CN107006932B - 具有音乐控制功能的婴儿鞋 - Google Patents

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方琼
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Shandong Green Kairui Precision Instrument Co.,Ltd.
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Abstract

本专利公开了具有音乐功能的婴儿鞋，包括用于存储以不同BPM值区分的歌曲的存储模块；用于伴随穿用者脚摆动的陀螺仪传感器，陀螺仪传感器设置在脚后根部分；用于计数陀螺仪传感器摆动次数的计数模块，计数模块设置在脚后根部分；用于接收所述计数模块摆动次数的处理模块，且所述处理模块通过所述摆动次数计算得到摆动频率范围，所述处理模块内设有旋律参数库，所述旋律参数库根据不同摆动频率范围匹配不同歌曲的BPM值；用于接收所述处理模块BPM值的播放模块，所述播放模块根据不同BMP值读取所述存储模块内的歌曲，并通过设置在所述鞋面上的喇叭播放其歌曲。本发明中根据婴幼儿的哭闹的状态进行选择合适的歌曲播放并安抚婴幼儿入睡。

Description

具有音乐控制功能的婴儿鞋
技术领域
本发明属于婴儿鞋的技术领域，特别涉及一种具有音乐控制功能的婴儿鞋。
背景技术
刚出生不久的婴幼儿没有语言表达能力，常常会受到周边环境的影响，一不舒服就容易哭闹，且不肯入睡，为了让婴幼儿能够安静的入睡，人们常会根据婴幼儿哭闹的状态哼唱着儿歌，通过儿歌来转移婴幼儿的注意，并用柔和的声音来安抚婴幼儿，使其安然的入睡，虽然这样的方式能够增加婴幼儿与人们的情感交流，但是，针对已劳累的人们来说，这无意是增加了精神上的负担，因此，现在人们常使用歌曲播放器播放轻缓的儿歌来安抚婴幼儿入睡，但是，其歌曲播放器无法达到根据婴幼儿的状态进行选择合适的儿歌播放并安抚婴幼儿入睡，而且，还需要人们亲自打开歌曲播放器且选择儿歌，其操作不方便。
发明内容
本发明意在提供一种根据婴幼儿的状态智能化播放歌曲的具有音乐控制功能的婴儿鞋。
本方案中的具有歌曲功能的婴儿鞋，包括鞋底；
鞋帮，其紧固于所述鞋底并限定用于容纳穿用者脚的开口，所述鞋帮包括鞋面和脚后根部分；以及
播放集成箱，还包括：
用于存储以不同BPM值区分的歌曲的存储模块；
用于伴随穿用者脚摆动的陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器设置在所述脚后根部分；
用于计数所述陀螺仪传感器摆动次数的计数模块，所述计数模块设置在所述脚后根部分；
用于接收所述计数模块摆动次数的处理模块，且所述处理模块通过所述摆动次数计算得到摆动频率范围，所述处理模块内设有旋律参数库，所述旋律参数库根据不同摆动频率范围匹配不同歌曲的BPM值；
用于接收所述处理模块BPM值的播放模块，所述播放模块根据不同BPM值读取所述存储模块内的歌曲，并通过设置在所述鞋面上的喇叭播放其歌曲。
本方案的原理在于：
事先将婴幼儿哭闹的各种状态以不同类型的歌曲进行安抚，观察婴幼儿安抚后的状态，如婴幼儿在听该类型歌曲时，婴幼儿慢慢入睡，就表示该歌曲能够安抚该状态哭闹的婴儿，将提取该歌曲中的BPM值，将BPM值匹配相应的歌曲，再将歌曲存储在存储模块内。
当婴幼儿哭闹时，陀螺仪传感器检测婴幼儿脚的摆动，而计数模块实时监控陀螺仪摆动次数，将摆动次数传递给处理模块，处理模块将摆动次数除以周期性的时间得到摆动频率范围，而处理模块内建立的旋律参数库，该旋律参数库将摆动频率范围与歌曲中的BPM值一一对应，在处理模块计算出摆动频率后，将摆动频率范围与旋律参数库内的BPM值相匹配，匹配成功后，处理模块将发送BPM值给播放模块，播放模块再读取存储模块内与BMP值相对应的歌曲，通过喇叭播放给婴幼儿听，安抚婴幼儿入睡。
