专利名称：音乐干扰电治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种①采用心率反馈控制MP3储存器里音乐的播放速度， 使各种不同节拍的音乐都能适应各种体征的人聆听或导入人体；②把MP3内预先录制 好的海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息混合进左、右声道的音乐里， 以加强音乐的疗效；③把生物信息波发生器产生的0.5 30Hz脑波(S 、 9 、 a 、 P 波)混合进左、右声道的音乐里，在听音乐的同时诱导人脑产生0.5Hz 30Hz之间的脑 波以配合音乐的效果；④把上述三种音乐的动态范围及频带进行压縮后通过高通滤波器 及低通滤波器分离，产生音乐低频及音乐高频，并由音乐低频调制音乐高频从而形成全 音乐调制信号，最后通过电极导入人体；⑤把分离的音乐低频、音乐高频及全音乐与2 3组生物信息波相互调制从而形成音乐干扰电，最后通过电极导入人体等模式进行理疗、 保健的仪器。
背景技术：
目前，音乐类理疗、保健仪器均采用①简单的聆听音乐；②把音乐电流不做任何变 速、动态压縮、频带压縮、分频、混合其它信号处理则简单的通过电极导入人体；③把 音乐电流通过线圈产生磁场或热量对人体进行理疗、保健。
发明内容
本发明则是1. 把心率检测器检测到的心率与MP3内储存的音乐的节拍(播放速度)进行比较， 根据理疗、保健的需要由微电脑芯片(MCU)来调整MP3音乐的播放速度，从而使聆 听音乐更科学、更有针对性，使不正常的心率迅速向正常方向变化；也可人工控制音乐 的播放速度。同时把海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息以及生物信息 波发生器产生的0.5 30Hz脑波混合进左、右声道的音乐里，使软件音乐具有多种功能。2. 混合左右声道的信号，压縮音乐的动态范围，成为实用的可以全部进入人体的 全音乐信号。3. —般人体具有电容性阻抗，音乐的高频成分容易进入人体(或进入的量多)，音 乐的低频成分不易进入人体(或进入的量少)，通过高通及低通滤波器把全音乐信号分 成高频及低频两部分，用音乐低频去调制音乐的高频，从而产生出新的音乐调制波，则 音乐的高频及低频部分都能顺利通过电极进入人体的相关部位或穴位。4. 使用音乐的高频部分与2 3组低频生物信息波进行调制，音乐的节奏及细节直接引导生物信息波(参见表l)进入人体深处，由于音乐的频率随旋律发生变化，从而 使作用在人体上的电流的深浅程度也发生变化，结合对症的音乐可起到双重的效果。2 3组低频生物信息波的相位不断在作周期性变化，从而使作用在人身特定部位或穴位的 感觉发生丰富变化，提高了理疗、保健效果。5.使用音乐的低频分别与2 3组高频生物信息波进行调制，这三组生物信息波发 生器产生4 7kHz的基频，并且按组合方式交替选取其中1 2组作扫频工作，扫频范 围在士0 250Hz之间，在每一时刻只有一路或2路扫频。则进入人体的电流除有音乐 的低频成份外，尚有两组或三组信号发生器之间的差频差频即2 3组高频生物信息 波电流在人体深层组织共同作用的结果，这个结果叫干扰。差频在0 250Hz之间，根 据病变的部位及性质可选任何单值或连续扫频值。如果采用2组信号，即X、 Y，并配 合四块交叉放置的电极，则干扰是平面的；而采用3组信号，即X、 Y、 Z，并配合六 块交叉放置的电极，则干扰是立体的。音乐低频与4 7kHZ的高频生物信息波调制以 后，对人体呈现高频特性，因此，音乐低频可以较大剂量的导入人体而不会有刺痛的感 觉。要解决的技术问题1. 首先要正确检测心率，并通过发射装置把心率发射给微电脑芯片(MCU);同时 对音乐进行节拍检测。两种信号送入微电脑芯片(MCU)进行比较，供微电脑芯片(MCU) 调节音乐的播放速度。2. 