基于无线通讯的智能纠鼾方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及音频处理、无线通讯、智能保健终端技术领域，尤其涉及一种基于无线通讯的智能纠鼾方法及系统，以及现场采集鼾声与声频降噪的方法。
【背景技术】
[0002]人在睡眠时会全身放松，如果鼻、咽、喉三部位某处有阻塞或变狭窄，呼吸气流冲击狭窄部位，引起共鸣腔的振动，发出不同程度的响声，形成鼾声。打鼾也叫打呼噜，打呼噜不是睡得香甜的表现，相反，它是影响睡眠质量的重要因素；睡觉时人的身体及各个器官处于放松休眠状态，呼吸维持着身体各器官的基本血氧供给；一旦呼吸通道堵塞，当呼噜声响起时，人体内血氧含量会降低8%?10%，血流遍布全身，也就是说此时人体的各个器官的血氧供给量都在下降，其影响如同一氧化碳中毒、糖尿病一样，会由于血液中的氧的输送量不足带来各种各样的并发病症，日复一日、年复一年、久而久之“体内缺氧”，即使不会直接发生生命危险，也会对身体健康造成损伤。氧气是生命运动的第一需要，体内缺氧程度不同，给人们造成的影响也不同，但随之而来的往往是心脑血管疾病、内分泌系统疾病、神经体统疾病、小脑萎缩等等，是人类的健康杀手，也是影响人们生活质量的大敌。
[0003]古人曰:体壮为健、心怡为康。打呼噜影响到同屋乃至隔壁人的休息也是人们的睡眠烦恼，打呼噜的人和被吵醒的人都为此烦恼，因此都谈不上健康，所以，无鼾或少鼾睡眠是人们的热切期盼。人们为了阻鼾、止鼾也做了许多努力，采取了许多措施:比如药物治疗、手术、硅胶阻鼾器、呼吸机、电子(智能)止鼾器等，但随着各种止鼾方法的长期应用实践，问题也随之而来；比如:药物止鼾没有特效药，西药副作用大而中药效果慢，有时还会产生药物依赖性，两者疗效都不理想。呼吸机也就是戴在鼻子上类似于口罩的设备，效果明显但价格昂贵，有安全隐患，容易造成自主呼吸衰退。硅胶阻鼾器就是止鼾牙套，就是塞在嘴里的装置，使用麻烦，需要在睡觉前卡在嘴里，且效果不明显有依赖性。手术治疗方法有两种:一是消融术，二是切除术，效果都非常好，但是手术费用大、不除根、易复发，伴随的并发症发病几率随之提高。
[0004]目前市场上的主流产品是电子止鼾器，它的特点是采用腔式止鼾。当鼾声响起时，通过手腕上佩戴的腕式止鼾器的声频检测设备和同时测体内血液流量、血含氧量等检测手段，通过电子器件处理，发出生物电信号、红外线脉冲、磁场脉冲等刺激手腕部的穴位，使相关呼吸器官形成反射收缩调整体位，使呼吸系统畅通，达到止鼾的目的；其实，这种方法也存在一定的问题:在信号采集环节:在采集声音信号时，由于声频采集元件是同样被放在腕上的，如果人在睡眠状态由被褥等覆盖，就可能检测不到声频信号，造成漏检；当手腕位于外部能监测到声频信号时，由于环境噪声的存在，比如同室中另一人正在打呼噜，也会检测到声频信号，造成误检；好一些的检测方法会同人的血流、血氧的含量的变化一起检测，以进一步确定是否本人在打呼噜，我们知道:人的呼吸是一呼一吸的过程，这个过程需要时间，人的呼吸频率大约在20次/分钟左右，空气吸入肺部与血液进行氧的交换，血液携带氧气输送到身体的各个部位，当在手腕处检测到血氧的变化，实际上在时间上已经有延时了，这种延时对止鼾的效果的影响是负面的，人体血氧含量已经降低，此时再采取措施已经晚了。在信号处理环节，此时可以简单地认为此时的止鼾器就是一个声控灯，其显示出的打鼾状态参数显然也是不准确的。
[0005]在对使用者的人体刺激环节，现有止鼾器的最终目的是通过电、磁、红外线等介质刺激人体，使人体在受到刺激后，自动收缩或改变呼吸道状态，使呼吸气流畅通。在这个环节，其实不同人对电、磁、红外线的感知是不同的，这与人的体质有关，有的人甚至不适应其中某一种方法，乃至还会给人带来不利的影响。比如有的人对生物电脉冲特别敏感，换上佩戴腔式止鼾器常常被刺激醒，磁、红外线也一样，尤其对于容易失眠人群，晚上一旦醒来再难入睡，带来了新的烦恼和痛苦。有的人还不能用此方法刺激，对人体的其他病症有的会有影响，使受众大大减少，该方法不具普遍性。
