[发明专利]基于功率谱密度特征值的音乐处方量化选择系统

说明书

技术领域

本发明属于治疗器械领域，具体讲涉及基于功率谱密度特征值的音乐处方量化选择系统。

背景技术

音乐被用来作为心理调适的手段，不仅可以吸引和转移人的注意力，而且能转移大脑皮层的兴奋点，使大脑皮层某些部分进入兴奋状态，转而抑制另一部分皮层的兴奋，从而使人的心理状态发生转化。借助这种功能，音乐可以把人们的兴奋点吸引到积极的意识和情感中，并使之强化、丰富和充实，转化为所谓的精神力量。本发明所设计系统可根据对情感进行量化之后形成的数据，对应选择适当特征值的乐曲，制成各种各样的音乐处方，利用这些音乐处方就可以对高压力人群、失眠、抑郁、焦虑、神经衰弱、强迫症等心理障碍患者、飞行员心理素质训练提供极大的帮助，从而有助于其生活质量的提高。

西方音乐治疗的发展经历了从古希腊罗马到20世纪的漫长岁月，在欧美国家的文献中记录了大量的关于音乐与生理和心理健康的论述、试验和报告，一些医生更是在临床治疗实践中积极探索音乐的实用功能，在英国《精神分析杂志》上曾经发表过的文章中，介绍了应用音乐进行治疗的早期研究成果。这一研究成果是第一次将音乐治疗的方法用于那些急性精神分裂症的患者。进入20世纪，随着科技地不断进步，促使人类对音乐在医疗临床价值的研究也随之快速发展，特别是留声机的诞生，使得人们可以把音乐录制下来并反复播放，从而极大促进了音乐在临床治疗过程中的使用。

之后一些医院开始使用音乐来帮助病人睡眠、减少外科手术过程中的紧张和焦虑，并帮助麻醉和止痛。今天，音乐作为防治疾病的有效手段，在国外已十分普遍。很多发达国家不仅利用音乐方法代替麻醉施行手术、催眠、替代镇静药剂、减轻产妇分娩痛苦等，而且将音乐治疗用于诊治心理疾患。

音乐能够被做为一种深具潜力的心理调节工具，是由它所潜在的特性决定的：

1、音乐能直接影响一个人的内在感情；

2、音乐能使一个人得到对“美”的满足感；

3、音乐能诱发一个人的活动力；

4、音乐是多元性的；

5、音乐是一种非语言的沟通工具；

6、音乐有一定的构造性与组织性；

7、音乐活动能使一个人感到自我满足；

8、音乐活动能促进一个人统合运动机能；

9、音乐活动能帮助一个人宣内在的情绪；

10、团体音乐活动能帮助促进人际关系。

随着科学技术的飞速发展，数字化音乐极大拓展了人们对音乐的认识。提起数字化音乐，人们脑海中浮现出的不仅仅是乐器、线谱，而且还有电脑、调音台、效果器、MIDI键盘、合成器等高科技电子产品，通过运用这些产品，不仅可以创作出属于自己的音乐，而且可以重新选择或编辑适合的音乐，赋予其新的表现方式，用于调节自我的心理情绪。也就是标写个性化的“音乐处方”。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于功率谱密度特征值的音乐处方量化选择系统，为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，基于功率谱密度特征值的音乐处方量化选择系统，依次包括功率谱密度分析模块、建立功率谱密度与频率对数坐标系模块、曲线拟合模块、乐曲特征值β值模块、收藏到音乐文件库模块、进行音乐治疗输出模块，还包括根据β＝S-N求得所需乐曲特征值β值模块，求得所需乐曲特征值β值模块输出到收藏到音乐文件库模块，S是最健康状态时标准值，S设为1，N是被治疗者现在的心理健康指标。

其中，功率谱密度分析模块是直接计算x(n)的离散傅立叶变换，得到X(k)，然后再取其幅值的平方，并除以N，作为序列x(n)真实功率谱的估计，随机序列x(n)为n个观测数据的一个能量有限的序列，n、k为正整数。

率谱密度分析模块进一步包括采用将N点的有限长序列x(n)分段求周期图再平均的Bartlett平均周期图的方法，采用Welch法对Bartlett法进行修正。

曲线拟合模块进一步包括：利用三次多项式对曲线拟合、判断“坏点”情况并除去、利用二次多项式对曲线拟合、判断“坏点”情况并除去、利用一次多项式对曲线拟合、得到最终直线。

乐曲特征值β值模块是根据曲线拟合模块得到的最终直线，求得该直线的斜率值即为乐曲特征值β值。

本发明具有以下技术效果：