CN110787354A - 一种音频开发脑力方法、装置和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音频开发脑力方法、装置和介质,其中,一种音频开发脑力方法包括获取目标用户对预设音频测试集中每个音频的脑波反应数据、根据所述脑波反应数据确定所述目标用户的特征音频数据,所述特征音频数据为所述目标用户的大脑的最佳刺激音频数据、获取所述目标用户的脑电波模拟信号、通过傅立叶变换将所述脑电波模拟信号拆分成若干个谐波信号,从中选取至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号对等步骤。本发明能够通过播放特定的音频文件引起目标用户的大脑共振,从而使得目标用户的大脑产生利于学习事物的脑波,最终提高目标用户对事物的学习能力。
Description
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域,特别是涉及一种音频开发脑力方法、装置和介质。
背景技术
随着科学的进步,研究人员发现人身上都有磁场,但人思考的时候,磁场会发生变化,形成一种生物电流通过磁场,而形成的东西我们就把它定位为“脑电波”。不同的脑波又对我们的身心起不同的调节作用。
目前国际脑波协会针对脑波的振动频率不同将脑波分为α波、β波、θ波、δ波四种波段,其中,人在不同的波段的脑波环境中,对事物的学历能力会不同,故如何利用这一规律提高人学习事物是亟待解决的问题,尤其是如何利用这一规律提高青少年的学习能力。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种音频开发脑力方法、装置和介质,能够通过播放特定的音频文件引起目标用户的大脑共振,从而使得目标用户的大脑产生利于学习事物的脑波,最终提高目标用户对事物的学习能力。
本发明第一方面公开一种音频开发脑力方法,所述包括:
获取目标用户对预设音频测试集中每个音频的脑波反应数据;
根据所述脑波反应数据确定所述目标用户的特征音频数据,所述特征音频数据为所述目标用户的大脑的最佳刺激音频数据;
获取所述目标用户的脑电波模拟信号并将所述目标用户的脑电波模拟信号用表示为:f(t)=f(t+nT)(n=0,1,2,…),其中,T为所述目标用户的脑电波模拟信号的重复周期;t为时间变量;
将所述特征音频数据与所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号进行逐个比较,并根据比较结果从所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号中筛选出最优待合成谐波信号;
通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,得到合成模拟信号;
对所述合成模拟信号进行模数转换,生成目标音乐文件;
根据所述目标用户的个性参数播放所述目标音乐文件,其中,所述个性参数包括所述目标用户的睡眠时间、所述目标用户的最大承受分贝值、所述目标用户的年龄。
作为一种可选的实施方式,获取所述目标用户的脑电波模拟信号,包括:
通过脑电波传感器采集目标听者的脑电波模拟信号。
作为一种可选的实施方式,所述选取至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号,包括:
选择频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号,和/或频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号,和/或频率介于4~12Hz的第三待合成谐波信号,所述第一待合成谐波信号、所述第二待合成谐波信号和所述第三待合成谐波信号的频率均不相同。
作为一种可选的实施方式,若选择有频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
随着所述音乐模拟信号的时间进度,逐渐降低所述第一待合成谐波信号的频率。
作为一种可选的实施方式,若选择有频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
维持所述第二待合成谐波信号的频率不变。
作为一种可选的实施方式,当所述音乐模拟信号为具有左右双声道的音乐模拟信号时,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
将两第四待合成谐波信号分别与左声道的音乐模拟信号和右声道的音乐模拟信号进行信号叠加,得到具有左右双声道的合成模拟信号。
作为一种可选的实施方式,所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,还包括:
随着所述音乐模拟信号的即时频率,同步升降对应声道的第四待合成谐波信号的即时频率,使两第四待合成谐波信号的即时频率变化关系互为此降彼升的变化关系。
作为一种可选的实施方式,所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
随着所述音乐模拟信号的即时幅度,同步升降所述待合成谐波信号的即时幅度。
本发明第二方面公一种脑力开发装置,该装置包括:
存储有可执行程序代码的存储器;
与所述存储器耦合的处理器;
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明第一方面所述的一种音频开发脑力方法。
本发明第三方面公开一种计算机可存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行本发明第一方面所述的一种音频开发脑力方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明能够通过播放特定的音频文件引起目标用户的大脑共振,从而使得目标用户的大脑产生利于学习事物的脑波,最终提高目标用户对事物的学习能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一公开的一种音频开发脑力方法的流程示意图;
图2是本发明实施例二公开的一种脑力开发装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面将结合具体的实施例方式对本发明进行详细说明。
实施例一
请参阅图1,图1是本发明实施一所示的一种音频开发脑力方法流程示意图,其中,该开发脑力方法,包括如下步骤:
