用于言語和語言訓(xùn)練的口內(nèi)觸覺生物反饋方法、裝置以及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本文提供一種用于在發(fā)聲過程中提供表示說話者發(fā)音的口內(nèi)反饋的口內(nèi)方法、生物反饋系統(tǒng)和工具箱，所述反饋可用于訓(xùn)練和提高說話者的發(fā)音準(zhǔn)確度。
【專利說明】用于言語和語言訓(xùn)練的口內(nèi)觸覺生物反饋方法、裝置以及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及構(gòu)音、言語治療和語言學(xué)習(xí)的領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及通過與受試者的口腔進(jìn)行非侵襲性互動而提供用于訓(xùn)練和提高說話者的發(fā)音準(zhǔn)確度的口內(nèi)反饋的互動式方法、裝置以及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了發(fā)出包括人類語言的聽覺信號的語聲，必須實(shí)現(xiàn)一組復(fù)雜的協(xié)調(diào)肌肉移動。每個(gè)語聲要求進(jìn)行一系列獨(dú)特的移動。例如，舌頭必須改變形狀和/或與口腔內(nèi)的不同界標(biāo)相接觸，這通常是以精確的移動順序進(jìn)行，其中每個(gè)移動對應(yīng)于特定語聲的至少一個(gè)理想發(fā)首。
[0003]許多人，特別是兒童，經(jīng)歷語聲障礙，其中說話者可能不能完成發(fā)出特定的語聲所必需的一系列特定的移動。對于這些個(gè)人，一系列不恰當(dāng)?shù)纳囝^移動可能生成影響對個(gè)人言語的整體可理解度的失真的語聲。說話者母語中的一些語聲(稱為“音素”)可能不會發(fā)出、可能不會正確地發(fā)出或可能不會正確地使用。語聲障礙通常分為構(gòu)音障礙(“語音障礙，，)和音素障礙(“音韻障礙”)，但一些說話者可能遭受構(gòu)音和音韻問題都存在的混合障礙(參見 http://www.asha.0rg/public/speech/disorders/SpeechSoundDisorders.htm)。
[0004]由患有語聲障礙的說話者產(chǎn)生的誤差可包括遺漏(某些聲音未發(fā)出，或者聲音的整個(gè)音節(jié)或類別被刪除)、添加(額外的聲音被添加到預(yù)期話語中)、失真(聲音被輕微改變以使得預(yù)期聲音可被識別但聽起來是“錯(cuò)誤的”，例如，如在咬舌發(fā)音中)以及替代(一個(gè)或多個(gè)聲音替代另一個(gè)，例如“《&1*^”替代“1^1*^”)。這些誤差的量級可因說話者而不同，并且一些誤差可在不同的聲音中展示出可變的誤差量級。一些說話者可能在說話期間不由自主地展示出不止一種誤差。
[0005]已做出各種嘗試以便以解決言語誤差的不同量級以及這類誤差的一大批可能原因的方式診斷并治療語聲障礙。
[0006]美國專利號4，112，596例如涉及一種用于診斷和治療言語缺損的偽腭。所公開的偽腭由成形為患者的腭的輪廓的薄材料薄板形成。電極陣列被提供在所述薄板的舌面上，其中電極在其間具有預(yù)定的間隔。附接至電極的導(dǎo)體被嵌入在薄板中并且集合在一起以從腭的后部離開從而從患者口中離開。在偽腭處于恰當(dāng)位置的情況下，例如通過將電極固定至患者腕部而向患者身體施加小的電壓。導(dǎo)體與在患者發(fā)出或試圖發(fā)出指定語聲時(shí)提供對應(yīng)于舌頭位置的視覺和/或聽覺信號的處理和顯示設(shè)備通信。
[0007]美國專利號6，974，424涉及測腭計(jì)和測鼻計(jì)儀器。測腭計(jì)包括配合在患者口中的具有電極的撓性印刷電路。舌和唇的位置和移動被指示在與電極通信的處理和顯示設(shè)備上。測鼻計(jì)包括一組可互換的聲音分隔板以使患者與不同的面部曲率適配。將擴(kuò)音器附接至每個(gè)聲音分隔板以測量從鼻和口發(fā)出的聲音從而確定言語的鼻音性。
[0008]美國專利號6，971，993涉及一種用于提供言語治療的方法，所述方法使用在言語期間模型舌與口之間的接觸位置的模型表示。使用包括傳感器板的裝置，所述傳感器板具有用于檢測與用戶舌頭的接觸的傳感器。可以觀察到在言語期間舌與腭之間的接觸的表示，并且可將所述表示與模型表示進(jìn)行比較(例如在具有分屏的處理和顯示裝置上進(jìn)行)。可被模仿以便提高言語的模型表示可通過使用傳感器板的另一位說話者或通過已被電子存儲的計(jì)算機(jī)生成的表示來生成。
[0009]美國公布號2009/0138270和2007/0168187涉及一體到言語治療方法中的言語分析和可視化反饋。在美國公布號2007/0168187中，計(jì)算系統(tǒng)的音頻輸入接收言語信號，將所述言語信號與所述言語信號的理想發(fā)音在視覺上進(jìn)行比較以可視化相對準(zhǔn)確度。在美國公布號2009/0138270中，具有多個(gè)傳感器的傳感器板被設(shè)置抵靠在學(xué)習(xí)者的腭上。從言語信號中確定表示話語期間學(xué)習(xí)者舌與腭之間的接觸型式的一組參數(shù)。對于每個(gè)參數(shù)，相對于來自所述話語的理想發(fā)音的對應(yīng)組的參數(shù)測量計(jì)算偏差。從偏差測量中生成準(zhǔn)確度分?jǐn)?shù)。
[0010]美國公布號2008/0228239涉及用于感官替代和/或提高以用于治療涉及感官知覺的損失或缺損的多種病狀的系統(tǒng)和方法。一些系統(tǒng)可訓(xùn)練受試者將觸覺信息與所感知的環(huán)境信息關(guān)聯(lián)起來，從而提高前庭功能。在一個(gè)實(shí)例中，觸覺刺激(例如對舌的電觸覺刺激)在使用并預(yù)期使用深度腦刺激的應(yīng)用中受到依賴。
[0011]這些已知的方法和裝置采用復(fù)雜的視覺和語言提示以指示口頭構(gòu)音器官的正確移動和定位。要求恰當(dāng)舌位置、形狀和移動的語聲難以教示，因?yàn)樗蟮纳辔恢?、形狀和移動在牙齒后面發(fā)生并且因此難以向患者展示。因此，當(dāng)以傳統(tǒng)視覺和語言提示教示患者時(shí)患者難以吸收這些類型的復(fù)雜運(yùn)動型式。具體來說，用于教示恰當(dāng)舌形狀和移動的復(fù)雜視覺提示對年輕患者來說可能難以處理。
[0012]盡管存在這些已知的方法和裝置，但仍需要用于識別和治療不同的言語病理學(xué)的改進(jìn)方法。 申請人:通過提供采用口內(nèi)觸覺反饋來訓(xùn)練對應(yīng)于特定語聲的恰當(dāng)舌定位的方法和裝置來解決此需求(參見 申請人:共同待決的申請美國申請?zhí)?2/357，239，其全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文)。 申請人:公開的方法和裝置由說話者、治療師和家庭成員(如患者和其它主要照顧者)直觀地使用，以用于操縱說話者的口腔并強(qiáng)化舌在其中的恰當(dāng)定位。 申請人:公開的方法和裝置還提升用于產(chǎn)生多種語聲的可互換性和模塊性以及用于鼓勵(lì)在多種環(huán)境中使用的可攜帶性，從而使說話者在縮短的時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)有益的結(jié)果。
[0013]這些和另外的屬性由本文公開的提供口內(nèi)反饋的方法、裝置以及系統(tǒng)獨(dú)立地和與軟件平臺協(xié)作地提供。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本公開的部分包括針對提供用于訓(xùn)練和提高說話者的發(fā)音準(zhǔn)確度的口內(nèi)反饋的方法、裝置以及系統(tǒng)的實(shí)施方案。根據(jù)本發(fā)明的一方面，言語構(gòu)音障礙可通過向患者提供觸覺反饋以指示恰當(dāng)?shù)纳辔恢脧亩l(fā)出目標(biāo)“聲音”來治療。如本文所使用的術(shù)語“聲音”包括語音學(xué)術(shù)語音素和音位變體?！奥曇簟边€一般是指任何聲音、音型、詞語、詞語型式、句子、話語、嘴唇移動(無論是否伴有發(fā)聲)、呼吸型式及其任何補(bǔ)足物、等效物和組合。“發(fā)音”一般是指如本文所預(yù)期的任何聲音的產(chǎn)生，包括但不限于唇移動的產(chǎn)生(無論是否伴有發(fā)聲)、呼吸和呼吸型式的產(chǎn)生、舌點(diǎn)擊的產(chǎn)生及其任何補(bǔ)足物、等效物和組合。[0015]本發(fā)明包括一種用于提供表示說話者在發(fā)生期間發(fā)音的反饋的方法，包括將目標(biāo)定位在說話者的口腔中以通過對說話者的觸覺反饋訓(xùn)練至少一個(gè)目標(biāo)聲音。目標(biāo)位置取決于所訓(xùn)練的聲音。提供至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置，所述裝置包括:頭部，其具有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)以向說話者提供指示說話者的舌頭位置的觸覺反饋以便所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音準(zhǔn)確發(fā)音；手柄，其用于將所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)固持并定位在說話者的口腔中；以及至少一個(gè)傳感器，其位于每個(gè)裝置的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近。所述至少一個(gè)傳感器定位在與目標(biāo)聲音發(fā)出的恰當(dāng)舌位置一致的每個(gè)目標(biāo)處或附近。所述傳感器設(shè)在每個(gè)裝置上的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近，以使得將所述裝置插入到說話者的口腔中自動將傳感器放置在預(yù)期目標(biāo)處或附近。當(dāng)說話者的舌頭在發(fā)聲期間接觸預(yù)期目標(biāo)時(shí)傳感器檢測目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度。所述聲音訓(xùn)練裝置可以是與運(yùn)行軟件應(yīng)用程序如發(fā)音評估應(yīng)用程序或一般診斷測試的計(jì)算裝置通信的網(wǎng)絡(luò)連接裝置。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置是與在其上運(yùn)行至少一個(gè)發(fā)音評估應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置通信的網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置。
[0016]本發(fā)明還包括一種用于訓(xùn)練和提高說話者的發(fā)音準(zhǔn)確度的口內(nèi)反饋系統(tǒng)，包括至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置，其具有帶有向說話者提供觸覺反饋的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的頭部。這類反饋指示說話者舌頭的準(zhǔn)確位置以便至少一個(gè)目標(biāo)聲音正確發(fā)音。所述聲音訓(xùn)練裝置還包括手柄，其用于將所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)固持并定位在說話者的口腔中。所述傳感器設(shè)在每個(gè)裝置上的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近，以使得將所述裝置插入到說話者的口腔中自動將傳感器放置在預(yù)期目標(biāo)處或附近。當(dāng)說話者的舌頭在發(fā)聲期間接觸預(yù)期目標(biāo)時(shí)傳感器檢測目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度。
