一种基于ESP32-S3的智能音乐治疗耳机

本发明是一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，属于智能穿戴设备。

背景技术：

1、音乐治疗，指通过系统的科学的有计划地安排和使用音乐，利用音乐中的不同元素，如旋律、音色等，通过感觉器官传送到脑皮层的听觉中躯，协调脑干网状结构与大脑皮质之间各部分功能关系，宏观调控生理活动，使治疗对象达到积极与健康状态。研究表明，音乐治疗对儿童注意力不集中症、抑郁症及学生焦虑症等有一定治疗作用。如α波类音频，有助于打开大脑潜意识，提升注意力，让大脑处于高效的、放松的状态，强化记忆力。

2、目前，现有的音乐治疗耳机治疗音频单一，使用者选择性小，不能根据喜好播放音频进行陪同治疗；结构功能单一，传统的按键控制方式仅支持暂停、播放、增大和减小音量功能；不利于操控，使用者佩戴耳机无法看到功能按钮；智能化程度低，无法根据使用者的生理变化智能切换合适的音频进行音乐陪同治疗；无法记录使用者使用耳机陪同治疗的数据，不能切实追踪使用者的变化，不利于制定后续治疗计划；家庭联动性低，现有音乐治疗耳机不能数据共享，使用者使用耳机进行音乐陪同治疗，使用者家属不在场无法查看使用者的情况。

3、顾及到以上问题，实现了功能性强、智能度高及灵活性强的智能音乐治疗耳机的硬件电路设计。

技术实现思路

1、顾及到以上问题，本发明提供了一种功能性强、智能度高和灵活性强的智能音乐耳机的硬件电路设计。提出了一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机。该耳机包括：

2、音频单元，所述音频单元采用wm8978集成芯片，用于播放存储在耳机内部的特定治疗音频。同时包括麦克风设备，用于采集使用者的声音信号，将声音信号传送至微处理器单元。

3、触控显示单元，所述触控显示单元，用于显示智能音乐治疗耳机使用的交互界面，接收显示屏的触控信号，通过spi协议将信号发送至微处理器单元。

4、感知单元，所述感知单元用于采集使用者使用智能音乐治疗耳机进行陪同治疗时的心率信号，并将信号传送至微处理器单元。

5、微处理器单元，所述微处理器单元采用esp32-s3集成芯片，用于接收和处理音频单元、触控单元和感知单元发送的信号。

6、所述微处理器单元接收到麦克风传送的声音信号，对声音信号进行特征提取、语音识别和转写处理，与本地端的语音指令对比，得到匹配的处理信号控制耳机播放治疗音频。

7、所述微处理器单元接收到触控显示单元特定区域触摸信号，进行响应处理，将触摸信号转换为语音信息，通过所述智能音乐治疗耳机的喇叭将语音信息反馈给使用者，同时控制治疗音频的播放。

8、所述微处理器单元接收到感知单元采集的使用者在使用智能音乐治疗耳机进行陪同治疗时的心率信号变化，进行响应处理，记录使用者的心率数据，同时根据使用者的心率数值智能播放合适的治疗音频，调节音量。

9、本发明的一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，所述微处理器单元会采集并储存使用者在使用过程中的各种数据，包括治疗音频偏好、使用时长、使用频率及心率数据，跟踪使用者使用情况，给使用者下一步治疗提供参考。同时，使用者使用智能音乐治疗耳机过程中产生的所述的各种数据，会被上传至云服务器端，使用者家属在手机端可以密切关注使用者使用智能音乐治疗耳机的情况。

10、有益效果

11、与现有的音乐治疗耳机相比，本发明具有以下有益效果：

12、1)以往的音乐治疗耳机结构功能单一，仅支持通过按键控制播放音频。本耳机功能性强、操作简单，支持语音控制和触摸控制，使用者通过触摸显示屏和语音输入可以选择喜好的治疗音频、控制音频播放。

13、2)这种音乐治疗耳机智能化程度更高，可以根据使用者的心率数值智能播放合适的治疗音频，起到更好的治疗效果；可以记录使用者使用耳机进行音乐治疗过程中的数据，实时跟踪使用者情况，为后续治疗提供参考指导。

14、3)这种音乐治疗耳机功耗低，续航时间长，支持使用者长时间使用。

15、4)这种治疗耳机家庭联动性强，具有数据共享功能，使用者家属通过手机端可远程关注使用者使用智能音乐治疗耳机的境况。

技术特征：

1.一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，其特点在于包括：

2.如权利要求1所述一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，其特征在于：还包括麦克风设备；所述麦克风用于采集使用者声音控制信号。所述智能音乐治疗耳机接收使用者声音控制信号，所述微处理器单元对声音信号进行特征提取、语音识别和转写处理，与本地端的语音指令对比，得到相匹配的处理信号。

3.如权利要求1所述一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，其特征在于所述触控单元的显示屏设置特定的触摸区域，使用者触摸所述区域，所述微处理器单元进行响应处理，控制治疗音频的播放；同时，所述微处理器将触摸信号转换为语音信息，通过所述智能音乐治疗耳机的喇叭将语音信息反馈给使用者。

4.如权利要求1所述一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，其特征在于所述感知单元采集使用者使用智能音乐治疗耳机过程中的心率信号，将信号发送至所述微处理器；所述微处理器根据使用者心率信号智能播放合适的治疗音频。

5.如权利要求1所述一种基于esp32-s3的智能音乐治疗耳机，其特征在于使用者使用所述智能音乐治疗耳机的过程中，所述微处理器单元采集并储存各种使用数据，包括音乐偏好、使用时长、使用频率及使用过程中的心率数据，跟踪使用者使用情况，给患者的下一步治疗提供参考指导；同时，储存在智能音乐治疗耳机中所述的各种数据，被上传至云服务器端，使用者家属在手机端可以远程查看使用者使用智能音乐治疗耳机的情况。

技术总结本发明涉及智能穿戴设备技术领域，涉及一种基于ESP32‑S3的智能音乐治疗耳机。包括：音频单元，所述音频单元采用WM8978集成芯片，用于播放存储在耳机内部的治疗音频，并采集用户声音控制信号，将声音信号传送到微处理器单元；触控显示单元，所述触控显示单元，用于显示耳机使用交互界面，接收显示屏触控信号，同时通过SPI协议将信号发送至微处理器单元；感知单元，所述感知单元用于采集用户使用耳机过程中的心率信号，并将信号传送至微处理器单元；微处理器单元，所述微处理器单元采用ESP32‑S3集成芯片，用于接收和处理触控显示单元、音频单元和感知单元发送的信号，并对读取到的信号进行处理。所述智能音乐治疗耳机具有功能性强、灵活性高和操作简单的优点。技术研发人员：郭滨,区嘉伟,刘晓钦,马卫娇,吴锦双,李鲁,许清华,卢穗,孙伟恒,任帅祥,王浩宇,房佳乐受保护的技术使用者：长春理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25