WO2016202042A1 - 一种触控式脑电波感应蓝牙耳机 - Google Patents

一种触控式脑电波感应蓝牙耳机 Download PDF

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brain wave
touch
bluetooth
amplifier
wave sensing
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Inventor
周海林
唐艳
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成都腾悦科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones

Definitions

  • the present invention relates to the field of Bluetooth headsets, and in particular, to a touch-type brainwave induction Bluetooth headset.
  • the object of the present invention is to overcome the deficiencies of the prior art, and provide a touch-type brain wave-sensing Bluetooth earphone, so that the user can directly control the target terminal through the brain wave to perform corresponding actions, and the control is convenient.
  • a touch-type brain wave sensing Bluetooth headset comprising a headphone body and a brain wave sensing unit
  • the brain wave sensing unit comprises a brain wave sensor connected in turn, filtering An amplification unit, an analog-to-digital converter, and a brain wave acquisition processing chip
  • the filter amplification unit including a first amplifier, a trap, a low-pass filter, a band-pass filter, and a second amplifier, which are sequentially connected with a high-impedance differential input
  • the earphone body is a Bluetooth earphone
  • the brain wave collecting and processing chip is connected to the control input port of the target terminal through the Bluetooth and the control output port
  • the earphone body is connected to the audio output port of the target terminal through the Bluetooth and the audio input port.
  • the brain wave acquisition processing chip is connected to the target terminal through Bluetooth to communicate with each other.
  • the earphone body is further provided with a touch device respectively connected with a brain wave sensor, a brain wave wave collecting processing chip and a Bluetooth, and the touch device includes a brain wave sensing touch key, a Bluetooth touch key and a volume ⁇ Turns off the combination of one or more touch keys in the touch key.
  • the touch device is further provided with a color indicator light, the touch key is an elliptical touch key, and the touch key is a concave touch key.
  • the first amplifier is a high input impedance differential amplifier including an OP-07 amplification chip.
  • the trap includes a Chebyshev band rejection filter that suppresses a 50 Hz power frequency signal.
  • the low pass filter includes a Butterworth filter.
  • the band pass filter includes a Chebyshev band pass filter.
  • the multi-channel selection is a MAX3594 multi-channel switch chip.
  • the digital to analog converter includes a TLV2544 chip.
  • the brain wave acquisition processing chip includes a TMS320VC5402 chip.
  • control output port and the audio input port are also connected to the target terminal through a data transmission line.
  • the invention adds a brain wave sensor, a filter amplifying unit, an analog-to-digital converter and a brain wave acquisition processing chip to the Bluetooth earphone, and realizes the brain wave signal detected by the Bluetooth earphone to interact with the target terminal.
  • the present invention filters and amplifies the brain wave through the first amplifier, the trap, the low-pass filter, the band-pass filter and the second amplifier of the high-impedance differential input, so that the brain wave signal acquisition and processing is further improved. accurate.
  • the present invention is provided with a touch control for controlling the start and stop of the brain wave sensing unit.
  • the brain wave sensing unit can be controlled by touch, when it is not required
  • the brain wave sensing unit can be stopped by touch, the power can be saved, the endurance of the earphone can be improved, and the touch control can be used to control the method quickly and conveniently.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram of a brain wave induction Bluetooth headset of the present invention
  • FIG. 2 is a circuit block diagram of a filter amplifying unit of the present invention.
