實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，包括：主控制器U1，通過將采集的多種海豚音頻樣本信號，進行FFT變換,從而獲取海豚音頻特征值；DAC模數轉換芯片U2，將主控制器獲取的多種樣本的海豚音頻特征值進行頻率段選取，選取多個不同頻率段的音頻特征值輸出，將選取出來的音頻特征值轉換為模擬信號；超聲波發射裝置，包括多個不同頻率段的超聲波發生器；將經過DAC模數轉換芯片輸出的音頻特征值，轉換成機械功率，根據頻率的不同，選擇對應頻率段的超聲波發生器輸出，從而模擬出類似于海豚音的聲波。本實用新型專利技術作為兒童自閉癥的輔助治療設備，使用方便，可隨時隨地進行治療。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種兒童自閉癥輔助治療設備，具體為一種通過實現類海豚音超聲裝置的設備，屬于聲波

技術介紹
自閉癥：又名兒童孤獨癥，表現為不同程度的言語發育障礙、人際交往障礙、興趣陜窄、行為方式刻板，約有3/4的患兒有明顯的精神發育遲滯，是一種原因不明的神經心理發育障礙綜合癥。科學實驗表明，海豚發出的“超聲波”式的聲音對自閉癥患兒的大腦有一定的激活作用，對兒童的中樞神經系統來說，有良好的促進作用和醫療價值，能夠循序漸進地改善自閉癥兒童溝通、認知與語言能力，阻止其刻板行為的加深。國內外運用海豚，對腦癱患兒及自閉癥患兒進行輔助訓練的例子逐漸增多。然只能通過接觸海豚，才能通過海豚發出的超聲波進行治療，需要付出的時間與成本的代價高昂，不是每一位家庭都能夠承受，也不是每一個擁有海豚的基地都愿意為患兒提供治療服務。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，其能發出2000Hz～100000Hz等多種波長的聲波，對自閉癥兒童的大腦有激活作用。本技術采用的技術方案是：經科研人員研究發現，當海豚在患兒頭部近距離發出叫聲時，能對患兒頭部產生強烈的沖擊和刺激，進而激活患兒處于“休眠”狀態的神經元細胞，對兒童的中樞神經系統來說，有良好的促進作用和醫療價值，能夠循序漸進地改善自閉癥兒童溝通、認知與語言能力，阻止其刻板行為的加深。因此，本技術提供的一種實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，包括：主控制器U1，通過將采集的多種海豚音頻樣本信號，進行FFT變換,從而獲取海豚音頻特征值；對每個樣本的海豚音頻特征值進行排序；DAC模數轉換芯片U2，將主控制器獲取的多種樣本的海豚音頻特征值進行頻率段選取，選取多個不同頻率段的音頻特征值輸出，將選取出來的音頻特征值轉換為模擬信號；超聲波發射裝置，包括多個不同頻率段的超聲波發生器；將經過DAC模數轉換芯片輸出的音頻特征值，轉換成機械功率，根據頻率的不同，選擇對應頻率段的超聲波發生器輸出，從而模擬出類似于海豚音的聲波。進一步地，主控制器與DAC模數轉換芯片通過IIC進行數據通信。進一步地，DAC模數轉換芯片U2的參考電壓輸入端接一個參考電壓VREF；DAC模數轉換芯片U2的多個模擬信號輸出端分別連接多個不同頻率段的超聲波發生器。更進一步地，，DAC模數轉換芯片U2的不同輸出信號能夠疊加輸出。進一步地，超聲波發射裝置包括8個不同頻率段的超聲波發生器T1～T8，對應的頻率段為：2000Hz-10000Hz、10000Hz-20000Hz、20000Hz-30000Hz、30000Hz-50000Hz、50000Hz-70000Hz、70000Hz-80000Hz、80000Hz-90000Hz、90000Hz-100000Hz。進一步地，DAC模數轉換芯片U2選擇排序后所有樣本的海豚音頻特征值中信號（此信號就是海豚音頻特征值)集中的多個頻率段，并從這多個頻率段中各取一個信號作為選取出來的音頻特征值，將這多個不同頻率段的信號轉化為模擬信號。本技術的優點在于：現實中，不同海豚在不同狀態發出的聲音不同，即頻率不同，而本技術采集多個海豚音信號樣本，通過FFT變換獲取出所有海豚音樣本的特征值，客戶在使用本技術時，根據實際使用需求，選擇不同的聲音頻段及信號數量不斷輸出，從而使本技術可以最大限度地最大真實度地還原出海豚音，能夠更好地運用于現實中，為自閉癥人群帶來福音。進而，在不需要海豚在側的情況下，家長可以讓患兒隨時接受到海豚音信號。自閉癥兒童一般不會因為海豚高興或者生氣發出的不同聲波而影響心情，因為無論是上升調還是平直調的超聲波作用都一樣，然這些聲波雖然人耳無法獲取到，但這些聲波卻會對自閉癥兒童神經產生極強烈的沖擊與刺激，激活患兒處于“休眠”狀態的神經元細胞，可以作為一種自閉癥兒童的輔助治療設備，讓家長可以隨時隨地的使用本技術，大大降低了時間與成本的代價。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。圖2為本技術的FFT轉換信號示例圖。圖3為本技術的電原理圖。圖4為本技術的DAC芯片轉換信號示例圖。具體實施方式下面結合具體附圖和實施例對本技術作進一步說明。