專利名稱：音樂控制電睡眠治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體理療技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及一種家用音樂控制電睡眠治療儀。
睡眠對于人體身心健康有著至關(guān)重要的作用，睡眠不好不僅影響正常的工作與學(xué)習(xí)，還會導(dǎo)致疾病。服用安眠藥是對付失眠的有效方法之一，此外還有各種非電子及電子的催眠產(chǎn)品用于幫助入睡。
傳統(tǒng)使用的低頻脈沖電睡眠治療儀是一種電子催眠產(chǎn)品，利用低頻脈沖電流對人體大腦皮層進(jìn)行電刺激，可對大腦皮層及皮層下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生抑制作用，由于所作用的低頻脈沖電流十分單調(diào)，故刺激作用有限，相應(yīng)的催眠效果不十分明顯。
人們的日常生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，有些音樂是有一定的催眠作用的，在輕柔優(yōu)美的音樂聲中，人們比較容易入睡。因此而出現(xiàn)的音樂電療法，是將催眠音樂信號直接進(jìn)行功率放大，再通過電極對大腦皮層進(jìn)行電刺激，同時聽到催眠音樂。但由于人耳對音樂的強(qiáng)度較為敏感，而大腦皮層對音樂電流刺激的變化率較為敏感，人耳聽到的音樂與大腦皮層接受到的電刺激不太同步，因而音樂信號不是理想的催眠電刺激信號，其催眠效果是有限的。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種音樂控制電睡眠治療儀，對傳統(tǒng)低頻脈沖電睡眠治療儀及音樂電療法進(jìn)行改造，以增強(qiáng)催眠效果。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種音樂控制電睡眠治療儀，包括低頻脈沖發(fā)生器、功率放大器與輸出電極，其特征在于還包括有音樂源和一電子模擬開關(guān)；所述音樂源輸出連接至電子模擬開關(guān)的輸入端，所述低頻脈沖發(fā)生器的輸出連接至電子模擬開關(guān)的控制端，電子模擬開關(guān)的輸出端連接所述的功率放大器。
還包括有低頻脈沖頻率控制器和定時控制器，分別與所述的低頻脈沖發(fā)生器連接。
所述的低頻脈沖發(fā)生器、低頻脈沖頻率控制器與定時控制器是一單片機(jī)，單片機(jī)的輸入／輸出(I／O)口上連接有控制單片機(jī)外部中斷的按鍵開關(guān)和發(fā)光二極管組，分別用于調(diào)節(jié)低頻脈沖的頻率和用于顯示經(jīng)調(diào)整后的工作頻率。
還包括有一治療信號強(qiáng)度控制器，連接在所述音樂源和電子模擬開關(guān)的輸入端間。
所述的音樂強(qiáng)度控制器由升壓變壓器、檢波器和放大控制器順序連接構(gòu)成；升壓變壓器的初級線圈連接所述音樂源的輸出端，升壓變壓器的次級線圈連接由二極管、電阻、電容構(gòu)成的檢波器，檢波器輸出連接由晶體三極管、電位器構(gòu)成的放大控制器。
所述的音樂源是一音樂集成片，或磁帶放音機(jī)。
所述音樂源的輸出端上還連接有供插入耳機(jī)插頭的塞孔。
所述的功率放大器是一場效應(yīng)晶體管。
所述的輸出電極由輸出變壓器、發(fā)光二極管、匹配電阻和金屬電極片連接構(gòu)成；輸出變壓器的初級線圈連接所述功率放大器的輸出端，輸出變壓器的次級線圈并接發(fā)光二極管、匹配電阻，再分別連接所述的金屬電極片。
所述輸出變壓器的次級線圈與所述的金屬電極片間還設(shè)置有插孔與插頭。