[0017]所述聲音訓(xùn)練裝置可以是與在其上運(yùn)行至少一個(gè)發(fā)音評估應(yīng)用程序的計(jì)算裝置操作性通信的網(wǎng)絡(luò)連接裝置。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包括與網(wǎng)絡(luò)連接裝置通信的服務(wù)器。所述服務(wù)器被配置來執(zhí)行以下動作:包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)界面通過網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)，以及執(zhí)行用于提供表示說話者的發(fā)音的反饋的方法。所述服務(wù)器還被配置來執(zhí)行以下動作:包括通過網(wǎng)絡(luò)訪問社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；建立并訪問可針對預(yù)期目標(biāo)聲音生成的傳感器輸出的配置文件的數(shù)據(jù)庫；以及上傳說話者配置文件數(shù)據(jù)和對應(yīng)于一種或多種診斷和實(shí)踐練習(xí)的數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)以用于在所述數(shù)據(jù)庫上存儲。
[0018]本發(fā)明進(jìn)一步包括一種用于提供表示發(fā)聲期間說話者的發(fā)音的口內(nèi)反饋的工具箱，包括一個(gè)或多個(gè)用于聲音訓(xùn)練裝置的頭部。每個(gè)頭部具有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)以向說話者提供指示說話者舌頭的準(zhǔn)確位置的觸覺反饋以便至少一個(gè)目標(biāo)聲音正確發(fā)音。至少一個(gè)傳感器設(shè)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近，以使得將選定的裝置插入到說話者的口腔中自動將傳感器放置在對應(yīng)于目標(biāo)聲音的預(yù)期目標(biāo)處或附近。當(dāng)說話者的舌頭在發(fā)聲期間接觸預(yù)期目標(biāo)時(shí)傳感器檢測目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度。所述工具箱還包括一個(gè)或多個(gè)用于聲音訓(xùn)練裝置的手柄，其中每個(gè)手柄使得說話者(或另一位用戶)能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)固持并定位在說話者的口腔中。所述頭部可與手柄選擇性地互換以便執(zhí)行一種用于提供表示說話者的發(fā)音的反饋的方法。
[0019]所述工具箱可進(jìn)一步包括可加載到計(jì)算裝置上的一個(gè)或多個(gè)互動式軟件應(yīng)用程序?？商峁┯糜谑褂密浖?yīng)用程序的指令，包括用于訪問向說話者提供用于通過社交網(wǎng)絡(luò)與其他人合作的界面的平臺的指令。所述工具箱還可包括在其上預(yù)先加載軟件應(yīng)用程序的移動裝置。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及本文公開的系統(tǒng)或工具箱用于評定有關(guān)受試者的頜、舌、唇、頰、齒或口的參數(shù)從而提供反饋以便對至少一個(gè)目標(biāo)聲音進(jìn)行更準(zhǔn)確地發(fā)音的用途。優(yōu)選的參數(shù)包括受試者的頜、舌、唇、頰、齒或口的位置、力、加速度、速度、位移或大小。
[0021]本公開的方法、裝置以及系統(tǒng)的另外方面將從以下詳細(xì)說明中變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的性質(zhì)和不同優(yōu)點(diǎn)在考慮結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明時(shí)將變得更明顯，在附圖中自始至終相似的參考符號指代相似的部分，并且其中:
[0023]圖1示出本公開的方法和系統(tǒng)的實(shí)施方案可在其中實(shí)施的示例性計(jì)算環(huán)境。
[0024]圖2、圖3和圖4示出用于訓(xùn)練發(fā)音準(zhǔn)確度的方法的示例性實(shí)現(xiàn)方式的流程圖。
[0025]圖5示出傳感器可被放置在說話者口腔中的目標(biāo)位置的實(shí)例，其中目標(biāo)位置對應(yīng)于發(fā)出不同語聲的恰當(dāng)舌位置。
[0026]圖6示出在訓(xùn)練/r/音的正確發(fā)出時(shí)教示說話者舌的反曲的示例性裝置的頂部透視圖。
[0027]圖6A示出圖6的裝置的部分側(cè)視透視圖。
[0028]圖6B示出圖6的裝置的頭部的部分側(cè)視圖，所述頭部上策略性地設(shè)置有傳感器。
[0029]圖7示出用于訓(xùn)練M音的正確發(fā)出的另一種示例性裝置的側(cè)視圖。
[0030]圖8示出在訓(xùn)練M音的正確發(fā)出時(shí)用于教示回縮方法的示例性裝置。
[0031]圖9示出用于教示顫音/r/的示例性裝置。
[0032]圖10示出用于教示顫音/r/的另一種示例性裝置。
[0033]圖11示出用于教示特定聲音的混合(或序列)的示例性裝置。
[0034]圖12示出用于教示日語、韓語和漢語/I/和/r/的示例性裝置。
[0035]圖13和圖13A分別示出用于教示/I/音的正確發(fā)出的示例性裝置的頂部透視圖和前視圖。
[0036]圖14和圖14A分別示出用于教示/ch/音的正確發(fā)出的示例性裝置的頂部透視圖和前視圖。
[0037]圖15示出用于教示/s/音的正確發(fā)出的示例性裝置的頂部透視圖。
[0038]圖16示出用于教示/sh/音的正確發(fā)出的示例性裝置的頂部透視圖。
[0039]圖17示出用于教示漢語/Σ /的示例性裝置。
[0040]圖18和圖18a示出用于訓(xùn)練英語/f/或/v/音的示例性裝置。
[0041]圖19和圖19a示出用于訓(xùn)練英語/b/或/p/音的示例性裝置。
[0042]圖20和圖20a示出用于訓(xùn)練英語/th/音的示例性裝置。
[0043]圖21示出用于訓(xùn)練/k/和/g/音的示例性裝置。
[0044]圖2IA示出用于訓(xùn)練/k/和/g/音的圖21的裝置。
[0045]圖22示出用于通過恰當(dāng)定向說話者舌與唇來訓(xùn)練/r/音的示例性裝置。
[0046]圖22A示出用于訓(xùn)練/r/音的圖22的示例性裝置。
[0047]圖23示出用于通過恰當(dāng)定向說話者舌與唇來訓(xùn)練/Σ/音的示例性裝置。
[0048]圖24示出用于通過恰當(dāng)定向說話者舌與唇來訓(xùn)練/I/音的示例性裝置。
[0049]圖24A示出用于訓(xùn)練/I/音的圖24的示例性裝置。[0050]圖25示出在詞語“l(fā)ion”的發(fā)音過程中說話者的舌與示例性L音素裝置上的傳感器的接近度的示例性表示。
[0051]圖26至圖28示出其中說話者與裝置互動以獲得指示發(fā)音熟練度的傳感器數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用程序的用戶界面的示例性屏幕截圖。
[0052]圖29示出其中使得用戶能夠定制一項(xiàng)或多項(xiàng)說話練習(xí)的軟件應(yīng)用程序的用戶界面的示例性屏幕截圖。
[0053]圖30示出示例性專業(yè)人員操縱板的示例性屏幕截圖。
[0054]圖31示出由在多個(gè)專業(yè)人員與多個(gè)說話者中實(shí)現(xiàn)相互溝通的平臺支持的示例性社交網(wǎng)絡(luò)。
[0055]圖32和圖33示出用于測量壓力以便確定母乳喂養(yǎng)質(zhì)量的示例性裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0056]現(xiàn)在參考附圖，其中相同的數(shù)字表示相同的元件，本文所述的口內(nèi)觸覺生物反饋方法、裝置和系統(tǒng)可結(jié)合包括硬件、軟件或兩者的組合(恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候)的計(jì)算裝置(包括移動網(wǎng)絡(luò)儀器)來實(shí)施。圖1示出可以用于實(shí)施本文所述的功能的方面的示例性電數(shù)據(jù)處理功能部件100。在一種情況下，處理功能部件100可對應(yīng)于包括一個(gè)或多個(gè)處理裝置的計(jì)算裝置。所述計(jì)算裝置可包括計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它可編程的電子裝置，包括客戶端計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)(包括筆記本計(jì)算機(jī)和平板計(jì)算機(jī))、手持式計(jì)算機(jī)、移動電話(包括智能電話)、游戲裝置、嵌入式控制器及其任何組合和/或等效物(包括非接觸式裝置)。此外，計(jì)算裝置可使用例如在叢集或其它分布式計(jì)算系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)來實(shí)施。應(yīng)理解，在圖1中示出的示例性環(huán)境不意圖限制本公開，并且可使用其它替代性硬件和/或軟件環(huán)境而不背離本公開的范圍。
[0057]清楚起見，如本文所使用，術(shù)語“服務(wù)器”包括一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器。服務(wù)器可包括管理對網(wǎng)絡(luò)中集中的資源或服務(wù)的訪問的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)。服務(wù)器還可包括管理資源的至少一個(gè)程序(例如在多道處理操作系統(tǒng)上，其中單個(gè)計(jì)算機(jī)可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序)。另夕卜，術(shù)語“計(jì)算裝置”、“計(jì)算機(jī)裝置”、“計(jì)算機(jī)”以及“機(jī)器”被理解為可互換的術(shù)語，并且應(yīng)理解為包括單獨(dú)地或聯(lián)合地執(zhí)行一組(或多組)指令以進(jìn)行本文所討論的任何一種或多種方法的計(jì)算裝置的任何集合。
[0058]處理功能部件100可包括易失性存儲器(如RAM102)和/或非易失性存儲器(如R0M104，以及任何補(bǔ)充水平的存儲器，包括但不限于高速緩沖存儲器、可編程或閃速存儲器和只讀存儲器)。處理功能部件還可包括一個(gè)或多個(gè)處理裝置106 (例如，一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)、一個(gè)或多個(gè)圖形處理單元(GPU)、一個(gè)或多個(gè)微處理器(μ P)以及類似的和互補(bǔ)的裝置)和任選的媒體裝置108 (例如，硬盤模塊、光盤模塊等)。
[0059]處理功能部件100可進(jìn)行以上識別的各種操作，其中處理裝置106執(zhí)行存儲器(例如，RAM102、R0M104或別處)所維持的指令。所公開的方法和系統(tǒng)還可以經(jīng)由以通過一些傳輸介質(zhì)(如通過電線或電纜、通過光纖、無線地或經(jīng)由任何其它形式的傳輸)傳輸?shù)某绦虼a的形式體現(xiàn)的通信來實(shí)踐，其中，當(dāng)程序代碼被機(jī)器(如EPR0M、門陣列、可編程邏輯裝置(PLD)、客戶端計(jì)算機(jī)或類似物)接收并加載到其中并執(zhí)行時(shí)，該機(jī)器成為用于實(shí)踐本公開的系統(tǒng)和方法的儀器。當(dāng)在通用該處理器上實(shí)施時(shí)，程序代碼結(jié)合處理器提供操作來調(diào)用本公開的系統(tǒng)和方法的功能性的獨(dú)特儀器。另外，與本公開的方法和/或系統(tǒng)結(jié)合使用的任何存儲技術(shù)可不變地是硬件和軟件的組合。
[0060]處理功能部件100還可包括用于(經(jīng)由輸入模塊112)從用戶接收不同輸入和用于向用戶提供不同輸出的輸入/輸出模塊110。一個(gè)特定輸出機(jī)構(gòu)可包括呈現(xiàn)模塊114和相關(guān)聯(lián)的圖形用戶界面(GUI) 116，結(jié)合一個(gè)或多個(gè)I/O裝置(包括但不限于:顯示器、鍵盤/小鍵盤、鼠標(biāo)和/或其它定點(diǎn)裝置、跟蹤球、操縱桿、觸覺反饋裝置、運(yùn)動反饋裝置、語音識別裝置、擴(kuò)音器、揚(yáng)聲器、觸碰屏、觸碰板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、2-D和3-D相機(jī)以及使得能夠操作性響應(yīng)于計(jì)算裝置所接收到的用戶命令的類似的和互補(bǔ)的裝置)。
