專利名稱：對數(shù)比聲門發(fā)聲效率測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫(yī)療器械技術領域，更進一步涉及一種用于測量聲門發(fā)聲效率的測量儀器。
發(fā)聲是聲帶一種最重要的生理功能，而聲帶是語音器官中最易受損傷和發(fā)生病變的部位。目前，用于臨床診斷的喉動態(tài)鏡及其各種喉鏡不具備觀察聲帶高速、輕微振動的功能，口腔氣流與語音的常規(guī)測試與分析不能直接反映聲帶行為。發(fā)聲時聲帶振動將聲門下空氣動力轉(zhuǎn)變?yōu)樯ひ袈曉垂β实男剩绰曢T發(fā)聲效率，是一個重要的參量。目前國際上提出的口腔輸出波流指數(shù)法、聲門氣流AC／DC比方法及聲門下壓測量法都不能反映聲門發(fā)聲效率及其變化。而在所有有關發(fā)聲的基礎研究和實際使用中，這些信息都是十分重要的。
本實用新型的目的在于為發(fā)聲的基礎研究和實際使用提供一種無侵入性，并消除了上聲道共鳴特性影響的聲門發(fā)聲效率測量裝置。
本實用新型由傳感器、語音與氣流測量及處理電路和數(shù)字顯示輸出電路組成。傳感器由語音聲壓換能器和交直流口腔輸出氣流換能器構成，其中，交直流口腔輸出氣流換能器由環(huán)形布置有金屬網(wǎng)孔的呼吸面罩和內(nèi)外半導體壓力敏感器件構成。語音與氣流測量及處理電路由語音檢測電路、氣流檢測電路和聲門發(fā)聲效率提取電路組成。數(shù)字顯示輸出電路由A／D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字鎖存電路、基音檢測及鎖存脈沖形成電路和七段數(shù)碼顯示管組成。
本實用新型的工作原理是傳感器和語音與氣流檢測電路同時測量發(fā)聲時口腔輸出語音和交直流氣流信號，送聲門發(fā)聲效率提取電路進行積分和對數(shù)處理，然后相除，使語音和氣流信號中上聲道共鳴特性影響相互抵消，經(jīng)兩路低通濾波得到平均對數(shù)比聲門發(fā)聲效率參數(shù)和瞬時對數(shù)比聲門發(fā)聲效率波形。平均或瞬時對數(shù)比聲門發(fā)聲效率經(jīng)切換開關選擇，在基音脈沖的同步下送數(shù)字顯示輸出電路進行數(shù)字顯示。本裝置語音和氣流檢測電路輸出以及聲門發(fā)聲效率提取電路輸出還可與智能化多功能聲門圖儀相連，進行多種分析、識別、顯示和輸出。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。


圖1是本實用新型的原理方框圖。
圖2是本實用新型的傳感器構造圖。
圖3是本實用新型實施例的語音檢測電路原理圖。
圖4是本實用新型實施例的氣流檢測電路原理圖。
圖5是本實用新型實施例的聲門發(fā)聲效率提取電路原理圖。
圖6是本實用新型實施例的數(shù)字顯示輸出電路原理圖。
傳感器〔1〕包括聲壓換能器〔10〕和交直流口腔輸出氣流換能器，交直流口腔輸出氣流換能器由環(huán)形布置有金屬網(wǎng)孔的呼吸面罩〔7〕和面罩內(nèi)半導體壓力敏感器件〔8〕、面罩外半導體壓力敏感器件〔9〕組成。語音聲壓換能器〔10〕的輸出與語音檢測電路〔2〕的輸入相連，進行放大和低通濾波處理。傳感器〔1〕的內(nèi)、外壓力換能器〔8〕、〔9〕輸出a、b、c、d與氣流檢測電路〔3〕相連，進行放大、相減和低通濾波處理，根據(jù)氣流量差壓檢測原理，氣流檢測電路〔3〕輸出氣流量信號。語音與氣流信號同時送聲門發(fā)聲效率提取電路〔4〕，對語音進行積分，消除唇輻射影響后，再對語音和氣流進行對數(shù)處理，然后經(jīng)除法運算使聲道影響互相抵消，除法器輸出經(jīng)兩路截止頻率不同的低通濾波器濾波后分別獲得瞬時聲門發(fā)聲效率波形和平均聲門發(fā)聲效率電壓值，這兩路信號通過開關切換在基音脈沖同步下由數(shù)字顯示電路〔6〕進行數(shù)字顯示。數(shù)字顯示輸出電路〔6〕由A／D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字鎖存電路、基音檢測及鎖存脈沖形成電路〔5〕和七段數(shù)碼顯示管組成。語音檢測電路〔2〕的輸出也與基音檢測及鎖存脈沖形成電路〔5〕的輸入相連，產(chǎn)生顯示同步脈沖去控制數(shù)字顯示。
