CN105165028A - 治疗心理/精神和神经障碍的含两个音频通道的声音生成系统 - Google Patents

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Abstract

用于治疗心理/精神和神经障碍的具有两个音频通道的声音生成系统，包括用于生成两个第一音频信号的装置(G/M、MD、DC、MX)，一个第一音频信号用于每个音频通道(Ch1、Ch2)，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中，两个第一信号彼此不相关并限定了相对参考声音水平。生成系统包括用于在具有相对于相对参考声音水平的+/-12dB之间的幅度的声音水平处将第二信号添加到两个第一信号的装置(G/M、MD、DC、MX)。

Description

治疗心理/精神和神经障碍的含两个音频通道的声音生成系统
技术领域
本发明涉及具有两个音频通道的声音生成系统，其设计为治疗心理/精神和神经障碍，例如睡眠障碍/失眠症、焦虑症、恐慌症、抑郁症、强迫症、精神分裂症和神经障碍，例如头痛/偏头痛、耳鸣、复视、痴呆、自闭症、阿尔茨海默氏病和匹克氏病，以及设计为提高健康人士的身体和心理的峰值性能，产生神经皮层和自上而下/自下而上的沟通的增强和功能失调的神经模式删除和复位的相关回路。
已知有用于抑制背景噪声、用于改进收听者对音频系统的放声的感知的音频系统。这些系统已经被开发用于诸如汽车的运输工具。
这些音频系统基于收取背景噪声，并经过适当的预先处理，通过其由相同的音频系统的再现而消除背景噪声。可使用一个或多个传声器收取汽车乘客舱中的噪声。明显的是，由各种传声器收取的信号是彼此相关的，因为它们在相同的噪声环境中收取，即，来自相同的噪声源。
这些音频系统的实例在US2003219137、WO02076148和JP2009232204中给出。
在任何情况下，这些系统被设计为抑制并且不产生收听者对噪声的感知。
技术现状
已经进行并公布了关于声音信号与大脑活动之间的交互作用的许多研究。
已知有用于生成声音的不同的技术，这些技术能够增加大脑皮层神经群之间的沟通和消除功能失调的神经回路的能力。
在EP0919109中描述了一种用于生成全息(holophonic)声音的系统，其产生可观结果。
在这个系统的试用期间，其证明了具有用于与许多心理/精神和神经障碍的根源的大脑功能交互的惊人的能力。
科学文章-AielloG.、FinsterleG.于2009年的“在遭遇中度的和严重的阿尔兹海默病的患者中对心理声学过渡会话的使用(TheuseofpsychoacousticaltransitionalsessionsinpatientssufferingofmoderateandsevereAlzheimer'sdisease)”，ACTIVITASNERVOSASUPERIORREDIVIVA,vol.51,p.36-45,ISSN:1337-933X和FinsterleG.于2007年的L’IncantodiOrfeoeisincronismineuralicorticali.IntroduzioneallaPsico-AcusticaTransizionale,inAA.VV.,LacondivisionedelBenessere.IlcontributodellaPsicologiaPositiva,acuradiDelleFaveA.,pp.208-230,FrancoAngeli,Milano,2007，ISBN978-88-464-8490-1:由米兰国立大学医学院所采用的文本，通过仪器和心理测量分析，显示了前述的由在EP0919109中描述的前述系统生成的声音信号与大脑功能的交互的能力。
然而，这个系统提供了使用四个不同的声音源，即四个声学扩散器。
发明概述
本发明的目标是提供声音生成系统，该声音生成系统比之前的便宜并且还是便携的。
本发明的主题是遵照权利要求1的具有两个音频通道的声音生成系统。
另外，本发明的主题是由前述声音生成系统的装置获得的编码信号。
本发明的另外的主题是存储装置，其中，存储了所述的编码信号。
所附权利要求描述了本发明的优选的实施方案。权利要求形成本描述的整体部分。
附图简述
本发明的另外的特征和优点将根据具有两个音频通道的声音生成系统的优选但不具排他性的实施方案的详细描述而变得更明显，具有两个音频通道的声音生成系统以由图1辅助的非限制性实例的方式示出，图1示意性表示所述具有两个音频通道的声音生成系统。图2表示在前述系统中/由前述系统实施的方法的优选的变形的框图。
虚线部分是旨在可选的。
图中相同的参考数字和字母标示相同的元件或组件。
本发明的优选实施方案的详细描述
参考图1，根据本发明的系统，包括：
-用于生成两个第一音频信号的装置，每个音频通道Ch1、Ch2一个第一音频信号，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中两个第一信号彼此不相关并限定相对参考声音水平，
-用于在具有相对于所述相对参考声音水平的+/-12dB之间的幅度的声音水平处，添加第二单声道或立体声音频信号至所述第一信号中的每一个第一信号的装置。
仅具有两个通道，可能重现由在与大脑功能交互的领域中的EP0919109中描述的前述全息声音生成系统可获得的相当效果。