[0061]另外，用戶輸入可經(jīng)由通過網(wǎng)絡(luò)與另一個(gè)計(jì)算裝置聯(lián)接的計(jì)算裝置來接收。處理功能部件100還可包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)界面118，其用于經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信導(dǎo)管120與其它裝置交換數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)通信總線122將上述部件通信地聯(lián)接在一起?？偩€122可表示一個(gè)或多個(gè)總線結(jié)構(gòu)和類型，包括但不限于存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、串行總線、加速圖形端口、使用任何各種總線架構(gòu)的處理器或局部總線以及類似的和互補(bǔ)的裝置。此配置可能是可取的，其中計(jì)算裝置被實(shí)現(xiàn)為服務(wù)器或其它形式的多用戶計(jì)算機(jī)，雖然這樣的計(jì)算裝置還可在一些實(shí)施方案中被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的工作站、臺式機(jī)或其它單用戶計(jì)算機(jī)。在這類配置中，計(jì)算裝置可取地包括與至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作性通信的網(wǎng)絡(luò)界面。所述網(wǎng)絡(luò)可以是LAN、WAN、SAN、無線網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、無線電鏈路、光鏈路和/或因特網(wǎng)，但所述網(wǎng)絡(luò)不局限于這些網(wǎng)絡(luò)選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是用來提供計(jì)算機(jī)可讀取的且計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)的存儲裝置可分布在網(wǎng)絡(luò)上。
[0062]計(jì)算裝置可在執(zhí)行或另外依賴于不同計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)的控制下操作。例如，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)可駐存在存儲器中以便訪問一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(未示出)。所述數(shù)據(jù)庫可存儲在直接或通過通信鏈路與計(jì)算裝置的其余部分連接的單獨(dú)結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。此外，不同的應(yīng)用程序還可在經(jīng)由分布式或客戶端服務(wù)器計(jì)算環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接至所述計(jì)算裝置的另一個(gè)計(jì)算機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行。
[0063]現(xiàn)在參考圖2，用戶可通過起始用于在言語訓(xùn)練/治療中提供口內(nèi)反饋的過程200來起始示例性口內(nèi)觸覺反饋方法。如本文所使用，“用戶”可以是單個(gè)用戶或一組用戶，并且可包括單獨(dú)說話者、家庭成員、朋友、同事、醫(yī)療和治療人員以及參與說話者言語發(fā)展的任何其它人、人或?qū)嶓w群體。如本文所使用，術(shù)語“用戶”(或“用戶裝置”、“客戶端裝置”、“網(wǎng)絡(luò)連接的裝置”或“裝置”)可以是指被配置用于接收控制輸入和配置來互動地或自動地發(fā)送命令或數(shù)據(jù)到其它裝置的任何電子儀器。用戶裝置可以例如是如用戶所檢索的在服務(wù)器上保持的在線用戶界面。如本文所使用，術(shù)語“過程”或“方法”可包括至少由一個(gè)電子或基于計(jì)算機(jī)的儀器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)步驟。任何步驟順序都是示例性的并且不意圖將本文描述的方法限于任何特定順序，也不意圖排除添加的步驟、遺漏步驟、重復(fù)步驟或同時(shí)進(jìn)行多個(gè)步驟。
[0064]當(dāng)用戶訪問口內(nèi)觸覺反饋系統(tǒng)時(shí)過程200開始。在以下實(shí)例中，用戶可以是“治療師”，其在本文中用作示例性術(shù)語，但應(yīng)理解非治療師也可執(zhí)行過程200。可經(jīng)由呈現(xiàn)口內(nèi)觸覺反饋系統(tǒng)的登錄頁面(未示出)的網(wǎng)絡(luò)界面允許訪問。所述登錄界面可如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的具有多種外觀和應(yīng)用程序。在一些實(shí)施方案中，登錄可能未立即呈現(xiàn)但可從另一個(gè)網(wǎng)頁或從移動應(yīng)用程序中進(jìn)入。[0065]在步驟210中，治療師識別語聲(“目標(biāo)聲音”)的錯(cuò)誤發(fā)出。應(yīng)理解，如果必要可以調(diào)整目標(biāo)聲音以便提供說話者舌頭的恰當(dāng)位置的觸覺反饋并且從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)發(fā)出。在步驟220中，治療師提供目標(biāo)聲音的正確發(fā)出和錯(cuò)誤目標(biāo)聲音的不正確發(fā)出并且要求說話者區(qū)分哪個(gè)是正確的。如果治療師認(rèn)為有必要例如獲得可接受的“正確”目標(biāo)聲音作為基線和/或提供說話者以區(qū)分正確和錯(cuò)誤目標(biāo)聲音的充足機(jī)會，則可重復(fù)步驟220。在步驟230中，治療師向患者描述如何配置其舌頭來恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出目標(biāo)聲音。在步驟240中，治療師將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)或節(jié)點(diǎn)定位在患者口腔中以便通過對患者的觸覺反饋指示用于發(fā)出目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌頭位置。在步驟250中，治療師提示患者發(fā)出目標(biāo)聲音并且用其舌頭接觸目標(biāo)。必要時(shí)步驟230、240和250可以重復(fù)，直到說話者恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音為止。
[0066]在步驟260中，治療師提示說話者在不同背景下恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音。步驟260可在患者能夠恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音后進(jìn)行，從而提高所述目標(biāo)聲音在多種背景下的正確發(fā)出。
[0067]現(xiàn)在參考圖3，用戶可通過起始用于在言語訓(xùn)練/治療中提供口內(nèi)反饋的示例性過程300來起始示例性口內(nèi)觸覺反饋方法。在步驟310中，治療師識別聲音(“目標(biāo)聲音”)的錯(cuò)誤發(fā)出。應(yīng)理解，必要時(shí)可以調(diào)整目標(biāo)以便提供說話者舌頭的恰當(dāng)位置的觸覺反饋并且從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)發(fā)出。在步驟320中，治療師選擇除了關(guān)于目標(biāo)聲音與說話者正確發(fā)出的聲音外相同的詞語的最小對。例如，如果說話者錯(cuò)誤發(fā)出音/s/并且正確發(fā)出音/t/，則治療師可選擇詞語對/sip/和/tip/。在步驟330中，治療師向說話者描述如何配置其舌頭來恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出目標(biāo)聲音。在步驟340中，治療師將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)定位在說話者的口腔中以便通過對說話者的觸覺反饋指示用于發(fā)出目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌頭位置。在步驟350中，治療師提示說話者連續(xù)地說出所選擇的詞語對并且在說出包含目標(biāo)聲音的詞語時(shí)用其舌頭接觸目標(biāo)。必要時(shí)步驟330、340和350可以重復(fù)，直到說話者恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音為止。而且，步驟320、330、340和350可通過選擇另一個(gè)詞語對來重復(fù)。
[0068]在步驟360中，治療師提示說話者在不同背景下恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音。步驟360可在說話者能夠恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音后進(jìn)行，從而強(qiáng)化所述目標(biāo)聲音在多種背景下的正確發(fā)出。圖3中示出的過程300的實(shí)施通過突出所選擇的詞語對中的聲音之間的差別來訓(xùn)練說話者將目標(biāo)聲音與其已經(jīng)正確發(fā)出的聲音區(qū)分開。口內(nèi)觸覺反饋允許說話者感受所選擇的詞語對中的聲音之間的差別，并且強(qiáng)化目標(biāo)聲音的正確與錯(cuò)誤發(fā)出之間的對比度。這個(gè)過程允許說話者訓(xùn)練他的軀體感官(即，對目標(biāo)聲音的正確與錯(cuò)誤發(fā)出的更高水平的固有感受和理解)和聽覺系統(tǒng)從而恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出目標(biāo)聲音。
[0069]現(xiàn)在參考圖4，用戶可通過起始用于在言語訓(xùn)練/治療中提供口內(nèi)反饋的示例性過程400來起始示例性口內(nèi)觸覺反饋方法。在步驟410中，治療師識別聲音(“目標(biāo)聲音”)的錯(cuò)誤發(fā)出。應(yīng)理解，必要時(shí)可以調(diào)整目標(biāo)以便提供舌頭的恰當(dāng)位置的觸覺反饋并且從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)發(fā)出。在步驟420中，治療師向說話者描述如何配置其舌頭來恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出目標(biāo)聲音。在步驟430中，治療師將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)定位在說話者的口腔中以便通過對說話者的觸覺反饋指示用于發(fā)出目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌頭位置。在步驟440中，治療師提示說話者說出包含目標(biāo)聲音的詞語并且用其舌頭接觸目標(biāo)。步驟440可用不同的詞語來重復(fù)。而且，必要時(shí)步驟420、430和440可以重復(fù)，直到說話者恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音為止。[0070]在步驟460中，治療師提示說話者在不同背景下恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音。步驟460可在患者能夠恰當(dāng)?shù)匕l(fā)出所述目標(biāo)聲音后進(jìn)行，從而提高所述目標(biāo)聲音在多種背景下的正確發(fā)出。過程400的實(shí)施在許多不同的共同構(gòu)音背景下向說話者呈現(xiàn)了目標(biāo)聲音，以使得說話者相對于許多其它聲音暴露于目標(biāo)聲音。通過在許多不同的背景下呈現(xiàn)目標(biāo)聲音，說話者將更準(zhǔn)確地感知目標(biāo)聲音并且將更準(zhǔn)確地感知如何來再次發(fā)出所述目標(biāo)聲音。在重復(fù)包含目標(biāo)聲音的詞語期間提供口內(nèi)觸覺反饋允許說話者更好地生理感知不同背景下目標(biāo)聲音的準(zhǔn)確發(fā)出。