圖3所示語音檢測電路輸入端f與圖2所示的語音聲壓換能器輸出端e相連，對語音進行放大和低通濾波處理。傳感器的內(nèi)外壓力換能器輸出端a、b、c、d分別與圖4所示氣流檢測電路h、i、j、k端相連，進行放大、相減和低通濾波，獲得口腔輸出氣流信號。圖3所示的語音檢測電路輸出g和圖4所示的氣流檢測電路輸出1分別與圖5所示聲門發(fā)聲效率提取電路的輸入端m、n相連，進行積分、求對數(shù)、除法和低通濾波處理后，從輸出端o、p分別得到瞬時和平均聲門效率。將o、p端有選擇地與圖6所示數(shù)字顯示輸出電路輸入端s相連，進行A／D變換和數(shù)字顯示。語音檢測電路輸出g還送圖6所示數(shù)字顯示輸出電路的輸入端q，以提取基音，形成同步脈沖去控制數(shù)字顯示。
本實用新型能無侵入、直接、定量測量聲門發(fā)聲效率，消除了上聲道共鳴特性的影響，成本低，便于攜帶，使用方便，為喉科學、藝術嗓音、語音學和語音學等領域的基礎研究和實際使用提供了一種新的測量儀器。
權利要求1.一種用于測量聲門發(fā)聲效率的對數(shù)比聲門效率測量裝置，它包括傳感器[1]、語音檢測電路[2]、氣流檢測電路[3]、聲門發(fā)聲效率提取電路[4]、基音檢測及鎖存脈沖形成電路[5]和數(shù)字顯示電路[6]，其特征在于；傳感器[1]包括語音聲壓換能器[10]和交直流口腔輸出氣流換能器，交直流口腔輸出氣流換能器由環(huán)形布置有金屬網(wǎng)孔的呼吸面罩[7]和面罩內(nèi)半導體壓力敏感器件[8]、面罩外半導體壓力敏感器件[9]構成；語音與氣流測量及處理電路由語音檢測電路[2]和氣流檢測電路[3]以及聲門發(fā)聲效率提取電路[4]組成；數(shù)字顯示輸出電路[6]由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字鎖存電路、基音檢測及鎖存脈沖形成電路[5]和七段數(shù)碼顯示管組成；語音聲壓換能器[10]的輸出與語音檢測電路[2]的輸入相連，進行放大和低通濾波處理，內(nèi)、外壓力換能器[8]、[9]輸出端a、b、c、d與氣流檢測電路[3]相連，進行放大、相減和低通處理；語音與氣流測量電路[2]、[3]的輸出均與聲門發(fā)聲效率提取電路[4]的輸入相連，語音檢測電路[2]的輸出還與基音檢測及鎖存脈沖形成電路[5]的輸入相連，產(chǎn)生顯示同步脈沖去控制數(shù)字顯示[6]，聲門發(fā)聲效率提取電路[4]輸出的瞬時聲門發(fā)聲效率波形和平均聲門發(fā)聲效率電壓值經(jīng)切換開關在基音顯示同步脈沖的控制下由數(shù)字顯示電路[6]進行數(shù)字顯示。
專利摘要一種醫(yī)療器械技術領域的測量聲門發(fā)聲效率的測量裝置，它由傳感器(1)、語音檢測電路(2)、與氣流測量電路(3)及聲門發(fā)聲效率提取電路(4)、基音檢測及鎖存脈沖形成電路(5)和數(shù)字顯示電路(6)組成。它可以完全消除上、下聲道影響，在正常發(fā)音條件下，無侵入性地獲得由聲帶振動將呼吸系統(tǒng)空氣動力轉(zhuǎn)變?yōu)樯ひ袈曉吹霓D(zhuǎn)換效率的波形與參數(shù)，為喉科學、藝術嗓音、語言學等領域基礎研究和實際使用提供一種新型測量儀器。本裝置直觀、定量、功能強、成本低、便于攜帶、使用方便。
文檔編號G01H11/06GK2079289SQ9021612
公開日1991年6月19日 申請日期1990年7月9日 優(yōu)先權日1990年7月9日
發(fā)明者萬明習, 楊麗紅, 程敬之 申請人:西安交通大學