基于声控游戏儿童言语障碍康复系统设计

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1、基于声控游戏儿童言语障碍康复系统设计　　[摘要]根据言语障碍儿童学习能力的发展，提出基于声控游戏的儿童言语障碍康复系统。该系统基于VisualC++语言开发，内容专门针对儿童言语障碍患者设计，将日常康复训练所使用的声学参数与游戏中的动画主角建立联系，使患儿在游戏中逐步锻炼言语能力，恢复正常功能。[关键词]声控游戏；儿童言语康复；游戏治疗；语音信号处理[中图分类号]G40-057[文献标识码]A[论文编号]1009-8097（2013）05-0103-05[DOI]10.3969/j.issn.1009-

2、8097.2013.05.021一、引言12特殊教育是我国教育体系中不可或缺的重要组成部分，提高特殊人群的生活质量，解决他们的社会需求，尤其是特殊儿童的教育、康复和保健问题，使其身心得到全面发展，是维持我国社会和谐稳定健康发展的重要基础。在我国，各类言语障碍患者数量高达几千万，致病原因包括生理病变、功能损失、情绪紧张等多方面，尤其对于儿童患者，言语障碍会影响其语言表达和日常交流，影响身心的健康发展，甚至可能成为影响社会安定的隐患。目前，言语障碍的康复治疗依次包括评估和训练两大部分，“评估”旨在用声学参数

3、和生理指标评价患者的言语功能是否存在障碍，根据这些参数和指标代表的临床含义来诊断言语障碍的具体类型；“训练”则是根据评估结果对患者的言语障碍类型开展针对性的康复工作。在我国，言语障碍的评估方法已经形成较为成熟的体系，但是相关康复训练的手段仍比较单一，由医生或言语康复师对患者进行面对面的康复训练，辅助训练工具种类较少，例如，播放正常语音让患者练习跟读或利用印有文字和图像内容的卡片对患者进行诱导训练等。这些手段对于具备一定学习能力和知识积累的成人患者来说较为合适，而儿童患者的智力尚未发育成熟，学习能力有限，

4、个别患者还可能伴有脑瘫、自闭症等更为复杂的病症，上述训练方式在吸引儿童注意力、激励他们的学习热情上很难发挥作用，因此，如何为儿童言语障碍患者设计更适合他们的康复训练系统，已成为特殊教育和康复科学领域的热门问题。12游戏对儿童发展的重要作用已被多数教育工作者认同，作为儿童生命早期的主导活动，游戏是儿童学习和融入社会的途径，对儿童身体发育和心智发展具有重要意义。将游戏与康复治疗结合的应用已经取得了很大的进展，这是由于将游戏融入治疗并非某一学科或者学派的特有方法，而是任何一种治疗都可以采用的工具，作为治疗和训

5、练的一种中介。儿童言语障碍的康复训练能否借助游戏形式将复杂的监控指标动画化，让儿童在接受治疗的过程中逐步对语音及其特性，诸如响度、音调和起音等建立感性认识，这一问题的答案是肯定的。游戏训练的主体是儿童自己，由于身心发展的需要，他们迫切想要找到一种自主控制的感觉，如果游戏内容的设计具有互动性，使儿童在无论是否有能力完成游戏训练内容的情况下，都能够得到游戏中虚拟伙伴的表扬或鼓励，心理上获得的成就感或安慰可以刺激他们继续完成后续内容的学习热情，有助于提高康复训练效率。综上所述，提出一种基于声控游戏的儿童言语障

6、碍康复训练系统，运用VisualC++程序语言，主要面向儿童言语障碍患者，使他们在色彩鲜艳、画面生动的动画环境中循序渐进地提高言语能力，一定程度上克服心理障碍，同时为特殊教育同行设计游戏训练系统提供借鉴。二、游戏设计本训练系统专门针对儿童由于言语障碍而导致的言语功能低下或缺失而设计，目的是能够使他们重新掌握控制言语发声的能力，如对语音响度、起音、最长声时、音调和构音等的控制能力。本系统基于较为成熟的语音信号处理技术，直接对语音进行声学分析，提取用于监控康复过程的声学参数，严格遵循儿童言语功能发育的过程编

7、排康复训练内容，将复杂的语音信号处理过程用生动活泼的游戏替代，将言语运动过程与连贯的动画建立对应关系，使儿童能够对言语过程和语音特性产生感性认识，增强学习兴趣。12按照儿童言语功能的发展规律，本系统的训练游戏内容依次设计为五级：第一级为认识声音，第二级为起音和最长声时，第三级为语音的响度和音调，第四级为单元音及多元音构音，第五级为清浊音。下面按照上述顺序阐述系统设计过程。1.认识声音“认识声音”模块主要面向年龄较小的幼儿或者对语音缺乏知觉的言语障碍重度患者设计。该游戏模块的设计理念是让儿童通过视觉变化来

8、感受语音的存在，对语音建立感性认识，同时，也要考虑到儿童注意力集中范围受限的因素，因此，游戏画面呈现的是以一个体积较大的动画角色为主，若干体积较小的辅助动画角色作为配合。当患者通过麦克风发出任意语音的时候，主要动画角色和辅助动画角色都会在各自原始的位置发生动作，如图1所示的“快乐熊”游戏，患者发音时，画面上的主要动画角色——大熊会在原地打击手中的乐器，而旁边的小老鼠则会拍手。患儿会在训练过程中将注意力集中在这些色彩鲜艳、形象可爱的卡通游戏角