[0071]傳感器和部件
[0072]實(shí)現(xiàn)觸覺反饋的傳感器和物理節(jié)點(diǎn)可被放置在說話者口內(nèi)的確切特定區(qū)域中。當(dāng)口腔構(gòu)音器官(具體是舌)航向此區(qū)域時(shí)，可以測量對它們的接近度、位置以及移動的檢測。這種測量可用作對生成特定音、音型、音組、詞語以及句子來說重要的教示方法。
[0073]更具體而言，傳感器可以用于確定特定音的正確與錯(cuò)誤發(fā)音之間的差別?？梢允褂脤⑦@些傳感器和節(jié)點(diǎn)放置在說話者口腔內(nèi)的不同位置中的不同形狀的裝置。這些位置可對應(yīng)于至少以下輔音音素 'M、/d/、/f/、/g/、/h/、/ j/、/k/、/I/、/m/、/n/、/p/、/r/、/s/、/t/、/v/、/V、"/、ItJ、/ Θ / 和/0/ Σ / (sh)、/Z/ ( ζ η )、/ τ Σ / (ch)、/ δ Z / (j)以及/wh/,還有元音音素 /a/、/e/、/i/、/o/、/u/、/?/> /e/> /?/、/δ/、/?/、/οο/、/δδ/、/ow/、/oy/、/a (r) /、/? (r) /、/i (r) /、/ο (r) /、/u (r) /。優(yōu)選的目標(biāo)聲音包括 /b/、/f/、/h/、/m/、/n/、/p/、/v/、/w/、/ Θ / /5/> /wh/、/a/、/e/、/i/、/o/、/u/、/0/、/g/、/i/、/0/、/ii/、/oo/、/55/>/ow/>/oy/>/a (r)/>/a (r)/>/i (r)/>/o (r)/ 或/u(r)/。關(guān)于國際語音字母表(IPA)可發(fā)現(xiàn)有關(guān)預(yù)期音素的更多信息。
[0074]在上述方法中，并且在相當(dāng)?shù)姆椒ㄖ?，至少一個(gè)步驟包括將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)定位在說話者的口腔中以便通過對說話者的觸覺反饋指示用于發(fā)出目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌頭位置。不同的聲音要求不同的舌位置，并且將根據(jù)正被治療或訓(xùn)練的目標(biāo)聲音將所述目標(biāo)定位在說話者的口腔中的不同位置。因此在確定正確和錯(cuò)誤發(fā)音中傳感器放置是必要的。對于每個(gè)音素，傳感器放置和敏感度 是獨(dú)特的。
[0075]當(dāng)舌頭輕微觸碰目標(biāo)時(shí)將檢測正確發(fā)音。在錯(cuò)誤發(fā)音的一個(gè)形式中，當(dāng)說話者舌頭未充分向前移動以觸碰目標(biāo)時(shí)傳感器可檢測到。在錯(cuò)誤發(fā)音的另一個(gè)形式中，當(dāng)說話者舌頭觸碰傳感器太過時(shí)傳感器(如力傳感器)可檢測到。另外，傳感器可用于檢測裝置的正確定位，例如，通過確定是否傳感器(并且因此所述裝置)恰當(dāng)?shù)嘏鲇|腭。
[0076]圖5示出傳感器可被放置在口腔內(nèi)的目標(biāo)位置的實(shí)例。這些目標(biāo)位置對應(yīng)于用于發(fā)出不同語聲的恰當(dāng)舌位置。例如，可將一個(gè)小的壓力傳感器陣列以不妨礙言語的微創(chuàng)形式附接至所述裝置。關(guān)于口內(nèi)反饋方法和裝置的更多細(xì)節(jié)在下文參考放置在示例性裝置500、600、700、800和900上的傳感器來進(jìn)行描述。
[0077]每個(gè)裝置的順利實(shí)踐不受其中所使用的傳感器類型的限制。因此，預(yù)期每個(gè)裝置可結(jié)合以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):光學(xué)傳感器、力感測電阻器、橋式傳感器(其利用在口中存在唾液的事實(shí)，并且有助于形成電連接的過程)、電容傳感器、應(yīng)變計(jì)傳感器及其任何等效物和組合。在采用多于一個(gè)傳感器，或采用傳感器陣列的裝置中，考慮到由確定正確和錯(cuò)誤發(fā)音所涉及的獨(dú)特傳感器放置和敏感度可利用多于一種類型的傳感器。
[0078]裝置[0079]使用一種或多種口內(nèi)觸覺生物反饋裝置可實(shí)現(xiàn)口內(nèi)方法和系統(tǒng)，所述裝置包括但不限于圖5中所示和下文所進(jìn)一步討論的示例性裝置500、600、700、800和900。每個(gè)裝置通過提供口內(nèi)觸覺反饋指示對應(yīng)于一種或多種特定語聲的恰當(dāng)舌位置。雖然所述裝置適用于上述治療/訓(xùn)練方法，但它們還可適用于本文未描述的其它治療方法。所述裝置是微創(chuàng)性的并且適合于口腔的輪廓，從而允許無妨礙的共同構(gòu)音(形成詞語和句子所需的一個(gè)語聲或音素到另一個(gè)語聲或音素的自然轉(zhuǎn)變)，同時(shí)有助于準(zhǔn)確發(fā)出特定語聲所要求的精確舌定位。這些特征允許治療方案和“自然”發(fā)聲期間的平滑轉(zhuǎn)變，同時(shí)聚焦于特定語聲。
[0080]每個(gè)裝置包括設(shè)置在頭部的一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述頭部在治療或?qū)嵺`時(shí)期被插入到說話者的空腔中。頭部上的傳感器可檢測正確和錯(cuò)誤發(fā)音，以及正確或準(zhǔn)確的程度(例如，以1-5或1-10的評分)。如本文所使用，“頭部”可包括用于一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)和/或傳感器的任何支承結(jié)構(gòu)(如下文所進(jìn)一步描述)。“頭部”還可意指在使用裝置的過程中裝置接觸一個(gè)或多個(gè)口腔構(gòu)音器官的任何部分，其中口腔構(gòu)音器官包括說話者的唇、舌、頰、頜、咽、喉、軟腭以及會厭。
[0081]頭部與手柄協(xié)作，所述手柄可由說話者或由與說話者一起參與言語練習(xí)時(shí)期的任何其它用戶(例如，治療師、家庭成員、教師等)抓握。如本文所使用，“手柄”可包括用于機(jī)載計(jì)算裝置的任何容納結(jié)構(gòu)(如下文所進(jìn)一步描述)。“手柄”還可意指在裝置使用過程中所述裝置從說話者口腔中延伸的任何部分，并且充當(dāng)至少一個(gè)頭部、至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)傳感器中的至少一個(gè)的支承結(jié)構(gòu)。
[0082]所述頭部和手柄可提供作為共同模制的或共擠出一體構(gòu)件。所述頭部和手柄或者可被提供作為彼此可拆卸的接合地單獨(dú)制作的構(gòu)件。通過已知的接合裝置可實(shí)現(xiàn)接合，所述接合裝置包括但不限于交配槽口和凹部、摩擦配合構(gòu)件、搭扣緊密接合件以及用于頭部和手柄相對彼此可拆卸的接合的任何其它裝置。
[0083]如果所述裝置是電氣機(jī)械系統(tǒng)，則手柄可容納機(jī)載計(jì)算機(jī)和與計(jì)算裝置的通信(例如，PC、平板計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、移動裝置或任何其它等效裝置)，同時(shí)可拆卸的頭部包含一個(gè)或多個(gè)傳感器。連接不僅實(shí)現(xiàn)與裝置頭部的機(jī)械連接而且實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)傳感器與機(jī)載計(jì)算機(jī)之間的電氣連接。
[0084]傳感器將信息從每個(gè)傳感器傳達(dá)至機(jī)載計(jì)算機(jī)和非機(jī)載計(jì)算機(jī)中的至少一個(gè)。在機(jī)載計(jì)算機(jī)的情況下，此信息被無線傳達(dá)至裝置(PC、平板計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、移動裝置或其它計(jì)算裝置)，然后此裝置與一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用程序，包括但不限于教學(xué)軟件和游戲軟件應(yīng)用程序通信。在非機(jī)載計(jì)算機(jī)的情況下，非機(jī)載計(jì)算機(jī)可與在其上運(yùn)行和或與一種或多種其它軟件應(yīng)用程序合作運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序通信。
[0085]至少一個(gè)軟件應(yīng)用程序可與表示裝置與說話者的口、舌和/或口腔的互動和發(fā)聲的準(zhǔn)確度的說話者和/或其它用戶信息通信。此信息可通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由支持協(xié)作治療聚焦的社交網(wǎng)絡(luò)的平臺來訪問。這種網(wǎng)絡(luò)可在3-D虛擬環(huán)境中發(fā)生。
[0086]頭部和手柄可由一系列合適的材料制成，包括塑料(例如，彈性體、聚氨酯、聚丙烯、ABS、聚碳酸酯、聚苯乙烯、PEEK、硅酮等)、金屬(不銹鋼、鈦、鋁等)、陶瓷、陶瓷復(fù)合材料及其任何等效物和組合。每個(gè)部分可由不同于其它部分的材料組成的材料制成(例如，插入部分可由塑料復(fù)合材料制成而手柄部分可由金屬制成)。對于多部分裝置，不同的部分可展現(xiàn)出不同等級的剛度。例如，部分可被共同模制來在硬層之上或之下以形成軟層，或交替的軟層和硬層可被制造到一體裝置中。
[0087]這些材料可以是一次性的、可重復(fù)使用的和/或可循環(huán)利用的。因此，每種裝置可按其整體被設(shè)計(jì)為一次性的或可重復(fù)使用的裝置，或特定部件可被設(shè)計(jì)為可互換的一次性的或可重復(fù)使用的部件。可拆卸的頭部和手柄還增添了對每個(gè)裝置進(jìn)行清潔的容易性。
[0088]裝置可被提供在示例性工具箱中，其中一個(gè)或多個(gè)多手柄可與一個(gè)或多個(gè)頭部互換。適配來適應(yīng)不同年齡和能力的用戶的手柄可提供在具有適配來解決不同音素的一個(gè)或多個(gè)頭部的工具箱中?；蛘?，具有機(jī)載計(jì)算機(jī)的一個(gè)手柄可提供在具有多個(gè)不同頭部的工具箱中。或者，工具箱可包括許多裝置，每個(gè)裝置具有其自己的機(jī)載計(jì)算機(jī)。
[0089]/r/音素
[0090]現(xiàn)在參考圖6、圖6A和圖6B，示出用于教示在訓(xùn)練/r/音的正確發(fā)出時(shí)舌的反曲的示例性裝置500。裝置500包括頭部510，在其上策略性地設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器505 (例如，如在圖6A和圖6B中可見在位置Xl和X2處)。頭部510包括用于訓(xùn)練這種反曲的卷曲體512。使用卷曲體的所述方法是一種經(jīng)過驗(yàn)證的方法；然而存在可優(yōu)化此方法并且更精確地控制訓(xùn)練口腔構(gòu)音器官的移動的方法的許多選擇。例如，在卷曲體512上可使用斜度來影響剛度并且由此影響提供給舌的阻力反饋。角度或斜度越大，材料部分變得越薄，從而減小卷曲體的剛度。卷曲體的厚度還可影響并改變裝置的彈簧常數(shù)和隨后提供的反饋。在示例性實(shí)施方案中，對于彈性材料，卷曲體的厚度可適宜地為約2mm，但可在.025m與8mm之間變化。另外，卷曲體的寬度以及卷繞的數(shù)目或卷曲體的程度可以是確定最優(yōu)反饋中的因素。在示例性實(shí)施方案中，卷曲體的寬度可為約12mm，但寬度可在約2mm與40mm之間變化。卷曲體的弧度度數(shù)可為約560°，但可在約180°約2000°旋轉(zhuǎn)之間的范圍內(nèi)。
