[发明专利]冲动控制仪及其控制方法

权利要求书

1.一种冲动控制仪，其特征在于：控制仪由冲动信号采集模块、冲动信号分析处理模块和冲动控制模块三部分组成，冲动信号采集是语音采集模块，冲动信号分析处理是冲动迹象计算模块，语音采集模块采集到语音信号后，将信号输出到冲动迹象计算模块的输入端，在冲动迹象计算模块中对语音信号进行情感计算，计算结果输出到冲动控制，在软件控制下由冲动控制模块进行冲动控制；

冲动控制模块是语音播放模块，语音播放模块的输入端连接在冲动迹象计算模块的输出端，在语音播放模块的输出端连接有语音功率放大模块；

冲动控制模块是人体刺激模块，人体刺激模块是带电动机的金属球，冲动迹象计算模块的输出端连接在电动机的输入控制端上，在电动机的转轴上连接一根弹簧，弹簧的另一端连接金属球，整个冲动控制器放置在一个软套内。

2.如权利要求1所述的冲动控制仪，其特征在于：所述语音播放模块的输出端加装耳机，在冲动迹象计算模块的输出端连接有切换开关，冲动迹象计算按照情感计算结果对切换开关进行控制。

3.如权利要求1所述的冲动控制仪，其特征在于：所述语音播放模块的输出端加装耳机，在冲动迹象计算的输出端连接有切换开关，冲动迹象计算按照情感计算结果对切换开关进行控制、进而对语音播放模块进行控制，在冲动迹象计算模块加无线传输模块、有线传输模块、键盘输入模块和显示模块，无线传输模块、有线传输模块分别与上位机连接。

4.如权利要求1或2或3所述的冲动控制仪，其特征在于：所述语音采集模块的语音编码芯片UA1采用TLV320AIC23PW 芯片。

5.如权利要求1或2或3所述的冲动控制仪，其特征在于：所述冲动迹象计算模块是DSP主芯片电路，数字信号处理芯片采用TMS320F2812芯片，在数字信号处理芯片上加有DSP复位电路、DSP调试与仿真接口。

6.一种冲动控制方法，其特征在于：冲动控制对语音信号进行监控，采集的语音信号由冲动迹象计算模块进行语音计算，判别能量E和平均基音频率P的值，当语音特征发生变化，超出规定的阈值后启动冲动控制模块，进行冲动控制；

冲动控制的主程序流程是：程序开始后，采集语音信号，冲动迹象计算模块对语音进行计算，判断是否有冲动迹象，是，进行冲动控制，否，返回继续采集信号计算。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：冲动迹象计算模块对语音进行计算的程序流程是：输入语音信号s[n]，对语音信号s[n]进行分帧处理，得到分帧信号x_m[n]，其中，每帧信号长度为N，1秒内帧个数为m；用能量计算公式对每个分帧信号计算能量E_m；然后计算5秒内m帧信号的平均能量E，其计算公式为

E=ΣE_m/m；在对输入语音信号进行分帧处理的同时，计算每帧信号的基音频率R_m：首先计算每帧信号的自相关函数，其计算公式为 ：

，R_m(k) 为自相关函数，其中k的取值为从0到N，得到自相关序列[R_m(1), R_m(2)… R_m(N)],j的取值为0到N-k-1 ，N为x_m[n]的长度，m为帧的个数，然后寻找R_m(k)的峰值R_{m_peak}，两个峰值R_{m_peak}之间的距离即为基音频率；接着求5秒内m帧信号的平均基音频率P，计算公式为；

判别E和P的值，如果5秒内语音信号能量E和平均基音频率P都超过设定的阈

值，则认为说话人有冲动迹象。