考试、竞技、运动状态调节仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种考试、竞技、运动状态调节仪，其包括四种方法：一、聆听变速音乐，由仪器智能地调整音乐的速度，利用音乐的节拍引导心率向所需的数值调节。二、把变速音乐的电流导入人体，通过穴位电极导入人体对心率变化敏感的穴位或部位。使与音乐的节拍同步地刺激神经，加速心率ＨＲ向音乐的节拍靠拢。三、在变速音乐中添加脑波；把频差０～３０Ｈｚ的脑波信号叠加进左右声道的音乐中，诱导大脑产生相应的脑波，使人加速进入休息或兴奋状态。四、变速音乐的节拍转换成灯光；通过灯光的颜色和闪动频率暗示使用者需提高或降低心率ＨＲ。用于辅助运动员、学生改变心率值ＨＲ，使其拥有最佳心率ＨＲ值，从而使其在赛前进入最佳竞技状态或赛后进入放松状态的一种辅助仪器。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种仪器，用于辅助运动员、学生改变心率值HR，使运动员、学生拥有最佳心率HR值，从而使运动员在赛前进入最佳竞技状态或赛后进入放松状态；使学生在考试前脱离焦虑紧张状态的一种辅助仪器。
技术介绍
运动员在赛前根据体育项目的不同，需要通过做热身运动使心率HR达到最佳值：例如短跑运动员的心率在100次/分左右，而射击运动员的心率则要在60～65次/分。可以通过测量心率来判断运动员是否已进入最佳竞技状态。目前，教练通过赛前心理辅导，做热身运动使运动员进入最佳竞技状态。另外，当学生参加考试时如果心情紧张，心率就会升高。此时，可以借助考试、竞技、运动状态调节仪，让心率HR降下来，才能使考试得到很好的发挥。而市场上尚未有专用仪器，本仪器是首次问世。本仪器采用一种全新的理念：即使用同一首乐曲，利用现代技术令播放速度根据调整心率的需要，加快或减慢，从而用可变速的音乐节拍来引导心率的改变。
技术实现思路
本技术的技术目的是让体育教练或教师通过借助本仪器，使运动员、学生或面试的员工的心率HR调整到最佳的竞技状态的仪器。-->为了实现上述技术要求，本技术提供一种考试、竞技、运动状态调节仪，仪器的原理方框图参见附图1：包括音乐源模块，连接音乐源模块上的LR路信号混合器，连接于LR路信号混合器输出端上的依次是动态压缩器，动态压缩器连接于低通滤波器A；低通滤波器A和信号发生器输出端连接于幅度调制器，连接于幅度调制器输出端的电子电位器，连接于电子电位器输出端的功率放大器A，连接于功率放大器输出端的升压变压器，连接于升压变压器输出端上的穴位电极。音乐源模块由DSP芯片及外围元件构成，它包括：内嵌于DSP芯片的可进行对乐曲原速作±50％大范围变速的变速播放器，内嵌于DSP芯片的音乐节拍BPM检测器，内嵌于DSP芯片的乐曲储存器以及与DSP相连的USB插口。在DSP模块中，音乐信号以MP3格式的形式贮存在内部的乐曲存贮器中，乐曲存贮器也可以贮存及播放WAVE、WMA、AAC、MIDI、APE、OGG、FLAC等格式的音乐信号。连接于DSP一端的微电脑控制芯片MCU，分别连接于微电脑控制芯片一端的心率HR接收器、红外遥控接收器、LED/LCD显示器、键盘；分别连接于微电脑控制芯片另一端的低通滤波器A、信号发生器、电子电位器、BPM诱导双色灯控制器、音量、高音及低音控制器。同时，所述的BPM诱导双色灯控制上还连接有LED暖色灯和LED冷色灯；在DSP模块与LR路信号混合器之间以及低通滤波器B输出端连接有音乐聆听模块，所述的音乐聆听模块包括音量、高音及低音控制器，连接于音量、高音及低音控制器的功率放大器L、R以及连接于功率放大器L、R输出端上的耳机；此外还设置有心率HR检测发射、发送器；该心率HR检测发射、发送器是一个脱离主机的由使用者佩戴的独立配件，它可以通过无线或红外或蓝牙向MCU的HR接收器发射心率HR的数值，也可以通过数据线直接与MCU的HR接收器相连，从而把使用人的心率HR，传递给微电脑控制芯片。同时，音乐节拍检测器把音乐节拍BPM也传递给微电脑控制芯片，-->微电脑控制芯片通过比较，以及根据使用者的需要调高或调低使用人的心率。