[0091]頭部510可與在其外殼中并入機(jī)載計(jì)算機(jī)(未示出)的手柄520成一體，或可拆卸地接合。所述機(jī)載計(jì)算機(jī)可經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算裝置或系統(tǒng)建立通信?；蛘?，手柄520可包括用于經(jīng)由例如USB端口或其它連接與計(jì)算裝置或系統(tǒng)接合的結(jié)構(gòu)。這種接合或無線通信為裝置500提供了與不同軟件應(yīng)用程序互動的機(jī)會。
[0092]手柄520可包括用于連接或斷開至/從裝置500的電源的開/關(guān)按鈕530或類似部件。電源可通過可再充電的內(nèi)部電池(例如，經(jīng)由至電源的USB連接)來提供?？墒褂眠h(yuǎn)程控制來開關(guān)裝置500并且還上傳和下載通過機(jī)載計(jì)算機(jī)獲得和/或生成的任何信息。
[0093]/r/音是難以發(fā)出的音，因?yàn)樗婕吧鄤偤迷谟搽裰碌臐u進(jìn)性前面和后面移動。裝置500起到作用，因?yàn)楫?dāng)發(fā)出正確發(fā)音時(shí)用戶展開卷曲體，但當(dāng)發(fā)出錯(cuò)誤發(fā)音時(shí)卷曲體未展開。必須將傳感器精確放置在這樣的位置處:其中當(dāng)舌展開或?qū)⒁归_卷曲體時(shí)傳感器被觸發(fā)，但當(dāng)卷曲體未被展開或發(fā)出錯(cuò)誤發(fā)音時(shí)傳感器不被觸發(fā)?？纱嬖诙鄠€(gè)或單個(gè)傳感器位置，如由圖6A和圖6B中提供的示例性傳感器位置Xl和X2所示。一個(gè)示例性傳感器位置Xl可在卷曲體基在線大約8mm±7mm且沿著裝置在彎曲上大約10mm±7mm處。Xl的位置到卷曲體中心與裝置的基線(還從舌的水平靜止位置測量)成45° ±25°度。另一個(gè)示例性位置X2位于卷曲體本身上距離卷曲體基線約7mm±6mm處。此位置與裝置的基線/舌的水平靜止位置成60° ±30°。在此實(shí)例中，裝置500可在位置Xl和X2之一或兩者中并入傳感器。
[0094]傳感器對/r/音素的敏感度也是確定正確或錯(cuò)誤發(fā)音的考慮因素。傳感器可具有二進(jìn)制輸出，或者傳感器(如電容傳感器)可用于測量舌/構(gòu)音器官與傳感器的接近度(例如，觸碰傳感器、距離1mm、距離2mm、距離IOmm等)。傳感器的敏感度可取決于通過傳感器的傳感器電流和電壓。對于例如實(shí)質(zhì)上兩個(gè)電極被舌連接的橋式傳感器，電流可為5mA(或處于約0.0OlmA至約IOOmA之間的任何范圍內(nèi))并且電壓可為6伏(或處于約0.5V至約400V的任何范圍內(nèi))。對于此示例性傳感器配置，陽極與陰極之間的電極間隔可為約6mm，或可在約2mm至約8mm的范圍內(nèi)，或者可在約.05mm至約15mm的范圍內(nèi)。
[0095]裝置500是適配來促進(jìn)M音的恰當(dāng)發(fā)出的示例性實(shí)施方案，無論患者一般是在舌反曲還是在舌回縮的情況下發(fā)出/r/。但頭部510被插入到說話者的口腔中時(shí)，在卷曲體512上支承的傳感器可設(shè)置在腭之下以提示舌沿著產(chǎn)生/r/音的路線前進(jìn)。
[0096]圖7示出具有頭部510’和卷曲體512’的另一個(gè)示例性裝置500’。在裝置500’上，一個(gè)或多個(gè)紋理被添加到卷曲體512’上以用于確定說話者發(fā)出/r/的當(dāng)前運(yùn)動。裝置500’可結(jié)合具有一個(gè)截面幾何形狀的有紋理的突出515以在所述突出515起始通過/r/音的移動時(shí)引導(dǎo)舌的特定起始點(diǎn)。裝置500’還可結(jié)合具有不同于突出525的截面幾何形狀的至少一個(gè)其它截面幾何形狀的有紋理的突出525。突出525可起始通過/r/音的不同移動階段。舉例而言，突出515可包括表示來自舌移動的初期的紋理的半圓形突出，而突出525包括表示舌移動的后期的三角形?？刹捎枚喾N配置來使得說話者能夠知曉其在此運(yùn)動范圍內(nèi)的何處。示例性紋理示出為紋理類型A(人字形)、B(線形)、C和D(點(diǎn)矩陣)。應(yīng)理解這類紋理不限于所示出的特定幾何形狀或特定突出數(shù)目。還應(yīng)理解所述突出可與凹部或其它標(biāo)記一起提供或被其替換。進(jìn)一步理解，一個(gè)或多個(gè)傳感器容易與關(guān)于裝置500所示出的這類紋理一體以使得傳感器感測貫穿/r/音的移動并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用程序(例如，視覺上通過計(jì)算機(jī)或移動裝置顯示器、聽覺上通過擴(kuò)音器和或經(jīng)由觸覺反饋)指示這種移動。
[0097]回縮/r/
[0098]圖8示出了在經(jīng)常稱為教示R音的“回縮”、“隆起”、“后凸”或“舌尖向下”方法的示例性方法中使用的示例性裝置(如本文所所使用，“回縮”方法應(yīng)涵蓋所有這些術(shù)語)。對于此方法，裝置550用于教示說話者抬起舌的中間部分同時(shí)降下舌尖。在此情況下，當(dāng)中間部分抬起時(shí)可感受到節(jié)點(diǎn)抵著舌的中間部分。當(dāng)節(jié)點(diǎn)的底側(cè)觸碰舌時(shí)，節(jié)點(diǎn)的頂側(cè)可能不觸碰或可能觸碰口頂部上的腭。
[0099]顫咅/r/
[0100]圖9示出在用于教示顫音/r/的示例性方法中使用的示例性裝置1000。顫音/r/在許多語言包括但不限于意大利語、西班牙語、法語、德語、葡萄牙語、俄語以及阿拉伯語中是重要的聲音。圖9示出具有手柄1010的裝置1000，所述手柄1010可包括機(jī)載計(jì)算機(jī)并且具有與關(guān)于手柄520示出和描述的那些類似的部件。手柄1010可與一個(gè)或多個(gè)頭部(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)互換，以提供使舌的中間部分穩(wěn)定同時(shí)允許舌的恰好尖端振動的方法。通常試圖發(fā)出顫音/r/的人們所遇到的挑戰(zhàn)是它們努力并且過度振動舌包括中間部分。通過使用圖9所示的裝置使舌的中間部分穩(wěn)定，可發(fā)出正確的顫音/r/。一旦使用所述裝置發(fā)出所述/r/，就可在不使用所述裝置的情況下發(fā)出所述/r/。一個(gè)或多個(gè)傳感器可被放置在一個(gè)或多個(gè)頭部(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)上以指示舌中間部分的穩(wěn)定并且進(jìn)一步指示在參照準(zhǔn)確的顫音/r/音時(shí)說話者的顫音/r/音的前進(jìn)。
[0101]圖10示出在用于教示顫音/r/的示例性方法中使用的另一個(gè)示例性裝置1100。當(dāng)?shù)谝淮谓淌绢澮?r/時(shí)，一個(gè)重要的步驟包括使說話者從說話者舌頭與腭接觸的位置開始。于是這種接觸導(dǎo)致隨后壓力累積，并且然后最終導(dǎo)致排出空氣從而允許舌尖快速振動。裝置1100提供一個(gè)表面，抵著所述表面說話者的舌的頂前部接觸所述裝置，從而在舌與牙槽脊之間促進(jìn)密封。通過使用裝置1100而支持的方法證實(shí)了準(zhǔn)備顫音/r/音所要求的完全腭接觸。這種腭接觸對美式英語/t/音也是必要的。一個(gè)或多個(gè)傳感器可被放置在裝置1100(例如，如圖10所指示)上以指示密封并且進(jìn)一步指示在參照準(zhǔn)確的顫音/r/音時(shí)說話者的顫音/r/音的前進(jìn)。
[0102]混合R
[0103]圖11示出在用于教示特定音的混合(或序列)的示例性方法中使用的示例性裝置1200。裝置1200針對/r/-/l/混合而采用，其在發(fā)出類似“girl”的詞語時(shí)是需要的。裝置1200包括具有卷曲體1212的頭部1210，在所述卷曲體1212上接觸節(jié)點(diǎn)(I)提供用于/r/音，并且接觸節(jié)點(diǎn)(II)提供用于緊接其后的/I/音。在此示例性裝置中，卷曲體應(yīng)該足夠長到不完全展開，并且在舌能夠返回并且觸碰提示/I/音的節(jié)點(diǎn)(II)之前向后搭扣。傳感器可放置在一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)(i)和(II)處以指示/r/-/l/混合的順利發(fā)音并且還提供發(fā)出每個(gè)/r/和/I/音的時(shí)間。即使關(guān)于提高/r/-/l/混合描述了裝置1200，但應(yīng)理解裝置1200及其補(bǔ)足物和等效物是思考在內(nèi)的，并且當(dāng)在一個(gè)音素中結(jié)合多個(gè)音素的概念時(shí)可實(shí)現(xiàn)聲音的不同組合。
_4]曰語、韓語、漢語/1/-Λ./
[0105]圖12示出在用于教示日語、韓語和漢語/1/-Λ./的示例性方法中使用的示例性裝置1300。裝置1300包括具有節(jié)點(diǎn)1312的頭部1310，在所述節(jié)點(diǎn)1312上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。裝置1300還可包括任選的齒止動件1314，所述齒止動件1314將節(jié)點(diǎn)1312引導(dǎo)至所需聲音將在說話者的口中所處地方附近的位置。傳感器可被放置在節(jié)點(diǎn)1312處或附近以指示日語、韓語和漢語/1/-Λ./的順利發(fā)音。傳感器還可任選地放置在齒止動件1314處或附近以指示裝置1300在說話者口中的恰當(dāng)定位。
_6] /I/音素
[0107]現(xiàn)在參考圖13和圖13A，示出用于教示/I/音的正確發(fā)出的示例性裝置600。裝置600可包括包含頭部610和手柄620的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄620可容納上述機(jī)載計(jì)算機(jī)并且還可包括用于經(jīng)由例如USB端口或其它連接與計(jì)算裝置或系統(tǒng)接合的結(jié)構(gòu)。示例性結(jié)構(gòu)在圖13中示出為連接件630。然而，應(yīng)理解可采用允許裝置600與一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置聯(lián)接以及裝置600與不同軟件應(yīng)用程序通信的任何可處理的結(jié)構(gòu)。或者，連接件630可被使得說話者或其它用戶能夠在距離說話者口的合適距離處抓握裝置600的抓握結(jié)構(gòu)替換，如本領(lǐng)域所已知的。
[0108]頭部610包括具有尖端的節(jié)點(diǎn)612，在所述節(jié)點(diǎn)612上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器605。節(jié)點(diǎn)612可具有模仿正常發(fā)聲期間舌接觸牙槽脊或齒的表面區(qū)域的向內(nèi)彎起的面(參見，例如描述在共有U.S.12/357，239中的/I/節(jié)點(diǎn)手柄裝置，所述專利的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文)。傳感器605可取地定位以便在接觸期間與說話者的舌尖平行(參見，例如圖13和圖13A中的傳感器605的位置)。如所示傳感器605可包括兩個(gè)單獨(dú)的傳感器或可包括一個(gè)傳感器的兩個(gè)電極?？裳刂?jié)點(diǎn)612選擇替代的傳感器位置605a以用于選擇性放置傳感器605，所示傳感器不限于所示的兩個(gè)傳感器。如所示傳感器605可距離中心線大約3mm，其中伴隨電極放置在節(jié)點(diǎn)612的中間。
[0109]/ch/ 音素
[0110]現(xiàn)在參考圖14和圖14A，示出用于教示/ch/音的正確發(fā)出的示例性裝置700。裝置700可包括包含頭部710和手柄720的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄720可容納上述機(jī)載計(jì)算機(jī)并且還可包括用于經(jīng)由例如USB端口或其它連接與計(jì)算裝置或系統(tǒng)接合的結(jié)構(gòu)。示例性結(jié)構(gòu)在圖14中示出為連接件730?；蛘?，連接件730可被使得說話者或其它用戶能夠在距離說話者口的合適距離處抓握裝置700的抓握結(jié)構(gòu)替換，如本領(lǐng)域所已知的。
