CN205051851U - 脑电智能耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脑电智能耳机，穿戴于人的头部；包括支架、分别对应设置于支架相对两端第一壳腔和第二壳腔、设置于支架内侧的采集电极、设置于第一壳腔的内侧或第二壳腔的内侧的参考电极、安装于第一壳腔内的处理中控装置、与处理中控装置通信连接的存储装置、安装于第二壳腔内给中控装置供电的供电装置、与处理中控装置电连接的发声单元，处理中控装置通过采集电极和参考电极获取脑电波信号，并通过脑电波信号从存储装置中选取对应的音频，而由发声单元播放。本实用新型的技术方案通过处理中控装置获取用户脑部的脑电波信号，然后将与该脑电波信号对应的音频通过发声单元播放，以音频协助调节用户精神状态。

Description

脑电智能耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种脑电智能耳机。

背景技术

随着社会的不断发展，现代人的生活压力也与日俱增，面对日常生活中这样或那样的各种压力，人们的精神状态或多或少受到了影响。例如，人们经常会处于兴奋、紧张、焦虑、压抑等状态，这些状态不及时调控会对人的身心造成不良影响。目前市面上针对人精神状态的辅助产品和研究平台还及其匮乏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种脑电智能耳机，旨在调节用户精神状态。

为实现上述目的，本实用新型提出的脑电智能耳机，穿戴于人的头部，包括用于将人的头部夹持的支架、分别对应设置于所述支架相对两端第一壳腔和第二壳腔、设置于所述支架内侧的采集电极、设置于第一壳腔的内侧或第二壳腔的内侧的参考电极、安装于所述第一壳腔内的处理中控装置、与所述处理中控装置通信连接的存储装置、安装于所述第二壳腔内给所述中控装置供电的供电装置、与所述处理中控装置电连接的发声单元，所述处理中控装置通过所述采集电极和所述参考电极获取用户的脑电波信号，并通过该脑电波信号从所述存储装置中选取对应的音频，而由所述发声单元发出。

优选地，所述采集电极用于与用户的前额接触而获取脑电波信号。

优选地，所述采集电极用于采集用户大脑左额极的脑电波信号。

优选地，所述支架的一端与所述第一壳腔伸缩连接，另一端与所述第二壳腔伸缩连接。

优选地，所述支架包括连接所述第一壳腔和第二壳腔的固定架，以及连接所述第一壳腔和第二壳腔的电极安装架，所述采集电极安装于所述电极安装架的内侧面，并且，所述电机安装架为柔性件。

优选地，所述第一壳腔和第二壳腔上均形成有一用于固定所述发声单元的凹槽。

优选地，所述发声单元均通过磁吸的方式固定于所述凹槽中。

优选地，所述第一壳腔上设置有一与所述处理中控装置连接的端口，所述端口用以供外部设备通过该端口连接所述中控处理装置，以对所述处理中控装置传输数据，或者对所述供电装置充电。

优选地，所述处理中控装置还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于和终端设备连接并将所述采集电极采集到的信号发送至所述终端设备。

优选地，所述无线通讯模块为蓝牙通讯模块、WIFI模块、3/4G模块中的至少一种。

本实用新型的技术方案通过处理中控装置获取用户脑部的脑电波信号，然后将与该脑电波信号对应的音频通过发声单元播放，以音频协助调节用户精神状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的脑电智能耳机被穿戴于用户头部的示意图；

图2为图1中脑电智能耳机一视角的结构示意图；

图3为图1中脑电智能耳机另一视角的结构示意图；

图4为图3的正视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	脑电智能耳机	11	支架

111	固定架	112	电极安装架
				121	第一壳腔	122	第二壳腔
13	采集电极	14	参考电极
				15	发声单元	16	端口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种脑电智能耳机。

图1为本实用新型的脑电智能耳机被穿戴于用户头部的示意图；图2为图1中脑电智能耳机一视角的结构示意图；图3为图1中脑电智能耳机另一视角的结构示意图；图4为图3的正视图。

在本实用新型实施例中，该脑电智能耳机10穿戴于人的头部，其包括用于将人的头部夹持的支架11、分别对应设置于所述支架11相对两端第一壳腔121和第二壳腔122、设置于所述支架11内侧的采集电极13、设置于第一壳腔121的内侧或第二壳腔122的内侧的参考电极14、安装于所述第一壳腔121内的处理中控装置(不可见)、安装于所述第二壳腔122内给所述中控装置供电的供电装置、与所述处理中控装置通信连接的存储装置(不可见)、与所述处理中控装置电连接的发声单元15，所述处理中控装置通过所述采集电极13和所述参考电极14获取用户的脑电波信号，并通过该脑电波信号从所述存储装置中选取对应的音频，而由所述发声单元15发出。