本發(fā)明的音樂控制電睡眠治療儀，在具有催眠作用的音樂信號控制下，將低頻脈沖通過輸出電極的金屬電極片(治療電極)作用于人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對大腦皮層、皮層下組織引起擴(kuò)散性抑制，從而起到消除大腦疲勞、促進(jìn)睡眠的作用。
本發(fā)明的音樂控制電睡眠治療儀，對音樂信號進(jìn)行檢波，提取音樂信號的幅度信息，然后用音樂信號的幅度去控制低頻電脈沖的強(qiáng)度，因此大腦皮層接受的電刺激與人耳聽到的音樂是完全同步的，且所使用的低頻電脈沖信號又是比較理想的催眠電脈沖刺激信號，使患者既能聽到輕柔的催眠音樂，又能同時接受與音樂同步的電脈沖刺激，明顯提高了消除大腦疲勞及治療失眠癥的效果。
本發(fā)明的音樂控制電睡眠治療儀，將音樂的催眠作用與低頻脈沖電流的抑制作用有機(jī)地結(jié)合在一起，使低頻脈沖電流的強(qiáng)度與音樂信號同步。
而已有的低頻脈沖電睡眠療法，是采用小劑量低頻脈沖作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在大腦皮層、皮層下組織引起擴(kuò)散性抑制作用，從而產(chǎn)生導(dǎo)致睡眠的治療作用。本發(fā)明的音樂控制電睡眠治療法是將有催眠作用的音樂與低頻脈沖電刺激有機(jī)地結(jié)合在一起，讓電刺激的強(qiáng)度受音樂信號控制，患者聽著有催眠作用的音樂，同時接受強(qiáng)度與音樂同步的低頻脈沖的電刺激，有效抑制大腦皮層興奮、促進(jìn)睡眠。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)。


圖1是音樂控制電睡眠治療儀的原理框圖。
圖2是音樂控制電睡眠治療儀的實(shí)施電路圖。
圖3是音樂控制電睡眠治療儀主程序流程框圖。
圖4是音樂控制電睡眠治療儀低頻脈沖頻率調(diào)整的中斷服務(wù)流程框圖。
圖5是音樂控制電睡眠治療儀定時器中斷服務(wù)流程框圖。
參見圖1，圖中示出本發(fā)明音樂控制電睡眠治療儀的原理性結(jié)構(gòu)。包括低頻脈沖發(fā)生器11、低頻脈沖頻率控制器12、定時控制器13、音樂源14、治療信號強(qiáng)度控制器15、功率放大器16和輸出電極17，音樂源14還可同時連接耳機(jī)18，同期輸出音樂聲。低頻脈沖頻率控制器12與定時控制器13分別用于控制低頻脈沖發(fā)生器11輸出脈沖的頻率與持續(xù)時間(治療時間或稱定時關(guān)機(jī))，治療信號強(qiáng)度控制器15用于對音樂源14輸出的音樂信號進(jìn)行強(qiáng)度選擇控制和用低頻脈沖發(fā)生器11輸出的低頻脈沖去控制音樂源14輸出的音樂信號，形成治療信號后輸出，再送功率放大器16放大。讓低頻脈沖電流的強(qiáng)度與音樂信號(音頻信號)同步，使經(jīng)功率放大后輸出的治療信號是與音樂同步的低頻脈沖電流。
參見圖2并結(jié)合參見圖1、圖3、圖4、圖5，圖2中示出本發(fā)明音樂控制電睡眠治療儀的實(shí)施電路。
U1(8031)是單片機(jī)芯片，在軟件控制下完成由圖1中低頻脈沖發(fā)生器11、低頻脈沖頻率控制器12、定時控制器13完成的低頻電脈沖的產(chǎn)生、脈沖頻率的調(diào)整及定時關(guān)機(jī)的功能。音樂控制電睡眠治療儀主程序，如圖3中所示，包括初始化(步驟31)；定時開始，指治療時間或稱關(guān)機(jī)時間(一般可設(shè)定為1小時)(步驟32)；低頻脈沖輸出置為低電平(步驟33)；等待中斷(步驟34)。
