專利名稱：多功能音樂(lè)電刺激治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能音樂(lè)電刺激治療儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種物理治療設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種將中醫(yī)針灸技術(shù)和音樂(lè)治療技術(shù)相結(jié)合的多功能首樂(lè)電刺激治療僅。
背景技術(shù)：
[0002]電刺激治療技術(shù)是通過(guò)神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞的刺激，使之爆發(fā)動(dòng)作電位,從而將外部刺激信號(hào)傳遞給相應(yīng)的組織，實(shí)現(xiàn)肌肉收縮和感覺(jué)等具體宏觀效應(yīng)。電刺激治療類儀器使用恒流或恒壓、一定頻率的波形施加于人體肌肉組織，在人體肌肉組織中產(chǎn)生電阻性發(fā)熱、神經(jīng)肌肉的電興奮及其他生化反應(yīng)，從而具有解痙鎮(zhèn)痛、消炎和改善血液循環(huán)等療效。[0003]電針灸治療技術(shù)是根據(jù)針灸原理結(jié)合電刺激的治療技術(shù)，一般產(chǎn)生頻率為幾十至幾百赫茲的雙向脈沖波，通過(guò)針電極刺激人體穴位，從而達(dá)到治病的功效。[0004]音樂(lè)電針治療儀的原理是將音樂(lè)中的中低頻信號(hào)，經(jīng)增幅放大和物理?yè)Q能后，通過(guò)聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的傳導(dǎo)方式分別作用于人體的聽(tīng)覺(jué)器官和經(jīng)穴，使音樂(lè)的“外源性振動(dòng)”與人體的“內(nèi)源性振動(dòng)”產(chǎn)生同頻共振，對(duì)人起到快速、深度的放松和理療作用，同時(shí)，通過(guò)音樂(lè)產(chǎn)生的隨機(jī)脈沖波形，能避免固定、持續(xù)脈沖作用于人體所引起的人體適應(yīng)性而導(dǎo)致療效衰減的問(wèn)題。[0005]現(xiàn)有的音樂(lè)電針治療儀有一些不足之處，1、音頻信號(hào)存儲(chǔ)技術(shù)相對(duì)落后，如采用 CD光盤或外置MP3播放器來(lái)完成，音頻信號(hào)存儲(chǔ)容量有限且歌曲更換較為繁瑣，并無(wú)法使用現(xiàn)在先進(jìn)的音頻合成技術(shù)，導(dǎo)致治療處方相對(duì)單一，治療效果不明顯；2、人機(jī)交互界面采用數(shù)碼管顯示，使得治療儀與操作者之間的交互不夠便捷和直觀；3、整機(jī)體積和功耗較大， 無(wú)法實(shí)現(xiàn)體外攜帶治療；4、未見(jiàn)中醫(yī)針灸和音樂(lè)刺激有效結(jié) 合的案例。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]針對(duì)現(xiàn)有電針治療儀的問(wèn)題，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種將中醫(yī)針灸和音樂(lè)療法相結(jié)合的多功能電刺激治療儀，能夠解決現(xiàn)有的音樂(lè)電針治療儀上述的不足之處。[0007]本實(shí)用新型的多功能音樂(lè)電刺激治療儀包括與治療用電極頭相連接，并為治療用電極頭提供一定頻率和幅度的脈沖信號(hào)的輸出電路，它還包括用于存儲(chǔ)各種音樂(lè)文件作為治療用處方的存儲(chǔ)器單元；用于從所述存儲(chǔ)器單元讀取選取的音樂(lè)文件，并將該音樂(lè)文件進(jìn)行解碼形成音頻信號(hào)的音頻解碼單元；用于控制音頻解碼單元讀取存儲(chǔ)器單元中的音樂(lè)文件的主控單元；用于對(duì)解碼后的音頻信號(hào)進(jìn)行處理形成治療用電極頭工作所需的脈沖信號(hào)的信號(hào)處理單元。[0008]所述信號(hào)處理單元包括用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大處理的前置放大電路；用于對(duì)放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換形成脈沖信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換電路；用于對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行控制輸出的繼電器控制電路。