[发明专利]一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置

权利要求书

1.一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，包括耳机式高频心电信号采集单元、情绪评估单元、干预选择单元和情绪改善单元，其中情绪改善单元包含音乐反馈模块和电刺激模块；所述耳机式高频心电信号采集单元的信号输出端连接所述情绪评估单元的输入端，所述情绪评估单元的输出端连接所述情绪改善单元的输入端，所述音乐反馈模块的输入端连接所述耳机式高频心电信号采集单元的音乐输出端，所述音乐反馈模块、电刺激模块的输入端连接干预选择单元的输出端，干预选择单元的输入端连接高频心电信号采集单元的按钮输出端；

所述耳机式高频心电信号采集单元挂在用户颈部，用于采集用户的心电信号、皮肤交感神经活性信号，预处理后传输至情绪评估单元；在音乐反馈模块输出所选择的乐曲后，用于在用户耳部播放乐曲；在电刺激模块选择所需要的电刺激模式，在用户耳部实现无创迷走神经刺激；

所述情绪评估单元提取所述心电信号的时域、频域和非线性指标以及皮肤交感神经活性信号的特征，利用支持向量机方法获得用户当前的情绪状态，获取用户的情绪标签；

所述干预选择单元根据用户的按钮结果获取用户选择进行情绪干预的方式；

所述情绪改善单元包含音乐反馈模块和电刺激模块：音乐反馈模块包含一个带标签的情绪音乐库，以根据反馈的用户不同的情绪播放不同标签的音乐；所述电刺激单元包含电极、放电模块以及带有标签的干预模式库，可根据反馈的用户不同的情绪实现不同的电刺激方式。

2.根据权利要求1所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，在所述耳机式高频心电信号采集单元的两侧至少包含两个电极触点，用于拾取身体颈部表面心电信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，所述耳机式高频心电信号采集单元包括心电处理电路和高频心电处理电路，所述心电处理电路包括放大电路、滤波电路和MCU；所述高频心电处理电路包括低噪声模拟前端电路和MCU；

所述放大电路的输入端分别连接所述RA电极片、LA电极片和RL电极片，所述放大电路的输出端通过滤波电路连接MCU；

所述噪声模拟前端电路的输入端分别连接所述RA电极片、LA电极片和RL电极片，所述噪声模拟前端电路的输出端连接MCU；

所述RA电极片、LA电极片和RL电极片构成差分回路，采集用户的心电信号，将所述心电信号传输至所述放大电路，所述放大电路将心电信号放大50倍，所述滤波电路采用预设的0.05-150 Hz带通滤波功能，对放大后心电信号进行滤波，将滤波后的心电信号发送至MCU，所述MCU将滤波后的心电信号传输至情绪评估单元；

所述RA电极片、LA电极片和RL电极片构成差分回路，采集用户的高频心电信号，将所述高频心电信号传输至低噪声模拟前端电路可实现高频心电信号20倍放大、去干扰，将处理后的高频心电信号发送至MCU，所述MCU将处理后的心电信号传输至情绪评估单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，所述情绪评估单元对RR间期进行心率变异性分析，得到时域、频域和非线性指标，对以及皮肤交感神经活性信号进行处理，得到eSKNA指标；所述情绪评估单元利用支持向量机作为分类器进行情绪分类，得到用户的情绪标签。

5.根据权利要求4所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，所述情绪标签包括六个，压力、焦虑、悲伤、低落、疲劳和浮躁。

6.根据权利要求1所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，所述干预选择单元的输出结果基于用户的按钮选择，并将结果输出至情绪改善单元选择调节情绪的途径。

7.根据权利要求1所述的一种基于高频心电的耳机式情绪压力调节装置，其特征在于，所述音乐反馈模块包含一个收集300首及以上的音乐库，乐曲包含多类音乐类型；所述音乐反馈模块利用Hevner模型，并对音乐库中的音乐标注标签。