CN1293072A - 音乐控制电睡眠治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种音乐控制电睡眠治疗仪,包括实现低频脉冲发生、频率及定时控制的单片机;音乐源;电子模拟开关;由变压器、检波器和放大控制器连接构成的音乐强度控制器;功率放大器和输出电极。音乐源输出音乐信号经音乐强度控制后连接至电子模拟开关输入端,单片机输出的低频脉冲信号连接至电子模拟开关控制端,其输出的治疗信号经功率放大后由输出电极输出。将受音乐信号控制的低频脉冲作用于人体中枢神经系统,可有效消除疲劳、促进睡眠。
Description
本发明涉及人体理疗技术领域，更确切地说是涉及一种家用音乐控制电睡眠治疗仪。
睡眠对于人体身心健康有着至关重要的作用，睡眠不好不仅影响正常的工作与学习，还会导致疾病。服用安眠药是对付失眠的有效方法之一，此外还有各种非电子及电子的催眠产品用于帮助入睡。
传统使用的低频脉冲电睡眠治疗仪是一种电子催眠产品，利用低频脉冲电流对人体大脑皮层进行电刺激，可对大脑皮层及皮层下结构产生抑制作用，由于所作用的低频脉冲电流十分单调，故刺激作用有限，相应的催眠效果不十分明显。
人们的日常生活经验告诉我们，有些音乐是有一定的催眠作用的，在轻柔优美的音乐声中，人们比较容易入睡。因此而出现的音乐电疗法，是将催眠音乐信号直接进行功率放大，再通过电极对大脑皮层进行电刺激，同时听到催眠音乐。但由于人耳对音乐的强度较为敏感，而大脑皮层对音乐电流刺激的变化率较为敏感，人耳听到的音乐与大脑皮层接受到的电刺激不太同步，因而音乐信号不是理想的催眠电刺激信号，其催眠效果是有限的。
本发明的目的是设计一种音乐控制电睡眠治疗仪，对传统低频脉冲电睡眠治疗仪及音乐电疗法进行改造，以增强催眠效果。
本发明的目的是这样实现的：一种音乐控制电睡眠治疗仪，包括低频脉冲发生器、功率放大器与输出电极，其特征在于：还包括有音乐源和一电子模拟开关；所述音乐源输出连接至电子模拟开关的输入端，所述低频脉冲发生器的输出连接至电子模拟开关的控制端，电子模拟开关的输出端连接所述的功率放大器。
还包括有低频脉冲频率控制器和定时控制器，分别与所述的低频脉冲发生器连接。
所述的低频脉冲发生器、低频脉冲频率控制器与定时控制器是一单片机，单片机的输入／输出(I／O)口上连接有控制单片机外部中断的按键开关和发光二极管组，分别用于调节低频脉冲的频率和用于显示经调整后的工作频率。
还包括有一治疗信号强度控制器，连接在所述音乐源和电子模拟开关的输入端间。
所述的音乐强度控制器由升压变压器、检波器和放大控制器顺序连接构成；升压变压器的初级线圈连接所述音乐源的输出端，升压变压器的次级线圈连接由二极管、电阻、电容构成的检波器，检波器输出连接由晶体三极管、电位器构成的放大控制器。
所述的音乐源是一音乐集成片，或磁带放音机。
所述音乐源的输出端上还连接有供插入耳机插头的塞孔。
所述的功率放大器是一场效应晶体管。
所述的输出电极由输出变压器、发光二极管、匹配电阻和金属电极片连接构成；输出变压器的初级线圈连接所述功率放大器的输出端，输出变压器的次级线圈并接发光二极管、匹配电阻，再分别连接所述的金属电极片。
所述输出变压器的次级线圈与所述的金属电极片间还设置有插孔与插头。
本发明的音乐控制电睡眠治疗仪，在具有催眠作用的音乐信号控制下，将低频脉冲通过输出电极的金属电极片(治疗电极)作用于人体中枢神经系统，对大脑皮层、皮层下组织引起扩散性抑制，从而起到消除大脑疲劳、促进睡眠的作用。
本发明的音乐控制电睡眠治疗仪，对音乐信号进行检波，提取音乐信号的幅度信息，然后用音乐信号的幅度去控制低频电脉冲的强度，因此大脑皮层接受的电刺激与人耳听到的音乐是完全同步的，且所使用的低频电脉冲信号又是比较理想的催眠电脉冲刺激信号，使患者既能听到轻柔的催眠音乐，又能同时接受与音乐同步的电脉冲刺激，明显提高了消除大脑疲劳及治疗失眠症的效果。
本发明的音乐控制电睡眠治疗仪，将音乐的催眠作用与低频脉冲电流的抑制作用有机地结合在一起，使低频脉冲电流的强度与音乐信号同步。