本实用新型的技术方案通过处理中控装置获取用户脑部的脑电波信号，然后将与该脑电波信号对应的音频通过发声单元15播放，以音频协助调节用户精神状态。

在生活中，人们会经常伴随这各种心理状态，例如兴奋状态、焦虑状态、压抑状态、紧张状态；而当人处于上述四个状态时，上述四个状态对应的脑电波信号是存在差异的，主要表现脑电波频率和幅度的不同。根据这些差异，可以将与各种心理状态对应的音频存储与所述存储装置中。例如，当用户处于焦虑状态时，所述采集电极将采集到的脑电信号发送至所述处理中控系统，所述处理中控系统识别后，从所述存储装置中挑选出于所述焦虑状态对应的音频，如助于消除焦虑的音乐或话语等，然后将该音频通过所述发声单元播放给用户听。

另外，所述脑电智能耳机还有助于用户睡眠。下述内容详细阐述其助眠功能。

具体地，人清醒时的脑电波频率为8～13Hz；人们在睡眠时，大体可分为四个阶段：第一，模糊入睡阶段；此阶段脑电波频率为4～7Hz。该阶段的脑电波电压幅度低，一般在30μV以下。第二，浅睡眠阶段；该阶段的脑电波频率仍为4～7Hz，但会有睡眠纺锤形波(SleepSpindle)和K形杂波(K-complex)两种短暂的波形出现。睡眠纺锤形波是一种13～17Hz的脑电波信号，时间一般延续有0.5～1.5秒。K形杂波是一种幅度较大的先正后负的高压尖脉冲，总长度约为900ms(毫秒)，其中正的尖脉冲有350～550ms长。K形杂波是在浅睡眠阶段出现，一般是每1～1.7秒出现一下，且和睡眠纺锤形波同时出现。第三，深度睡眠阶段；该阶段在开始时，至少有20％的脑电波频率是0.5～3Hz，且脑电波信号幅度大于75μV，其余的是3Hz以上的快速变化信号，且该信号幅度小于75μV；随后0.5～3Hz的脑电波信号增多，占几乎全部的时间。该阶段中人体不动，全身肌肉很放松。这个阶段时间越长，睡眠质量就越高。第四，快速眼球转动阶段；绝大多数成年人有20～25％的睡眠时间处于这个阶段。此时，脑电波变为10Hz以上的快速变化信号且信号幅度小。

可以在所述存储装置中存储有与8～13Hz、4～7Hz对应的音频文件，如催眠音乐、催眠的话语等。当用户还处于清洗状态时，即脑电波信号频率在8～13Hz时，所述处理中控装置可以将与该频率对应的音频挑选出来，播放给用户听，以对用户进行催眠。随着用户逐渐进入模糊入睡阶段，所述处理中控装置将与脑电波频率为4～7Hz的音频文件播放给用户听，该音频文件可以是将脑电波频率为8～13Hz的音频文件的声音降低，也可以是更换为其它音频文件。当所述采集电极13检测到用户进入浅睡眠状态时，将所有音频关闭，以助于用户进入深睡眠状态。

当用户穿戴所述头带式脑电智能耳机时，所述采集电极13能够采集用户头皮对应的各个电极的电极信号，如左额极、右额极、左前颞、右前颞、左后颞、右后颞、左枕、右枕等各点。所述参考电极14用于采集用户耳部(如耳垂、耳郭、耳郭周边)的电信号，通过所述采集电极13与所述参考电极14共同测定出用户脑部的脑电波信号。

虽然，所述采集电极14可以在头皮的各个电极电采集脑电波信号，但是为了获得更好的、更准确的脑电波信号，于本实施例中，参照图1和图2，在用户穿戴所述脑电智能耳机10是，所述支架11与用户的前额抵接，以使所述采集电极13与用户的前额接触而获取脑电波信号。例如，该采集电极13可以是与用户的左额极的位置对应，也可以与用户的右额极的位置对应，但是为了达到更好的效果，以获取更精准的脑电波信号，所述采集电极13与所述左额极的位置对应，以采集用户大脑左额极的脑电波信号。

参照图2和图3，鉴于用户的头部大小不一，用户对所述脑电智能耳机10的支架11长度要求不一，头部大的用户需要较长的支架11，头部小的用户需要较短的支架11，为了便于头部大小不一的用户均可以穿戴所述脑电智能耳机10，于本实施例中，所述支架11的一端与所述第一壳腔121伸缩连接，另一端与所述第二壳腔122伸缩连接。关于所述支架11与所述第一壳腔121的伸缩连接方式有多种，如所述第一壳腔121具有一用于收容所述支架11一端的开口，所述支架11的一端通过该开口自由伸入所述第一壳腔121内部；当然，所述支架11的一端可以依靠与所述第一壳腔121的开口处的摩擦力而保持二者相对固定。另外，还可以是所述第一壳腔121的外表面设置有一用于将所述支架11的一端固定的卡槽，所述支架11的一端可以在所述卡槽中来回伸缩。所述第二壳腔122与所述支架11的配合方式同所述第一壳腔121与所述支架11的配合方式类似，在此不作赘述。

