专利名称：一种对聆听音乐进行动态变速的方法
技术领域：
本发明涉及一种对聆听音乐进行动态变速的方法，具体涉及一种“以人为本”的第三代物理治疗仪系统，它通过电信网、有线电视网、互联网进行通信、交换音乐色光物理因子治疗信息，通过IP地址、物联网、卫星定位功能对客户系统进行定位，能“无缝”地融入家庭和个人日常生活的包括诊断、监护、分析、身心保健、康复治疗的新概念医学仪器系统一种符合我国医疗器械发展重点，适合开展社区医疗及家庭身心保健工程，安全可靠、小型化的医疗设备；它可以利用宽带网技术建立进入家庭的、个性化的、以社区为核心的医疗保健网络系统。
背景技术：
当今传统医学模式正在经历一场根本的革从单纯的生物一医学模式，变成生物一心理一社会的医学模式，从以医院为中心到以社区、家庭、(个人)为中心，以医院为中心的模式必然会再次回归到“以人为本”，以预防为主的现代医学模式上来。目前尚未有把音乐治疗、色光治疗、多物理因子治疗、环境参数治疗相结合的仪器问世；能满足国家创新基金申报指南及世界卫生组织要求的对人体身心状态的辨识与调控、诊断与治疗、康复与保健的功能，适应社区医疗和突发事件需求的，可以组建医疗保健网络系统的仪器国内外还没有。第一代物理治疗仪又叫单向治疗仪，是把已经设计好的程序固化在治疗仪里面， 使用的人不管疗效、感觉，只需做完一个疗程，再来检讨程序对不对，不对时只能重新选择程序再做一个疗程，所以就有治愈率、显效率、无效率的指标。这是以仪器为本的特征，见图 3。第二代物理治疗仪又叫双向治疗仪，是把已经设计好的程序固化在治疗仪里面， 在治疗的过程中治疗仪对使用的人进行检测，如果发现没有疗效就可以及时更换程序方法，节省了治疗的时间，所以治愈率、显效率明显提高，无效率降低。这是以在仪器为本的基础上兼顾人的感觉，见图3。以上仪器功能单一，主要原因是缺少动态检测人体指标、环境参数，并针对个人的具体情况来制作功能数据包，不能真正做到以人为本的制定治疗参数，疗效就会受影响。
发明内容
本发明提供一种利用对聆听音乐进行动态变速的方法，步骤是 ①通过用户佩戴的生物信息传感器检测初始心率HR0，单位是次/分钟。②确定心率的目标值HR，单位是次/分钟。③由系统检测用于聆听音乐的初始速度节拍ΒΡΜ0，单位是拍/分钟；检测用于聆听音乐的总播放时间T，单位是分钟。④自动或手动由系统调节聆听音乐的开始播放速度BPM1，令BPMl等于HR0。
⑤当HRO等于HR时自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM等于HR。⑥当HRO不等于HR时自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM 在HRO与HR之间逐步变化，BPM变化率由A= (HR-HRO) /T确定，单位是拍/分2，即每分钟变化A拍/分；A > 0，BPM逐步升高，A < 0，BPM逐步降低。同一个人，同一首音乐，在不同时间聆听，如果当时的心率不同，就采用不同的播放速度，这是动态变速的特点。一般乐曲的节拍BPM在40 200拍/分之间，一般人的静态心率HR在60 100 次/分之间，人在作剧烈运动或身体不正常时心率HR会高到100 180次/分或更高；可以选择适合速度的乐曲进行聆听有益于健康。对音乐进行动态变速的装置由物理治疗单元的与微电脑控制芯片10连接的解密解调解压模块/变速/变调播放装置50及连接于微电脑控制芯片10的生物信息传感器 42、无线收发器43，与无线收发器43通过无线方式连接的无线生物信息传感器45共同实现。对音乐进行动态变速的装置还使用具有变速播放功能的MP3播放器或具有变速播放功能的软件播放器来实现。