[0009]所述前置放大電路包括用于將音頻信號(hào)調(diào)節(jié)至合適的頻率和幅度內(nèi)，并送入后端電路的數(shù)字電位器；用于濾除音頻信號(hào)中的干擾信號(hào)的濾波電路；通過(guò)阻容網(wǎng)絡(luò)將電壓疊加于音頻信號(hào)，使得音頻信號(hào)適當(dāng)抬升，滿足放大電路要求的電平抬升電路；對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理，同時(shí)起到阻抗匹配作用的反相放大電路。[0010]還包括A / D轉(zhuǎn)換單元和音頻功率放大單元，所述A / D轉(zhuǎn)換單元用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并送至主控單元用于波形繪制、信號(hào)控制和輸出監(jiān)控，所述音頻功率放大單元對(duì)轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大處理。[0011]還包括音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元，所述音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元驅(qū)動(dòng)主控單元對(duì)音頻解碼單元解碼后的音頻信號(hào)的音量和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。[0012]還包括與主控單元相連接的顯示單元,所述顯示單元通過(guò)RS232串口或USB接口與液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。[0013]本實(shí)用新型的有益效果[0014]1、將音樂(lè)療法與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的電針灸療法相結(jié)合產(chǎn)生的音樂(lè)電療法，是一種新型康復(fù)技術(shù)，是音樂(lè)在治療領(lǐng)域上的一個(gè)分支。常見(jiàn)樂(lè)器和人聲的音頻范圍是27-40000HZ，轉(zhuǎn)換成同步的音樂(lè)電流的頻率為30-18000HZ，因此，音樂(lè)電流既有低頻電流成分，又有中頻的成分，是有一定的節(jié)律、頻率和幅度不斷變化的不規(guī)則正弦電流，以低頻為主，中頻為輔，是名副其實(shí)的音頻電流。因此音樂(lè)不僅具有低頻脈沖的鎮(zhèn)痛作用，而且有中頻脈沖信號(hào)的增強(qiáng)局部血液循環(huán)量，改善新陳代謝、解除痙攣和消炎的功效。并且由于音樂(lè)的旋律和音調(diào)有著千變?nèi)f化的改變，以及多波形、多頻率的特點(diǎn)，由此使音樂(lè)對(duì)于不同的病程都有一定的選擇性刺激作用，并且不會(huì)由于長(zhǎng)期使用而使人體產(chǎn)生適應(yīng)性進(jìn)而使治療效果消失?？傊?，音樂(lè)電療能夠起到鍛煉肌肉、促進(jìn)局部血液循環(huán)、鎮(zhèn)痛、活血化淤、促進(jìn)組織修復(fù)、調(diào)整內(nèi)臟、內(nèi)分泌功能等，而音樂(lè)本身能刺激大腦皮質(zhì)，喚起患者愉快的思想聯(lián)系和情緒，并對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。[0015]本實(shí)用新型是將音樂(lè)治療法、電刺激療法與傳統(tǒng)中醫(yī)針灸療法相結(jié)合的康復(fù)治療設(shè)備，它與傳統(tǒng)的針刺 穴位(包括電針治療或以電極代替毫針導(dǎo)入脈沖電流)一樣，通過(guò)穴位的刺激，可疏通經(jīng)絡(luò)，調(diào)和氣血，補(bǔ)虛瀉實(shí)，提高免疫功能；同時(shí)，它又兼有音樂(lè)的欣賞性和娛樂(lè)性，充分發(fā)揮音樂(lè)的生理、心理功能，尤其是由音樂(lè)信號(hào)經(jīng)過(guò)換能處理，具有音樂(lè)風(fēng)格和特點(diǎn)的同步音樂(lè)電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，刺激經(jīng)絡(luò)穴位，對(duì)某些疾病起到優(yōu)于傳統(tǒng)電針的治療效果。[0016]2、本實(shí)用新型將數(shù)字音樂(lè)芯片嵌入硬件系統(tǒng)之中，MCU控制音樂(lè)芯片從Flash存儲(chǔ)器空間中存取音頻信號(hào)，進(jìn)行解碼后音樂(lè)信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)后端設(shè)備輸出；設(shè)備維護(hù)人員在后期使用中可通過(guò)USB接口直接訪問(wèn)Flash存儲(chǔ)器，根據(jù)患者病情隨時(shí)更改音樂(lè)治療處方， 使得治療過(guò)程及便捷又具有很好適應(yīng)性。