利用两个生物信息波发生器产生两组差频为0.5Hz 30Hz的脑波，混合进左右 声道的音乐里。3. 选择海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息，预先录制好储存在 MP3内供调用，混合进左右声道的音乐里。4. MP3的变速MP3的播放速度要求可在正常速度的±50%或更大的范围内变 化，同时要求在变速的前提下尽可能不变调，不改变音乐的优美性。5. 压縮音乐的动态以适应人的需要。6. 压缩音乐的频带对音乐的频率进行分段处理，以压縮频带。7. 使用2个(或3个)生物信息波信号发生器产生高频扫频波，这三组生物信息 波发生器要能同步工作，在人体产生平面干扰或立体的干扰。扫频波的扫频步长越小越 好。此外还要产生脑波所需的音频及发光二极管(LED)所需的脑波驱动电流。技术方案本发明解决上述问题的方案基本架构用微电脑芯片(MCU) 10作为本发明的主控单元，配合键盘11、 LCD/LED显示器12、红外遥控接收器13、心率红外或无线接收器14构成基本的架构，其它功能 均依靠本架构的控制调节而起作用。为了实现心率控制音乐的节拍，还增加了音乐节拍检测器15: —般的乐曲的节拍在60 120拍/分之间， 一般人的心率在60 90拍/分之间，人在作剧烈运动或身体不正常 时心率会高到100 180次/分。故此，应选择速度合适的乐曲进行聆听才能更有效。此外，设置了环境检测器分别为由热敏电阻为传感器的温度检测器16、由光敏二 极管为传感器的照度检测器17，合适的温度及照度可令人全神贯注于音乐；由麦克风为 传感器的响度检测器18可以检测当前的音乐响度，并同时通过微电脑芯片(MCU)自动 控制电子电位器调节响度到合适的位置。实践证明，如果没有合适的响度，是不能刺激 人体的听觉阀门。通过响度检测还可以指导用户确定正确的响度。本仪器的温度、照度、 响度分别为25°C ， 25LX及50dB。心率检测器为了调节音乐的速度，采用一体化心率检测发射装置70，它采用单片 机接收心率传感器检测到的心率，并通过红外线或无线发送给微电脑芯片(MCU)。信号部分经医生、音乐治疗师推荐的，针对特定疾病而编辑、挑选出来的音乐素 材，存放在MP3储存播放器单元20里、它里面的音乐可以通过USB下载端口 21进行 更新；此外，信号部分还包括CD、 MD、 DAT以及DVD、 VCD等其它信号源22。当 需要在音乐中添加海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息时，要用到MP3 単的效果声与CD、 MD、 DAT的音乐相混合。也可配合视频输出23。而音乐播放器输 出的音乐电流信号则直接输入到音乐信号处理部分。音乐信号处理部分通过信号混合器30把左右声道的音乐信号进行混合，通过动 态压縮器31压縮音乐的动态范围，通常人能感觉到的起始电流在lmA左右，最大能耐 受的电流在50mA左右，仅相差50倍。传统音乐的动态范围在90dB左右，即幅度的大 小差别最大可达10000倍以上，人耳能接受这种动态范围，但人体不能接受如此大的动 态范围。如果把未经处理的音乐信息直接导入人体会导致人体在小动态时无感觉，大 动态时受不了。故必须对音乐的动态进行压縮以适应人体的需要。例如把动态范围压縮 至U40dB即IOO倍左右，则动态压縮量达100倍，从而使进入人体的音乐电流能适应人 体的耐受范围，最终输出实用的全音乐信号。如何才能把全音乐信息导入人体？音乐的频率范为20 20000Hz，高低频相差1000 倍！人体组织具有电学特性，皮肤之间的阻抗相当于电阻(体液特性)与电容(细胞膜 特性)的并联值。而电容产生的阻抗Xc-l/2ixfc，它与音频电流的频率成反比，显然人 体组织对音乐低频的容抗是音乐高频的1000倍，即使压縮频带到50 10000 Hz的范围， 高低仍相差200倍！