按鍵K1、K2用于控制單片機(jī)芯片的外部中斷，通過圖4所示的中斷服務(wù)程序調(diào)整所產(chǎn)生的低頻脈沖頻率，如80Hz至200Hz，發(fā)光二極管(LED)組D1至D8用于組合指示經(jīng)選擇調(diào)整后的工作頻率。其調(diào)整時執(zhí)行的步驟包括操作開關(guān)K1、K2，從外部控制產(chǎn)生單片機(jī)中斷，進(jìn)行低頻脈沖頻率調(diào)整(步驟41)；判斷是作增加還是減少現(xiàn)有的低頻脈沖頻率(步驟42)；是增加則增加低頻脈沖頻率參數(shù)，同時由發(fā)光二極管組指示該低頻脈沖頻率(步驟43、44)；是減少則減少低頻脈沖頻率參數(shù)，同時由發(fā)光二極管組指示該低頻脈沖頻率(步驟45、46)；調(diào)整完畢則結(jié)束中斷服務(wù)程序并返回主程序(步驟47)。
定時時間是由單片機(jī)芯片的內(nèi)部定時器及軟計(jì)數(shù)器控制的，如圖5中所示。定時器中斷產(chǎn)生(步驟51)；判斷設(shè)定的定時時間是否到(步驟52)；定時時間到則停機(jī)，包括停止產(chǎn)生低頻脈沖同時將單片機(jī)置成省電狀態(tài)(步驟53)；定時時間未到則進(jìn)一步判斷單片機(jī)的低頻脈沖輸出口是否為低電平(步驟54)；若單片機(jī)的低頻脈沖輸出口不是低電平，則將其置成低電平，并返回主程序(步驟57、58)；若單片機(jī)的低頻脈沖輸出口是低電平，則進(jìn)一步判斷其為低電平的時間達(dá)到與否(步驟55)；若其為低電平的時間未達(dá)到，則返回主程序(步驟58)；若其為低電平的時間已達(dá)到，則將單片機(jī)的低頻脈沖輸出口置為高電平，并返回主程序(步驟56、58)。
U3是音樂芯片(音樂源14)，產(chǎn)生具有催眠作用的音樂，通過插孔J2可連接耳機(jī)插頭，讓患者在接受由音樂控制的低頻脈沖治療的同時還能聽到同步的音樂聲，實(shí)施時也可采用能輸出音樂信號的各種放音設(shè)備作為音樂源14，如錄音機(jī)等，電位器P2用于調(diào)整耳機(jī)音樂的強(qiáng)度。U2A(4066)是模擬開關(guān)芯片，與變壓器TR2、二極管D9、電阻R10、R11、電容C4、晶體三極管T1及電位器P1一起連接構(gòu)成治療信號強(qiáng)度控制器15。其中變壓器TR2是升壓變壓器，將音樂芯片U3產(chǎn)生的音樂電平升高；二極管D9、電阻R10、電容C4連接構(gòu)成檢波器，對經(jīng)變壓器TR2升壓的音樂信號進(jìn)行檢波，產(chǎn)生包絡(luò)信號，再控制由晶體三極管T1、電阻R11、電位器P1連接構(gòu)成的放大控制器(也是場效應(yīng)晶體管T2的柵壓控制器)，調(diào)整電位器P1可調(diào)整包絡(luò)信號的強(qiáng)度。
單片機(jī)U1產(chǎn)生的低頻脈沖信號控制模擬開關(guān)芯片U2A的導(dǎo)通，使由晶體三極管T1輸出的一定強(qiáng)度的音樂包絡(luò)信號，在低頻脈沖信號控制下，形成治療信號并由模擬開關(guān)芯片U2A傳遞至功率放大器16。
構(gòu)成功率放大器16的T2是場效應(yīng)晶體管，在模擬開關(guān)芯片U2A輸出的治療信號的控制下，改變場效應(yīng)晶體管T2的柵壓，從而實(shí)現(xiàn)受音樂信號控制的低頻脈沖信號的功率放大控制，獲得所需的治療信號強(qiáng)度。
由輸出變壓器TR1、發(fā)光二極管D10、電阻R13及金屬電極片(圖中未示出)連接構(gòu)成輸出電路。其中輸出變壓器TR1將場效應(yīng)晶體管T2輸出的受音樂信號控制的低頻脈沖信號升壓、隔離并輸出至金屬電極片。在輸出變壓器TR1的輸出端上連接有插孔J1，供插入連接有金屬電極片的插頭插入。
本發(fā)明的音樂控制電睡眠治療儀，因其便攜，故而是一種適于家用的電子催眠設(shè)備。使用時只要將兩金屬電極片分別置于額頭穴位與后忱穴位上即可。經(jīng)試用，一般失眠病人經(jīng)治療數(shù)十分鐘就可入眠。
權(quán)利要求