而已有的低频脉冲电睡眠疗法，是采用小剂量低频脉冲作用于中枢神经系统，在大脑皮层、皮层下组织引起扩散性抑制作用，从而产生导致睡眠的治疗作用。本发明的音乐控制电睡眠治疗法是将有催眠作用的音乐与低频脉冲电刺激有机地结合在一起，让电刺激的强度受音乐信号控制，患者听着有催眠作用的音乐，同时接受强度与音乐同步的低频脉冲的电刺激，有效抑制大脑皮层兴奋、促进睡眠。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术。
图1是音乐控制电睡眠治疗仪的原理框图。
图2是音乐控制电睡眠治疗仪的实施电路图。
图3是音乐控制电睡眠治疗仪主程序流程框图。
图4是音乐控制电睡眠治疗仪低频脉冲频率调整的中断服务流程框图。
图5是音乐控制电睡眠治疗仪定时器中断服务流程框图。
参见图1，图中示出本发明音乐控制电睡眠治疗仪的原理性结构。包括低频脉冲发生器11、低频脉冲频率控制器12、定时控制器13、音乐源14、治疗信号强度控制器15、功率放大器16和输出电极17，音乐源14还可同时连接耳机18，同期输出音乐声。低频脉冲频率控制器12与定时控制器13分别用于控制低频脉冲发生器11输出脉冲的频率与持续时间(治疗时间或称定时关机)，治疗信号强度控制器15用于对音乐源14输出的音乐信号进行强度选择控制和用低频脉冲发生器11输出的低频脉冲去控制音乐源14输出的音乐信号，形成治疗信号后输出，再送功率放大器16放大。让低频脉冲电流的强度与音乐信号(音频信号)同步，使经功率放大后输出的治疗信号是与音乐同步的低频脉冲电流。
参见图2并结合参见图1、图3、图4、图5，图2中示出本发明音乐控制电睡眠治疗仪的实施电路。
U1(8031)是单片机芯片，在软件控制下完成由图1中低频脉冲发生器11、低频脉冲频率控制器12、定时控制器13完成的低频电脉冲的产生、脉冲频率的调整及定时关机的功能。音乐控制电睡眠治疗仪主程序，如图3中所示，包括初始化(步骤31)；定时开始，指治疗时间或称关机时间(一般可设定为1小时)(步骤32)；低频脉冲输出置为低电平(步骤33)；等待中断(步骤34)。
按键K1、K2用于控制单片机芯片的外部中断，通过图4所示的中断服务程序调整所产生的低频脉冲频率，如80Hz至200Hz，发光二极管(LED)组D1至D8用于组合指示经选择调整后的工作频率。其调整时执行的步骤包括：操作开关K1、K2，从外部控制产生单片机中断，进行低频脉冲频率调整(步骤41)；判断是作增加还是减少现有的低频脉冲频率(步骤42)；是增加则增加低频脉冲频率参数，同时由发光二极管组指示该低频脉冲频率(步骤43、44)；是减少则减少低频脉冲频率参数，同时由发光二极管组指示该低频脉冲频率(步骤45、46)；调整完毕则结束中断服务程序并返回主程序(步骤47)。
定时时间是由单片机芯片的内部定时器及软计数器控制的，如图5中所示。定时器中断产生(步骤51)；判断设定的定时时间是否到(步骤52)；定时时间到则停机，包括停止产生低频脉冲同时将单片机置成省电状态(步骤53)；定时时间未到则进一步判断单片机的低频脉冲输出口是否为低电平(步骤54)；若单片机的低频脉冲输出口不是低电平，则将其置成低电平，并返回主程序(步骤57、58)；若单片机的低频脉冲输出口是低电平，则进一步判断其为低电平的时间达到与否(步骤55)；若其为低电平的时间未达到，则返回主程序(步骤58)；若其为低电平的时间已达到，则将单片机的低频脉冲输出口置为高电平，并返回主程序(步骤56、58)。
U3是音乐芯片(音乐源14)，产生具有催眠作用的音乐，通过插孔J2可连接耳机插头，让患者在接受由音乐控制的低频脉冲治疗的同时还能听到同步的音乐声，实施时也可采用能输出音乐信号的各种放音设备作为音乐源14，如录音机等，电位器P2用于调整耳机音乐的强度。U2：A(4066)是模拟开关芯片，与变压器TR2、二极管D9、电阻R10、R11、电容C4、晶体三极管T1及电位器P1一起连接构成治疗信号强度控制器15。其中变压器TR2是升压变压器，将音乐芯片U3产生的音乐电平升高；二极管D9、电阻R10、电容C4连接构成检波器，对经变压器TR2升压的音乐信号进行检波，产生包络信号，再控制由晶体三极管T1、电阻R11、电位器P1连接构成的放大控制器(也是场效应晶体管T2的栅压控制器)，调整电位器P1可调整包络信号的强度。