相对声音水平旨在为在+/-3dB内随时间变化的平均常数和/或在声音水平方面被两只耳朵相似地感知的。在一只或两只耳朵具有听力损伤的受试者的情况中，两个第一信号的相对参考水平可被适当的修正。这意味着系统可设置有用于补偿受试者的听力缺陷的适当的装置。
清楚地是，这也反映在第二信号的声音水平上。
类似地，如果受试者遭受耳鸣，一个或多个滤波器陷波可被提供并被适当地调谐。
由系统实施的步骤在下面描述(图2)：
-生成两个第一音频信号1，每个音频通道(Ch1、Ch2)一个第一音频信号，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中，两个第一信号彼此不相关并限定相对参考声音水平，其优选地具有为随着时间变化(+/-3dB)的常数的幅度，例如粉红噪声类型；
-生成具有在相对于前述相对参考水平的+/-12dB之间的声音水平的任意第二音频信号2，以及
-将所述第二信号添加/混合至/与所述两个第一音频信号中的每一个第一音频信号4。
所获得的信号可被适当地储存5和/或播放6。
第一信号是相同的类型是优选的，例如，两个都是粉红噪声类型或两个都是高斯类型等。
可选地，所述第一信号和/或所述第二信号在0.1至200Hz之间的范围内的一个或多个频率下，在+/-12dB幅度内被调制3。
根据本发明的优选的变形，第一信号和第二信号不在幅度上进行调制并且第二信号是单声道的。当第一信号在头部周围被感知时，第二信号在头部的“中间”被感知。
根据本发明的另外的优选的变形，第一信号不在幅度上进行调制，同时第二信号可在0.1至200Hz之间的范围内的频率下在幅度上进行调制并且幅度随着时间在+/-12dB内变化。
特别是，在幅度上进行调制的信号可根据单个频率和可根据多个同时和不同的调制频率被调制。
在任何情况中，由所述第一信号限定的相对声音水平是随着时间变化的平均水平。
根据本发明的另外的优选的变形，第一信号和第二信号在不同的诸如0.5Hz、8Hz、40Hz(在第一信号和第二信号之间)的频率并且在总是在相对于前述平均相对参考水平的+/-12dB之间的最大和最小幅度峰值之间的比例下，在幅度上进行调制。
因此，优选的调制频率在0.1Hz至7.9Hz之间的范围(Δ和Θ大脑频率范围)中和/或在8Hz至14Hz之间的范围(α大脑频率范围)中和/或在30Hz至42Hz之间的范围(γ大脑频率范围)中。
如通过前述具有四个通道的系统所发现的，所进行的研究已经将0.5Hz和8Hz左右的频率识别为触发大脑中的“系统复位”的频率，其被认为是固有的并且用本发明可进行触发。
反而，用40Hz频率的调制增加大脑中多巴胺的产生。
最近通过用也在40Hz的脉冲光照射老鼠的大脑，经过进一步的操纵后，获得了类似的效果。
由本系统获得的优点是明显的，本系统使获得相似的结果而没有残忍的行为成为可能。
尽管第二信号被通用地提到，其可以是单声道或立体声信号，单声道信号即以相同的方式添加至两个第一信号或与两个第一信号混合的单个信号。这些是彼此相关的两个信号并被单独地添加至两个第一信号。(立体声对的)一个通道被添加至第一信号中的一个第一信号并且(立体声对的)另一个通道被添加至两个第一信号的另一个第一信号。
这两个信号被获得并预定为同时播放，每一个信号在通道Ch1和Ch2中的一个通道上，这两个信号可被通用地称为双声(biphonic)信号，因为他们不像立体声信号那样是彼此相关的。
根据本发明的优选的实施方案，参考图1，播放系统利用了具有两个通道的音乐播放设备，包括
-用于储存音轨的装置，
-用于解码所述音轨DC的装置，以及
-仅有一对变换器，其可以是已知的一对扬声器或立体声耳机。
可选地，如下面的描述的，可以提出用于将两个通道混合MX的装置和/或用于调制音轨的MD的装置。
根据系统的优选的变形，第一信号和第二信号作为单声道声迹(soundtrack)彼此独立储存并可根据特定需求选择和调制频率和幅度。另外，系统包括用于同时播放与第一信号相关的所述轨迹和与第二信号相关的(可选地立体声的)所述轨迹的装置。在这种情况中，参考图1，所有的方框和两个分支被单独呈现。
根据本发明的另一个优选的变形，系统包括存储装置，其中，已经在幅度上进行调制的多个第一和第二信号以音轨的形式被储存。另外，如上面所描述的，系统包括用于同时播放与第一信号相关的所述轨迹和与所述第二信号相关的轨迹的装置。在这种情况中，参考图1，方框MD未被呈现而两个分支被单独地呈现。
根据本发明的另外的优选的变形，系统包括用于储存由之前添加所述第一信号至所述第二信号产生的双声轨迹的存储装置，可选地，信号根据前述频率中的一个已经被调制幅度。在这种情况中，图1中的虚线不呈现，并且系统因此仅由具有两个通道的M、DC部分和T1/T2组成。另外，由于音轨通过本方法获得，不论预期的是由任何已知的编码方式编码的声音信号、电信号或数字信号，其也是本发明的一部分。
音轨可以已知的方式编码，例如以MP3、WAW或AC3格式等。这意味着与仅有的两个音频通道相关的信号可被单独地编码和储存或如一般的立体声音乐信号所出现的可作为一对双声信号被编码和储存。
然而，很明显，这些不像普通的音乐轨迹的立体声音轨一样是相关的信号。
