聲時的氣流值；數(shù)字電子聲強計9用于記錄實驗過程中人或者離體喉產(chǎn)生聲信號的聲強值；駐極體電容傳聲器8和聲卡3用于采集喉由于聲帶振動產(chǎn)生的聲信號，通過聲電轉(zhuǎn)換存儲于電腦內(nèi)；攝影儀6用于采集喉發(fā)聲時聲帶受迫振動的高速振動動態(tài)圖像；計算機I用于同步觀測并記錄實驗過程中所采集到的各個測量數(shù)據(jù)的變化情況。
[0027]為了最大程度地減少室內(nèi)駐波簡并效應(yīng)，根據(jù)建筑聲學(xué)中要求避免簡正駐波兼并的原理，所述靜音室本體的面積可為8?15m2，靜音室本體外部長、寬、高可分別為3.6m、
2.9m,2.8m ;所述隔聲門Al可采用隔聲量為45dB(A)隔聲吸聲組合材料；靜音室本體側(cè)邊墻體結(jié)構(gòu)厚度可為20cm，可使得250Hz以上的吸聲系數(shù)為1，最大程度降低室內(nèi)混響時間。
[0028]所述人工肺11可采用圓柱形裝置，圓柱形半徑為8cm，高為16cm，可采用銷合金板制作。
[0029]所述采集喉由于聲帶振動產(chǎn)生的聲信號的頻率可為44100Hz。
[0030]采集喉發(fā)聲時聲帶受迫振動的高速振動動態(tài)圖像的分辨率可為4000幀/S。
[0031]所述用于同步觀測并記錄實驗過程中所采集到的各個測量數(shù)據(jù)，包括聲壓值，聲強值，聲信號，高速攝影動態(tài)圖像等。
[0032]在圖1和2中，標(biāo)記AO為原墻體。
[0033]本發(fā)明喉振動發(fā)聲測評裝置使用方法包括以下步驟:
[0034]1、靜音室設(shè)計部分。
[0035]I)靜音室的整體空間長、寬、高分別設(shè)計為3.6m, 2.9m，2.8m。入口設(shè)有具有高隔聲性能的隔聲門，其采用的是隔聲量45dB (A)特制隔聲吸聲組合材料。如圖1所示，室內(nèi)底部從下至上分為四層，第一層為吸聲層，鋪設(shè)無機玻璃吸聲棉；第二層均勻分布減振彈簧；第三層為隔聲層，鋪設(shè)復(fù)合陶瓷防火阻尼隔聲板；第四層為減振層，分別鋪設(shè)橡膠減振墊、承重鋼板和減振吸聲毯。如圖2所示，墻體四周和頂部設(shè)計從外到內(nèi)共四層，第一層為原磚砌墻體；第二層為減振緩沖層，鋪設(shè)超細離心玻璃棉；第三層為隔聲層，鋪設(shè)復(fù)合陶瓷防火阻尼隔聲板；第四層為寬頻帶吸聲層，鋪設(shè)平面霍氏穿孔吸聲板，內(nèi)充無機玻璃吸聲棉波峰吸聲棉，外鋪波峰吸聲棉。
[0036]2)如圖2所示，靜音室本體外部兩側(cè)分別裝有消音通風(fēng)箱。進氣口與排氣口分別與排氣扇相連且內(nèi)填空腔環(huán)保吸聲棉。靜音室本體外部同時設(shè)有安全警報裝置。
[0037]2、室內(nèi)測評裝置操作部分。
[0038]I)如圖1所示，高速攝影儀置于距實驗樣本位置垂直上方30cm處，拍攝分辨率設(shè)為4000幀/s，圖片空間分辨率設(shè)為512X256個像素點。傳聲器與聲壓計分別置于實驗樣本左右45°斜角上方15cm處。冷光源距樣本25cm左右。
[0039]2)選取觀測對象。常用的對象一般選取人或者離體喉。若選取人為觀測對象，則直接執(zhí)行步驟(3);若選取離體喉為觀測對象，將離體喉解剖完后，再把樣本組織固定在離體喉微調(diào)固定平臺上，執(zhí)行步驟(3)。
[0040]3)啟動圖1中所有測量儀器，并用電腦打開所有測量儀器相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集軟件。若選取人為觀測對象，則直接讓實驗者進行正常發(fā)音，進行各種數(shù)據(jù)采集；若選取離體喉為觀測對象，則需開啟空壓機將氣源調(diào)控至所需壓力值范圍，氣體依次經(jīng)過氣流計、氣壓計、最后經(jīng)過人工肺驅(qū)動離體喉振動發(fā)音。