音乐色光物理因子身心保健系统由服务中心88、计算机01、通信装置05、客户系统00和客户科学环境08构成。系统利用从客户环境采集的人体指标和环境参数，使用计算机通过互联网上传至服务中心，通过音乐色光物理因子/程序处理模块处理，形成音乐、色光、物理因子治疗参数，通过声、光、电、磁、音乐理疗功能模块治疗人体，在治疗的过程中，生物信息传感器、环境参数传感器即时连续采集人体指标及环境参数，反馈控制治疗因子的工作参数，使音乐治疗、色光治疗、物理治疗都能获得确切的疗效；结合环境色光、背景音乐、室内温度所营造的客户科学环境对人体产生调节作用，使人体获得身、心同治的效果；采用计算机便于联网、多客户系统的控制、管理。系统采用的治疗因子包括音乐、色光、环境参数、物理因子。音乐以聆听或作为背景音乐聆听；而与音乐相关联的音乐干扰电、音乐高压电场、 音乐磁场、音乐体感疗法则属于物理因子范畴。色光以背景色光营造科学环境为主；而传统的可见光疗法中强调温热作用、光化学热效应则属于物理因子范畴。环境参数为温度、湿度、负离子。物理因子包括声、光、电、磁、力、热、冷、水。服务中心88包括客户库88A、音乐库88B、色光环境参数库88C、物理因子处方库 88D、疾病/身心状态库88E、音乐色光物理因子/程序处理模块88F、音乐/物理因子参数压缩/调制/加密模块70、文件打包/格式转换/加密模块80、音视频处理器82以及服务中心制作的功能数据包80A ；以及公司网络平台87A、互联网87、移动通信网87B、物联网87D。计算机01可用台式、手提式或其他形式的计算机，还包括智能手机。通信装置05为计算机01与客户系统00之间的USB连线或其他有线、无线的连接装置；为保证计算机01同时控制、管理多台客户系统00，计算机01有足够数量的通信端
一套计算机与一套或多套客户系统00通过USB接口连接并进行控制；一套计算机连接并控制多套客户系统00时构成大规模的理疗环境，便于综合管理；计算机与客户系统 00之间的通信不限于使用USB接口 ；从USB盘/存储媒介接口 13存取定制音乐、处方、控制程序功能数据包；输入自己已有的音乐进行处理、治疗。所述客户系统00由主机02、插件部分和附件部分构成。主机02包括主控单元、通信定位单元、音乐视频扩充单元、色光环境控制单元、 生物信息/环境参数检测单元、音乐单元、物理治疗单元。插件部分包括多通道音乐理疗功能模块61。附件部分包括多通道电极/治疗头/换能器64、负压吸附装置65。所述客户科学环境08包括音乐光影接收解码器21、外置音响/电视播放器/投影仪22以及环境参数接收控制器31、彩色灯/照明灯/空调/空气净化器32。功能数据包80A包括L声道音乐71、R声道音乐72、X通道物理因子73、Y通道物理因子74、Z通道物理因子75、A通道物理因子76、N通道物理因子79、音视频说明书81、 微电脑控制程序83、微电脑参数程序84、计算机界面程序84A。L、R 声道音乐采用 MP3、WAVE、WMA、APE、OGG, FLAC, MP4、DVD、CD 文件格式，是经过
处理的或与特定用户人体指标相关的音乐。X N通道物理因子分别为一个独立的文件，文件里记录有该种物理因子的相关波形参数或函数关系式，波形是正弦波、方波、阶梯波、和它们之间的调幅波、调频波、平面干扰波、立体干扰波、音乐调制波、音乐干扰波；X N通道物理因子参数与L、R声道音乐是同步的、相关的。服务中心88包括客户库88A、音乐库88B、色光环境参数库88C、物理因子处方库 88D、疾病/身心状态库88E、音乐色光物理因子/程序处理模块88F、音乐/物理因子参数压缩/调制/加密模块70、文件打包/格式转换/加密模块80、音视频处理器82以及服务中心制作的功能数据包80A。计算机01为台式、手提式或其他形式的计算机，还包括智能手机。通信装置05为计算机01与客户系统00之间的USB连线或其他有线、无线的连
