[发明专利]非侵入式声音振动刺激系统、控制方法、头枕及头戴设备

说明书

本发明公开的非侵入式声音振动刺激系统、控制方法、头枕及头戴设备，其中刺激系统和控制方法通过控制模块将选择音频的声音信号发送至振动模块，振动模块将声音信号转化为机械振动，产生声音振动刺激，并作用于人体，以声波为载体，传递“声音信号”和“振动动能”实现生理‑心理双模态调控。安装有上述非侵入式声音振动刺激系统的头枕通过声音和振动同时进行辅助睡眠和按摩放松训练，有助于缓解使用者的失眠问题。安装有上述非侵入式声音振动刺激系统的头戴设备通过声音和振动同时进行情绪、认知等功能的心理调控。

技术领域

本发明涉及健康、医疗、康复技术领域，特别涉及一种非侵入式声音振动刺激系统、控制方法、头枕及头戴设备。

背景技术

以机械振动为载体，通过人体躯体感觉功能，对人体进行体感振动刺激，已被广泛用于例如如放松按摩等领域。研究表明，通过不同频率的振动刺激，能够使不同类型的组织和细胞结构产生共振，从而传递具有特定特征的振动信息，例如，传递具有(音色特征)特征性频率、幅度动态变化、子频混合特性的振动，干预共振组织的生理活动。

然而，目前基于物理振动的按摩装置，通常采用单一模式的振动方式，如单个频率持续振动、多个频率交替振动，通过振动皮肤、肌肉产生按摩放松效果。此外，近年来发展起来的体感音乐技术，则是利用“骨传导”声波振动刺激方式，将音乐中16～150Hz的低频信号，经过物理换能转换成振动，实现振动生理调控。然而，单一频率刺激和低频振动刺激模式，其核心在于通过强化低频声波达到振动刺激的目的，忽略了高频部分的振动信号承载信息的能力和高频刺激的生理、心理调控功能。因此有必要对现有技术予以改进以克服现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种非侵入式声音振动刺激系统、控制方法、头枕及头戴设备，结合声音信息和物理振动实现生理-心理双模态调控。

为了解决上述技术问题，一方面本发明提出了一种非侵入式声音振动刺激系统，包括，

主控模块和与所述主控模块通信连接的振动模块，所述主控模块包括控制模块和与所述控制模块相连的媒体模块，所述媒体模块包括多个音频库，所述控制模块手动或自动匹配音频库、选择声音信号或自动生成声音信号，所述振动模块接收声音信号并将其转化为机械振动。产生声音振动刺激，并作用于人体。

作为优选，所述主控模块还包括与所述控制模块相连的感知模块，所述感知模块获取当前环境信息并反馈至所述控制模块，由所述控制模块确定当前的服务场景，并自动匹配相应场景的音频库、选择声音信号或自动生成声音信号，所述环境信息包括但不限于温度信号、光信号、声音信号、湿度信号、办公条件信号。

作为优选，所述感知模块包括但不限于环境信息传感器、环境信息录入模块以及环境信息处理模块，通过所述环境信息传感器自动获取当前环境的相关信息或通过所述环境信息录入模块手动输入当前环境的相关信息，所述环境信息处理模块对相关信息处理后传输至所述控制模块进行场景判别，所述环境信息传感器包括但不限于温度传感器、光传感器、声音传感器、湿度传感器、视频相应传感器；所述环境录入模块包括但不限于app、网页、语音、视频；所述环境信息处理模块包括但不限于机器学习、声音处理、计算机视觉处理、视频处理。

作为优选，所述振动模块包括转换模块和一个或多个振动器，所述转换模块接收所述声音信号处理生成机械振动信号，并由所述振动器输出传递至人体。

作为优选，所述振动器的有效频宽为0-20kHz，功率为0-50w。

作为优选，所述音频库包括但不限于用于驱动所述震动模块的波形及其相关声音信号文件，所述主控模块还包括声音处理模块，所述声音处理模块对外部音频文件进行个性化声音信号处理生成可添加至所述音频库的波形及其相关声音信号文件，所述个性化声音信号处理包括但不限于改变幅度、频率、自适应滤波、自适应建模。