一种脑电波控制音乐播放的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脑电波控制音乐播放的装置，涉及生物医学的技术领域。其特征在于：头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机包括电极传感器模块、预处理模块、模数转换模块、模式识别模块、电源模块、蓝牙发射模块、头箍和软护垫；播放器终端包括蓝牙接收模块、音乐播放模块。本发明专利技术中的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机外形简单明了，实用且功能强大。更重要的是：本发明专利技术采用大脑运动区中央的ERD/S的脑电波能量变化信号和颞区δ波的信号变化结合的控制方案，用户可以通过相应的运动想象及δ波的变化来产生不同的脑电信号，进而实现用户想要的控制命令来实时操作播放装置。本发明专利技术可以广泛应用于娱乐、教育及健康恢复训练等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种脑电波控制音乐播放的装置
本专利技术涉及一种脑电波控制音乐播放的装置，涉及生物医学的

技术介绍
在目前休闲娱乐领域，特别是在音乐播放装置中，现有技术主要是使用按键或触屏等来进行操作，这种操作要求人们在听音乐过程中，手必须接触到装置才能够进行调控，这样存在有很大的局限性，会造成很多不便，使用不够人性化，且对于有运动功能障碍的人不适用。在医学领域，脑机接口技术直接而迫切的应用是为思维正常而有运动功能障碍的人提供一种对外界环境进行交流和控制的途径，这样至少可以提高他们的独立性、增强生活的信心。同时，脑机接口技术还将大大扩展人们控制外界交流信息的能力，可能引发对传统人脑与外界信息交流方式和思维控制手段的革命，将为人们展现全新的“让思想变成行动”的世界。然后目前还没有脑电信号与播放器相结合的技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种脑电波控制音乐播放的装置，基于运动想象和δ波的脑电信号来实现对音乐播放器快速实时的控制，这样不仅丰富了人们控制播放器的实现方式，还满足了医学领域对脑机接口技术应用的需求，非常实用且人性化。本专利技术采用的技术方案是：一种脑电波控制音乐播放的装置，包括头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机和播放器终端；所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机包括：干电极传感器模块1、预处理模块2、模数转换模块7、模式识别模块3、无线蓝牙发射模块4、电源模块5、耳机6，播放器终端包括：无线蓝牙接收模块、播放器模块，所述的干电极传感器模块1，用于采集脑电波，将信号输入到预处理模块，所述的干电极传感器模块1包括用于采集脑运动区域与运动想象对应的脑电波的干电极传感器和用于采集颞区δ波的干电极传感器；预处理模块2，通过放大电路将信号进行放大，再经过去噪电路进行处理；模数转换模块7，用于将预处理后的模拟信号转换为数字信号；模式识别模块3，用于对转换后的数字信号进行数据分析，并根据分析结果进行模式识别，若为运动想象模式，则分析得出与运动想象对应指令，若为睡眠状态则会自动发出逐渐减小音量、直至音量消失的指令，若为空闲模式，则不发出任何指令；无线蓝牙发射模块4，用于将模式识别模块3发出的指令通过无线蓝牙发射器发射出去，同时传输音乐；电源模块5，用于对整个头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机供电；耳机6，用于播放音乐；无线蓝牙接收模块，用于接收无线蓝牙发射模块4发出的指令并输出音乐；播放器模块，用于根据无线蓝牙接收模块接收到的控制命令控制音乐的播放。所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机为半圆弧状，模数转换模块7位于头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机顶部中心，干电极传感器模块1包括1a、1b、1c、1d4个干电极传感器，1b、1c两个干电极传感器分别位于头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机上部的两侧，用于采集脑运动区域的ERD和ERS变化信号，预处理模块2、模式识别模块3分别位于1b、1c两个干电极传感器的下方，1a、1d两个干电极传感器分别位于预处理模块2、模式识别模块3的下部，用于采集颞区δ波的变化信号，电源模块5、无线蓝牙发射模块4分别位于1a、1d两个干电极传感器的下方且位于耳机6的上方。所述的1a、1d两个干电极传感器检测到颞区δ波信号开始出现并持续时，模式识别模块3判定为睡眠模式，所述的1b、1c两个干电极传感器检测到脑运动区域ERD和ERS脑电波变化时，模式识别模块3判定为运动想象模式，1a、1b、1c、1d4个干电极传感器检测到任何其他脑电波时，模式识别模块3判定为空闲模式。所述模式识别模块3检测到左手运动想象时，发出播放上一曲的指令，检测到右手运动想象时，发出播放下一曲的指令，检测到左脚运动想象时，发出上调一格音量的指令，检测到右脚运动想象时，发出下调一格音量的指令，检测到舌头运动想象时，发出暂停/播放指令。所述的模式识别模块3判定为睡眠模式时，每分钟发出一个降低一格音量的指令，直至音乐消失，随后模式识别模块3发出一个脉冲指令给电源模块5，关闭耳机6。所述的播放器终端为普通音乐播放装置或电脑或手机。本专利技术的工作过程是：利用头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机上的电极传感器采集脑电波，将脑电信号输入到预处理模块，通过放大电路将信号进行放大，再经过去噪电路进行处理，将预处理后的数据信号进行数据分析和信号识别，得出控制指令，随后指令通过无线蓝牙发射器发射出去，指令被播放器终端的无线蓝牙接收，并根据指令进行播放动作，播放装置可为普通音乐播放装置，也可为电脑或手机装置。本专利技术有益效果是：本专利技术采用运动想象脑电波ERD/S的能量变化信号和颞区δ波的信号变化结合的技术方案来实现对音乐播放的实时控制的设计策略，使得控制得当，能进行日常所实现的音乐控制；头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机的功能强大，集成了信号收集、预处理及模式识别模块，能够直接输出所想指令；头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机根据所采集的脑电信号可以分析大脑所处状态，若为清醒状态，则采集运动想象脑电数据，由数据分析得出控制指令，控制耳机播放音乐；若为入眠状态，则耳机自发进行音乐控制，每分钟降低一格音量，直至音乐消失，随后耳机关闭，大大减少对人休眠的影响，是一款十分人性化的设计。