[0017]3、本實(shí)用新型采用IXD顯示，顯示治療信息非常直觀，使用者可方便的從界面上看到治療的處方、治療的強(qiáng)度、治療的音量、治療的波形等，隨時(shí)參照界面顯示調(diào)整參數(shù)設(shè)置，達(dá)到最好的治療效果。[0018]4、本實(shí)用新型采用低功耗設(shè)計(jì)，儀器的體積可以大大減少，由于整機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)，通道數(shù)目變少后可以作為便攜式設(shè)備來(lái)使用。[0019]5、本實(shí)用新型對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞恢復(fù)有作用以音樂(lè)為信號(hào)源的電刺激作用于人體穴位后，可以顯著延長(zhǎng)力竭時(shí)間；減少運(yùn)動(dòng)中乳酸的形成，達(dá)到延緩疲勞產(chǎn)生；具有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成的功效，使血中尿素氮水平下降，減少代謝產(chǎn)物，從而推遲或降低機(jī)體疲勞的出現(xiàn)， 提高機(jī)體適應(yīng)力的作用；具有提高血紅蛋白含量，從而改善運(yùn)動(dòng)時(shí)組織缺氧和提高有氧代謝能力的作用；治療穴位選擇為百會(huì)、足三里、長(zhǎng)強(qiáng)和太沖四穴。[0020]6、本實(shí)用新型對(duì)治療失眠癥有作用音樂(lè)調(diào)整睡眠的作用是通過(guò)以下機(jī)制實(shí)現(xiàn):(I)通過(guò)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響，達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)體的目的，大腦邊緣系統(tǒng)是與非特殊投射機(jī)能類似的第三調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它與周圍有廣泛的聯(lián)系，接受各種感覺(jué)臨近新皮質(zhì)及邊緣系統(tǒng)內(nèi)部的傳入纖維，調(diào)節(jié)、抑制大腦皮質(zhì)的功能；(2)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)涉及覺(jué)醒睡眠的周期及各種內(nèi)臟活動(dòng)的調(diào)節(jié)，音樂(lè)可通過(guò)刺激網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)提高或降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)水平，通過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)特殊投射系統(tǒng)、非特殊投射系統(tǒng)、心理過(guò)程、內(nèi)臟和內(nèi)分泌機(jī)能、覺(jué)醒和注意力等發(fā)生影響，協(xié)調(diào)網(wǎng)狀腦干結(jié)構(gòu)與大腦皮質(zhì)各部份功能間的關(guān)系使人體產(chǎn)生良好的睡眠周期。治療穴位選擇主穴為百會(huì)、神庭、風(fēng)府、大椎、合谷(雙)、神門(雙)、中脘、氣海、三陰交(雙)、太沖(雙)，配穴為隨證選取本經(jīng)背俞穴或原穴。[0021]7、本實(shí)用新型對(duì)肥胖癥治療有作用以音樂(lè)為信號(hào)源的電刺激刺激腧穴，通過(guò)經(jīng)絡(luò)的疏導(dǎo)作用，加強(qiáng)脾腎功能，扶助正氣，祛除體內(nèi)邪氣，立足于治脾，調(diào)整機(jī)體的整體機(jī)能；治療上多取胃經(jīng)穴位，胃經(jīng)屬胃絡(luò)脾，就臟腑而言，脾胃與肥胖的關(guān)系最為密切，調(diào)整脾胃功能常是治療肥胖的主要方法；天樞有雙向調(diào)節(jié)作用，能調(diào)節(jié)腸功能，既能通便，又能治療脾虛泄瀉；中脘、氣海能調(diào)節(jié)食欲；足三里、豐隆健脾化濕；大橫穴能加強(qiáng)局部的刺激作用而強(qiáng)調(diào)治療肥胖者之腰腹肥大；滑肉門、大巨可健脾化濕，和胃通便，疏導(dǎo)三焦；同時(shí)局部取穴能循經(jīng)疏導(dǎo)，促進(jìn)局部代謝，消脂減肥，達(dá)到局部減肥的目的。治療穴位選擇主穴以任脈、胃經(jīng)、脾經(jīng)經(jīng)脈在腹部的穴位為主，取中脘、氣海、天樞、大橫、滑肉門、大巨、足三里、 豐??；配穴可隨癥選用。