  • a touch-type brain wave sensing Bluetooth headset includes a headphone body and a brain wave sensing unit, and the brain wave sensing unit includes a brain wave sensor, a filtering amplifying unit, and an analog-to-digital converter which are sequentially connected.
  • the filter amplification unit comprising a first amplifier, a notch filter, a low pass filter, a band pass filter and a second amplifier, which are sequentially connected with a high impedance differential input, wherein the earphone body is a Bluetooth earphone .
  • the earphone body may further comprise a mobile communication module for communicating with the target terminal through the mobile communication wireless network, the geographical restriction is smaller, and the remote interactive control can be performed anytime and anywhere.
  • the brain wave acquisition processing chip is connected to the control input port of the target terminal through the Bluetooth and the control output port, and the earphone body is connected to the audio output port of the target terminal through the Bluetooth and the audio input port.
  • the earphone body is further provided with a touch device respectively connected with a brain wave sensor, a brain wave wave collecting processing chip and a Bluetooth, and the touch device includes a brain wave sensing touch key, a Bluetooth touch key and a volume ⁇ Turns off the combination of one or more touch keys in the touch key.
  • the touch device is further provided with a color indicator light, the touch key is an elliptical touch key, and the touch key is a concave touch key.
  • the recessed touch keys are easy to position and prevent misuse.
  • the touch device may be disposed on the left/right ear hook.
  • the earphone body is further provided with a USB interface, and data exchange and charging are performed through the USB interface.
  • the earphone body is further provided with a storage module or a memory card slot for storing brain wave data and other data.
  • control output port and the audio input port are also connected to the target terminal through a data transmission line.
  • the earphone body further includes a power management module and a power warning module, wherein the power management module is configured to manage power of the earphone body and detect a power supply margin. When the power supply margin is lower than a preset threshold, the power management module passes the power warning The module gives an alarm prompt.
  • the touch device is connected to the brain wave sensor, the filter amplifying unit, the multiplexer, the analog to digital converter, and the brain wave acquisition processing chip through the power management module.
  • the filter amplifying unit includes a first amplifier, a trap, a low pass filter, a band pass filter, and a second amplifier which are sequentially connected.
  • the first amplifier is a high input impedance differential amplifier including an OP-07 amplification chip.
  • the notch filter includes a Chebyshev band rejection filter that suppresses a 50 Hz power frequency signal.
  • the low pass filter comprises a Butterworth filter.
  • the band pass filter includes a Chebyshev band pass filter.
  • the multi-channel selection is a MAX3594 multi-channel switch chip.
  • the digital to analog converter includes a TLV2544 chip.
  • the brain wave acquisition processing chip includes a TMS320VC5402 chip.
  • the brain wave sensor detects the inductive brain wave signal, and sends the brain wave signal to the first amplifier for preliminary amplification processing, and then filters out 50 Hz interference and noise through a 50 Hz notch, and finally passes the low
  • the pass filter, the band pass filter and the second amplifier perform further filtering and amplification processing, and output the optimized brain wave signal to the brain wave acquisition processing chip for data acquisition.
  • the multi-channel brain wave signal is separated into a serial pulse signal by multiple selection, and then subjected to analog-to-digital conversion, and the first processor performs data acquisition.

