一種基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，涉及一種基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng) 合訓(xùn)練器。
【背景技術(shù)】
[0002] 智力落后、腦癱、自閉癥、學(xué)習(xí)困難和情緒行為障礙的產(chǎn)生都是由于大腦先天受損 或后天環(huán)境的不利因素所造成的器質(zhì)性病變或者功能性障礙，其結(jié)果都表現(xiàn)為不同程度的 腦發(fā)育遲滯。腦電波是大腦在活動時，腦皮質(zhì)細(xì)胞群之間形成電位差，從而在大腦皮質(zhì)的細(xì) 胞外產(chǎn)生電流。它記錄大腦活動時的電波變化，是腦神經(jīng)細(xì)胞的電生理活動在大腦皮層或 頭皮表面的總體反映。該參數(shù)作為一種比較敏感的客觀指標(biāo)，其范圍的不同代表了人腦活 動的不同狀態(tài)。不僅可以用于腦科學(xué)的基礎(chǔ)理論研宄，更重要的意義在于它的臨床實踐的 應(yīng)用。許多科學(xué)實驗已證實，外界的刺激可以誘導(dǎo)腦電波狀態(tài)的改變?；诖朔N方式，研發(fā) 了許多基于腦電波誘導(dǎo)技術(shù)的產(chǎn)品。
[0003] 腦電波誘導(dǎo)技術(shù)的原理是物理學(xué)中的"頻率跟隨反應(yīng)"，它通過物理干預(yù)打破原有 的腦電波，誘導(dǎo)出期望腦電波，使患者進(jìn)入期望的意識狀態(tài)，表現(xiàn)出與外界環(huán)境相適應(yīng)的情 緒和行為。不同的腦波頻率對應(yīng)了人不同的精神狀態(tài)。腦電波在超低頻范圍，共分四種：腦 電波在0. 5?3Hz時為δ波，可促進(jìn)人的睡眠功能；腦電波在3?7Hz時為Θ波，人們多 處于深思狀態(tài)，可激發(fā)人的創(chuàng)造力和想象力；腦電波在7?13Hz時為α波，可使人產(chǎn)生松 弛、精神壓力緩解；腦電波在13?35Hz為β波，在此狀態(tài)下，人腦清醒，思路敏捷。在此理 論基礎(chǔ)上，本發(fā)明所述的腦電波誘導(dǎo)控制單元控制腦電波誘導(dǎo)燈的閃爍頻率符合輕深度Θ 波模式、中深度Θ波模式、輕中度δ波模式、中深度δ波模式、輕中度α波模式、中深度 α波模式、α / Θ波模式的要求。
[0004] 除此之外，基于"色彩心理學(xué)"的原理，腦電波誘導(dǎo)燈融入了"顏色"的元素。大量 研宄表明，色彩能夠影響人的心理?，F(xiàn)代心身科學(xué)研宄認(rèn)為，不同的顏色是具有不同頻率的 光波，具有不同的能量，能對人體相應(yīng)組織器官及心理狀態(tài)產(chǎn)生獨特的影響。一些醫(yī)學(xué)實踐 也證明，色彩確實可以治病。1982年，美國加州一項研宄顯示，暴露在藍(lán)色燈光下可以大大 減輕罹患風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎女性的痛苦；閃爍的紅色燈光可以讓劇烈的偏頭痛得到緩解。色彩 療法的實踐還證明，藍(lán)色有助睡眠；紫色可以驅(qū)除煩惱；白色使人平靜；黃色有助于訓(xùn)練便 秘，提高自信心；橙色對訓(xùn)練抑郁癥和哮喘有效果；紫色有助于減輕上癮癥和偏頭痛；青色 有助于訓(xùn)練關(guān)節(jié)疾病和靜脈曲張。因此，腦電波誘導(dǎo)燈可通過頻率變換結(jié)合色彩變換的刺 激方式誘導(dǎo)出期望的腦電波狀態(tài)。