考虑到用户在穿戴所述脑电智能耳机10时的舒适度问题，以及采集电极13与用户头部的接触性问题，于本实施例中，参照图2和图3，所述支架11包括连接所述第一壳腔121和第二壳腔122的固定架111，以及连接所述第一壳腔121和第二壳腔122的电极安装架112，所述采集电极13安装于所述电极安装架112的内侧面，并且，所述电极安装架122为柔性件。当然，所述固定架111和所述电极安装架122相对于所述第一壳腔121(第二壳腔122)可以是伸缩连接的，也可以是固定连接的。所述电极安装架122采用的柔性件可以为硅胶、乳胶或橡胶等，用户在穿戴所述脑电智能耳机10时，所述电极安装架122可以与用户的头型适配，而使所述采集电极13与用户的头部紧密接触，以获取更准确的脑电波信号。

上述各实施例中的所述发声单元15均是通过导线与处理中控装置连接的，所述发声单元15可以是固定在所述第一壳腔121和第二壳腔122上，也可是处于自由形态。参照图1至图3，为了使所述脑电智能耳机10在整体性更强，于本实施例中，所述第一壳腔121和第二壳腔122上均形成有一用于固定所述发声单元15的凹槽(图中未示出)。

所述发声单元15与分别与所述第一壳腔121及第二壳腔122可拆卸连接，如通过所述凹槽将所述发声单元15卡持固定。

在上一实施例的基础上，为了使所述发声单元15的拆卸接装配方式更方便简洁，于本实施例中，参照图2和图3，所述发声单元15均通过磁吸的方式固定于所述凹槽中。

如，所述发声单元15的外侧面套设有铁环，所述凹槽中设置有磁铁。可以是，所述发声单元15的外侧面设置有磁铁，而所述凹槽内设置有铁块。

上述实施例中，所述处理中控装置的运作都需要供电装置供电的，所述供电装置可以是可拆卸的安装于第二壳腔122内，也可以是封装于所述第二壳腔122内的。于本实施例中，参照图4，无论所述供电装置是否可以从所述第二壳腔122中拆卸，在所述第一壳腔121上开设一与所述处理中控装置连接的端口，如USB接口，均可用以供外部设备通过该端口连接所述处理中控装置，以对所述处理中控装置传输数据(如传输音频文件)，或者对所述供电装置充电。

为了便于所述脑电智能耳机10与终端设备的连接，于本实施例中，所述处理中控装置还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于和终端设备连接并将所述采集电极13采集到的信号发送至所述终端设备。

所述采集电极13采集到的信号经过处理之后发送至终端设备，如发送至手机、Pad等智能终端，发送信号至终端设备可以是无线传输，也可以是有线传输。本实施例中，脑电波信号是通过无线通讯模块传送的，如蓝牙通讯模块、红外通讯模块、WIFI模块、3/4G模块、ZigBee模块中的至少一种，但是考虑到所述信号量较大，以及传输的便捷性，所述无线通讯模块优选蓝牙通讯模块。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种脑电智能耳机，穿戴于人的头部，其特征在于，包括用于将人的头部夹持的支架、分别对应设置于所述支架相对两端第一壳腔和第二壳腔、设置于所述支架内侧的采集电极、设置于第一壳腔的内侧或第二壳腔的内侧的参考电极、安装于所述第一壳腔内的处理中控装置、与所述处理中控装置通信连接的存储装置、安装于所述第二壳腔内给所述中控装置供电的供电装置、与所述处理中控装置电连接的发声单元，所述处理中控装置通过所述采集电极和所述参考电极获取用户的脑电波信号，并通过该脑电波信号从所述存储装置中选取对应的音频，而由所述发声单元发出。

2.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述采集电极用于与用户的前额接触而获取脑电波信号。

3.如权利要求2所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述采集电极用于采集用户大脑左额极的脑电波信号。

4.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述支架的一端与所述第一壳腔伸缩连接，另一端与所述第二壳腔伸缩连接。

5.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述支架包括连接所述第一壳腔和第二壳腔的固定架，以及连接所述第一壳腔和第二壳腔的电极安装架，所述采集电极安装于所述电极安装架的内侧面，并且，所述电机安装架为柔性件。

6.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述第一壳腔和第二壳腔上均形成有一用于固定所述发声单元的凹槽。

7.如权利要求6所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述发声单元均通过磁吸的方式固定于所述凹槽中。

8.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述第一壳腔上设置有一与所述处理中控装置连接的端口，所述端口用以供外部设备通过该端口连接所述中控处理装置，以对所述处理中控装置传输数据，或者对所述供电装置充电。

9.如权利要求1所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述处理中控装置还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于和终端设备连接并将所述采集电极采集到的信号发送至所述终端设备。

10.如权利要求8所述的脑电智能耳机，其特征在于，所述无线通讯模块为蓝牙通讯模块、WIFI模块、3/4G模块中的至少一种。