[0022]圖1為本實(shí)用新型的功能框架圖；[0023]圖2為本實(shí)用新型的主控單元的電路原理圖；[0024]圖3為本實(shí)用新型的音頻解碼單元的電路原理圖；[0025]圖4為本實(shí)用新型的存儲(chǔ)器單元讀取電路原理圖；[0026]圖5為本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖；[0027]圖6為本實(shí)用新型的信號(hào)處理電路和輸出電路的電路原理圖；[0028]圖7為本實(shí)用新型的音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0029]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述。[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型的多功能音樂(lè)電刺激治療儀包括輸出電路1、存儲(chǔ)器單元 2、音頻解碼單元3、信號(hào)處理單元4、主控單元5、A / D轉(zhuǎn)換單元6、音頻功率放大單元7、音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元8、顯示單元9和鍵盤輸入單元10，輸出電路I與治療用電極頭相連接， 并為治療用電極頭提供一定頻率和幅度的脈沖信號(hào)，通過(guò)脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)治療用電極頭作用于人體，以達(dá)到治療和恢復(fù)的效果；存儲(chǔ)器單元2用于存儲(chǔ)各種音樂(lè)文件作為治療用處方；音頻解碼單元3用于從存儲(chǔ)器單元2讀取選取的音樂(lè)文件，并將該音樂(lè)文件進(jìn)行解碼形成音頻信號(hào)；信號(hào)處理單元4用于對(duì)解碼后的音頻信號(hào)進(jìn)行處理形成治療用電極頭工作所需的脈沖信號(hào)；主控單元5用于控制音頻解碼單元3讀取存儲(chǔ)器單元2中的音樂(lè)文件，以及控制A / D轉(zhuǎn)換單元6對(duì)音頻解碼單元3解碼的音頻信號(hào)完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換， 同時(shí)還直接控制繼電器控制電路43的輸出；A / D轉(zhuǎn)換單元6用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并送至主控單元5用于波形繪制、信號(hào)控制和輸出監(jiān)控等；音頻功率放大單元7對(duì)轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大處理；音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元8驅(qū)動(dòng)主控單元5 對(duì)音頻解碼單元3解碼后的音頻信號(hào)的音量和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)處理；顯示單元9與主控單元 5相連接，通過(guò)RS232串口或USB接口與液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；鍵盤輸入單元10通過(guò)鍵盤輸入實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。[0031]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各單元模塊進(jìn)行進(jìn)一步的闡述[0032]輸出電路[0033]輸出電路1主要是由高頻變壓器構(gòu)成，具有很好的放大刺激信號(hào)且不失真的優(yōu)點(diǎn)，變壓器的初級(jí)線圈接放大后的音頻信號(hào)，而次級(jí)線圈輸出端直接連接治療用電極頭，合理調(diào)節(jié)匝數(shù)比后既可以放大信號(hào)，接人體后又可以起到隔離保護(hù)的作用。[0034]如圖6所示，輸出電路I由繼電器K1、三極管Q1、耦合變壓器Tl及其外圍電路組成，三極管Ql工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)基極為低電平時(shí)三極管截止，繼電器沒(méi)通電，Kl接地，變壓器Tl沒(méi)有輸出。當(dāng)Ql基極接高電平時(shí)，Ql飽和導(dǎo)通，繼電器通電，Kl閉合，音樂(lè)信號(hào)輸入到變壓器Tl的初級(jí)線圈，Tl次級(jí)與初級(jí)線圈數(shù)之比為10 1，音樂(lè)信號(hào)經(jīng)過(guò)變壓器升壓后產(chǎn)生很高刺激電壓，最后通過(guò)治療用電極頭作用于人體。