[0005] 目前，利用腦電波誘導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行臨床訓(xùn)練已證明有顯著效果，許多腦電波誘導(dǎo)器 也被生產(chǎn)出，但這些產(chǎn)品應(yīng)用范圍狹窄，通常只能進(jìn)行單一的感官刺激。基于此缺陷，本發(fā) 明在視覺刺激的基礎(chǔ)上，加入了聽覺刺激的元素。腦電波誘導(dǎo)燈在不同模式下閃爍時，匹配 對應(yīng)的音頻素材，達(dá)到聽覺與視覺的統(tǒng)合訓(xùn)練。
[0006] 然而，腦電波的頻率僅僅限于一段狹小的區(qū)域，為了對特殊兒童進(jìn)行較為完整全 面的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練，本發(fā)明引入了補充模塊節(jié)奏頻率燈，與腦電波誘導(dǎo)模塊進(jìn)行補償與輔 助訓(xùn)練。節(jié)奏頻率燈模塊的研發(fā)主要運用了音頻可視化技術(shù)。所謂的音頻可視化技術(shù)即是 將聽覺信息轉(zhuǎn)化成可視化的視覺信息，以音頻信號為輸入，音頻信號包含了較為廣泛的頻 段。以該輸入信號誘發(fā)對應(yīng)頻率的視覺信號，該視覺信號的表現(xiàn)形式為不同顏色和強度的 燈光閃動，以此來配合輸入音樂材料節(jié)奏強度的變化，通過該種方式，可協(xié)調(diào)聽覺和視覺的 和諧統(tǒng)一，提升用戶多感覺通道信息的統(tǒng)合處理能力，進(jìn)行多感官視聽統(tǒng)合訓(xùn)練和律動訓(xùn) 練，從而實現(xiàn)如聽覺障礙、注意力缺陷與多動障礙的教育康復(fù)。本發(fā)明作為一套融合多種感 官通道的訓(xùn)練產(chǎn)品，補充了單一的感官刺激造成的缺陷，為特殊兒童的康復(fù)帶來了福音。
[0007] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明針對現(xiàn)有產(chǎn)品的缺陷，利用更為先進(jìn)的理 念，提出了一種基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練器。針對智力落后、腦 癱、自閉癥、學(xué)習(xí)困難、情緒行為障礙、聽力障礙和多動癥等特殊兒童，利用視覺刺激誘發(fā)期 望的腦電波并結(jié)合視覺與聽覺的多感官刺激實現(xiàn)視聽感官的協(xié)調(diào)統(tǒng)一和多通道信息的處 理，從而達(dá)到喚醒、催進(jìn)、激勵、撫慰、宣泄等作用，進(jìn)而促進(jìn)康復(fù)訓(xùn)練的完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提出了一種基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練器，包括： 音頻控制單元，其用于存儲音頻信號、腦電波誘導(dǎo)音樂資源和節(jié)奏頻率訓(xùn)練資源，其還內(nèi)部 配置有腦電波誘導(dǎo)控制模式，根據(jù)所述腦電波誘導(dǎo)控制模式輸出所述音頻信號、腦電波誘 導(dǎo)音樂資源和節(jié)奏頻率訓(xùn)練資源；腦電波誘導(dǎo)控制單元，其配置有腦電波誘導(dǎo)控制模式，所 述腦電波控制模式內(nèi)預(yù)設(shè)有腦電波誘導(dǎo)控制命令；律動聲燈控制單元，其與所述音頻控制 單元連接，用于接收所述音頻信號和生成燈光控制命令；第一腦電波誘導(dǎo)燈、第二腦電波誘 導(dǎo)燈，其分別與所述腦電波誘導(dǎo)控制單元連接，接收所述腦電波誘導(dǎo)控制命令并根據(jù)所述 腦電波誘導(dǎo)控制命令進(jìn)行不同顏色的燈光閃爍；及第一節(jié)奏頻率燈、第二節(jié)奏頻率燈，其與 所述律動聲燈控制單元連接，接收所述燈光控制命令并根據(jù)所述燈光控制命令進(jìn)行不同頻 率的燈光閃爍。