[0111]頭部710包括具有尖端的節(jié)點(diǎn)712，在所述節(jié)點(diǎn)712上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器705。節(jié)點(diǎn)712被設(shè)計(jì)成仍然在解剖學(xué)大范圍變化中與腭相接觸，并且傳感器705被恰當(dāng)定位(參見，例如圖14和圖14A中的傳感器705的位置)?？裳刂?jié)點(diǎn)712選擇替代的傳感器位置705a以用于選擇性放置傳感器705，所述傳感器不限于所示的兩個(gè)傳感器。如所示傳感器705可距離中心線大約3_，其中伴隨電極放置在節(jié)點(diǎn)712的中間。
[0112]/V 和/Σ/音素
[0113]對于/S/和/ Σ /音素，需要將傳感器放置在節(jié)點(diǎn)的尖端以用于感測何時(shí)舌與目標(biāo)接觸。
[0114]現(xiàn)在參考圖15，示出用于教示/s/音的正確發(fā)出的示例性裝置800。裝置800可包括包含頭部810和手柄820的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄820可容納上述機(jī)載計(jì)算機(jī)并且還可包括用于經(jīng)由例如USB端口或其它連接與計(jì)算裝置或系統(tǒng)接合的結(jié)構(gòu)。示例性結(jié)構(gòu)在圖15中示出為連接件830，但可被使得說話者或其它用戶能夠在距離說話者口的合適距離處抓握裝置800的抓握結(jié)構(gòu)補(bǔ)充或替換。頭部810包括具有尖端的節(jié)點(diǎn)812，在所述節(jié)點(diǎn)812上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器805 (參見，例如圖15中的傳感器805的位置)。裝置800還可包括任選的齒止動件814，所述齒止動件814將節(jié)點(diǎn)812引導(dǎo)至/s/音將在說話者的口中所處地方附近的位置(也參見圖5)。
[0115]現(xiàn)在參考圖16，示出用于教示/Σ/音的正確發(fā)出的示例性裝置900。裝置900可包括包含頭部910和手柄920的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件，如上文關(guān)于裝置800所描述。頭部910包括具有尖端的節(jié)點(diǎn)912，在所述節(jié)點(diǎn)912上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器905(參見，例如圖16中的傳感器905的位置)。類似于裝置800，裝置900還可包括任選的齒止動件914，所述齒止動件912將節(jié)點(diǎn)912引導(dǎo)到/sh/音將在說話者的口中所處地方附近的位置(也參見圖5)。
[0116]當(dāng)使用裝置800和900時(shí)，當(dāng)舌頭輕微觸碰目標(biāo)時(shí)將檢測正確發(fā)音。在錯(cuò)誤發(fā)音的一個(gè)形式中，當(dāng)說話者舌頭未充分向前移動以觸碰目標(biāo)時(shí)傳感器將檢測到。在錯(cuò)誤發(fā)音的另一個(gè)形式中，當(dāng)說話者舌頭觸碰傳感器太過(例如發(fā)出“Thock”而非“Sock”)時(shí)力傳感器可確定到?；蛘撸挥谌芜x的傳感器位置805a(圖15)和805a(圖16)的傳感器可檢測到各自裝置的偏差并且從而確定錯(cuò)誤發(fā)音(即，偏差意味著錯(cuò)誤發(fā)音)。另外，傳感器可用于檢測裝置的正確定位，例如，通過將傳感器放置在位置805a、905a處以感測所述裝置是否定位成恰當(dāng)?shù)嘏鲇|前牙。其中舌觸碰目標(biāo)太過的錯(cuò)誤發(fā)音也可通過位置805a、905a處的傳感器檢測到，因?yàn)樯鄬⒓ち业貙⒏髯匝b置從前牙推開。所有這些感測位置可聚集有一個(gè)傳感器或一個(gè)或多個(gè)傳感器陣列。[0117]漢語Σ音
[0118]圖17示出在用于訓(xùn)練漢語Σ的示例性方法中使用的示例性裝置1400，所述Σ在口中比英語SH稍微更靠后。裝置1400包括具有節(jié)點(diǎn)1412的頭部1410，在所述節(jié)點(diǎn)1412上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。裝置1400還可包括任選的齒止動件1414，所述齒止動件1414將節(jié)點(diǎn)1412弓I導(dǎo)到漢語/ Σ /音將在說話者的口中所處地方附近的位置。傳感器可任選地放置在齒止動件1414處或附近以指示這種位置。傳感器還可被放置在節(jié)點(diǎn)1412處或附近以指示漢語Σ的順利發(fā)音。
[0119]/f/或 /v/ 音
[0120]圖18示出在用于訓(xùn)練英語/f/或/v/音的示例性方法中使用的示例性裝置1500。這些聲音對學(xué)習(xí)說英語的漢語、日語以及韓語說話者來說是非常有挑戰(zhàn)性的。裝置1500示出有發(fā)出英語/f/或M音的舌和齒位置。
[0121]裝置1500包括具有節(jié)點(diǎn)1512的頭部1510，在所述節(jié)點(diǎn)1512上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)1512處或附近以指示英語/f/或/V/的順利發(fā)音。如圖18a示出的齒與唇之間的接觸臨界區(qū)域證實(shí)了這種發(fā)音。裝置1500可具有并入其中的任選的齒止動件。
[0122]/b/ 或 /p/ 音
[0123]圖19示出在用于訓(xùn)練英語/b/或/p/音的示例性方法中使用的示例性裝置1600。這些聲音對學(xué)習(xí)說英語的漢語、日語以及韓語說話者來說也是有挑戰(zhàn)性的。裝置1600示出有發(fā)出英語M或/p/音的唇位置。
[0124]裝置1600包括具有節(jié)點(diǎn)1612的頭部1610，在所述節(jié)點(diǎn)1612上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)1612處或附近以指示英語M或/p/的順利發(fā)音。這種觸覺提示可有助于發(fā)出這些聲音，如圖19a所示的說話者唇之間的臨界接觸區(qū)域所證實(shí)。裝置1600可具有并入其中的任選的齒止動件。
[0125]/ Θ / 和/ft/.咅
[0126]圖20示出在用于訓(xùn)練英語/ Θ /和/d/音的示例性方法中使用的示例性裝置1700。這是對學(xué)習(xí)說英語的漢語、日語以及韓語說話者來說可能有挑戰(zhàn)性的另一種聲音。裝置1700示出有發(fā)出英語/ Θ /和/δ/音的舌和齒位置。
[0127]裝置1700包括具有節(jié)點(diǎn)1712的頭部1710，在所述節(jié)點(diǎn)1712上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)1712處或附近以指示英語/ Θ /和/δ/的順利發(fā)音。這種觸覺和/或傳感器提示可有助于發(fā)出這些聲音，如圖19a所示的說話者齒與舌之間的臨界接觸區(qū)域所證實(shí)。裝置1700可具有并入其中的任選的齒止動件。
[0128]/k/和/g/音-不同大小的口腔解剖學(xué)的靈活實(shí)施方案
[0129]隨患者不同口的大小顯著變化并且從上齒系到口中舌與腭相接觸的位置點(diǎn)的距離可顯著變換。因此圖21示出在用于記錄/k/和/g/音所要求的接觸點(diǎn)位置的示例性方法中使用的示例性裝置1800。只需要一個(gè)裝置來訓(xùn)練在不同口大小上這些聲音的發(fā)出。
[0130]裝置1800包括具有節(jié)點(diǎn)1812的頭部1810，在所述節(jié)點(diǎn)1812上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)和手柄1820。一個(gè)或多個(gè)槽口(在圖21中示出為示例性槽口 A、B、C、D和E)可設(shè)在手柄1820與節(jié)點(diǎn)1812中間以使得節(jié)點(diǎn)1812能夠定位在說話者口內(nèi)的不同深度處。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)1812處或附近以指示節(jié)點(diǎn)與腭的順利接觸。傳感器還可放置在一個(gè)或多個(gè)槽口中以指示裝置在說話者口腔中的恰當(dāng)配合。設(shè)在節(jié)點(diǎn)和槽口的傳感器可協(xié)作地指示其間的相對定位并且從而輔助/k/和/g/音的發(fā)出。
[0131]作為示例性裝置1800的使用的一個(gè)實(shí)例，圖21A示出與說話者齒對齊的槽口 A，其中說話者是成人。如果說話者是青少年，則裝置1800可插入到說話者口中以使得槽口 C與說話者的齒對齊。如果說話者是幼兒，則裝置可插入到說話者口中以使得槽口 E與說話者的齒對齊。應(yīng)理解，本文示出的槽口是以舉例進(jìn)行說明，并且這類槽口可被不同數(shù)目和幾何形狀的其它凹部替換?；蛘?，一個(gè)或多個(gè)突出可替換一個(gè)或多個(gè)凹部或與一個(gè)或多個(gè)凹部組合使用。所述突出和/或凹部可標(biāo)記有示出在所提議的年齡范圍和口大小內(nèi)的所提議的裝置用途的視覺和/或觸覺標(biāo)記。
[0132]其它聲音
[0133]另外，本文描述的口內(nèi)觸覺反饋裝置和方法還可應(yīng)用于在構(gòu)音位置或方式實(shí)質(zhì)上類似的非英語語言語聲。其它語言可包括但不限于:漢語、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、日語、德語和法語。
[0134]例如，本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/t/和/d/音(齒齦阻塞音)可與漢語、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、日語、德語和法語中類似的語聲結(jié)合使用。
[0135]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/I/音(齒齦流音)可與漢語、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、德語和法語(但非日語)中類似的語聲結(jié)合使用。
[0136]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/τ Z/(ch)和/δΖ/U)音(齒齦破擦音)可與漢語、西班牙語(非/ S Z/)、印地/烏爾都語、俄語(非/ δ Z/)和德語(非/ δ Z/)(但非阿拉伯語、葡萄牙語或法語)中類似的語聲結(jié)合使用。
[0137]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/s/和/ζ/音(齒齦齒擦摩擦音)可與漢語(非/ζ/)、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、日語、德語和法語中類似的語聲結(jié)合使用。
[0138]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/2/(sh)和/Z/(zh)音(后齒齦齒擦摩擦音)可與印地/烏爾都語、葡萄牙語、俄語、德語和法語(但非漢語(相關(guān)聯(lián)構(gòu)音更靠后)、西班牙語、阿拉伯語或日語)中類似的語聲結(jié)合使用。
[0139]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/g/和/k/音(軟腭阻塞音)可與漢語(非/g/)、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語(非/g/)、葡萄牙語、俄語、日語、德語和法語中類似的語聲結(jié)合使用。另外，雖然在英語中不存在，德語包括軟腭摩擦音Λ/。目標(biāo)在于軟腭阻塞音/k/和/g/的口內(nèi)觸覺生物反饋還可應(yīng)用于軟腭摩擦音Λ/。
[0140]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/y/和/j/音(腭滑音)可與漢語、西班牙語、印地/烏爾都語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、日語、德語和法語中類似的語聲結(jié)合使用。
