应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取方法，通过对选用的音乐信号进行频谱分析，获取信号的频率参数，并将其映射到电子针灸治疗所需的低频范围，结合音乐信号时域幅度参数，产生所需的音乐调制信号，将得到的音乐调制信号经数模转换后加载低频脉冲产生模块上，调制产生频率及幅度随音乐变化的音乐调制脉冲。将所述音乐调制脉冲应用于电子针灸仪，作为针灸刺激信号，可以有效的克服刺激适应效果，提高针灸治疗效果。并且根据不同的治疗需求可以选择不同的音乐配方，获得不同的音乐调制脉冲，可以极大的提高电子针灸仪的治疗效果。
【专利说明】
应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取装置及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及应用于医疗电子技术领域中一种应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取方法，以及应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲的获取装置。
技术背景
[0002]随着我国人口老龄化进程加快，各种慢性疾病的发病概率在中老年人群中与日倶增，并逐渐在青年人群中衍生，越来越多的人处于亚健康状态。随着科技发展，医疗电子仪器推动传统医学电子化成为一种趋势。电子针灸仪就是其中的典型代表，它能够实现传统针灸的功能，促进血液循环、调节新陈代谢、缓解神经和肌肉的紧张，对失眠、头痛、颈肩痛、神经类疾病有较好的疗效。但是，传统的电子针灸仪结构简单，仅采用固定频率的重复性周期性的脉冲作为刺激信号，由于机体对规律性刺激具有一定的适应性，机体受到的刺激效果逐渐降低，治疗效果也随之减弱。常规可变频的电子针灸仪由多种频率组合实现变频功能，仍然具有单调重复的特点，并没有很好的解决刺激适应的问题。常规音乐电子针灸仪简单的将音乐信号直接放大作为刺激信号，虽然依靠音乐信号频率幅度的多样性，能够在一定程度上缓解刺激适应的问题，但音乐电信号的刺激效果较脉冲信号的刺激效果有很大的差距。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是克服常规电子针灸仪在治疗时产生的刺激适应问题，提供一种应用电子针灸仪的音乐调制脉冲获取方法，利用音乐信号频谱特性，音乐信号依据信号的频率参数，映射产生音乐调制信号，并将其加载到低频脉冲产生模块，调制产生频率及幅度随音乐频率改变而改变并且强度可调的音乐调制脉冲。将上述获得的音乐调制脉冲作为针灸仪的刺激信号可以很好的克服刺激适应问题，获得很好的电子针灸治疗效果。
[0004]为实现上述目的，本发明公开了一种应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取装置及其方法，包括控制模块和低频脉冲产生模块;控制模块的核心是基于STM32微处理器的控制电路，其具体功能为:将串口音频输入通过STM32微处理器进行数模转换，依据转换得到的控制信号控制低频脉冲产生模块调制产生低频脉冲，并将该信号存储到音乐脉冲存储器中以便于音乐脉冲的多次使用；低频脉冲产生模块的核心是低频脉冲发生电路，在该模块内，将控制模块中的控制信号通过音乐脉冲调制器进行调制，加载到低频脉冲发生电路，最终通过脉冲输出装置，获得频率及幅度随音乐强度及频率变化的音乐调制脉冲。
[0005]具体步骤如下:
[0006]S1:选取适当的窗函数对原始音乐信号进行加窗、分帧；
[0007]S2:将SI中获取的各帧信号分别经过适当的带通滤波器进行处理，以消除音频信号中过大以及过小频率干扰部分，获得了频率范围在lOOHz-15.4kHz之间的有效音乐信号，从而得到各帧音乐信号的初始频率参数；
[0008]S3:通过监测得出人体能够获得最好的治疗效果的针灸脉冲频率参数范围:30Hz-80Hz;
[0009]S4:依据S3中的脉冲频率范围，将初始频率参数按照如下规则映射到S3所得到的频率范围内:将S2中的频率范围等分为N段，N = 80-30+l = 51，每段频率范围长度为L，L =(15400-100)/51 = 300Hz;根据音乐信号频率所在的频率范围，将音乐信号频率映射到满足S3中所述低频范围，并结合音乐信号的时域幅度，获得所需音乐调制信号；
[0010]S5:利用音乐调制信号调制产生低频脉冲，获得脉冲频率及幅度随音乐强度与频率变化的音乐调制脉冲，作为音乐电子针灸仪的治疗脉冲。