以调高HR为例，调整过程是这样的：设初始心率为HR0＝65次/分，要调高到最终心率HR1＝100次/分，并选择音乐节拍变化步长ΔBPM＝5次/分。先令BPM从初始音乐节拍BPM0＝130次/分调整到BPM＝70次/分，保持BPM-HR＝ΔBPM＝5次/分，始终令节拍大于即时心率5次/分，同时不断检测即时心率HR，即时心率每增加一个数值，则BPM亦同步增加一个数值，直到HR＝HR1为止。实现使HR控制MP3音乐的播放速度，音乐的播放速度的改变使音乐节拍随着而改变，音乐的节拍又反过来诱导心率HR改变的这一系列反馈过程；最终令心率向音乐节拍靠拢，使最终心率与音乐节拍保持一致。有关考试、竞技、运动状态调节仪调速程序的流程图参见附图2首先，经调节音乐节拍后的音乐信号传递给LR路信号混合器混合后进行动态压缩，经过低通滤波器A去除高频及有害成分，保留有益成分，与信号发生器产生的中频调制信号一起，送至幅度调制器调制成为音乐调制波或音乐调制扫频波，再由电子电位器调节强度后依次传递到功放A、升压变压器及电极，最终通过电极导入人体；其次，另一部分经调节音乐节拍后的音乐信号传递到音量、高音及低音控制器，通过功放L、R将其功率放大后，传给耳机进行播放以便聆听；其三，由MCU产生并输出的脑波包括：δ波、θ波、α波、β波通过低通滤波器B后传给音量、高音、低音控制器与调节音乐节拍后的音乐信号混合进入人耳，在大脑中合成相应的脑波，δ波、θ波、α波、β波并非同时使用，只是根据需要选用其中的一种或交替使用。其四，MCU把不断变化的音乐节拍BPM传给BPM诱导双色灯控制器，根据调节器要求增减心率HR的需要，令暖色灯或冷色灯按BPM的数值进行闪动，需要增加心率时，暖灯亮，需要减低心率时，冷灯亮。在这里使用了生物反馈疗法的原理，暗示使用者通过自主神经的控制作用令心率跟随灯光的闪动及灯光的颜色诱导作用来作相应的调整，增大-->调整心率的效果。依据上述主要技术特征，采用心率HR检测发射器采集到心率HR值后，通过红外线或蓝牙或无线方式发射到主机，也可直接用导线连接到主机。依据上述主要技术特征，通过DSP芯片直接检测MP3(或WAVE、WMA、AAC、MIDI、APE、OGG、FLAC)变速播放器里的音乐的节拍BPM。依据上述主要技术特征，MP3变速播放器音乐的播放速度，或称音乐的节拍，可以通过心率HR的数值并根据调节心率HR的需要，由微电脑控制芯片自动调整或通过手工直接调整。依据上述主要技术特征，导入人体的治疗用的信号由左右路信号通过L、R路信号混合器混合而成。依据上述主要技术特征，通过动态压缩器对音乐的动态范围进行压缩。依据上述主要技术特征，通过低通滤波器将高频成分及有害成分滤除。依据上述主要技术特征，音乐低频与信号发生器的中频信号或中频扫频信号相互调制从而形成音乐调制波或音乐扫频调制波。中频信号发生器可作扫频工作，中频数值变化及扫频范围在2KHz～10KHz之间，根据进入人体穴位及部位深度的需要自动调节或手工直接调节。依据上述主要技术特征，MCU产生δ波、θ波、α波、β波与调节音乐节拍后的音乐信号混合进入人耳，在大脑中合成相应的脑波。依据上述主要技术特征，BPM诱导双色灯控制器控制暖色灯冷色灯根据调节器的需要点亮并按BPM的数值进行闪动。暖色灯冷色灯可用单色的红蓝LED，也可用红绿蓝三基色LED合成。本技术用于调节心率的有益技术效果：通过四个途经，共同发挥作用：一、聆听变速音乐，可用传统的音乐或专门用于运动心理状态调节-->的音乐，并由仪器智能地通过调整音乐的速度，利用音乐的节拍引导心率向所需的数值调节。二、把变速音乐的电流导入人体；用音乐的低频对中频或扫频中频进行调制，通过穴位电极导入人体对心率变化敏感的穴位或部位。使与音乐的节拍同步地刺激神经，加速使心率HR向音乐的节拍靠拢。