[發明專利]一種用于方位識別的皮膚聽聲手表及方位識別方法

在審

• 申請號: 202110571833.3
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113189858A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 齊勇;陳紅燕
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G04G21/06
• 分類號: G04G21/06;A61F11/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種用于方位識別的皮膚聽聲手表及方位識別方法，包括表盤和表帶，沿表盤周向設置有多個聲音采集模塊，聲音采集模塊依次連接有數字過濾器、模數轉換器、單片機、行列驅動模塊，單片機還分別連接有振動馬達、陀螺儀，振動馬達的數量與方位相對應；數字過濾器、模數轉換器、單片機、行列驅動模塊、振動馬達、陀螺儀位于表盤內部；行列驅動模塊連接有電流觸針，電流觸針自由端伸出振動馬達表面。通過觸針進行預先提醒，再通過馬達進行方位提醒，能使患者準確接收聲源方位；不會引起任何副作用，適用于聾啞人長期使用，并且體積小，方便攜帶。

技術領域

本發明屬于皮膚聽聲裝置技術領域，涉及一種用于方位識別的皮膚聽聲手表，還涉及上述皮膚聽聲手表的方位識別方法。

背景技術

世界衛生組織披露全球大約有4.66億人患有殘疾性聽力損失，據估計，到2050年將有9億多人出現殘疾性聽力損失。而我國是世界上聽力殘疾人數最多的國家，聽力殘疾人約2780萬人，占全國殘疾人的30％以上。生活中，大多數聽力障礙者采用藥物治療、手術植入人工耳蝸、佩戴助聽器等方法來獲得一定的康復效果，但是這些方法對于重度或者資金不充裕的人們來說有一定的限制。現在，皮膚聽聲是一種解決耳聾患者聽覺問題的新技術，通過刺激人的皮膚，將聲音信號傳入大腦皮層，讓聽障者感知聲音。現有的皮膚聽聲裝置無法辨別聲源方位。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于方位識別的皮膚聽聲手表，解決了現有技術中存在的皮膚聽聲裝置無法辨別聲源方位的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種用于方位識別的皮膚聽聲手表，包括表盤和表帶，沿表盤周向設置有多個聲音采集模塊，聲音采集模塊依次連接有數字過濾器、模數轉換器、單片機、行列驅動模塊，單片機還分別連接有振動馬達、陀螺儀，振動馬達的數量與方位相對應；數字過濾器、模數轉換器、單片機、行列驅動模塊、振動馬達、陀螺儀位于表盤內部；行列驅動模塊連接有電流觸針，電流觸針自由端伸出振動馬達表面。

本發明的特點還在于：

還包括有固定軸，固定軸分別通過彈性連接件與振動馬達連接。

行列驅動模塊包括行驅動模塊和列驅動模塊，行驅動模塊包括芯片，芯片連接有PNP三極管，PNP三極管的地址接入線A、B、C、D連接單片機的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3接口；列驅動模塊包括第一列驅動模塊、第二列驅動模塊，第一列驅動模塊的11號引腳與單片機的P3.1接口連接，第一列驅動模塊的14號引腳與單片機的P3.0接口連接，第一列驅動模塊的9號引腳與第二列驅動模塊的14號引腳連接，第二列驅動模塊9號腳懸空，第一列驅動模塊、第二列驅動模塊的13號引腳均接地，第一列驅動模塊、第二列驅動模塊的10號引腳與單片機的P1.5接口連接。

聲音采集模塊包括四個，四個聲音采集模塊分別位于表盤的四個方向。

本發明的另一目的是提供一種基于方位識別的皮膚聽聲手表的方位識別方法。

本發明所采用的另一技術方案是，一種基于方位識別的皮膚聽聲手表的方位識別方法，采用上述的用于方位識別的皮膚聽聲手表，包括以下步驟：

步驟1、聲音采集模塊采集不同方向的聲音信號，聲音信號以電流信號的形式經過數字過濾器濾除高頻聲波，然后模數轉換器將電流信號轉化為數字信號進入單片機中儲存；

步驟2、單片機將信號傳遞至行列驅動模塊，行列驅動模塊對應驅動電流觸針，使其產生電流刺激皮膚；

步驟3、單片機將信號傳遞至陀螺儀，陀螺儀確定手表姿態，并根據每個方位傳輸的電信號的強弱不同，指向聲源的初步方位，并將方位信號反饋至單片機，控制對應方位的振動馬達振動。

還包括，步驟4、單片機根據手表姿態及聲音采集模塊采集的聲音信號進行主聲源進行重構，獲得每個方位主聲源的電流斜率；然后增加電流斜率較大方位的振動馬達振動頻率。

本發明的有益效果是：