[0006]总之，寻求一种对声频检测准确、精确，没有漏检、误检，信号处理安全，迅速高效，对人的刺激适度、安全、健康的智能化、无线化、精确化的信号采集、纠鼾方法和系统，就变得较为迫切。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种现场采集鼾声与声频降噪的方法，可以较好的消除环境噪音、准确辨别并采集到鼾声，作为进一步对使用者进行干扰的指令发出依据；
[0008]本发明还提供一种采用上述方法的、基于无线通讯的智能纠鼾方法及系统，具体根据采集到的鼾声信号，对使用者进行恰当时机、恰当形式的提醒或干扰，使其改变睡姿或体位，停止打鼾，消除鼾声，改善睡眠质量，并避免对家人的正常睡眠造成干扰。
[0009]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0010]一种现场采集鼾声与声频降噪的方法，其特征在于，其包括如下步骤:
[0011]I)在封闭空间声场区域内，设置一现场信号采集处理端，该采集端设置在距离无方向性声源即使用者0.5?I米的区域内；
[0012]2)采集并记录现场的全部声频信号；
[0013]3)对接收到的声频信号进行分析:当接收到声频信号为65±15分贝范围的声频、每次持续时间在3±2秒钟范围、且连续出现3次以上时，则判断为鼾声，不能同时符合上述三项条件的，则判定为噪音；
[0014]4)采用对称算法，消除所有噪音信号，仅保留、记录鼾声信号。
[0015]一种采用所述现场采集鼾声与声频降噪的方法的基于无线通讯的智能纠鼾方法，其特征在于，其包括如下步骤:
[0016]I)分别设置一基于无线通讯、配合使用的现场信号采集处理端和穿戴式接收执行端;
[0017]2)将所述的现场信号采集处理端置于现场有效采集范围内，将穿戴式接收执行端穿戴在使用者的身体上，并使其均处于待机状态；
[0018]3)现场信号采集处理端监视现场的声音，当接收到声频信号为65±15分贝范围的声频、每次持续时间在3±2秒钟范围、且连续出现3次以上时，则判断为鼾声，不能同时符合上述三项条件的，则判定为噪音；
[0019]4)现场信号采集处理端监视到现场的鼾声后，向穿戴式接收执行端发出提醒信号的指令，执行端接收到提醒信号后执行提醒动作，促使使用者及时改变睡姿或体位，不再发出鼾声；
[0020]5)现场信号采集处理端继续监视现场的声音，当不再接收到可判断为鼾声的声源后，向穿戴式接收执行端发出停止执行提醒信号的指令，执行端接收到停止提醒信号后即停止执行提醒动作，重新进入待机状态；
[0021]6)重复步骤3)?5)，实现对使用者整个睡眠过程的全程监视和提醒。
[0022]其中，所述的步骤4)还包括现场噪声的采集及降噪，即监视现场的全部声音、并判断是否为鼾声时，将非鼾声的声音信号判断为噪音，记录并在后续的监视过程中消除此部分噪音信号，提升鼾声判断的准确性。
[0023]所述的现场信号采集处理端为安装有对应应用程序的智能手机或专用信号采集
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[0024]所述的专用信号采集装置，包括麦克和信号处理发射电路；所述信号处理发射电路包括第一电源、第一 nRF401型无线收发一体芯片、单片机、音频功率放大器、开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一发光二极管、第一二极管、第二二极管和第一三极管，所述第一电源的电压输出端分别与所述第一电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端和所述第一二极管的正极连接，所述第一电阻的第二端分别与所述麦克的第一端、所述第一电容的第一端连接，所述麦克的第二端与所述音频功率放大器的同相输入端连接后接地，所述第一电容的第二端与所述音频功率放大器的反相输入端连接，所述音频功率放大器的两个电压输出端分别与所述第二电容的两端连接，所述音频功率放大器的输出端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第二端、所述第一三极管的集电极和所述单片机的第一输入端连接，所述第一三极管的发射极与所述开关的第一端连接后接地，所述开关的第二端与所述单片机的第二输入端连接，所述