[0035]存儲(chǔ)器單元[0036]如圖4所示，存儲(chǔ)器單元2 —般采用FLASH存儲(chǔ)器，作為治療的處方的音樂(lè)文件以通用的音頻格式如(MP3、⑶和WAVE等)存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)器中，在播放的過(guò)程中，主控單元5控制音頻解碼單元3將其從FLASH存儲(chǔ)器里讀取出來(lái)，解碼后播放出來(lái)，主控單元5通過(guò)UARTO與音頻播放模塊(音箱或者耳機(jī))通信，控制該模塊選擇處方音樂(lè)、播放和停止等操作。[0037]主控單元(以及由鍵盤輸入單元、音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元和顯示單元組成的外圍電路)[0038]主控單元5由低功耗MCU作為主控芯片控制多路輸出，一路控制音頻解碼單元3 從存儲(chǔ)器單元2讀取選取作為處方的音樂(lè)文件，并將該音樂(lè)文件解碼成音頻信號(hào)，經(jīng)前置放大電路41、電平轉(zhuǎn)換電路32和繼電器控制電路43進(jìn)行音頻信號(hào)處理形成脈沖信號(hào)，最后經(jīng)輸出電路I輸出至治療用電極頭；另一路經(jīng)A / D轉(zhuǎn)換單元6和音頻功率放大單元7進(jìn)行信號(hào)處理，最后經(jīng)由音頻模塊輸出(音箱或者耳機(jī))，主控單元5為低功耗MCU，低電壓供電，主要完成鍵盤輸入單元10控制、繼電器控制單元43控制、A / D轉(zhuǎn)換單元6轉(zhuǎn)換控制和音頻解碼單元3控制等。[0039]如圖2所示，主控單元5利用MCU的URATl控制器擴(kuò)展RS232串口，連接一塊IXD顯示器，單片機(jī)只需要通過(guò)RS232串口發(fā)送顯示內(nèi)容，即可完成顯示功能，MCU的P4. O、-P4. 5 端口用于連接薄膜按鍵，按鍵為3X3矩陣鍵盤，即最多可 以產(chǎn)生9個(gè)按鍵信號(hào)，MCU的 P3. 4-P3. 7用于兩個(gè)旋鈕，即強(qiáng)度調(diào)節(jié)旋鈕和音量調(diào)節(jié)旋鈕，這種旋鈕又叫做旋轉(zhuǎn)編碼器或者數(shù)碼電位器，它具有左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)功能，旋轉(zhuǎn)編碼器有三只腳，中間腳接地，兩邊的腳為按壓開(kāi)關(guān)，按下時(shí)導(dǎo)通，回復(fù)時(shí)斷開(kāi)。當(dāng)左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在兩邊的腳上就有脈沖信號(hào)輸出了，用示波器可以觀察到這種開(kāi)關(guān)左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)時(shí)兩個(gè)輸出腳的信號(hào)有個(gè)相位差，MCU的端口檢測(cè)到這種信號(hào)后再判斷旋轉(zhuǎn)了多少個(gè)檔位，從而控制音量和刺激強(qiáng)度的改變。[0040]音頻解碼單元[0041]如圖3所示，U20為音頻解碼核心芯片，外接外圍器件形成音頻解碼單元單元。管腳I為存儲(chǔ)卡輸入接口，接收來(lái)自存儲(chǔ)卡(如SD卡)的音頻信號(hào)；管腳2數(shù)據(jù)通信檢測(cè)端口， 與主控芯片相連接；管腳3為復(fù)位控制端口 ；管腳4和管腳5外接32. 768K晶振電路，為芯片提供工作頻率，進(jìn)行晶體補(bǔ)償；管腳6、7、8為信號(hào)解碼內(nèi)部參考電平；管腳9和管腳10為音頻輸入端口，9腳左聲道，10腳右聲道；管腳11為3. 3V參考電源端口 ；管腳12為5V參考電源端口 ；管腳13為接地端；管腳14和15為音頻輸出端口，14腳左聲道，15腳右聲道；管腳16為數(shù)據(jù)確認(rèn)端口 ；管腳17是內(nèi)置FM模塊的時(shí)鐘信號(hào)；管腳18是內(nèi)置FM模塊的數(shù)據(jù)端口 ；管腳19為靜音端口，高電平關(guān)閉音頻輸出；管腳20為實(shí)時(shí)時(shí)鐘工作電壓；管腳21為1. 8V的參考電壓端口 ；管腳22可外接鍵盤，直接控制硬件的工作；管腳23是存儲(chǔ)卡的時(shí)鐘端口 ；管腳24為存儲(chǔ)卡的命令端口。[0042]信號(hào)處理單元[0043]信號(hào)處理單元4包括前置放大電路41、電平轉(zhuǎn)換電路42和繼電器控制電路43，前置放大電路41用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大處理，電平轉(zhuǎn)換電路42用于對(duì)放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換形成脈沖信號(hào)；繼電器控制電路43用于對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行控制輸出，繼電器控制單元43由5V繼電器及其外圍電路組成，控制信號(hào)直接由主控單元5發(fā)出，來(lái)控制是否有信號(hào)從輸出電路I輸出。