本方案的有益效果在于：
(1)与现有技术相比，本发明中根据与婴幼儿摆动频率范围相匹配的BMP值找到适合的歌曲，且还可根据婴幼儿的哭闹的状态进行选择合适的歌曲播放并安抚婴幼儿入睡。
(2)与现有技术相比，本发明根据婴幼儿不同哭闹的状态，智能化的播放适合安抚该哭闹状态的婴幼儿的歌曲，不需要人为的去操作播放歌曲及选择适合婴幼儿的歌曲。
进一步，还包括训练数据，所述训练数据提取单一维度的声学特征向量。通过提取单一维度的声学特征向量，使得针对婴幼儿的不同状态的哭闹进行安抚，针对性强，效果较佳。
进一步，所述声学特征向量为歌曲的速度特征，所述速度特征采用每分钟的敲击次数BPM表征。从单一维度的声学特征向量能够细致的描述一首歌曲的风格特点，基于此建立的歌曲分类更加可靠。
进一步，所述鞋底包括鞋内底和鞋外底，所述鞋内底下方设有用于避免由硬物体造成伤害的保护板。保护板主要作用是为了保护婴幼儿脚不会被硬物体碰伤，进一步保护婴幼儿的脚板。
进一步，所述保护板上至少部分设有用于促进所述鞋底通风的穿孔。设置穿孔主要是为了让婴幼儿的脚心保持干燥，防止积累汗水造成脚臭。
进一步，所述保护板可从所述鞋内底移除。方便保护板进行清洗，将保护板从鞋内底移除，进行清洗，再插入鞋内底，可重复使用。
附图说明
图1为本发明具有歌曲功能的婴儿鞋的结构示意图；
图2为图1的具有歌曲功能的婴儿鞋的框架图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：鞋底1、陀螺仪传感器2、计数模块3、处理模块4、播放模块5、存储模块6、喇叭7、鞋帮8、播放集成箱9。
实施例基本如附图1所示：具有音乐控制功能的婴儿鞋，包括鞋底1和鞋帮8，鞋帮8包括鞋面和脚后根部分，在鞋底1内设有保护板，该保护板用于提供避免由硬物体(如卵石和岩石)造成伤害的保护，而且，保护板可由任何半硬的材料制成，用于保护板的合适材料的示例包括但不限于：塑料材料，例如乙烯基聚合物，如聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、热塑性聚丙烯腈、及聚氨酯。用于保护板的优选的材料是TPU。也可能由上述材料的结合来准备保护板。保护板可构造为单层或连接在一起的多层。
鞋底1包括鞋内底和鞋外底，且保护板置于鞋内底下方。优选地，保护板可从鞋移除并可重新插入鞋中。通过提升鞋内底的端部来允许鞋内底下方保护板的移除，从而可将保护板从鞋中移除。可选地，保护板可在鞋内底完出移出鞋之后，从鞋中取出。可选地，鞋内底的底侧可设有一层双面胶带或任何其它的传统装置，从而当保护板置于鞋内底下方时，帮助保持保护板在适当的位置。可选地，用于保持保护板在适当位置的双面胶带层或另外的传统装置可提供在鞋外底的顶面。
保护板可至少部分地穿孔，以促进通风。在优选中，保护板中间区域的地方设有穿孔。也可能在保护板的整个表面上提供穿孔，孔洞的数量和尺寸不能太大以至于减少保护板的保护性能。优选地，鞋内底相应于保护板穿孔，用于更好地通风。
如图2所示，在鞋内底的内部设有播放集成箱9，且在鞋面的侧面设有喇叭7，该喇叭7与播放集成箱9电连接，该播放集成箱9内设有陀螺仪传感器2、计数模块3、处理模块4、播放模块5和存储模块6，上述陀螺仪传感器2电连接计数模块3，当该陀螺仪传感器2检测到婴幼儿脚的周期性摆动，且计数模块3计数婴幼儿脚摆动次数，并周期性将摆动次数发送给处理模块4，处理模块4接收到摆动次数的信息，根据摆动次数除以时间计算得到摆动频率，在将摆动频率输送至旋律参数库。