[0141]本文所述的方法和裝置結(jié)合英語/r/音(反曲和/或回縮r音)可與漢語和印地/烏爾都語(但非西班牙語、阿拉伯語、葡萄牙語、俄語、日語、德語或法語)中類似的語聲結(jié)合使用。
[0142]與操作和定位相結(jié)合的口內(nèi)觸覺反饋
[0143]本文所述的裝置和方法還可結(jié)合一種或多種口內(nèi)觸覺生物反饋方法以便刺激特定音素，不僅訓(xùn)練正確舌放置而且提高恰當(dāng)唇配置。圖22示出在用于訓(xùn)練M音的示例性方法中使用的示例性裝置2000，其中舌與唇都正確定向。裝置2000可包括包含頭部2010和手柄2020的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄2020可容納機(jī)載計(jì)算機(jī)和/或可包括用于與計(jì)算裝置接合的結(jié)構(gòu)，如上文所述。
[0144]頭部2010包括節(jié)點(diǎn)2012，在所述節(jié)點(diǎn)2012處或附近可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。節(jié)點(diǎn)2012在本文中示出為一般成弓部的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有當(dāng)裝置2000被插入到說話者口腔中時(shí)用于與說話者上唇接觸的上弓部2012a和用于與說話者下唇接觸的下弓部2012b。在/r/音的情況下，可如圖22A所示提示唇的變圓。應(yīng)理解，節(jié)點(diǎn)2012可具有易于順利實(shí)踐此示例性實(shí)施方案的其它幾何形狀和部件。這類幾何形狀可易于確保在發(fā)出其它聲音的過程中恰當(dāng)?shù)拇轿恢谩?br> [0145]頭部2010進(jìn)一步包括卷曲體2014,當(dāng)發(fā)出正確發(fā)音時(shí)所述卷曲體展開,但當(dāng)發(fā)出錯(cuò)誤發(fā)音時(shí)所述卷曲體未展開。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)2012和/或卷曲體2014處或附近以指示/r/的順利發(fā)音。另外的傳感器可位于或沿著上弓部2012a和/或下弓部2012b放置以指示在發(fā)聲之前和期間恰當(dāng)?shù)拇蕉ㄎ弧?br> [0146]另一個(gè)示例性裝置2100可如圖23所示來提供以用于在通過訓(xùn)練和提高舌與唇定位來訓(xùn)練/ Σ/音的示例性方法中使用。裝置2100可包括包含頭部2110和手柄2120的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄2120可容納機(jī)載計(jì)算機(jī)和/或可包括用于與計(jì)算裝置接合的結(jié)構(gòu)，如上文所述。
[0147]頭部2110包括節(jié)點(diǎn)2112，在所述節(jié)點(diǎn)2112處或附近可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。節(jié)點(diǎn)2112在本文中示出為一般成弓部的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有當(dāng)裝置2100被插入到說話者口腔中時(shí)用于與說話者上唇接觸的上弓部2112a和用于與說話者下唇接觸的下弓部2112b。在/Σ/音的情況下，上唇和下唇彎曲成“魚臉狀(fish face)”激勵(lì)正確發(fā)音并且可因此如所示出的通過裝置2100來提示。應(yīng)理解，節(jié)點(diǎn)2112可具有易于順利實(shí)踐此示例性實(shí)施方案的其它幾何形狀和部件。這類幾何形狀可易于確保在發(fā)出其它聲音的過程中恰當(dāng)?shù)拇轿恢谩?br> [0148]頭部2110進(jìn)一步包括舌止動件2114，其提供了用于在發(fā)聲之前和期間引導(dǎo)說話者的舌的目標(biāo)。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)2112和/或舌止動件1014處或附近以指示/Σ/的順利發(fā)音。另外的傳感器可位于或沿著上弓部2112a和/或下弓部2112b放置以指示在發(fā)聲之前和期間恰當(dāng)?shù)拇蕉ㄎ弧?br> [0149]另一個(gè)示例性裝置2200可如圖24所示來提供以用于在通過訓(xùn)練和提高舌與唇定位來訓(xùn)練/I/音的示例性方法中使用。裝置2200可包括包含頭部2210和手柄2220的一體構(gòu)件或可拆卸地接合的構(gòu)件。手柄2220可容納機(jī)載計(jì)算機(jī)和/或可包括用于與計(jì)算裝置接合的結(jié)構(gòu)，如上文所述。
[0150]頭部2210包括節(jié)點(diǎn)2212，在所述節(jié)點(diǎn)2212處或附近可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)。節(jié)點(diǎn)2212在本文中示出為一般成弓部的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有當(dāng)裝置2200被插入到說話者口腔中時(shí)用于分別與說話者上唇和下唇接觸的上弓部2212a的下弓部2212b。在/I/音的情況下，上唇需要如裝置2200所提示向上抬起，如圖24a所示。應(yīng)理解,節(jié)點(diǎn)2212可具有易于順利實(shí)踐此示例性實(shí)施方案的其它幾何形狀和部件。這類幾何形狀可易于確保在發(fā)出其它聲音的過程中恰當(dāng)?shù)拇轿恢谩?br> [0151]頭部2210進(jìn)一步包括舌止動件2214，其提供了用于引導(dǎo)說話者的舌側(cè)部的目標(biāo)。傳感器可任選地放置在節(jié)點(diǎn)2212和/或舌止動件2214處或附近以指示/I/音的順利發(fā)音。另外的傳感器可位于或沿著上弓部2212a和/或下弓部2212b放置以指示在發(fā)聲之前和期間恰當(dāng)?shù)拇蕉ㄎ弧?br> [0152]應(yīng)理解，節(jié)點(diǎn)2012、2112和2212的特定實(shí)施方案可被適配來實(shí)現(xiàn)音素特定的構(gòu)音促進(jìn)(例如，提示其它舌和唇姿勢以訓(xùn)練和提高其它聲音，包括但不限于ΛΣ/音、/f/和M音以及/k/和/g/音)。這類節(jié)點(diǎn)可被適配來訓(xùn)練對應(yīng)于特定語聲的恰當(dāng)發(fā)出的舌位置、移動和形狀。另外，這類節(jié)點(diǎn)展示了靜態(tài)和動態(tài)舌移動，從而使得節(jié)點(diǎn)的布置能夠提供連續(xù)的觸覺和感官提示來幫助實(shí)現(xiàn)一種或多種更期望的舌移動。
[0153]用于準(zhǔn)確確定的口內(nèi)觸覺生物反饋傳感器輸入綜合和誤差綜合
[0154]作為一個(gè)簡單的例子，使用用于/I/音素的示例性裝置(如本文所示出和描述的示例性裝置600)，詞語“Girl”錯(cuò)誤地發(fā)音成“Girw”。當(dāng)詞語發(fā)音成“Girl”時(shí)說話者的舌將接觸至少一個(gè)傳感器605 (參見，例如圖5，針對所使用的裝置600)。當(dāng)詞語發(fā)音成“Girw”時(shí)說話者舌頭將不接觸傳感器605。傳感器接觸的二進(jìn)制輸出“Y/N”例如會被直接傳遞到用戶界面軟件。
[0155]通過在與軟件平臺上提供的那些相比較時(shí)將特定型式與口頭詞語進(jìn)行匹配可檢測到假陽性和陰性。例如，當(dāng)說出/n/音時(shí)，如果L音素裝置處于口中，則傳感器可將/n/檢測為/I/。對于類似“Lion”的詞語，可能存在兩種檢測:一種檢測為詞語開始時(shí)的/1/，而一種檢測為詞語末尾時(shí)的/η/。在說話者正確發(fā)音“Lion”的情況下，軟件應(yīng)用程序可實(shí)施來將說話者舌的兩個(gè)接觸解讀為正確發(fā)音，其中第一是/I/且第二個(gè)是/η/。
[0156]幫助確定ιΗ確和錯(cuò)誤聲音的音頻持續(xù)時(shí)間輸入
[0157]使用傳感器確定正確和錯(cuò)誤發(fā)音的另一種方法是引入擴(kuò)音器幫助誤差識別。擴(kuò)音器可以是來自平板計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)的機(jī)載擴(kuò)音器或非機(jī)載擴(kuò)音器。擴(kuò)音器和隨后的音頻輸入與傳感器是同步的以使得計(jì)算機(jī)可以使詞語的音頻輸入持續(xù)時(shí)間與來自傳感器的口內(nèi)觸覺生物反饋相匹配。實(shí)質(zhì)上，它可以確定檢測是否在詞語內(nèi)的恰當(dāng)時(shí)間出現(xiàn)。舉例來說，如果受試者將詞語發(fā)音成“Wion”而非“Lion”，他們未正確發(fā)音/1/，但可能的是傳感器將檢測到“Lion”末尾的/n/的發(fā)音。
[0158]假設(shè)詞語“l(fā)ion”充當(dāng)實(shí)踐練習(xí)中的下一個(gè)詞語。如果已知“Lion”花費(fèi)0.5與
1.2秒之間來發(fā)音，則軟件首先可驗(yàn)證正確詞語正在發(fā)出。接著，如果它是1.0秒的音頻樣本，則可確定所述音頻樣本的大約頭25%(在此情況下為0.25秒)是用來發(fā)出/I/音，接著25%用來發(fā)出/i/聲，接著25%用來發(fā)出/o/音，并且最后25%用來發(fā)出/n/音。如果來自口內(nèi)部的傳感器的唯一檢測出現(xiàn)0.750至1.000秒，則可推斷/n/音正確發(fā)出，但/I/音未正確發(fā)出，并且因此“l(fā)ion”的發(fā)音為“wion”并且由此是錯(cuò)誤的(參見下表1)。
[0159]表1錯(cuò)誤發(fā)音成“W10N”的“L10N”樣本
[0160]
【權(quán)利要求】
1.一種用于在發(fā)聲過程中提供表示說話者發(fā)音的反饋的口內(nèi)方法，所述方法包括: 將一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)定位在所述說話者的口腔中以用于恰當(dāng)定位說話者的舌從而通過對所述說話者的觸覺反饋訓(xùn)練至少一個(gè)目標(biāo)聲音，其中所述定位依賴于所述經(jīng)訓(xùn)練的目標(biāo)聲音；以及 提供至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置，所述裝置包括:頭部，其具有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)以向所述說話者提供指示所述說話者的舌頭位置的觸覺反饋以便所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音準(zhǔn)確發(fā)音；手柄，其用于將所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)固持并定位在所述說話者的口腔中；以及至少一個(gè)傳感器，其位于每個(gè)裝置的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近； 其中將裝置插入到所述說話者的口腔中自動對應(yīng)于用于發(fā)出所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌位置而放置所述至少一個(gè)傳感器； 其中當(dāng)所述說話者的舌頭接觸預(yù)期目標(biāo)時(shí)所述至少一個(gè)傳感器檢測所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度；并且 其中所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置是與在其上運(yùn)行至少一個(gè)發(fā)音評估應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置通信的網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)傳感器包括以下中的一種或多種:光學(xué)傳感器、力感測電阻器、橋式傳感器、電容傳感器、應(yīng)變計(jì)傳感器、傳感器陣列及其任何等效物和組合。