三、在变速音乐中添加脑波；把频差0～30Hz的脑波信号叠加进耳机左右声道的音乐中，诱导大脑产生相应的脑波，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考试、竞技、运动状态调节仪，其特征在于：包括音乐源模块，连接音乐源模块上的ＬＲ路信号混合器，连接于ＬＲ路信号混合器输出端上的依次是动态压缩器，动态压缩器连接于低通滤波器Ａ；低通滤波器Ａ和信号发生器输出端连接于幅度调制器，连接于幅度调制器输出端的电子电位器，连接于电子电位器输出端的功率放大器Ａ，连接于功率放大器输出端的升压变压器，连接于升压变压器输出端上的穴位电极；　音乐源模块由ＤＳＰ芯片及外围元件构成，它包括：内嵌于ＤＳＰ芯片的可进行对乐曲原速作±５０％大范围变速的 变速播放器，内嵌于ＤＳＰ芯片的音乐节拍ＢＰＭ检测器，内嵌于ＤＳＰ芯片的乐曲储存器以及与ＤＳＰ相连的ＵＳＢ插口；在ＤＳＰ模块中，音乐信号以ＭＰ３格式的形式贮存在内部的乐曲存贮器中，乐曲存贮器也可以贮存及播放ＷＡＶＥ、ＷＭＡ、ＡＡＣ、ＭＩＤＩ、ＡＰＥ、ＯＧＧ、ＦＬＡＣ等格式的音乐信号；　连接于ＤＳＰ一端的微电脑控制芯片ＭＣＵ，分别连接于微电脑控制芯片一端的心率ＨＲ接收器、红外遥控接收器、ＬＥＤ／ＬＣＤ显示器、键盘；分别连接于微电脑控制芯片另一端的低通滤波器Ａ、信号发生器、电 子电位器、ＢＰＭ诱导双色灯控制器、音量、高音及低音控制器；同时，所述的ＢＰＭ诱导双色灯控制上还连接有ＬＥＤ暖色灯和ＬＥＤ冷色灯；在ＤＳＰ模块与ＬＲ路信号混合器之间以及低通滤波器Ｂ输出端连接有音乐聆听模块，所述的音乐聆听模块包括音量、高音及低音控制器，连接于音量、高音及低音控制器的功率放大器Ｌ、Ｒ以及连接于功率放大器Ｌ、Ｒ输出端上的耳机；　此外还设置有心率ＨＲ检测发射、发送器；该心率ＨＲ检测发射、发送器是一个脱离主机的由使用者佩戴的独立配件，它可以通过无线或红外或蓝牙向Ｍ ＣＵ的ＨＲ接收器发射心率ＨＲ的数值，也可以通过数据线直接与ＭＣＵ的ＨＲ接收器相连，从而把使用人的心率ＨＲ，传递给微电脑控制芯片。...

【技术特征摘要】
1.一种考试、竞技、运动状态调节仪，其特征在于：包括音乐源模块，连接音乐源模块上的LR路信号混合器，连接于LR路信号混合器输出端上的依次是动态压缩器，动态压缩器连接于低通滤波器A；低通滤波器A和信号发生器输出端连接于幅度调制器，连接于幅度调制器输出端的电子电位器，连接于电子电位器输出端的功率放大器A，连接于功率放大器输出端的升压变压器，连接于升压变压器输出端上的穴位电极；音乐源模块由DSP芯片及外围元件构成，它包括：内嵌于DSP芯片的可进行对乐曲原速作±50％大范围变速的变速播放器，内嵌于DSP芯片的音乐节拍BPM检测器，内嵌于DSP芯片的乐曲储存器以及与DSP相连的USB插口；在DSP模块中，音乐信号以MP3格式的形式贮存在内部的乐曲存贮器中，乐曲存贮器也可以贮存及播放WAVE、WMA、AAC、MIDI、APE、OGG、FLAC等格式的音乐信号：连接于DSP一端的微电脑控制芯片MCU，分别连接于微电脑控制芯片一端的心率HR接收器、红外遥控接收器、LED/LCD显示器、键盘；分别连接于微电脑控制芯片另一端的低通滤波器A、信号发生器、电子电位器、BPM诱导双色灯控制器、音量、高音及低音控制器；同时，所述的BPM诱导双色灯控制上还连接有LED暖色灯和LED冷色灯；在DSP模块与LR路信号混合器之间以及低通滤波器B输出端连接有音乐聆听模块，所述的音乐聆听模块包括音量、高音及低音控制器，连接于音量、高音及低音控制器的功率放大器L、R以及连接于功率放大器L、R输出端上的耳机；此外还设置有心率HR检测发射、发送器；该心率HR检测发射、发送器是一个脱离主机的由使用者佩戴的独立配件，它可以通过无线或红外或蓝牙向MCU的HR接收器发射心率HR的数值，也可以通过数据线直接与MCU的HR接收器相连，从而把使用人的心率HR，传递给微电脑控制芯片。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李隆，
申请(专利权)人：李隆，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]