實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，如圖1所示，包括主控制器、DAC模數轉換芯片、超聲波發射裝置；主控制器與DAC模數轉換芯片通過IIC接口進行數據通信，DAC模數轉換芯片與超聲波發射裝置通過IIC接口進行數據通信。主控制器U1，通過將采集的多種海豚音頻樣本信號，進行FFT變換,從而獲取海豚音頻特征值；DAC模數轉換芯片U2，將主控制器獲取的多種樣本的海豚音頻特征值進行頻率段選取，選取多個不同頻率段的音頻特征值輸出，將選取出來的音頻特征值轉換為模擬信號；超聲波發射裝置，包括多個不同頻率段的超聲波發生器；將經過DAC模數轉換芯片輸出的音頻特征值，轉換成機械功率，根據頻率的不同，選擇對應頻率段的超聲波發生器輸出，從而模擬出類似于海豚音的聲波。以下是一個具體的例子。主控制器可以將采集到的100個海豚音頻樣本信號通過FFT變換，對原音進行信號處理，將海豚音頻樣本信號轉化為離散數字信號，獲取這些海豚音頻樣本的特征值；而DAC模數轉換芯片則對經過FFT變換處理后獲得的多種樣本的海豚音頻特征值進行選取，選擇特征值中信號較為集中的8個頻率段（可以選取多個，此處為舉例選擇8個），并從這8個頻率段中各取一個信號，將這8個不同頻率段的信號轉化為模擬信號，由IIC信號接口推送到超聲波發射裝置中不同輸出頻率的超聲波發生器輸出；主控制器可以將采集到的100個海豚音頻樣本(此處舉例100個，根據實際需求數量不定)信號通過FFT變換，對原音進行信號處理，將海豚音頻樣本信號轉化為離散數字信號，獲取這些海豚音頻樣本的特征值，對每個樣本的特征值進行排序；而用戶根據實際需求通過DAC模數轉換芯片對經過FFT變換處理后獲得的所有樣本的海豚音特征值進行選取，選擇8個不同頻率的信號，將這8個不同頻率的信號(海豚音特征值)轉化為模擬信號，分別從DAC模數轉換芯片8個模擬信號輸出端推送到超聲波發射裝置輸出；8個不同頻率的信號選擇可以根據客戶功能自定義，例如：可以根據所有樣本特征值中信號較為集中的8個頻率段，從每個頻率段中分別選擇一個信號(海豚音特征值)作為DAC輸出信號，將這8個不同頻率段的信號轉化為模擬信號；一個海豚音頻樣本經過FFT變換后的海豚音頻特征值可能是40K,100K,30K,50K,60K,3K……；另一個海豚音頻樣本經過FFT變換后的海豚音頻特征值可能是35K,90K,60K,50K,2K,3K……；比如第1、2、3……100個海豚音頻樣本經過FFT變換，然后排序后，35KHz-40khz之間的頻率信號（海豚音頻樣本的特征值）最為集中，也就是在該35KHz-40khz頻率段內的海豚音頻特征值出現頻率最高；則在35KHz-40khz頻率段中取一個信號作為選取出來的一個音頻特征值；以此方法類推，直到選出8個不同頻率段的音頻特征值；此案例中選擇8個頻率信號是由于只采用了一顆DAC芯片，若采用2顆DAC芯片，即可選擇16個頻率信號，因此選取多少頻率信號通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，其特征在于，包括：主控制器U1，通過將采集的多種海豚音頻樣本信號，進行FFT變換,從而獲取海豚音頻特征值；對每個樣本的海豚音頻特征值進行排序；DAC模數轉換芯片U2，將主控制器獲取的多種樣本的海豚音頻特征值進行頻率段選取，選取多個不同頻率段的音頻特征值輸出，將選取出來的音頻特征值轉換為模擬信號；超聲波發射裝置，包括多個不同頻率段的超聲波發生器；將經過DAC模數轉換芯片輸出的音頻特征值，轉換成機械功率，根據頻率的不同，選擇對應頻率段的超聲波發生器輸出，從而模擬出類似于海豚音的聲波。

【技術特征摘要】
1.一種實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，其特征在于，包括：主控制器U1，通過將采集的多種海豚音頻樣本信號，進行FFT變換,從而獲取海豚音頻特征值；對每個樣本的海豚音頻特征值進行排序；DAC模數轉換芯片U2，將主控制器獲取的多種樣本的海豚音頻特征值進行頻率段選取，選取多個不同頻率段的音頻特征值輸出，將選取出來的音頻特征值轉換為模擬信號；超聲波發射裝置，包括多個不同頻率段的超聲波發生器；將經過DAC模數轉換芯片輸出的音頻特征值，轉換成機械功率，根據頻率的不同，選擇對應頻率段的超聲波發生器輸出，從而模擬出類似于海豚音的聲波。2.如權利要求1所述的實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，其特征在于：主控制器與DAC模數轉換芯片通過IIC進行數據通信。3.如權利要求1所述的實現類海豚音超聲裝置的兒童自閉癥輔助治療設備，其特征在于：DAC模數轉換芯片U2的參考電壓輸入端接一個參考電壓VREF；DAC模數轉換芯片U2的多個模擬...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃飛明，梁棟，吳偉達，顧微，章紅雨，
申請(專利權)人：無錫壹人一燈科技發展有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32