附图说明图1是本专利技术的电路原理框图；图2是本专利技术头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机的正视图；图中各标号为：1-干电极传感器模块，2-预处理模块，3-模式识别模块，4-无线蓝牙发射模块，5-电源模块，6-耳机，7-模数转换模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步说明。实施例1：如图1-2所示，一种脑电波控制音乐播放的装置，包括头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机和播放器终端；所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机包括：干电极传感器模块1、预处理模块2、模数转换模块7、模式识别模块3、无线蓝牙发射模块4、电源模块5、耳机6，播放器终端包括：无线蓝牙接收模块、播放器模块，所述的干电极传感器模块1，用于采集脑电波，将信号输入到预处理模块，所述的干电极传感器模块1包括用于采集脑运动区域与运动想象对应的脑电波的干电极传感器和用于采集颞区δ波的干电极传感器；预处理模块2，通过放大电路将信号进行放大，再经过去噪电路进行处理；模数转换模块7，用于将预处理后的模拟信号转换为数字信号；模式识别模块3，用于对转换后的数字信号进行数据分析，并根据分析结果进行模式识别，若为运动想象模式，则分析得出与运动想象对应指令，若为睡眠状态则会自动发出逐渐减小音量、直至音量消失的指令，若为空闲模式，则不发出任何指令；无线蓝牙发射模块4，用于将模式识别模块3发出的指令通过无线蓝牙发射器发射出去，同时传输音乐；电源模块5，用于对整个头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机供电；耳机6，用于播放音乐；无线蓝牙接收模块，用于接收无线蓝牙发射模块4发出的指令并输出音乐；播放器模块，用于根据无线蓝牙接收模块接收到的控制命令控制音乐的播放。本专利技术采用了运动想象脑电波ERD/S的能量变化的信号和颞区δ波的信号变化结合的技术方案来实现对音乐播放终端的实时控制。进一步地，如图2所示，所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机为半圆弧状，模数转换模块7位于头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机顶部中心，干电极传感器模块1包括1a、1b、1c、1d4个干电极传感器，1b、1c两个干电极传感器分别位于头戴式无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脑电波控制音乐播放的装置，其特征在于：包括头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机和播放器终端；所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机包括：干电极传感器模块（1）、预处理模块（2）、模数转换模块（7）、模式识别模块（3）、无线蓝牙发射模块（4）、电源模块（5）、耳机（6），播放器终端包括：无线蓝牙接收模块、播放器模块，所述的干电极传感器模块（1），用于采集脑电波，将信号输入到预处理模块，所述的干电极传感器模块（1）包括用于采集脑运动区域与运动想象对应的脑电波的干电极传感器和用于采集颞区δ波的干电极传感器；预处理模块（2），通过放大电路将信号进行放大，再经过去噪电路进行处理；模数转换模块（7），用于将预处理后的模拟信号转换为数字信号；模式识别模块（3），用于对转换后的数字信号进行数据分析，并根据分析结果进行模式识别，若为运动想象模式，则分析得出与运动想象对应指令，若为睡眠状态则会自动发出逐渐减小音量、直至音量消失的指令，若为空闲模式，则不发出任何指令；无线蓝牙发射模块（4），用于将模式识别模块（3）发出的指令通过无线蓝牙发射器发射出去，同时传输音乐；电源模块（5），用于对整个头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机供电；耳机（6），用于播放音乐；无线蓝牙接收模块，用于接收无线蓝牙发射模块（4）发出的指令并输出音乐；播放器模块，用于根据无线蓝牙接收模块接收到的控制命令控制音乐的播放。...

【技术特征摘要】
1.一种脑电波控制音乐播放的装置，其特征在于：包括头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机和播放器终端；所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机包括：干电极传感器模块（1）、预处理模块（2）、模数转换模块（7）、模式识别模块（3）、无线蓝牙发射模块（4）、电源模块（5）、耳机（6），播放器终端包括：无线蓝牙接收模块、播放器模块，所述的干电极传感器模块（1），用于采集脑电波，将信号输入到预处理模块，所述的干电极传感器模块（1）包括用于采集脑运动区域与运动想象对应的脑电波的干电极传感器和用于采集颞区δ波的干电极传感器；预处理模块（2），通过放大电路将信号进行放大，再经过去噪电路进行处理；模数转换模块（7），用于将预处理后的模拟信号转换为数字信号；模式识别模块（3），用于对转换后的数字信号进行数据分析，并根据分析结果进行模式识别，若为运动想象模式，则分析得出与运动想象对应指令，若为睡眠状态则会自动发出逐渐减小音量、直至音量消失的指令，若为空闲模式，则不发出任何指令；无线蓝牙发射模块（4），用于将模式识别模块（3）发出的指令通过无线蓝牙发射器发射出去，同时传输音乐；电源模块（5），用于对整个头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机供电；耳机（6），用于播放音乐；无线蓝牙接收模块，用于接收无线蓝牙发射模块（4）发出的指令并输出音乐；播放器模块，用于根据无线蓝牙接收模块接收到的控制命令控制音乐的播放。2.根据权利要求1所述的一种脑电波控制音乐播放的装置，其特征在于：所述的头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机为半圆弧状，模数转换模块（7）位于头戴式无线蓝牙脑电波采集耳机顶部中心，干电极传感器模块（1）包括1a、1b、1c、1d4个干电极传感器，1b、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，伏云发，任泓锦，熊馨，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53