接装置；为保证计算机01同时控制、管理多台客户系统00，计算机01有足够数量的通信端□。客户系统00由主机02、插件部分和附件部分构成。主机02包括主控单元、通信定位单元、音乐视频扩充单元、色光环境控制单元、 生物信息/环境参数检测单元、音乐单元、物理治疗单元。插件部分包括多通道音乐理疗功能模块61。附件部分包括多通道电极/治疗头/换能器64、负压吸附装置65。所述客户科学环境08包括音乐光影接收解码器21、外置音响/电视播放器/投影仪22以及环境参数接收控制器31、彩色灯/照明灯/空调/空气净化器32。主控单元包括微电脑控制芯片10及分别与之相连的存储器10A、显示器/触摸屏/按键11、功能操控器/遥控收发器12、USB盘/存储媒介接口 13、人体识别器14，多路摄像头/麦克风15。
通信定位单元包括分别连接于微电脑控制芯片10的移动通信模块17连配套 SIM卡、卫星定位模块18、RFID模块19，还包括计算机内有线/无线网卡。音乐视频扩充单元包括连接于微电脑控制芯片10的音乐光影编码发射器20，通过无线方式把音乐光影信号发送给音乐光影接收解码器21，由音乐光影接收解码器21把解码后的信号传输到外置音响/电视播放器/投影仪22进行工作。色光环境控制单元包括微电脑控制芯片10通过无线收发器43采用无线方式把环境参数信号发送给环境参数接收控制器31，及与之相连的彩色灯/照明灯/空调/空气净化器32去控制室内的温度、湿度、照度、彩色光的色相、明度、纯度，产生臭氧、负离子。生物信息/环境参数检测单元包括连接于微电脑控制芯片10的连接的环境参数传感器41、生物信息传感器42、无线收发器43，与无线收发器43通过无线方式连接的无线环境参数传感器44、无线生物信息传感器45。音乐单元包括分别连接于微电脑控制芯片(10)的解密解调解压模块/变速/变调播放装置50，与解密解调解压模块/变速/变调播放装置50电连接的音乐信号/音乐播放控制器/功放/音箱/耳机51。物理治疗单元包括分别与微电脑控制芯片(10)连接的解密解调解压模块/变速 /变调播放装置50、外设控制模块63、理疗功能模块检测器/控制器62，与解密解调解压模块/变速/变调播放装置50电连接的多通道物理因子/控制器60 ；工作过程由客户系统 00的生物信息传感器42、环境参数传感器41采集人体指标及环境参数，通过微电脑控制芯片10、计算机01、互联网上传进入服务中心，由音乐色光物理因子/程序处理模块88F、音乐 /物理因子参数压缩/调制/加密模块70处理，成为功能数据包。功能数据包由互联网下载到客户系统00，通过微电脑控制芯片10分别控制音乐光影接收解码器21、外置音响/电视播放器/投影仪22以及环境参数接收控制器31、彩色灯/照明灯/空调/空气净化器32 ；产生客户科学环境08，用于作用人体，产生调节作用。通过微电脑控制芯片10分别控制音乐信号/音乐播放控制器/功放/音箱/耳机51产生音乐治疗的效果；控制多通道音乐理疗功能模块61、多通道电极/治疗头/换能器64产生物理治疗的效果。在治疗的过程中，生物信息传感器42、环境参数传感器41即时连续采集人体指标及环境参数，反馈控制治疗因子的工作参数，使治疗过程更加人性化、效果更明显，使音乐治疗、色光治疗、物理治疗都能获得确切的疗效。最终实现科学环境里的环境色光、背景音乐、温度与音乐治疗、物理治疗同时作用于人体，使人体获得身心同治的效果。