[0009] 本發(fā)明提出的所述基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練器中，所述 腦電波誘導(dǎo)控制單元包括：輸入模塊、控制芯片、紅燈控制模塊、綠燈控制模塊、藍(lán)燈控制模 塊、第一輸出接口和第二輸出接口；所述輸入模塊與所述控制芯片通信，用于向所述控制芯 片發(fā)送已輸入的指令；所述控制芯片分別與所述紅燈控制模塊、所述綠燈控制模塊和所述 藍(lán)燈控制模塊通信，用于解析指令和分別控制所述述紅燈控制模塊、所述綠燈控制模塊和 所述藍(lán)燈控制模塊導(dǎo)通或者關(guān)閉；所述述紅燈控制模塊、所述綠燈控制模塊和所述藍(lán)燈控 制模塊分別與所述第一輸出接口和所述第二輸出接口連接，分別生成所述腦電波誘導(dǎo)控制 命令發(fā)送至所述第一輸出接口和所述第二輸出接口；所述第一輸出接口與所述第一電腦誘 導(dǎo)燈連接，所述第二輸出接口與所述第二腦電波誘導(dǎo)燈連接。
[0010] 本發(fā)明提出的所述基于腦電波誘導(dǎo)和音頻可視化技術(shù)的視聽統(tǒng)合訓(xùn)練器中，所述 律動聲燈控制單元包括：音頻輸入接口、低頻選頻電路、中低頻選頻電路、中頻選頻電路、 中高頻選頻電路、高頻選頻電路、全頻電平指示燈、第一電平指示燈、第二電平指示燈、第三 電平指示燈、第四電平指示燈、第五電平指示燈、紅色指示燈組、橙色指示燈組、黃色指示燈 組、綠色指示燈組、藍(lán)色指示燈組、白色指示燈組、第一輸出端口和第二輸出端口；所述音 頻輸入端接口的輸出端與所述低頻選頻電路的輸入端連接，所述低頻選頻電路的輸出端與 所述第一電平指示燈的輸入端連接，所述第一電平指示燈的輸出端與所述藍(lán)色指示燈組的 輸入端連接，所述藍(lán)色指示燈組的輸出端分別與所述第一輸出端口和所述第二輸出端口連 接；所述音頻輸入端接口的輸出端與所述中低頻選頻電路的輸入端連接，所述中低頻選頻 電路的輸出端與所述第二電平指示燈的輸入端連接，所述第二電平指示燈的輸出端與所述 綠色指示燈組的輸入端連接，所述綠色指示燈組的輸出端分別與所述第一輸出端口和所述 第二輸出端口連接；所述音頻輸入端接口的輸出端與所述中頻選頻電路的輸入端連接，所 述中頻選頻電路的輸出端與所述第三電平指示燈的輸入端連接，所述第三電平指示燈的輸 出端與所述黃色指示燈組的輸入端連接，所述黃色指示燈組的輸出端分別與所述第一輸出 端口和所述第二輸出端口連接；所述音頻輸入端接口的輸出端與所述中高頻選頻電路的輸 入端連接，所述中高頻選頻電路的輸出端與所述第四電平指示燈的輸入端連接，所述第四 電平指示燈的輸出端與所述橙色指示燈組的輸入端連接，所述橙色指示燈組的輸出端分別 與所述第一輸出端口和所述第二輸出端口連接；所述音頻輸入端接口的輸出端與所述高 頻選頻電路的輸入端連接，所述高頻選頻電路的輸出端與所述第五電平指示燈的輸入端連 接，所述第五電平指示燈的輸出端與所述紅色指示燈組的輸入端連接，所述紅色指示燈組 的輸出端分別與所述第一輸出端口和所述第二輸出端口連接。
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