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置包括用于將其定位在所述說話者口腔中的某 個(gè)位置的寄存部件，其中所述說話者的舌頭自由地航向所述口腔以接觸所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)從而發(fā)出所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置的所述手柄和頭部與彼此可拆卸地接合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括提供平臺，所述平臺包括: 與所述網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置通信的服務(wù)器，所述服務(wù)器被配置來執(zhí)行包括以下至少一項(xiàng)的動作: 通過所述網(wǎng)絡(luò)訪問用于訓(xùn)練和提高說話者的發(fā)音的口內(nèi)生物反饋系統(tǒng)和社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的至少一項(xiàng)； 建立并訪問可針對預(yù)期目標(biāo)聲音生成的傳感器輸出的配置文件的數(shù)據(jù)庫；以及上傳說話者配置文件數(shù)據(jù)和對應(yīng)于一種或多種一般診斷測試的數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)以用于在所述數(shù)據(jù)庫上存儲。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述平臺進(jìn)一步包括用于執(zhí)行以下至少一項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)界面: 通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信； 促進(jìn)所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置與所述計(jì)算裝置之間的通信； 生成所述說話者發(fā)音準(zhǔn)確度的一個(gè)或多個(gè)表示；和 配置來執(zhí)行以下至少一項(xiàng)的引擎: 將樣本聲音與所述配置文件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較；以及 確定所述發(fā)音準(zhǔn)確度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述引擎進(jìn)一步被配置來生成通知，所述通知向用戶通知更新的說話者配置文件數(shù)據(jù)和對應(yīng)于所述一般診斷測試的更新數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)口內(nèi)反饋軟件應(yīng)用程序分配作為配置用于移動應(yīng)用程序的軟件工具。
9.一種用于訓(xùn)練和提高說話者發(fā)音準(zhǔn)確度的口內(nèi)生物反饋系統(tǒng)，其包括: 至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置，所述裝置包括:頭部，其具有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)以向所述說話者提供指示所述說話者的舌頭的準(zhǔn)確位置的觸覺反饋以便至少一個(gè)目標(biāo)聲音準(zhǔn)確發(fā)音；和手柄，其用于將所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)固持并定位在所述說話者的口腔中；以及 至少一個(gè)傳感器，其位于對應(yīng)于用于發(fā)出所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌位置的每個(gè)目標(biāo)處或附近，其中所述至少一個(gè)傳感器設(shè)在每個(gè)裝置上的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)處或附近，以使得將裝置插入到所述說話者的口腔中自動將所述至少一個(gè)傳感器放置在預(yù)期目標(biāo)處或附近； 其中當(dāng)所述舌頭接觸所述預(yù)期目標(biāo)時(shí)所述至少一個(gè)傳感器檢測所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度；并且 其中所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置是與在其上運(yùn)行至少一個(gè)發(fā)音評估應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置通信的網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置通信的服務(wù)器，所述服務(wù)器被配置來執(zhí)行包括以下各項(xiàng)的動作: 通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)界面訪問所述系統(tǒng)；以及 從當(dāng)所述說話者的舌 頭接觸所述預(yù)期目標(biāo)時(shí)檢測到所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度的所述至少一個(gè)傳感器獲得信息。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)界面被配置來執(zhí)行以下至少一項(xiàng): 通過所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信； 促進(jìn)所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置與所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置之間的通信；以及 生成所述說話者發(fā)音準(zhǔn)確度的一個(gè)或多個(gè)表示。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器被配置來執(zhí)行包括以下至少一項(xiàng)的動作: 通過所述網(wǎng)絡(luò)訪問社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)； 建立并訪問可針對預(yù)期目標(biāo)聲音生成的傳感器輸出的配置文件的數(shù)據(jù)庫；以及 上傳說話者配置文件數(shù)據(jù)和對應(yīng)于一種或多種一般診斷測試的數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)以用于在所述數(shù)據(jù)庫上存儲。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括被配置來執(zhí)行以下至少一項(xiàng)的引擎: 將樣本聲音與所述配置文件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較； 確定所述發(fā)音準(zhǔn)確度；以及 生成通知，所述通知向用戶通知更新的說話者配置文件數(shù)據(jù)和對應(yīng)于一種或多種診斷和實(shí)踐練習(xí)的更新數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器包括以下中的一種或多種:光學(xué)傳感器、力感測電阻器、橋式傳感器、電容傳感器、應(yīng)變計(jì)傳感器、傳感器陣列及其任何等效物和組合。
15.一種用于在發(fā)聲過程中向人提供表示發(fā)聲過程中說話者的發(fā)音以訓(xùn)練和提高說話者發(fā)音準(zhǔn)確度的口內(nèi)反饋的工具箱，所述工具箱包括: 用于聲音訓(xùn)練裝置的一個(gè)或多個(gè)頭部，其中每個(gè)頭部具有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)以向所述說話者提供指示所述說話者的舌頭的準(zhǔn)確位置的觸覺反饋以便至少一個(gè)目標(biāo)聲音準(zhǔn)確發(fā)音；并且其中至少一個(gè)傳感器設(shè)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置處或附近，以使得將裝置插入到所述說話者的口腔中自動將所述至少一個(gè)傳感器放置在對應(yīng)于用于發(fā)出所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的恰當(dāng)舌位置的預(yù)期目標(biāo)處或附近；以及 用于所述聲音訓(xùn)練裝置的一個(gè)或多個(gè)手柄，其用于將所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)固持并定位在所述說話者的口腔中； 其中當(dāng)所述舌頭接觸所述預(yù)期目標(biāo)時(shí)所述至少一個(gè)傳感器檢測所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度； 其中所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置是與在其上運(yùn)行至少一個(gè)發(fā)音評估應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置通信的網(wǎng)絡(luò)連接的聲音訓(xùn)練裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的工具箱，其中所述頭部可與所述手柄選擇性地互換以在所述說話者舌頭接觸所述所述說話者口腔中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)以便恰當(dāng)定位說話者舌頭時(shí)檢測不同目標(biāo)聲音的發(fā)音準(zhǔn)確度，從而通過對所述說話者的觸覺反饋訓(xùn)練至少一個(gè)目標(biāo)聲音，其中所述定位依賴于所述經(jīng)訓(xùn)練的目標(biāo)聲音，并且其中所述目標(biāo)聲音選自M、/f/、/h/、/m/、/n/、/p/、/v/、/w/、/ Θ / /3/、/wh/、/a/、/e/、/i/、/o/、/u/、/?/、/?/、/?/、/δ/、/?/、/οο/、/δδ/、/ow/、/oy/、/a (r)/> /? (r)/、/i (r)/、/o (r)/ 或 /u(r)/。
17.如權(quán)利要求16所述的工具箱，其進(jìn)一步包括可加載到計(jì)算裝置上的一個(gè)或多個(gè)互動式軟件應(yīng)用程序。
18.如權(quán)利要求17所述的工具箱，其進(jìn)一步包括用于使用所述軟件應(yīng)用程序的指令，所述指令包括用于訪問向所述說話者提`供用于通過社交網(wǎng)絡(luò)與其他人協(xié)作的界面的平臺的指令。
19.如權(quán)利要求17所述的工具箱，其進(jìn)一步包括在其上預(yù)先加載所述軟件應(yīng)用程序的移動裝置。
20.如權(quán)利要求15所述的工具箱，其進(jìn)一步包括用于將所述至少一個(gè)聲音訓(xùn)練裝置定位在所述說話者口腔中的某個(gè)位置的寄存部件，其中所述說話者的舌頭自由地航向所述口腔以接觸所述一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)從而發(fā)出所述至少一個(gè)目標(biāo)聲音。
21.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)或權(quán)利要求15所述的工具箱用于評定有關(guān)受試者的頜、舌、唇、頰、齒或口的參數(shù)從而提供反饋以便對至少一個(gè)目標(biāo)聲音進(jìn)行更準(zhǔn)確地發(fā)音的用途。
22.如權(quán)利要求21所述的用途，其中所述參數(shù)包括受試者的頜、舌、唇、頰、齒或口的位置、力、加速度、速度、位移或大小。
【文檔編號】A61B5/103GK103828252SQ201280043630
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月9日
【發(fā)明者】A·薩拉米尼, A·E·佩內(nèi)克, D·A·佩內(nèi)克, G·T·羅杰斯 申請人:接合技術(shù)公司