图1、基于计算机的音乐色光物理因子身心保健系统方框图。图2、计算机与保健系统主机及外接模块连接示意图。图3、三代物理治疗仪的功能比较图。图4、保健系统工作原理示意图。图5、功能数据包的文件结构。图6、保健系统的组网功能示意图。
具体实施方式一种利用本系统的解密解调解压模块/变速/变调播放装置通过对聆听音乐进行动态变速的方法，步骤是
①通过用户佩戴的生物信息传感器检测初始心率HR0，单位是次/分钟。②确定心率的目标值HR，单位是次/分钟。③由系统检测用于聆听音乐的初始速度节拍ΒΡΜ0，单位是拍/分钟；检测用于聆听音乐的总播放时间T，单位是分钟。④自动或手动由系统调节聆听音乐的开始播放速度BPM1，令BPMl等于HR0。⑤HRO等于HR 自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM等于HR。⑥HRO不等于HR 自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM在HRO 与HR之间逐步变化，BPM变化率由A= (HR-HRO) /T确定，单位是拍/分2，即每分钟变化A 拍/分；A > 0，BPM逐步升高，A < 0, BPM逐步降低。一般乐曲的节拍BPM在40 200拍/分之间，一般人的静态心率HR在60 100 次/分之间，人在作剧烈运动或身体不正常时心率HR会高到100 180次/分或更高；可以选择适合速度的乐曲进行聆听有益于健康。对音乐进行动态变速的装置由物理治疗单元的与微电脑控制芯片10连接的解密解调解压模块/变速/变调播放装置50及连接于微电脑控制芯片10的生物信息传感器 42、无线收发器43，与无线收发器43通过无线方式连接的无线生物信息传感器45共同实现。对音乐进行动态变速的装置还使用具有变速播放功能的MP3播放器或具有变速播放功能的软件播放器来实现。系统的组网应用从图6可以看到构成本网络共分三个层次
1.客户层即本客户系统所配置的计算机有线/无线网卡登录上互联网。或由移动通信模块17通过移动通信网87B登录到互联网。能否组网应用的关键在于本客户系统能否登录上互联网。通过移动通信网87B还可以向客户指定的手机03发送图文、短信或直接通话。客户进入互联网，然后到服务中心了解新音乐、新处方、新控制程序，与医疗中心建立联系。客户可以进入服务中心更新治疗音乐、处方、控制程序，重构客户系统，定制音乐、自动更新功能数据包、获得身心状态、营造科学环境。利用客户系统自带的多路摄像头/麦克风15，可以在家里不同地方设备多个，然后定期把摄录监控的情况记录保存在客户系统里，对家中有老人、病人的，可以随时把摄录监控图像通过移动通信运营商发到客户指定的手机03里，以便随时应对发生的情况。也可以通过互联网发到签约医疗中心的医务室，由签约医疗中心进行监护，相当于把病床病房设在家里了。客户通过佩戴的生物信息传感器检测相关的人体指标，并对照临界监控值随时发出报警信号，报警信号可以直接在本地客户系统通过屏幕显示或通过声音报警。可以通过移动通信运营商，通过手机03通知客户的家属。可以向签约医疗中心发出求助信号，采用哪一种或多种方式，由客户与上述机构商量决定。工作的过程参考图6。2.医疗机构层签约医疗中心89包括客户库89A、医疗数据库89B、医务室监护对象库89C组成的医疗机构层，但不限于这些。签约医疗中心可以是社区医院或大医院。只要客户与相应的社区医院或大医院签订了保健、治疗监护协议的，就会在对方的客户库里显示并处于监控范围中，通过互联网可以为客户与社区医院、大医院甚至分布在全国、国外的医疗结构建立起联系，就可以接受相关的救护工作。此外，互联网还为社会健康中心90与客户架起了桥梁客户可以与医生90A、理疗师90B、心理治疗师90C建立相关的协约责任， 医生、理疗师、心理治疗师不上门就可以同时处理多件工作，极端方便。