前置放大電路41包括數(shù)字電位器、濾波電路、電平抬升電路和反相放大電路，數(shù)字電位器將音頻信號(hào)調(diào)節(jié)至合適的頻率和幅度內(nèi)，并送入后端電路；濾波電路濾除掉音頻信號(hào)中的干擾信號(hào)；電平抬升電路通過(guò)阻容網(wǎng)絡(luò)將12V電壓疊加于音頻信號(hào)，使得音頻信號(hào)適當(dāng)抬升，滿足放大電路要求；反相放大電路對(duì)音頻信號(hào)放大倍數(shù)接近 100倍，并起到阻抗匹配的作用。·[0044]如圖6所示，前置放大電路41由U10、U9A構(gòu)成及其外圍電路組成。音頻信號(hào)由 UlO的5腳輸入，UlO是一個(gè)數(shù)字電位器，由主板單片機(jī)控制其接入電阻值的大小，從而改變輸入集成運(yùn)放U9A同相端的音樂(lè)電流強(qiáng)度，集成運(yùn)放WA構(gòu)成反向比例運(yùn)算放大器，其增益倍數(shù)為R22 / R21。反向放大電路由U8及其外圍電路構(gòu)成，經(jīng)前級(jí)放大的音頻信號(hào)由電容 CP16輸入到U8的I腳，集成塊2腳外接電容CP19與外電阻R30構(gòu)成交流負(fù)反饋，用以改善放大器的音質(zhì)，C19和R27為防自激網(wǎng)絡(luò)，為輸出耦合電容，為電源濾波電容，電源電壓為 12V,靜態(tài)電路為45mA，輸出從CP14的負(fù)腳端輸出，輸出功率可達(dá)6W。[0045]A / D轉(zhuǎn)換電路[0046]A / D轉(zhuǎn)換電路6是由兩級(jí)放大電路和8位高精度A / D轉(zhuǎn)換器組成，模擬音頻信號(hào)通過(guò)電位器調(diào)整后送入反相比例運(yùn)算放大電路，電平抬升至3-5V，經(jīng)電壓跟隨器后送入 8位A / D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，用于在LCD上繪制音頻波形。[0047]圖5為A / D轉(zhuǎn)換電路6，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器RP2和電容CP4組成的信號(hào)調(diào)理電路后，直流干擾被濾掉；接著送入由U4B組成的反相比例運(yùn)算放大電路進(jìn)行放大，放大倍數(shù)為R13 / R12 ;放大后的信號(hào)，經(jīng)R15、R16和CP3組成的阻容耦合電路送入下一級(jí)；5V電壓經(jīng)電位器RPl和電阻R18分壓后，與信號(hào)疊加，將電平適當(dāng)抬升，從而滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換要求；抬升后的信號(hào)經(jīng)U4A組成的電壓跟隨器電路，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配并進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)能力；經(jīng)兩級(jí)電路放大后，信號(hào)送入A / D轉(zhuǎn)換器，該A / D芯片由8個(gè)管腳組成，管腳I為片選端，與MCU相連，程序控制芯片工作；管腳2為模擬輸入通道0，此處輸入要轉(zhuǎn)換的音頻信號(hào)；管腳3為模擬輸入通道1，由于只有一路信號(hào)轉(zhuǎn)換，此處接地；管腳4為接地端；管腳5 為數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，選擇通道控制，與MCU相連；管腳6為數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出， 與MCU相連；管腳7為芯片時(shí)鐘，與MCU相連；管腳8為電源，工作電壓為0-5V ;最終，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，送入MCU，進(jìn)行信號(hào)處理。[0048]音頻功率放大單元[0049]音頻功率放大單元7由兩級(jí)放大電路組成，左右聲道信號(hào)經(jīng)整理后送入數(shù)字電位器調(diào)至合適大小，經(jīng)增益可調(diào)的前置放大器放大，集成功率放大器放大后送到后端輸出設(shè)備。