(cè)謊功能的測(cè)試系統(tǒng)通過對(duì)被測(cè)人施加一定剌 激(如視覺、聽覺等)，從麥克風(fēng)設(shè)備采集到的語音信號(hào)中，提取語音特征值的變化進(jìn)行分 析，計(jì)算機(jī)屏幕顯示語音壓力曲線，從而對(duì)被試者的心理狀態(tài)做出評(píng)判。在分析階段，計(jì)算 機(jī)以直方圖的方式顯示被測(cè)人在各題目上所對(duì)應(yīng)的語音壓力，并以數(shù)據(jù)圖表的方式列出各 題的特征值。除了語音圖譜波形顯示信號(hào)中的某些特征值的變化以外，本系統(tǒng)還通過LED 發(fā)光二極管來顯示被測(cè)人的語音壓力，LED發(fā)光管按順序排列，不同的顏色表示了被測(cè)人的 緊張程度。
權(quán)利要求一種帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的放大濾波電路(5)、AD采樣電路(6)和單片機(jī)主控電路(7)，其特征在于所述心理測(cè)試儀還包括設(shè)置在殼體外部的麥克風(fēng)(1)和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的對(duì)音頻信號(hào)作前置放大的語音前置放大電路(2)、用于提取有效信號(hào)的檢波電路(3)以及用于使前后級(jí)阻抗相匹配的阻抗匹配電路(4)，其中所述麥克風(fēng)(1)、語音前置放大電路(2)、檢波電路(3)、阻抗匹配電路(4)、放大濾波電路(5)、AD采樣電路(6)、單片機(jī)主控電路(7)依次相連，所述單片機(jī)主控電路(7)包括微控制器和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸出端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述麥克風(fēng) (1)是高保真麥克風(fēng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述語音前置 放大電路(2)是由高通濾波器和同相放大電路連接構(gòu)成的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述檢波電路 (3)是二極管檢波電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述語音阻抗 匹配電路(4)是電壓跟隨器電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述放大濾波 電路(5)是二階有源濾波電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述微控制器 是C8051系列單片機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)的數(shù) 據(jù)輸出端是USB端口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶有語音檢測(cè)功能的心理測(cè)試儀，包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部放大濾波電路、AD采樣電路和單片機(jī)主控電路，其中，所述心理測(cè)試儀還包括設(shè)置在殼體外部的麥克風(fēng)和設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的對(duì)生電信號(hào)作前置放大的語音前置放大電路、用于濾除工頻干擾信號(hào)的檢波電路、用于屏蔽空間輻射干擾的語音屏蔽電路以及用于使前后級(jí)阻抗相匹配的阻抗匹配電路。
文檔編號(hào)A61B5/16GK201500131SQ20092024626
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者宋立波, 張吉華, 董松樵 申請(qǐng)人:北京新科永創(chuàng)科技有限公司;董松樵;宋立波