签约医疗中心有一个客户库，相关的客户信息就记录在客户库里。签约医疗中心可以通过互联网进入服务中心了解、下载新的音乐、处方、控制程序，了解使用方法及治疗适应症，随时保持服务中心、签约医疗中心、客户三者之间数据的同步。客户的人体指标、环境参数、治疗参数也全部保存在服务中心所设的客户库里，当客户要到其他医院就诊时，可以与服务中心客户库管理员联系查询借用客户的资料。3.服务中心层承担本客户系统开发、生产、售后服务的服务中心，通过内部的音乐色光物理因子/程序处理模块88F不断研发新的治疗音乐、治疗处方供医院、医生、理疗师、心理治疗师、客户下载选用，并设立客户库88A、音乐库88B、色光环境参数库88C、物理因子处方库88D及其它库供客户检索使用。服务中心客户库为所有客户建立个人健康档案，里面记录了客户从婴幼儿、青年、中年、老年的人体指标、人生曲线、生物钟、生物节律、 环境参数、治疗的参数。服务中心的客户库是一个具有智能处理功能的数据库，它除了保存客户的人体指标检测值外，会对客户的各种人体指标进行长期跟踪监测，并对检测数据进行分析处理，把结果反馈给客户，产生有益于客户健康的预告或建议。利用生物节律提示吃药、治疗、休息的最佳时间。色光环境参数库88C记录的是会议厅、办公室、车间、实验室、客厅、音乐聆听室、 书房、卧室、治疗室、手术室等的标准环境参数。服务中心还负责对客户的功能数据包进行制作、更新，客户系统功能数据包的文件体系，见图6。
权利要求
1.一种对聆听音乐进行动态变速的方法，步骤是①通过用户佩戴的生物信息传感器检测初始心率HR0，单位是次/分钟；②确定心率的目标值HR，单位是次/分钟；③由系统检测用于聆听音乐的初始速度节拍ΒΡΜ0，单位是拍/分钟；检测用于聆听音乐的总播放时间T，单位是分钟；④自动或手动由系统调节聆听音乐的开始播放速度BPM1，令BPMl等于HRO；⑤当HRO等于HR时自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM等于HR；⑥当HRO不等于HR时自动或手动由系统调节聆听音乐的即时速度BPM，令BPM在HRO 与HR之间逐步变化，BPM变化率由A= (HR-HRO) /T确定，单位是拍/分2，即每分钟变化A 拍/分；A > 0，BPM逐步升高；A < 0，BPM逐步降低的。
2.采用权利要求1方法对音乐进行动态变速的装置，其特征是由物理治疗单元的与微电脑控制芯片(10)连接的解密解调解压模块/变速/变调播放装置(50)及连接于微电脑控制芯片(10)的生物信息传感器(42)、无线收发器(43)，与无线收发器(43)通过无线方式连接的无线生物信息传感器G5)共同实现。
3.采用权利要求1方法对音乐进行动态变速的装置，其特征是还使用具有变速播放功能的播放器或具有变速播放功能的软件播放器来实现。
全文摘要
本发明涉及一种对聆听音乐进行动态变速的方法，一般乐曲的节拍BPM在40～200拍/分之间，一般人的静态心率HR在60～100次/分之间，人在作剧烈运动或身体不正常时心率HR会高到100～180次/分或更高；可以选择适合速度的乐曲进行聆听有益于健康。在没有适合速度的乐曲时，对聆听音乐进行动态变速再聆听有益于健康。对聆听音乐进行动态变速的方法使用的系统由服务中心、计算机、通信装置、客户系统和客户科学环境构成。
文档编号G11B20/00GK102430181SQ20111026472
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月8日 优先权日2010年9月10日
发明者李隆 申请人:李隆