综合电阻电容的作用，中频电总电流可比低频电电流约大160倍。 这是人无法忍受的。把音乐以某一频率例如250Hz (按理疗、保健需要)为分频点，分成高频段和低频 段，分段之后，每一段的频率范围都不大，低频段为20 250Hz，仅相差12.5倍。然后 采用调制的方式，用低频调制高频，把高频包含在低频的包络里，最终实现了全音乐导 入人体，而人体的感觉是平和舒适的。为把全音乐分成低频及高频部分，故采用低通滤波器33、高通滤波器34进行分离。 调制器的输入端则由四选一开关36完成多种信号的选择，最后到幅度调制器37产生调 制，调制后的调制波由电子电位器38调节后送去功放。生物信息波信号发生器部分采用3个信号发生器35来产生两种信号① 产生双耳效应所需的两路声波及一路用于驱动发光二极管(LED)眼罩的电流-通过立体声耳机把两组声波分别送入左、右耳，通过耳朵的双耳效应可在人脑中产生 0.5Hz 30Hz的差频，诱导人脑产生0.5Hz 30Hz的脑波；利用第三个生物信息波发生 器产生0.5Hz 30Hz的电流用于驱动发光二极管(LED)眼罩，通过眼睛协助诱导人脑 产生0.5Hz 30Hz之间的脑波，从而加强音乐的理疗、保健的作用。采用这种方式，用 户可以使用自己喜爱并熟悉的音乐由自己合成脑波音乐。它有别于单独的聆听音乐或采 用市场销售已录制好的脑波音乐。② 这三个信息波发生器还产生平面或立体干扰电流所需的生物信息波。 与音乐的高频部分调制的是2 3组低频生物信息波。它采用三角波，利用三角波的起伏变化，产生节律性的感觉变化，提高治疗的舒服感，通常三角波的周期可取4 10秒。此外，2 3组低频生物信息波的相位不断在作周期性变化，形成音乐细节也在2 3对电极之间旋转，从而使作用在人身特定部位或穴位的感觉发生丰富变化，提高了理 疗、保健效果。与音乐的低频部分调制的2 3组高频生物信息波它采用正弦波。这三组生物信 息波发生器产生4 7kHz的基频，并且按组合方式交替选取其中1 2组作扫频工作， 扫频范围在土0 250Hz之间。应用部分理疗、保健用的电流经电流功放39进行功率放大，再通过升压变压器 40，产生与人体需求相适应的电压及电流。最后通过41电极与人体接触，电极的放置 方法是产生干扰电的关键，电极的放置方法参见附图2、附图3。音乐聆听部分l:它由音量、高音、低音控制器50、音频功放51、音箱52或耳机 53构成，这部分要满足输出功率和音乐保真度的要求。脑波诱导部分由立体声耳机53、发光二极管(LED)眼罩54构成；根据双耳效 应原理如果进入双耳的声波频率不同，假如左耳输入的正弦波为500Hz，右耳为507Hz，则它们的差值(507 500=) 7Hz会在大脑中保留下来，从而诱导大脑产生7Hz的脑波。 如果同时让7Hz的电流驱动发光眼罩中的发光二极管(LED)，让眼睛同时受到7Hz的 刺激，则7Hz的脑波会更快出现。脑波共有6、 6、 a、卩四种波，频率范围在(U 30Hz。只要改变迸入双耳的声波频率，就可诱导出不同频率的脑波音乐聆听部分2:为了令更多的人能同时听到音乐，可把音乐信号输出到音乐信号 编码无线发射器60发射出去，由多个音乐无线接收器解码器61接收放大并驱动耳机62 发声，这部分主要是适合开放的场所。本发明的有益效果本发明解决了目前音乐类理疗、保健仪器均采用①简单的聆听 音乐；②把音乐电流不做任何变速、动态压縮、频带压縮、分频、混合其它信号处理则 简单的通过电极导入人体；③把音乐电流通过线圈产生磁场或热量对人体进行理疗、保 健等三类治疗仪所不能奏效的某些疾病。200Hz镇静，抑制交感神经，促进血液循环薩z抑制交感神经，多用于交感神经节；止痛50 100Hz止痛；促进局部血液循环；促进渗出物吸收；缓解肌 紧张50Hz引起骨胳肌收縮运动；促进局部血液循环25 50Hz引起正常骨骼肌强直收縮；促进局部血液循环；2. 5 40Hz调节植物神经，兴奋迷走神经，扩张局部动脉卜10Hz兴奋交感神经；使正常肌肉发生单收缩； 使失神经肌肉收縮(1 2Hz);使平滑肌收縮(1 2Hz)0. 1 1Hz调节植物神经，兴奋交感神经，提高血管张力，兴奋 平滑肌表生物信息波作用于特定部位产生的效果