[0011]有益效果:由于采用了上述技术方案，本发明公开了一种应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取方法，通过对所选音乐信号进行预处理及频谱分析，根据音乐信号的频率参数，将其映射到电子针灸治疗所需的低频范围，结合信号的时域幅度参数产生所需的音乐调制信号，将调制信号加载到低频脉冲模块上调制产生频率及幅度随音乐可变的音乐调制脉冲。应用于电子针灸仪作为刺激信号，可以极大的克服刺激适应问题，从而实现更好的针灸治疗效果。
【附图说明】
[0012]图1是本发明应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲的获取装置结构图:
[0013]图2是本发明优选实施例中音乐配方的一段音乐信号波形图；
[0014]图3是本发明优选实施例中，获得一段音乐调制信号波形图；
[0015]图4是本发明优选实施例中，产生的一段音乐调制脉冲波形图:
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明优选实施例进行说明，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]参照图1，为本发明应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲的获取装置结构图。包括控制模块和低频脉冲产生模块，协同作用产生用于治疗的频率及幅度随音乐频率改变而改变并且强度可调的音乐调制脉冲。
[0018]参照图2，本发明中音乐配方中的一段音乐信号波形图。通过对该信号进行加窗、分帧，然后进行频谱分析，可以获得音乐信号的频率参数，将其映射到针灸治疗所需的低频范围，并结合信号的时域幅度，产生所需的低频音乐调制信号。
[0019]参照图3，为经上步操作获得的低频音乐调制信号波形图。利用基于STM32微处理芯片的控制模块将音乐调制信号加载到低频脉冲产生模块，用于调制低频脉冲，从而获得频率及幅度随音乐变化的音乐调制脉冲。
[0020]参照图4，为上步操作获得的音乐调制脉冲，能够作为刺激信号应用于电子针灸仪。
[0021]本发明中，音乐调制脉冲具有随音乐幅度和频率发生改变的特性，能够很好的克服刺激适应的问题，从而能够实现高效率的针灸治疗功能。
[0022]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，亦然可以对技术方案进行修改，获得对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则内，所做任何的修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取装置，其特征在于:包括控制模块和低频脉冲产生模块;控制模块的核心是基于STM32微处理器的控制电路，其具体功能为:将串口音频输入通过STM32微处理器进行数模转换，依据转换得到的控制信号控制低频脉冲产生模块调制产生低频脉冲，并将该信号存储到音乐脉冲存储器中以便于音乐脉冲的多次使用；低频脉冲产生模块的核心是低频脉冲发生电路，在该模块内，将控制模块中的控制信号通过音乐脉冲调制器进行调制，加载到低频脉冲发生电路，最终通过脉冲输出装置，获得频率及幅度随音乐强度及频率变化的音乐调制脉冲。2.应用于电子针灸仪的音乐调制脉冲获取方法，其特征在于:具体步骤如下: S1:选取适当的窗函数对原始音乐信号进行加窗、分帧； S2:将SI中获取的各帧信号分别经过适当的带通滤波器进行处理，以消除音频信号中过大以及过小频率干扰部分，获得了频率范围在lOOHz-15.4kHz之间的有效音乐信号，从而得到各帧音乐信号的初始频率参数； S3:通过监测得出人体能够获得最好的治疗效果的针灸脉冲频率参数范围:30Hz-80Hz; S4:依据S3中的脉冲频率范围，将初始频率参数按照如下规则映射到S3所得到的频率范围内:将S2中的频率范围等分为N段，~ = 80-30 + 1 = 51，每段频率范围长度为11^ =(15400-100)/51 = 300Hz;根据音乐信号频率所在的频率范围，将音乐信号频率映射到满足S3中所述低频范围，并结合音乐信号的时域幅度，获得所需音乐调制信号； S5:利用音乐调制信号调制产生低频脉冲，获得脉冲频率及幅度随音乐强度与频率变化的音乐调制脉冲，作为音乐电子针灸仪的治疗脉冲。
【文档编号】A61N1/36GK106075728SQ201610695106
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月22日 公开号201610695106.7, CN 106075728 A, CN 106075728A, CN 201610695106, CN-A-106075728, CN106075728 A, CN106075728A, CN201610695106, CN201610695106.7
【发明人】卢超, 李春毅, 高源龙
【申请人】卢超