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  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

本发明公开了一种触控式脑电波感应蓝牙耳机，所述耳机本体包括依次连接的脑电波感应器、滤波放大单元、模数转换器和脑电波采集处理芯片，所述滤波放大单元包括依次连接的高阻抗差分输入的第一放大器、陷波器、低通滤波器、带通滤波器和第二放大器，所述耳机本体为蓝牙耳机，脑电波采集处理芯片通过蓝牙和控制输出端口与目标终端的控制输入端口连接，进行相互通信，耳机本体通过蓝牙和音频输入端口与目标终端的音频输出端口连接，耳机本体还设置有控制脑电波感应单元启停的触控装置。本发明使得用户可直接通过脑电波控制目标终端进行相应的动作，操控简单方便。

Description

技术领域
[0001] 本发明涉及蓝牙耳机领域， 特别是涉及一种触控式脑电波感应蓝牙耳机。
背景技术
[0002] 随着脑电波检测技术的发展越来越完善， 我们可以将脑电波检测技术应用到电 脑终端交互领域中， 通过脑电波感应耳机， 直接将用户的想法传输到目标终端 上， 莫表终端直接受理， 进行用户想法的操作。
技术问题
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种触控式脑电波感应蓝牙耳机 ， 使得用户可直接通过脑电波控制目标终端进行相应的动作， 操控方便。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种触控式脑电波感应蓝牙耳机 ， 包括耳机本体和脑电波感应单元， 脑电波感应单元包括依次连接的脑电波感 应器、 滤波放大单元、 模数转换器和脑电波采集处理芯片， 所述滤波放大单元 包括依次连接的高阻抗差分输入的第一放大器、 陷波器、 低通滤波器、 带通滤 波器和第二放大器， 所述耳机本体为蓝牙耳机， 脑电波采集处理芯片通过蓝牙 和控制输出端口与目标终端的控制输入端口连接， 耳机本体通过蓝牙和音频输 入端口与目标终端的音频输出端口连接。 脑电波采集处理芯片通过蓝牙与目标 终端匹配连接， 进行相互通信。
[0005] 所述耳机本体还设置有分别与脑电波感应器、 脑电波采集处理芯片和蓝牙连接 的触控装置， 触控装置包括脑电波感应幵关触摸键、 蓝牙幵关触摸键和音量幵 关触摸键中一种或多种触摸键的组合。 所述触控装置还设置有彩色指示灯， 所 述触摸键为椭圆形触摸键， 所述触摸键为内凹式触摸键。
[0006] 所述的第一放大器为包括 OP-07放大芯片的高输入阻抗差分放大器。
[0007] 所述的陷波器包括抑制 50Hz工频信号的切比雪夫带阻滤波器。 [0008] 所述的低通滤波器包括巴特沃夫滤波器。
[0009] 所述的带通滤波器包括切比雪夫带通滤波器。
[0010] 所述的多路选择幵关为 MAX3594多路幵关芯片。
[0011] 所述的数模转换器包括 TLV2544芯片。
[0012] 所述的脑电波采集处理芯片包括 TMS320VC5402芯片。
[0013] 所述控制输出端口和音频输入端口还通过一数据传输线与目标终端连接。
发明的有益效果
有益效果
[0014] 本发明的有益效果是：
1) 本发明在蓝牙耳机上增设脑电波感应器、 滤波放大单元、 模数转换器和脑 电波采集处理芯片， 实现通过蓝牙耳机检测脑电波信号， 来与目标终端进行相 互交互通信。
[0016] 2) 本发明通过高阻抗差分输入的第一放大器、 陷波器、 低通滤波器、 带通滤 波器和第二放大器对脑电波进行滤波放大处理， 使得脑电波信号采集处理更为 准确。
[0017] 3) 本发明设置有用于控制脑电波感应单元幵启和停止的触摸式控制幵关， 在 需要使用脑电波感应功能吋， 可通过触摸的方式控制脑电波感应单元启动， 当 不需要使用脑电波感应功能吋， 可再通过触摸的方式控制脑电波感应单元停止 运行， 节约电能， 提升耳机的续航能力， 采用触摸式控制幵关， 控制方式快捷 方便。
对附图的简要说明
附图说明
[0018] 图 1为本发明脑电波感应蓝牙耳机的电路框图；
[0019] 图 2为本发明滤波放大单元的电路框图。
本发明的实施方式
[0020] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案， 但本发明的保护范围不局限 于以下所述。
[0021] 如图 1所示， 一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 包括耳机本体和脑电波感应单 元， 脑电波感应单元包括依次连接的脑电波感应器、 滤波放大单元、 模数转换 器和脑电波采集处理芯片， 所述滤波放大单元包括依次连接的高阻抗差分输入 的第一放大器、 陷波器、 低通滤波器、 带通滤波器和第二放大器， 所述耳机本 体为蓝牙耳机。 耳机本体还可包括移动通信模块， 通过移动通信无线网络与目 标终端进行相互通信， 地域限制更小， 能随吋随地地进行远程交互控制。
