CN115914942A - 通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过声音、光闪烁、气味和振动实现多维感官同频刺激的方法及系统，方法包括步骤：解码声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放；判断声音信号频率是否超出设定范围将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气，同时控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动；达到声、光、气味以及体感振动的多维体感刺激效果，不仅可以大幅提升使用体验，还可以有效应用于抑郁症等心理治疗、认知障碍的预防和治疗，例如对老年痴呆，帕金森综合征等认知疾病的防治。
Description
技术领域
本发明涉及感官刺激技术领域，更具体地说，涉及一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法及系统。
背景技术
音响是一种常见的娱乐辅助设施，随着时代的进步，音响也由最初的单一声音感官刺激发展到了结合光效等其他感官刺激，但是目前能够进行结合的感官维度依旧有限，需要一种能够针对更多维度的感应刺激方式方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，还提供了一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，包括步骤：
接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放，扬声器包含低音喇叭；
判断声音信号频率是否超出设定范围，是则对声音信号超出设定范围部分进行过滤后进行下一步，否则进行下一步；
将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气，同时控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，所述雾化器组件包括喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇；所述风扇依据音乐节奏改变运行速度以控制雾气喷出效果。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，其特征在于，所述雾化器组件还包括芳香剂容器和蠕动泵，所述蠕动泵用于依据液位控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，其特征在于，所述扬声器还包括中音/高音喇叭。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，其特征在于，所述设定范围为20-80HZ。
一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，用于实现如上述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其中，包括控制模组、雾化器组件、光效组件和体感振动组件；
所述控制模组，接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放，扬声器包含低音喇叭；并在声音信号超出设定范围时对超出部分进行过滤；
所述雾化器组件，将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气；
所述光效组件，依据所述分析结果控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
所述体感振动组件，对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其中，所述雾化器组件包括喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇(风扇电机)；所述风扇(风扇电机)依据音乐节奏改变运行速度以控制雾气喷出效果。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其中，所述雾化器组件还包括芳香剂容器和蠕动泵，所述蠕动泵用于依据液位控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其中，所述扬声器包括中音/高音喇叭。
本发明所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其中，所述设定范围为20-80HZ。
本发明的有益效果在于：通过低音喇叭自身的震动频率转化的数据来控制喷雾节奏以及光效的频闪显示，同时还通过声音节奏来控制体感振动器进行同频振动，达到声、光、气味以及体感振动的多维体感刺激效果，不仅可以大幅提升使用体验，而且本申请的方式方法还可以有效应用于神经疾病和认知障碍治疗，如老年痴呆和帕金森综合征等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
图1是本发明较佳实施例的通过声音、光闪烁和振动实现多维感官同频刺激的方法流程图；
图2是本发明较佳实施例的通过声音、光闪烁和振动实现多维感官同频刺激的方法信号过滤与控制原理框图；
图3是本发明较佳实施例的通过声音、光闪烁和振动实现多维感官同频刺激的系统原理框图；
图4是本发明较佳实施例的通过声音、光闪烁和振动实现多维感官同频刺激的系统构架图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
本发明较佳实施例的通过声音、光闪烁和振动实现多维感官同频刺激的方法及系统，如图1所示，同时参阅图2，包括步骤：
S01：接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放；扬声器包含低音喇叭和中高音喇叭，对中高音喇叭的输出限制功率，重点突出40HZ附近的低音频率功率输出；
S02：判断声音信号频率是否超出设定范围(20-80HZ)，是则对声音信号超出设定范围部分进行过滤后进行下一步，否则进行下一步；
S03：将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气，同时控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
S04：对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动。
通过低音喇叭自身的震动频率转化的数据来控制喷雾节奏以及光效的频闪显示，同时还通过声音节奏来控制体感振动器进行同频振动，达到声、光、气味以及体感振动的多维体感刺激效果，不仅可以大幅提升使用体验，而且本申请的方式方法还可以有效应用于神经疾病和认知障碍治疗，如老年痴呆和帕金森综合征等。
由于药物难以突破血脑屏障，老年痴呆的干预和治疗一直是困扰世界医学界的难题，在2021年第15届国际老年痴呆和帕金森氏病国际会议(AD/PDTM 2021)上，CognitoTherapeutics公布了数字疗法γ频率神经调节(gamma frequency neuromodulation)的2期临床研究数据，该疗法脱胎于MIT神经科学家蔡立慧和光遗传学家Edward S.Boyden团队的发现：27-80Hz低频声波+一定频率的频闪刺可激光显著改善认知能力，延缓认知障碍的进程；