-附 权利要求
1. 一种音乐干扰电治疗仪其特征是①采用心率反馈控制MP3储存器里音乐的播放速度，使各种不同节拍的音乐都能适应各种体征的人聆听或导入人体；②把MP3内预先录制好的海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息混合进左、右声道的音乐里，以加强音乐的疗效；③把生物信息波发生器产生的0.5～30Hz脑波(δ、θ、α、β波)混合进左、右声道的音乐里，在听音乐的同时诱导大脑产生0.5Hz～30Hz之间的脑波以配合音乐的效果；④把上述三种音乐的动态范围及频带进行压缩后通过高通滤波器及低通滤波器分离，产生音乐低频及音乐高频，并由音乐低频调制音乐高频从而形成全音乐调制信号，最后通过电极导入人体；⑤把分离的音乐低频、音乐高频及全音乐与2～3组生物信息波相互调制从而形成音乐干扰电，最后通过电极导入人体等模式进行理疗、保健的仪器。
2. 根据权利要求l其特征是采用心率检测器采集到心率值后，通过红外线或无线方式发射到主机。
3. 根据权利要求l其特征是通过微电脑芯片直接检测MP3储存器里的音乐的节拍。
4. 根据权利要求1其特征是MP3播放器的音乐的播放速度可以通过心率的数值和音乐的节拍自动调整或通过手工直接调整。
5. 根据权利要求l其特征是通过动态压縮器对三种音乐的动态范围进行压缩。
6. 根据权利要求l其特征是治疗用的信号由左右路信号通过混合器混合而成。
7. 根据权利要求l其特征是海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息混合 进左、右声道的音乐里，把生物信息波发生器产生的0.5 30Hz脑波(S 、 9、 a、 e波)混合进左、右声道的音乐里。
8. 根据权利要求l其特征是通过低通滤波器及高通滤波器把音乐分离成音乐低频、音乐高频。
9. 根据权利要求1其特征是音乐低频、音乐高频及全音乐与2 3组生物信息波相互 调制从而形成音乐干扰电，如果采用2组信号，即X、 Y，并配合四块交叉放置的电极，则 干扰是平面的；而采用3组信号，即X、 Y、 Z，并配合六块交叉放置的电极，则干扰是立体 的。这三组生物信息波发生器按组合方式交替选取其中1 2组作扫频工作，扫频范围在土0 250Hz之间，在每一时刻只有一路或2路扫频。
10. 根据权利要求1其特征是音乐低频调制音乐高频从而形成全音乐调制信号，最后 通过电极导入人体，电极只需使用两块即可。
全文摘要
一种音乐干扰电治疗仪其特征是①采用心率反馈控制MP3储存器里音乐的播放速度，使各种不同节拍的音乐都能适应各种体征的人聆听或导入人体；②把MP3内预先录制好的海浪、风声、小溪流水、虫鸣、鸟啼等大自然的信息混合进左、右声道的音乐里，以加强音乐的疗效；③把生物信息波发生器产生的0.5～30Hz脑波(δ、θ、α、β波)混合进左、右声道的音乐里，在听音乐的同时同时诱导人脑产生0.5Hz～30Hz之间的脑波以配合音乐的效果；④把上述三种音乐的动态范围及频带进行压缩后，通过高通滤波器及低通滤波器分离，产生音乐低频及音乐高频，并由音乐低频调制音乐高频从而形成全音乐调制信号，最后通过电极导入人体；⑤把分离的音乐低频、音乐高频及全音乐与2～3组生物信息波相互调制从而形成音乐干扰电，最后通过电极导入人体等模式进行理疗、保健的仪器。
文档编号A61N1/08GK101244310SQ20071002695
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者隆 李 申请人:隆 李