101、获取目标用户对预设音频测试集中每个音频的脑波反应数据;
102、根据所述脑波反应数据确定所述目标用户的特征音频数据,所述特征音频数据为所述目标用户的大脑的最佳刺激音频数据;
103、获取所述目标用户的脑电波模拟信号并将所述目标用户的脑电波模拟信号用表示为:f(t)=f(t+nT)(n=0,1,2,…),其中,T为所述目标用户的脑电波模拟信号的重复周期;t为时间变量;
105、从中选取至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号;
106、将所述特征音频数据与所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号进行逐个比较,并根据比较结果从所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号中筛选出最优待合成谐波信号;
107、通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,得到合成模拟信号;
108、对所述合成模拟信号进行模数转换,生成目标音乐文件;
109、根据所述目标用户的个性参数播放所述目标音乐文件,其中,所述个性参数包括所述目标用户的睡眠时间、所述目标用户的最大承受分贝值、所述目标用户的年龄。
在本发明实施方式中,所述目标用户的脑电波模拟信号用表示为:
f(t)=f(t+nT)(n=0,1,2...)………………………(1);
其中,T为所述目标用户的脑电波模拟信号的重复周期、t为时间变量;
在本发明实施方式中,通过傅立叶变换将所述脑电波模拟信号拆分成若干个谐波信号,即得到公式(2):
在本发明实施例中,对所述合成模拟信号进行模数转换,生成目标音乐文件,包括步骤:
(1)、生成所述合成模拟信号对应的采样信号。
在本发明实施例中,设所述合成模拟信号为xa(t),则根据采样定理:
fs≥2fi(max)……………………………………(3);
得到采样信号,即:
x*a(t)=∑∞n=-∞xa(nT)δ(t-nT)…………………………(4);
其中,T为采样的时间间隔,,fs为采样频率,fi(max)为所述合成模拟信号为xa(t)中最高次谐波分量的频率。
在本发明实施例中,为了确定,fi(max),设所述合成模拟信号xa(t)的频谱函数为xa(ω),则采样信号x*a(t)的频谱为
x*a(ω)=1T∑∞m=-∞xa(ω-mωs)…………………………(5);
其中,x*a(ω)是xa(ω)的周期重复,重复周期为采样角频率ωs,在本发明实施例中,可根据表达式(5)确定fi(max)。
通过对所述合成模拟信号进行采样,可将时间连续的所述合成模拟信号转换为时间离散的所述合成模拟信号。
(2)、对所述合成模拟信号的采样信号进行量化。
(3)、对量化后的所述合成模拟信号进行编码并生成.
在本发明实施例中,为了确保最终的低频声波(即相对于待合成音乐信号而言的且与脑电谐波对应的声波成份)能够对目标用户的大脑细胞产生共鸣效果,则具体包括如下步骤:通过脑电波传感器采集目标听者的脑电波模拟信号。其中,所述脑电波传感器为现有设备,可以但不限于为在核磁共振仪中所采用的脑电波采集器。
在本发明实施例中,可选择频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号、频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号和/或频率介于4~12Hz的第三待合成谐波信号,所述第一待合成谐波信号、所述第二待合成谐波信号和所述第三待合成谐波信号的频率均不相同。通过大量的实验发现:播放与第一待合成谐波信号对应的低频声波可利于让大脑放松;而播放与第二待合成谐波信号对应的低频声波可利于右脑细胞活动,增强记忆力;而播放与第三待合成谐波信号对应的低频声波可利于小脑细胞活动,增强感知能力。因此通过对它们进行音乐合成,可通过物理方式实现增强长期记忆力和增强感知能力的目的。进一步具体的,当待合成的音乐模拟信号为具有左右双声道的音乐模拟信号时,则还选择一对频率介于4~12Hz的第四待合成谐波信号,通过播放与第四待合成谐波信号对应的低频声波可利于让左右脑平衡,提升专注能力。
在本发明实施例中,所述音乐模拟信号的频率主要在100Hz~20KHz之间,它既可以为单声道信号也可以为具有左右双声道的信号(此种情况下制作的音乐文件,需要通过耳机等设备进行受听)。为了避免因待合成谐波信号的引入而对音乐本身产生明显的杂音,则在进行信号叠加的过程中,一方面随着所述音乐模拟信号的即时幅度,同步升降所述待合成谐波信号的即时幅度;另一方面具体的,若选择有频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号,则随着所述音乐模拟信号的时间进度,逐渐降低所述第一待合成谐波信号的频率;若选择有频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号,则维持所述第二待合成谐波信号的频率不变;若还选择一对频率介于4~12Hz的第四待合成谐波信号,则将两第四待合成谐波信号分别与左声道的音乐模拟信号和右声道的音乐模拟信号进行信号叠加,得到具有左右双声道的合成模拟信号。进一步具体的,针对两第四待合成谐波信号,随着所述音乐模拟信号的即时频率,同步升降对应声道的第四待合成谐波信号的即时频率,使两第四待合成谐波信号的即时频率变化关系互为此降彼升的变化关系。
通过步骤101~109所制作的音乐文件,可以使目标用户在听音乐的过程中,能够将低频率的脑电谐波以声波形式进入人耳及大脑中,进而可对大脑细胞产生共鸣效果,让脑细胞一直处于运动和活跃状态,提升脑运动机能,实现通过物理方式增强脑力、提升注意力、增强长期记忆力和增强感知能力的目的。此外,所述音乐文件的制作方法还具有目的性强、效率高和易于实现等优点,便于实际推广和应用。
实施例二
请参阅图2,图2是本发明实施例二公开的一种脑力开发装置的结构示意图。如图2所示,该脑力开发装置可以包括:
存储有可执行程序代码的存储器201;
与存储器201耦合的处理器202;
处理器202调用存储器201中存储的可执行程序代码,执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤。
