一种基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统合训练器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械领域，涉及一种基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统 合训练器。
【背景技术】
[0002] 智力落后、脑瘫、自闭症、学习困难和情绪行为障碍的产生都是由于大脑先天受损 或后天环境的不利因素所造成的器质性病变或者功能性障碍，其结果都表现为不同程度的 脑发育迟滞。脑电波是大脑在活动时，脑皮质细胞群之间形成电位差，从而在大脑皮质的细 胞外产生电流。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或 头皮表面的总体反映。该参数作为一种比较敏感的客观指标，其范围的不同代表了人脑活 动的不同状态。不仅可以用于脑科学的基础理论研宄，更重要的意义在于它的临床实践的 应用。许多科学实验已证实，外界的刺激可以诱导脑电波状态的改变。基于此种方式，研发 了许多基于脑电波诱导技术的产品。
[0003] 脑电波诱导技术的原理是物理学中的"频率跟随反应"，它通过物理干预打破原有 的脑电波，诱导出期望脑电波，使患者进入期望的意识状态，表现出与外界环境相适应的情 绪和行为。不同的脑波频率对应了人不同的精神状态。脑电波在超低频范围，共分四种：脑 电波在0. 5?3Hz时为δ波，可促进人的睡眠功能；脑电波在3?7Hz时为Θ波，人们多 处于深思状态，可激发人的创造力和想象力；脑电波在7?13Hz时为α波，可使人产生松 弛、精神压力缓解；脑电波在13?35Hz为β波，在此状态下，人脑清醒，思路敏捷。在此理 论基础上，本发明所述的脑电波诱导控制单元控制脑电波诱导灯的闪烁频率符合轻深度Θ 波模式、中深度Θ波模式、轻中度δ波模式、中深度δ波模式、轻中度α波模式、中深度 α波模式、α / Θ波模式的要求。
[0004] 除此之外，基于"色彩心理学"的原理，脑电波诱导灯融入了"颜色"的元素。大量 研宄表明，色彩能够影响人的心理。现代心身科学研宄认为，不同的颜色是具有不同频率的 光波，具有不同的能量，能对人体相应组织器官及心理状态产生独特的影响。一些医学实践 也证明，色彩确实可以治病。1982年，美国加州一项研宄显示，暴露在蓝色灯光下可以大大 减轻罹患风湿性关节炎女性的痛苦；闪烁的红色灯光可以让剧烈的偏头痛得到缓解。色彩 疗法的实践还证明，蓝色有助睡眠；紫色可以驱除烦恼；白色使人平静；黄色有助于训练便 秘，提高自信心；橙色对训练抑郁症和哮喘有效果；紫色有助于减轻上瘾症和偏头痛；青色 有助于训练关节疾病和静脉曲张。因此，脑电波诱导灯可通过频率变换结合色彩变换的刺 激方式诱导出期望的脑电波状态。
[0005] 目前，利用脑电波诱导技术进行临床训练已证明有显著效果，许多脑电波诱导器 也被生产出，但这些产品应用范围狭窄，通常只能进行单一的感官刺激。基于此缺陷，本发 明在视觉刺激的基础上，加入了听觉刺激的元素。脑电波诱导灯在不同模式下闪烁时，匹配 对应的音频素材，达到听觉与视觉的统合训练。
[0006] 然而，脑电波的频率仅仅限于一段狭小的区域，为了对特殊儿童进行较为完整全 面的视听统合训练，本发明引入了补充模块节奏频率灯，与脑电波诱导模块进行补偿与辅 助训练。节奏频率灯模块的研发主要运用了音频可视化技术。所谓的音频可视化技术即是 将听觉信息转化成可视化的视觉信息，以音频信号为输入，音频信号包含了较为广泛的频 段。以该输入信号诱发对应频率的视觉信号，该视觉信号的表现形式为不同颜色和强度的 灯光闪动，以此来配合输入音乐材料节奏强度的变化，通过该种方式，可协调听觉和视觉的 和谐统一，提升用户多感觉通道信息的统合处理能力，进行多感官视听统合训练和律动训 练，从而实现如听觉障碍、注意力缺陷与多动障碍的教育康复。本发明作为一套融合多种感 官通道的训练产品，补充了单一的感官刺激造成的缺陷，为特殊儿童的康复带来了福音。