音頻功率放大單元7采用高精度的集成功率放大器來(lái)完成，所選功率放大器電流輸出能力強(qiáng)，諧波失真和交越失真小，各引腳都有交、直流短路保護(hù)，使用安全，負(fù)載上電壓可沖至 40V。[0050]音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元[0051]如圖7所示，音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元8采用旋鈕式數(shù)字編碼器來(lái)完成，編碼器可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，結(jié)合強(qiáng)度檔位選擇按鍵，主要完成音量和刺激強(qiáng)度的微調(diào)，共50級(jí)，編碼器每旋轉(zhuǎn)一級(jí)，便觸發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)給MCU，MCU確定計(jì)數(shù)一次，通過(guò)程序控制強(qiáng) 度增大。[0052]顯示單元[0053]顯示單元9通過(guò)RS232串口或USB接口與液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，主控單元5的IO 口直接與LCD液晶屏的主控芯片控制端相連，使用其自帶的圖形工具在LCD上繪制所需波形及圖像。顯示單元9的顯示界面可以顯示任何一個(gè)通道的處方名、治療檔位、治療強(qiáng)度、 治療時(shí)間、剩余時(shí)間和工作狀態(tài)，以及刺激波形和音樂(lè)的音量，實(shí)現(xiàn)了治療儀器的數(shù)字化和操作的人性化，使患者和醫(yī)護(hù)人員能夠觀察治療過(guò)程中的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，顯示音頻信號(hào)，借以發(fā)揮視覺(jué)信號(hào)的心理反饋?zhàn)饔?，儀器擁有用戶界面友好和可靠性高的軟件系統(tǒng)。[0054]鍵盤輸入單元[0055]鍵盤輸入單元10由按鍵和旋鈕組成，使用者通過(guò)鍵盤輸入單元10實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互， 鍵盤輸入單元10采用薄膜按鍵來(lái)完成，分別有處方選擇、通道選擇、開(kāi)始/暫停、停止/確認(rèn)、治療時(shí)間“+” 強(qiáng)度調(diào)節(jié)“+” 等。[0056]本治療儀依據(jù)疾病發(fā)展階段，選用電流強(qiáng)度，在刺激強(qiáng)度方面，視疾病種類、階段、 治療部位和病人接受能力等因素決定，一般每日治療I次，每次20 30分鐘，15 20次為 I療程，間隔I周，可進(jìn)行第2療程。治療用電極頭可以采用電極法或者電針?lè)▋煞N來(lái)完成， 電極法根據(jù)患者的病情和愛(ài)好，選擇合適的音樂(lè)，電極的放置參照實(shí)際病癥，患者帶上耳機(jī)或用音箱收聽(tīng)，調(diào)好音量和電流強(qiáng)度，一般I次/天，每次20-30分鐘。電針?lè)ú僮鞑襟E與電極法相似，但治療電極采用毫針，治療時(shí)將針刺入穴位，電極導(dǎo)線與針柄連接通電，電針?lè)ㄋ璧碾娏鲝?qiáng)度比電極法小。[0057]多功能音樂(lè)電刺激治療儀的軟件設(shè)計(jì)即固件程序主要包括主程序、定時(shí)器程序、 鍵盤模塊程序、顯示監(jiān)控模塊、旋鈕編碼模塊程序、RS232通信模塊和數(shù)字電位器模塊程序， 整個(gè)程序采用模塊化設(shè)計(jì)方式，程序的初始化配置和顯示監(jiān)控由主函數(shù)直接處理，其余各個(gè)模塊采用中斷驅(qū)動(dòng)方式，鍵盤用系統(tǒng)外部中斷0，旋鈕用外部中斷1，治療參數(shù)被設(shè)置為全局變量，在外部中斷服務(wù)程序中修改，這樣提高了系統(tǒng)的效率。[0058]多功能音樂(lè)電刺激治療儀系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)處方采用如下方案來(lái)完成[0059]