本发明的脑力开发装置通过执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤,能够将低频率的脑电谐波以声波形式进入人耳及大脑中,进而可对大脑细胞产生共鸣效果,让脑细胞一直处于运动和活跃状态,提升脑运动机能,实现通过物理方式增强脑力、提升注意力、增强长期记忆力和增强感知能力的目的。此外,所述音乐文件的制作方法还具有目的性强、效率高和易于实现等优点,便于实际推广和应用。
实施例三
本发明实施例三公开了一种计算机可读存储介质,其存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤。
本发明的计算机可读存储介质通过执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤,可以使目标用户在听音乐的过程中,能够将低频率的脑电谐波以声波形式进入人耳及大脑中,进而可对大脑细胞产生共鸣效果,让脑细胞一直处于运动和活跃状态,提升脑运动机能,实现通过物理方式增强脑力、提升注意力、增强长期记忆力和增强感知能力的目的。此外,所述音乐文件的制作方法还具有目的性强、效率高和易于实现等优点,便于实际推广和应用。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤。
本发明的一种计算机程序产品通过执行实施例一所描述的开发脑力方法中的步骤,可以使目标用户在听音乐的过程中,能够将低频率的脑电谐波以声波形式进入人耳及大脑中,进而可对大脑细胞产生共鸣效果,让脑细胞一直处于运动和活跃状态,提升脑运动机能,实现通过物理方式增强脑力、提升注意力、增强长期记忆力和增强感知能力的目的。此外,所述音乐文件的制作方法还具有目的性强、效率高和易于实现等优点,便于实际推广和应用。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种音频开发脑力方法,其特征在于:所述方法包括:
获取目标用户对预设音频测试集中每个音频的脑波反应数据;
根据所述脑波反应数据确定所述目标用户的特征音频数据,所述特征音频数据为所述目标用户的大脑的最佳刺激音频数据;
获取所述目标用户的脑电波模拟信号并将所述目标用户的脑电波模拟信号用表示为:f(t)=f(t+nT)(n=0,1,2,…),其中,T为所述目标用户的脑电波模拟信号的重复周期;t为时间变量;
将所述特征音频数据与所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号进行逐个比较,并根据比较结果从所述至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号中筛选出最优待合成谐波信号;
通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,得到合成模拟信号;
对所述合成模拟信号进行模数转换,生成目标音乐文件;
根据所述目标用户的个性参数播放所述目标音乐文件,其中,所述个性参数包括所述目标用户的睡眠时间、所述目标用户的最大承受分贝值、所述目标用户的年龄。
2.根据权利要求1所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,获取所述目标用户的脑电波模拟信号,包括:
通过脑电波传感器采集目标听者的脑电波模拟信号。
3.根据权利要求1所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,所述选取至少一个频率介于4~12Hz之间的待合成谐波信号,包括:
选择频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号,和/或频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号,和/或频率介于4~12Hz的第三待合成谐波信号,所述第一待合成谐波信号、所述第二待合成谐波信号和所述第三待合成谐波信号的频率均不相同。
4.根据权利要求3所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,若选择有频率介于4~8Hz的第一待合成谐波信号,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
随着所述音乐模拟信号的时间进度,逐渐降低所述第一待合成谐波信号的频率。
5.根据权利要求3所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,若选择有频率介于8~12Hz的第二待合成谐波信号,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
维持所述第二待合成谐波信号的频率不变。
6.根据权利要求3所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,当所述音乐模拟信号为具有左右双声道的音乐模拟信号时,则所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
将两第四待合成谐波信号分别与左声道的音乐模拟信号和右声道的音乐模拟信号进行信号叠加,得到具有左右双声道的合成模拟信号。
7.根据权利要求6所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,还包括:
随着所述音乐模拟信号的即时频率,同步升降对应声道的第四待合成谐波信号的即时频率,使两第四待合成谐波信号的即时频率变化关系互为此降彼升的变化关系。
8.根据权利要求1所述的一种音频开发脑力方法,其特征在于,所述通过音乐合成器将最优待合成谐波信号与音乐模拟信号进行信号叠加,包括:
随着所述音乐模拟信号的即时幅度,同步升降所述待合成谐波信号的即时幅度。
9.一种脑力开发装置,其特征在于,所述脑力开发装置包括:
存储有可执行程序代码的存储器;
与所述存储器耦合的处理器;
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行如权利要求1-8任一项所述的一种音频开发脑力方法。
10.一种计算机可存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1-8任一项所述的一种音频开发脑力方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200214 |
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