本发明中的旋律参数库的建立，需要预先根据婴幼儿哭闹的各种状态选择相应的歌曲作为训练数据，具体操作如下，婴幼儿低声哭闹时，其尝试使用柔和轻缓的歌曲播放，观察婴幼儿的状态，直到婴幼儿不再低声哭闹时，可判断该柔和轻缓的歌曲可作为安抚低声哭闹的婴幼儿，因此，将柔和轻缓的歌曲作为训练数据，以此类推，后面根据安抚不同哭闹类型的婴幼儿的歌曲进行分类，且均作为训练数据，并将该训练数据提取的单一维度的声学特征可包括但不限于从歌曲的速度构成的单一维度的声学特征向量入手，这四种声学特征分别从不同的角度描述了一首歌曲的风格，风格相近的歌曲必然在这些特征上有相似性。速度特征向量采用每分钟的敲击次数(BeatPerMinute，BPM)来描述。
根据超向量，对同一风格歌曲的单一维度声学特征向量产生区分度。而且根据区分度的不同相对应婴幼儿脚摆动的频率范围，如以一维速度特征(BPM值)为例：抒情歌曲的BMP值通常在50—60左右，相对应摆动频率的范围为10-15次/秒，而轻缓歌曲BMP值通常在40—50左右，相对应摆动频率为8-10次/秒。实际上，本实施例采用的超向量中的每一维度都是一个一维分类，将各个一维分类进行线性组合构成了多维分类。
将不同风格的歌曲进行分类，并存储在存储模块5内，且作索引。
因此，根据旋律参数库的设置在处理模块4内，婴幼儿脚摆动频率的多少，相对应在处理模块4内得到歌曲的GMM模型，将GMM模型的均值发送至播放模块5，播放模块5根据均值读取存储模块6内的歌曲库的歌曲，并将对应的歌曲通过喇叭7播放出来，安抚婴幼儿入睡。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于，包括鞋底；
鞋帮，其紧固于所述鞋底并限定用于容纳穿用者脚的开口，所述鞋帮包括鞋面和脚后根部分；以及
播放集成箱，还包括：
用于存储以不同BPM值区分的歌曲的存储模块；
用于伴随穿用者脚摆动的陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器设置在所述脚后根部分；
用于计数所述陀螺仪传感器摆动次数的计数模块，所述计数模块设置在所述脚后根部分；
用于接收所述计数模块摆动次数的处理模块，且所述处理模块通过所述摆动次数计算得到摆动频率范围，所述处理模块内设有旋律参数库，所述旋律参数库根据不同摆动频率范围匹配不同歌曲的BPM值；
用于接收所述处理模块BPM值的播放模块，所述播放模块根据不同BPM值读取所述存储模块内的歌曲，并通过设置在所述鞋面上的喇叭播放其歌曲。
2.根据权利要求1所述的具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于：还包括训练数据，所述训练数据提取不同维度的声学特征向量。
3.根据权利要求2所述的具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于：所述声学特征向量为歌曲的速度特征，所述速度特征采用每分钟的敲击次数BPM表征。
4.根据权利要求1所述的具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于：所述鞋底包括鞋内底和鞋外底，所述鞋内底下方设有用于避免由硬物体造成伤害的保护板。
5.根据权利要求4所述的具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于：所述保护板上至少部分设有用于促进所述鞋底通风的穿孔。
6.根据权利要求4所述的具有音乐控制功能的婴儿鞋，其特征在于：所述保护板可从所述鞋内底移除。
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