[0022] 脑电波采集处理芯片通过蓝牙和控制输出端口与目标终端的控制输入端口连接 ， 耳机本体通过蓝牙和音频输入端口与目标终端的音频输出端口连接。
[0023] 所述耳机本体还设置有分别与脑电波感应器、 脑电波采集处理芯片和蓝牙连接 的触控装置， 触控装置包括脑电波感应幵关触摸键、 蓝牙幵关触摸键和音量幵 关触摸键中一种或多种触摸键的组合。 所述触控装置还设置有彩色指示灯， 所 述触摸键为椭圆形触摸键， 所述触摸键为内凹式触摸键。 内凹式触摸键便于定 位， 及以防误操作。
[0024] 所述触控装置可设置在左 /右耳挂上。
[0025] 耳机本体上还设置有 USB接口， 通过 USB接口进行数据交换和充电， 耳机本体 上还设置有存储模块或存储卡槽， 用于存储脑电波数据及其他数据。
[0026] 所述控制输出端口和音频输入端口还通过一数据传输线与目标终端连接。
[0027] 所述耳机本体还包括电量管理模块和电量警示模块， 电量管理模块用于管理耳 机本体的电源和检测电源余量， 当电源余量低于预设阈值吋， 电量管理模块通 过电量警示模块进行报警提示。
[0028] 触控装置通过电量管理模块分别与脑电波感应器、 滤波放大单元、 多路选择幵 关、 模数转换器和脑电波采集处理芯片连接。
[0029] 如图 2所示， 所述滤波放大单元包括依次连接的第一放大器、 陷波器、 低通滤 波器、 带通滤波器和第二放大器。
[0030] 所述的第一放大器为包括 OP-07放大芯片的高输入阻抗差分放大器。
[0031] 所述的陷波器包括抑制 50Hz工频信号的切比雪夫带阻滤波器。
[0032] 所述的低通滤波器包括巴特沃夫滤波器。 [0033] 所述的带通滤波器包括切比雪夫带通滤波器。
[0034] 所述的多路选择幵关为 MAX3594多路幵关芯片。
[0035] 所述的数模转换器包括 TLV2544芯片。
[0036] 所述的脑电波采集处理芯片包括 TMS320VC5402芯片。
[0037] 本发明中， 脑电波感应器检测感应脑电波信号， 并将该脑电波信号发送给第一 放大器进行初步放大处理， 再经过 50Hz陷波器滤除 50Hz的干扰和噪声， 最后通 过低通滤波器、 带通滤波器和第二放大器进行进一步滤波和放大处理， 输出优 化后的脑电波信号给脑电波采集处理芯片进行数据采集。
[0038] 多路脑电波信号经多路选择幵关离散成一路串行的脉冲信号， 再经过模数转换 后， 由第一处理器进行数据采集。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于： 包括耳机本体和脑电 波感应单元， 脑电波感应单元包括依次连接的脑电波感应器、 滤波放 大单元、 模数转换器和脑电波采集处理芯片， 所述滤波放大单元包括 依次连接的高阻抗差分输入的第一放大器、 陷波器、 低通滤波器、 带 通滤波器和第二放大器， 所述耳机本体为蓝牙耳机， 脑电波采集处理 芯片通过蓝牙和控制输出端口与目标终端的控制输入端口连接， 耳机 本体通过蓝牙和音频输入端口与目标终端的音频输出端口连接； 所述耳机本体还设置有分别与脑电波感应器、 脑电波采集处理芯片和 蓝牙连接的触控装置， 触控装置包括脑电波感应幵关触摸键、 蓝牙幵 关触摸键和音量幵关触摸键中一种或多种触摸键的组合。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的第一放大器为包括 OP-07放大芯片的高输入阻抗差分放大器
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的陷波器包括抑制 50Hz工频信号的切比雪夫带阻滤波器。
[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的低通滤波器包括巴特沃夫滤波器。
[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的带通滤波器包括切比雪夫带通滤波器。
[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的多路选择幵关为 MAX3594多路幵关芯片。
[权利要求 7] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的数模转换器包括 TLV2544芯片。
[权利要求 8] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述的脑电波采集处理芯片包括 TMS320VC5402芯片。
[权利要求 9] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述控制输出端口和音频输入端口还通过一数据传输线与目标终端 连接。
[权利要求 10] 根据权利要求 1所述的一种触控式脑电波感应蓝牙耳机， 其特征在于
： 所述触控装置还设置有彩色指示灯， 所述触摸键为椭圆形触摸键， 所述触摸键为内凹式触摸键。
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