为此，本发明在对声音信号进行播放的同时还专门针对低频声波进行了判断和过滤，以低频声波来同频控制声音频闪和喷雾效果，并且喷雾带有香味，这样综合多维刺激来达到老年痴呆的干预和治疗目的，达到意料之外的技术效果；
优选的，雾化器组件包括喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇(风扇电机)；风扇(风扇电机)依据音乐节奏改变运行速度如急加速或急停等，以控制雾气喷出效果和节奏；喷雾器采用现有的部件即可，风扇可以设置在喷雾器的喷雾出口处；雾化器组件还包括芳香剂容器和蠕动泵，蠕动泵用于依据控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂；通过该种方式可以进行控制芳香剂的加入，调节喷雾的气味浓度。
优选的，扬声器还包括中音/高音喇叭，以保障正常播放音效。
实施例二
一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，用于实现如上述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，如图3和图4所示，包括控制模组1、雾化器组件2、光效组件3、体感振动组件4和扬声器5；
控制模组1，接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器5播放；并在声音信号超出设定范围(20-80HZ)时对超出部分进行过滤；
雾化器组件2，将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气；
光效组件3，依据分析结果控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
体感振动组件4，对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动；
通过低音喇叭自身的震动频率转化的数据来控制喷雾节奏以及光效的频闪显示，同时还通过声音节奏来控制体感振动器进行同频振动，达到声、光、气味以及体感振动的多维体感刺激效果，不仅可以大幅提升使用体验，而且本申请的方式方法还可以有效应用于刺激治疗老年痴呆。
其中，外部的音频数据可以通过无线收发器来接收来自手机、平板、电脑等设备的文件，本地的音频数据可以来自本地的音频数据库；
控制模组1较佳的，包含有中央处理器和音频解码器，中央处理器用于进行数据的处理以及控制指令的发送，而音频解码器则用于进行音频数据的播放；对于声音的滤波可以采用现有的滤波电路来实现；
雾化器组件2较佳的，包括音乐节奏和鼓点识别电路、喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇；风扇依据音乐节奏改变运行速度以控制雾气喷出效果；喷雾器采用现有的部件即可，风扇可以设置在喷雾器的喷雾出口处；雾化器组件2还包括芳香剂容器和蠕动泵，蠕动泵用于依据控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂；通过该种方式可以进行控制芳香剂的加入，调节喷雾的气味浓度；
光效组件3较佳的，包括震荡波换能器、超级电容和频闪灯驱动器；
体感振动组件4较佳的，包括音乐振动换能器和体感振动器，体感振动器优选的采用外接的形式，可以设置在椅子、床等人体容易接触到的位置；
扬声器还包括中音/高音喇叭，以保障正常播放音效。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，包括步骤：
接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放，扬声器包含低音喇叭；
判断声音信号频率是否超出设定范围，是则对声音信号超出设定范围部分进行过滤后进行下一步，否则进行下一步；
将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气，同时控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动。
2.根据权利要求1所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，所述雾化器组件包括喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇；所述风扇依据音乐节奏改变运行速度以控制雾气喷出效果。
3.根据权利要求2所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，所述雾化器组件还包括芳香剂容器和蠕动泵，所述蠕动泵用于依据液位控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂。
4.根据权利要求1所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，所述扬声器还包括中音/高音喇叭。
5.根据权利要求1所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，所述设定范围为20-80HZ。
6.一种通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，用于实现如权利要求1-5任一所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的方法，其特征在于，包括控制模组、雾化器组件、光效组件和体感振动组件；
所述控制模组，接收外部音频数据或者调用本地存储的音频数据并对其解码，解码获得的声音信号通过功率放大器放大后由扬声器播放，扬声器包含低音喇叭，并在声音信号超出设定范围时对超出部分进行过滤；
所述雾化器组件，将扬声器播放的声音转换为震荡波，并进行震荡波波形抓取分析，依据分析结果控制雾化器组件按声音节奏喷带香味的雾气；
所述光效组件，依据所述分析结果控制超级电容同步充放电驱动频闪灯与声音中的低音信号同频同步闪烁；
所述体感振动组件，对扬声器播放的声音振动降频与换能，驱动体感振动器与声音中的低音信号同频同步振动。
7.根据权利要求6所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其特征在于，所述雾化器组件包括喷雾器和为喷雾器产生的雾气喷出的风扇；所述风扇依据音乐节奏改变运行速度以控制雾气喷出效果。
8.根据权利要求7所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其特征在于，所述雾化器组件还包括芳香剂容器和蠕动泵，所述蠕动泵用于依据液位控制指令向喷雾器中添加设定剂量的芳香剂。
9.根据权利要求6所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其特征在于，所述扬声器还包括中音/高音喇叭。
10.根据权利要求6所述的通过声音、光和振动实现多维感官同频刺激的系统，其特征在于，所述设定范围为20-80HZ。
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Cited By (2)
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