權(quán)利要求1.一種多功能音樂(lè)電刺激治療儀，它包括與治療用電極頭相連接，并為治療用電極頭提供一定頻率和幅度的脈沖信號(hào)的輸出電路(I )，其特征在于，它還包括用于存儲(chǔ)各種音樂(lè)文件作為治療用處方的存儲(chǔ)器單元(2 );用于從所述存儲(chǔ)器單元(2)讀取選取的音樂(lè)文件，并將該音樂(lè)文件進(jìn)行解碼形成音頻信號(hào)的音頻解碼單元(3);用于控制音頻解碼單元(3)讀取存儲(chǔ)器單元(2)中的音樂(lè)文件的主控單元(5)； 用于對(duì)解碼后的音頻信號(hào)進(jìn)行處理形成治療用電極頭工作所需的脈沖信號(hào)的信號(hào)處理單元(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，其特征在于，所述信號(hào)處理單元(4)包括用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大處理的前置放大電路(41);用于對(duì)放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換形成脈沖信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換電路(42);用于對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行控制輸出的繼電器控制電路(43)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，其特征在于，所述前置放大電路 (41)包括用于將音頻信號(hào)調(diào)節(jié)至合適的頻率和幅度內(nèi)，并送入后端電路的數(shù)字電位器； 用于濾除音頻信號(hào)中的干擾信號(hào)的濾波電路；通過(guò)阻容網(wǎng)絡(luò)將電壓疊加于音頻信號(hào)，使得音頻信號(hào)適當(dāng)抬升，滿足放大電路要求的電平抬升電路；對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理，同時(shí)起到阻抗匹配作用的反相放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，其特征在于，還包括A/ D轉(zhuǎn)換單元(6)和音頻功率放大單元(7)，所述A / D轉(zhuǎn)換單元(6)用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送至主控單元(5)用于波形繪制、信號(hào)控制和輸出監(jiān)控，所述音頻功率放大單元 (7)對(duì)轉(zhuǎn)換后的模擬音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，其特征在于，還包括音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元(8)，所述音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元(8)驅(qū)動(dòng)主控單元(5)對(duì)音頻解碼單元(3)解碼后的音頻信號(hào)的音量和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，其特征在于，還包括與主控單元(5)相連接的顯示單元(9)，所述顯示單元(9)通過(guò)RS232串口或USB接口與液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種將中醫(yī)針灸技術(shù)和音樂(lè)治療技術(shù)相結(jié)合的多功能音樂(lè)電刺激治療儀，它包括與治療用電極頭相連接的輸出電路，通過(guò)輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)治療用電極頭作用于人體；存儲(chǔ)器單元用于存儲(chǔ)各種音樂(lè)文件作為治療用處方；音頻解碼單元用于讀取選取的音樂(lè)文件，并進(jìn)行解碼形成音頻信號(hào)；信號(hào)處理單元用于對(duì)解碼后的音頻信號(hào)進(jìn)行處理形成脈沖信號(hào)；主控單元用于控制音頻解碼單元和A／D轉(zhuǎn)換單元?jiǎng)幼鳎籄／D轉(zhuǎn)換單元用于將解碼后的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送至主控單元用于波形繪制、信號(hào)控制和輸出監(jiān)控等；音頻功率放大單元對(duì)解碼后的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大處理；音量和強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元驅(qū)動(dòng)主控單元對(duì)解碼后的音頻信號(hào)的音量和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。
文檔編號(hào)A61N1/36GK202822492SQ201220493298
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者金浩宇, 徐彬鋒, 譚新, 劉虔鋮, 溫志浩, 陳海軍, 肖波, 胡亞榮 申請(qǐng)人:廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院