本发明可有利地通过计算机程序被实现，该计算机程序包括用于(当该程序在计算机上被执行时)实施方法的一个或多个步骤的编码工具。因此，保护的范围还延伸至所述计算机程序并也延伸至计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于(当所述程序在计算机上被执行时)实施方法的一个或多个步骤的程序编码工具。
对所描述的非限制性的实例的实施方案的变形是可能的，且不偏离本发明保护的范围，实施方案的变形包括对本领域技术人员来说等效的所有实施方案。
根据上面的描述，本领域技术人员能够实现本发明的目标而不添加另外的构造细节。在各种优选的实施方案中说明的元素和特征可被组合而无论如何不脱离本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于治疗心理/精神和神经障碍的声音生成系统，其具有仅有的两个音频通道，包括
用于生成两个第一音频信号(G)的装置，一个第一音频信号用于每个音频通道(Ch1、Ch2)，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中，所述两个第一信号彼此不相关并限定相对参考声音水平，
用于生成第二音频信号并且将所述第二音频信号添加至所述第一信号中的每一个所述第一信号/与所述第一信号中的每一个所述第一信号混合的装置，所述第二音频信号有在具有相对于所述相对参考声音水平的+/-12dB之间的幅度的声音水平。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述相对参考声音水平是在+/-3dB内随时间变化的平均常数。
3.如权利要求1所述的系统，还包括用在0.1Hz至200Hz之间的范围内的频率/多个频率的一个或多个同时幅度调制，在+/-12dB内对所述第一音频信号和/或所述第二音频信号在幅度上进行调制(MD)的装置。
4.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述随机噪声是粉红类型、白类型、或高斯类型等。
5.如前述权利要求3或4中的任一项所述的系统，其中，所述幅度调制的频率在0.1Hz至7.9Hz之间的范围中和/或在8Hz至14Hz之间的范围中和/或在30Hz至42Hz之间的范围中。
6.如前述权利要求中的任一项所述的系统，包括：
用于储存(M)所述第一音频信号和所述第二音频信号的装置，和/或
用于将所述第二信号与所述第一音频信号混合/将所述第二信号添加至所述第一音频信号(MX)的装置，
用于通过所述仅有的两个音频通道播放(T)所述音频信号的装置。
7.一种用于治疗心理/精神和神经障碍的仅有的两个音频信号的声音生成的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)生成两个第一音频信号，一个第一音频信号用于每个音频通道(Ch1、Ch2)，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中，所述两个第一信号彼此不相关并限定相对参考声音水平，
(2)生成具有在相对于所述相对参考水平的+/-12dB之间的范围内的声音水平的任意第二音频信号，以及
(4)将所述第二信号添加至所述两个第一音频信号中的每一个所述第一音频信号/将所述第二信号与所述两个第一音频信号中的每一个所述第一音频信号混合。
8.如权利要求7所述的方法，还包括储存和/或播放(5、6)由前述的步骤(1、2、4)获得的所述仅有的两个音频信号的步骤。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述随机噪声是粉红类型或白类型或高斯类型等，和/或其中，所述第一音频信号和/或所述第二音频信号在所述添加/混合步骤之前在幅度上进行了调制(3)。
10.如权利要求7至9中的任一项所述的方法，还包括用在0.1Hz至200Hz之间的范围内的频率/多个频率的一个或多个同时幅度调制，在+/-12dB内对所述第一音频信号和/或所述第二音频信号在幅度上进行调制的步骤(3)。
11.如权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，所述第二信号包括具有两个独立通道的立体声信号，所述两个独立通道中的每一个通道被添加至所述第一音频信号中的一个第一音频信号/与所述第一音频信号中的一个第一音频信号混合。
12.一种计算机程序，包括当所述程序在计算机上运行时适用于执行权利要求7至11中的任一项所述的所有步骤((1、2、3、4、5)、(1、2、3、4、6))的程序编码工具。
13.一对与仅有的两个独立通道(Ch1、Ch2)相关的电信号或编码的双声音频信号，所述电信号或所述编码的双声音频信号用于治疗心理/精神和神经障碍，并由下列限定：
两个第一音频信号，一个第一音频信号用于每个音频通道(Ch1、Ch2)，其中，每个第一信号是随机噪声，并且其中，所述两个第一信号彼此不相关并限定相对参考声音水平；
具有在相对于所述相对参考水平的+/-12dB之间的范围内的声音水平的任意第二音频信号，所述第二音频信号被添加至所述第一音频信号/与所述第一音频信号混合。
14.一种存储装置，其中，储存了在权利要求13中描述的所述双声音频信号。
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