[发明专利]脑功能监测的声音振动调控设备、方法、头枕及头戴设备

权利要求书

1.一种脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，包括一个或多个信号采集装置、一个或多个声音振动刺激装置，以及与所述信号采集装置和声音振动刺激装置相连的主控装置，所述信号采集装置采集生理信号，所述生理信号包括但不限于脑电信号、肌电信号、心电信号、眼电信号、血氧信号、脉搏信号；

所述主控装置根据所述生理信号匹配相应的刺激模式，并控制所述声音振动刺激装置输出与所述刺激模式相对应的声音振动刺激至头部及脑功能相关的其他人体部位。

2.根据权利要求1所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述主控装置包括与所述信号采集装置相连的状态判别模块，所述状态判别模块根据采集的生理信号判别当前生理状态，所述生理状态包括但不限于睡眠状态、身体姿势状态、情绪状态、睁眼闭眼状态、呼吸状态、环境相应状态。

3.根据权利要求2所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述主控装置还包括与所述状态判别模块相连的控制模块和与所述控制模块相连的媒体模块，所述媒体模块包括多个与所述生理状态相对应的刺激模式，所述刺激模式包括但不限于用于驱动所述声音振动刺激装置的波形及其相关声音信号文件，所述控制模块根据生理状态匹配相对应的波形及其相关声音信号文件。

4.根据权利要求3所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述声音振动刺激装置包括与所述媒体模块相连的振动器，所述振动器输出与所述刺激模式相对应的声音振动刺激至头部及脑功能相关的其他人体部位。

5.根据权利要求4所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述振动器的有效频宽为0-20kHz，功率为0-50w。

6.根据权利要求3所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述主控装置还包括声音处理模块，所述声音处理模块对外部音频文件进行个性化生理状态相关声音信号处理，生成可添加至所述刺激模式中的波形及其相关声音信号文件，所述个性化生理状态相关声音信号处理包括但不限于改变幅度、频率、自适应滤波、自适应建模、生理状态判别与预测。

7.根据权利要求6所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述声音处理模块包括但不限于信号处理模块、多个基本波形发生模块、多个调制模块以及波形整合模块，所述信号处理模块提取外部音频文件的声音信号的信号特征，并根据所述信号特征设计多个基本波形，所述基本波形发生模块生成所述基本波形，所述调制模块接收对应的基本波形，并根据与刺激模式对应的调制波形将所述基本波形调制成具有特定频率特性、特定幅度波动特性的调制后子波，所述波形整合模块将所有调制后子波整合生成与刺激模式相对应的波形及其相关声音信号文件。

8.根据权利要求1所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备，其特征在于，所述生理信号采集模块包括但不限于近红外光谱脑成像信号采集器，所述近红外光谱脑成像信号采集器包括光源和光源探测器，所述光源和光源探测器配合采集脑活动动态信号。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述的脑功能动态监测的声音振动调控设备的调控方法，其特征在于，包括：

S1：获取当前生理信号；

S2：分析当前生理信号、判别生理状态、并匹配适合当前状态的刺激模式；

S3：输出与所述刺激模式相对应的声音振动刺激至头部及脑功能相关的其他人体部位。

10.根据权利要求9所述的调控方法，其特征在于，所述步骤S2中刺激模式可独立生成声音信号和/或添加外部音频文件的声音信号，其中添加外部音频文件的声音信号包括：

A：提取外部音频文件的声音信号的信号特征，根据所述信号特征设计多个基本波形；

B：选择和/或生成与刺激模式相对应的调制波形，每个基本波形根据所述调制波形调制成具有特定频率特性、特定幅度波动特性的调制后子波；

C：所有调制后子波整合生成与刺激模式相对应的个性化波形及其相关声音信号文件。