单片机U1产生的低频脉冲信号控制模拟开关芯片U2：A的导通，使由晶体三极管T1输出的一定强度的音乐包络信号，在低频脉冲信号控制下，形成治疗信号并由模拟开关芯片U2：A传递至功率放大器16。
构成功率放大器16的T2是场效应晶体管，在模拟开关芯片U2：A输出的治疗信号的控制下，改变场效应晶体管T2的栅压，从而实现受音乐信号控制的低频脉冲信号的功率放大控制，获得所需的治疗信号强度。
由输出变压器TR1、发光二极管D10、电阻R13及金属电极片(图中未示出)连接构成输出电路。其中输出变压器TR1将场效应晶体管T2输出的受音乐信号控制的低频脉冲信号升压、隔离并输出至金属电极片。在输出变压器TR1的输出端上连接有插孔J1，供插入连接有金属电极片的插头插入。
本发明的音乐控制电睡眠治疗仪，因其便携，故而是一种适于家用的电子催眠设备。使用时只要将两金属电极片分别置于额头穴位与后忱穴位上即可。经试用，一般失眠病人经治疗数十分钟就可入眠。
Claims (10)
1．一种音乐控制电睡眠治疗仪，包括低频脉冲发生器、功率放大器与输出电极，其特征在于：还包括有音乐源和一电子模拟开关；所述音乐源输出连接至电子模拟开关的输入端，所述低频脉冲发生器的输出连接至电子模拟开关的控制端，电子模拟开关的输出端连接所述的功率放大器。
2．根据权利要求1所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：还包括有低频脉冲频率控制器和定时控制器，分别与所述的低频脉冲发生器连接。
3．根据权利要求1或2所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述的低频脉冲发生器、低频脉冲频率控制器与定时控制器是一单片机，单片机的输入／输出(I／O)口上连接有控制单片机外部中断的按键开关和发光二极管组，分别用于调节低频脉冲的频率和用于显示经调整后的工作频率。
4．根据权利要求1或2所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：还包括有一治疗信号强度控制器，连接在所述音乐源和电子模拟开关的输入端间。
5．根据权利要求4所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述的音乐强度控制器由升压变压器、检波器和放大控制器顺序连接构成；升压变压器的初级线圈连接所述音乐源的输出端，升压变压器的次级线圈连接由二极管、电阻、电容构成的检波器，检波器输出连接由晶体三极管、电位器构成的放大控制器。
6．根据权利要求1所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述的音乐源是一音乐集成片，或者是磁带放音机。
7．根据权利要求1所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述音乐源的输出端上还连接有供插入耳机插头的塞孔。
8．根据权利要求1所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述的功率放大器是一场效应晶体管。
9．根据权利要求1所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述的输出电极由输出变压器、发光二极管、匹配电阻和金属电极片连接构成；输出变压器的初级线圈连接所述功率放大器的输出端，输出变压器的次级线圈并接发光二极管、匹配电阻，再分别连接所述的金属电极片。
10．根据权利要求9所述的一种音乐控制电睡眠治疗仪，其特征在于：所述输出变压器的次级线圈与所述的金属电极片间还设置有插孔与插头。
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