[0007] 为了克服上述现有技术的缺陷，本发明针对现有产品的缺陷，利用更为先进的理 念，提出了一种基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统合训练器。针对智力落后、脑 瘫、自闭症、学习困难、情绪行为障碍、听力障碍和多动症等特殊儿童，利用视觉刺激诱发期 望的脑电波并结合视觉与听觉的多感官刺激实现视听感官的协调统一和多通道信息的处 理，从而达到唤醒、催进、激励、抚慰、宣泄等作用，进而促进康复训练的完成。
【发明内容】
[0008] 本发明提出了一种基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统合训练器，包括： 音频控制单元，其用于存储音频信号、脑电波诱导音乐资源和节奏频率训练资源，其还内部 配置有脑电波诱导控制模式，根据所述脑电波诱导控制模式输出所述音频信号、脑电波诱 导音乐资源和节奏频率训练资源；脑电波诱导控制单元，其配置有脑电波诱导控制模式，所 述脑电波控制模式内预设有脑电波诱导控制命令；律动声灯控制单元，其与所述音频控制 单元连接，用于接收所述音频信号和生成灯光控制命令；第一脑电波诱导灯、第二脑电波诱 导灯，其分别与所述脑电波诱导控制单元连接，接收所述脑电波诱导控制命令并根据所述 脑电波诱导控制命令进行不同颜色的灯光闪烁；及第一节奏频率灯、第二节奏频率灯，其与 所述律动声灯控制单元连接，接收所述灯光控制命令并根据所述灯光控制命令进行不同频 率的灯光闪烁。
[0009] 本发明提出的所述基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统合训练器中，所述 脑电波诱导控制单元包括：输入模块、控制芯片、红灯控制模块、绿灯控制模块、蓝灯控制模 块、第一输出接口和第二输出接口；所述输入模块与所述控制芯片通信，用于向所述控制芯 片发送已输入的指令；所述控制芯片分别与所述红灯控制模块、所述绿灯控制模块和所述 蓝灯控制模块通信，用于解析指令和分别控制所述述红灯控制模块、所述绿灯控制模块和 所述蓝灯控制模块导通或者关闭；所述述红灯控制模块、所述绿灯控制模块和所述蓝灯控 制模块分别与所述第一输出接口和所述第二输出接口连接，分别生成所述脑电波诱导控制 命令发送至所述第一输出接口和所述第二输出接口；所述第一输出接口与所述第一电脑诱 导灯连接，所述第二输出接口与所述第二脑电波诱导灯连接。
[0010] 本发明提出的所述基于脑电波诱导和音频可视化技术的视听统合训练器中，所述 律动声灯控制单元包括：音频输入接口、低频选频电路、中低频选频电路、中频选频电路、 中高频选频电路、高频选频电路、全频电平指示灯、第一电平指示灯、第二电平指示灯、第三 电平指示灯、第四电平指示灯、第五电平指示灯、红色指示灯组、橙色指示灯组、黄色指示灯 组、绿色指示灯组、蓝色指示灯组、白色指示灯组、第一输出端口和第二输出端口；所述音 频输入端接口的输出端与所述低频选频电路的输入端连接，所述低频选频电路的输出端与 所述第一电平指示灯的输入端连接，所述第一电平指示灯的输出端与所述蓝色指示灯组的 输入端连接，所述蓝色指示灯组的输出端分别与所述第一输出端口和所述第二输出端口连 接；所述音频输入端接口的输出端与所述中低频选频电路的输入端连接，所述中低频选频 电路的输出端与所述第二电平指示灯的输入端连接，所述第二电平指示灯的输出端与所述 绿色指示灯组的输入端连接，所述绿色指示灯组的输出端分别与所述第一输出端口和所述 第二输出端口连接；所述音频输入端接口的输出端与所述中频选频电路的输入端连接，所 述中频选频电路的输出端与所述第三电平指示灯的输入端连接，所述第三电平指示灯的输 出端与所述黄色指示灯组的输入端连接，所述黄色指示灯组的输出端分别与所述第一输出 端口和所述第二输出端口连接；所述音频输入端接口的输出端与所述中高频选频电路的输 入端连接，所述中高频选频电路的输出端与所述第四电平指示灯的输入端连接，所述第四 电平指示灯的输出端与所述橙色指示灯组的输入端连接，所述橙色指示灯组的输出端分别 与所述第一输出端口和所述第二输出端口连接；所述音频输入端接口的输出端与所述高 频选频电路的输入端连接，所述高频选频电路的输出端与所述第五电平指示灯的输入端连 接，所述第五电平指示灯的输出端与所述红色指示灯组的输入端连接，所述红色指示灯组 的输出端分别与所述第一输出端口和所述第二输出端口连接。
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