[0041]4)利用各個數(shù)控采集設(shè)備采集參考數(shù)據(jù)。各個測量儀器全程實時記錄各參考數(shù)據(jù)。①傳聲器記錄下喉振動產(chǎn)生的聲信號；②氣流計和氣壓計分別記錄下氣流值與氣壓值；③聲強計記錄下喉振動產(chǎn)生聲信號的聲強值；④高速攝影儀記錄下離體聲帶表面高速振動的影像。
[0042]5)利用計算機全程記錄測評中各個參數(shù)的變化值。操作過程中可通過電腦上各個數(shù)據(jù)采集軟件實時觀測各個測量數(shù)據(jù)的變化，并可及時發(fā)現(xiàn)是否存在異常情況。
[0043]本發(fā)明為臨床醫(yī)學(xué)嗓音病理探宄、發(fā)聲機理、語音信號處理等研宄方向提供一種重要測量平臺。本發(fā)明是以抗干擾的靜音室為前提，可有效地抵抗外界噪聲、振動及室內(nèi)混響的干擾，實現(xiàn)基本無干擾的高質(zhì)量聲音采集。其次，該裝置能夠同時采集多種聲帶評估數(shù)據(jù)如聲信號、聲壓值、氣流值、聲強值、高速攝影動態(tài)圖，從多方位角度觀測聲信號和聲帶振動模式；同時該裝置不僅可以進行人體嗓音測量，還擁有離體喉操作平臺，能通過精確地改變離體喉的各種參數(shù)，來模擬各種臨床嗓音疾病。最后，各個測量數(shù)據(jù)采集均采用全智能化操作，能夠有效地削減人為誤差。該類測評裝置在國內(nèi)鮮見，因此，本發(fā)明可有效解決現(xiàn)有語音與臨床嗓音評估的局限性，大大提高了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于設(shè)有靜音室和室內(nèi)測評裝置； 所述靜音室設(shè)有靜音室本體、消音通風(fēng)裝置和安全警報裝置；靜音室本體入口設(shè)有隔聲門，靜音室本體內(nèi)底部設(shè)有減振彈簧，并鋪有減振隔音板和地板隔音墊，靜音室本體內(nèi)四周側(cè)壁和頂部為平面霍氏穿孔吸聲結(jié)構(gòu)，四周側(cè)壁外表面貼有波峰吸音棉，頂部布置為吸聲尖劈，吸聲尖劈內(nèi)填空腔吸音棉；消音通風(fēng)裝置設(shè)有消音通風(fēng)箱，消音通風(fēng)箱設(shè)在靜音室本體兩側(cè)面，消音通風(fēng)箱的通風(fēng)入口與出口分別內(nèi)填空腔吸音棉；安全警報裝置設(shè)有安全警報器，安全警報器設(shè)在靜音室本體外部，安全警報器的開關(guān)設(shè)在靜音室本體內(nèi)； 所述室內(nèi)測評裝置設(shè)有喉實驗操作單元和數(shù)據(jù)采集單元； 所述喉實驗操作單元設(shè)有離體喉實驗平臺和儀器固定平臺，離體喉實驗平臺設(shè)有人工肺、空壓機和離體喉微調(diào)固定平臺，人工肺用于模擬人肺驅(qū)動；空壓機用于產(chǎn)生氣源；離體喉微調(diào)固定平臺用于固定和微調(diào)離體喉組織；所述儀器固定平臺設(shè)有冷光源、二維步進電機、步進電機控制器、光學(xué)平臺支架；冷光源用于防止高溫?zé)艄鈱順颖窘M織造成損傷的前提下，增加實驗時的喉樣本的可見度，以便高速攝影儀能夠更加清晰地拍攝喉振動的動態(tài)圖像；二維步進電機和步進電機控制器用于固定高速攝影儀，使得高速攝影儀可在二維平面上自由移動；光學(xué)平臺支架用于固定數(shù)據(jù)采集單元； 所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有數(shù)字電子壓力計、數(shù)字電子氣流計、數(shù)字電子聲強計、駐極體電容傳聲器、聲卡、攝影儀、計算機；數(shù)字電子壓力計用于記錄實驗過程中人或者離體喉發(fā)聲時的聲門下壓值；數(shù)字電子氣流計用于記錄實驗過程中人或者離體喉發(fā)聲時的氣流值；數(shù)字電子聲強計用于記錄實驗過程中人或者離體喉產(chǎn)生聲信號的聲強值；駐極體電容傳聲器和聲卡用于采集喉由于聲帶振動產(chǎn)生的聲信號，通過聲電轉(zhuǎn)換存儲于電腦內(nèi)；攝影儀用于采集喉發(fā)聲時聲帶受迫振動的高速振動動態(tài)圖像；計算機用于同步觀測并記錄實驗過程中所采集到的各個測量數(shù)據(jù)的變化情況。