1．一種音樂控制電睡眠治療儀，包括低頻脈沖發(fā)生器、功率放大器與輸出電極，其特征在于還包括有音樂源和一電子模擬開關(guān)；所述音樂源輸出連接至電子模擬開關(guān)的輸入端，所述低頻脈沖發(fā)生器的輸出連接至電子模擬開關(guān)的控制端，電子模擬開關(guān)的輸出端連接所述的功率放大器。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于還包括有低頻脈沖頻率控制器和定時控制器，分別與所述的低頻脈沖發(fā)生器連接。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述的低頻脈沖發(fā)生器、低頻脈沖頻率控制器與定時控制器是一單片機(jī)，單片機(jī)的輸入／輸出(I／O)口上連接有控制單片機(jī)外部中斷的按鍵開關(guān)和發(fā)光二極管組，分別用于調(diào)節(jié)低頻脈沖的頻率和用于顯示經(jīng)調(diào)整后的工作頻率。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于還包括有一治療信號強(qiáng)度控制器，連接在所述音樂源和電子模擬開關(guān)的輸入端間。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述的音樂強(qiáng)度控制器由升壓變壓器、檢波器和放大控制器順序連接構(gòu)成；升壓變壓器的初級線圈連接所述音樂源的輸出端，升壓變壓器的次級線圈連接由二極管、電阻、電容構(gòu)成的檢波器，檢波器輸出連接由晶體三極管、電位器構(gòu)成的放大控制器。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述的音樂源是一音樂集成片，或者是磁帶放音機(jī)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述音樂源的輸出端上還連接有供插入耳機(jī)插頭的塞孔。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述的功率放大器是一場效應(yīng)晶體管。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述的輸出電極由輸出變壓器、發(fā)光二極管、匹配電阻和金屬電極片連接構(gòu)成；輸出變壓器的初級線圈連接所述功率放大器的輸出端，輸出變壓器的次級線圈并接發(fā)光二極管、匹配電阻，再分別連接所述的金屬電極片。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種音樂控制電睡眠治療儀，其特征在于所述輸出變壓器的次級線圈與所述的金屬電極片間還設(shè)置有插孔與插頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種音樂控制電睡眠治療儀,包括實(shí)現(xiàn)低頻脈沖發(fā)生、頻率及定時控制的單片機(jī);音樂源;電子模擬開關(guān);由變壓器、檢波器和放大控制器連接構(gòu)成的音樂強(qiáng)度控制器;功率放大器和輸出電極。音樂源輸出音樂信號經(jīng)音樂強(qiáng)度控制后連接至電子模擬開關(guān)輸入端,單片機(jī)輸出的低頻脈沖信號連接至電子模擬開關(guān)控制端,其輸出的治療信號經(jīng)功率放大后由輸出電極輸出。將受音樂信號控制的低頻脈沖作用于人體中樞神經(jīng)系統(tǒng),可有效消除疲勞、促進(jìn)睡眠。
文檔編號A61M21/02GK1293072SQ0013247
公開日2001年5月2日 申請日期2000年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
發(fā)明者駱智輝 申請人:駱智輝