2.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述靜音室本體的面積為8?15m2。
3.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述靜音室本體外部長、寬、高分別為3.6m,2.9m,2.8m。
4.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述隔聲門采用隔聲量為45dB隔聲吸聲組合材料。
5.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述靜音室本體側(cè)邊墻體結(jié)構(gòu)厚度為20cm。
6.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述人工肺采用圓柱形裝置，圓柱形半徑為8cm，高為16cm。
7.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述采集喉由于聲帶振動產(chǎn)生的聲信號的頻率為44100Hz。
8.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述采集喉發(fā)聲時聲帶受迫振動的高速振動動態(tài)圖像的分辨率為4000幀/S。
9.如權(quán)利要求1所述一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，其特征在于所述用于同步觀測并記錄實驗過程中所采集到的測量數(shù)據(jù)，包括聲壓值，聲強值，聲信號，高速攝影動態(tài)圖像。
【專利摘要】一種抗干擾的喉振動發(fā)聲測評裝置，涉及嗓音測評裝置。設(shè)有靜音室和室內(nèi)測評裝置；靜音室設(shè)有靜音室本體、消音通風(fēng)裝置和安全警報裝置；靜音室本體入口設(shè)有隔聲門，消音通風(fēng)裝置設(shè)有消音通風(fēng)箱，安全警報裝置設(shè)有安全警報器，室內(nèi)測評裝置設(shè)有喉實驗操作單元和數(shù)據(jù)采集單元；喉實驗操作單元設(shè)有離體喉實驗平臺和儀器固定平臺，離體喉實驗平臺設(shè)有人工肺、空壓機和離體喉微調(diào)固定平臺，儀器固定平臺設(shè)有冷光源、二維步進電機、步進電機控制器、光學(xué)平臺支架；數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有數(shù)字電子壓力計、數(shù)字電子氣流計、數(shù)字電子聲強計、駐極體電容傳聲器、聲卡、攝影儀、計算機?？捎行Ы鉀Q臨床醫(yī)學(xué)嗓音評估的局限性，提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和可靠性。
【IPC分類】A61B5-00, G01H17-00
【公開號】CN104523236
【申請?zhí)枴緾N201510006619
【發(fā)明人】張宇, 莊佩耘, 李琳, 俞曉牮
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月7日