CN115944828A - 助眠设备和助眠设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供助眠设备和助眠设备的控制方法，涉及按摩仪技术领域。助眠设备包括用于生成音频信号的信号源，以及音频助眠子设备、处理单元和磁助眠子设备，其中音频助眠子设备根据音频信号生成音频助眠信号，提取音频信号的特征参数，磁助眠子设备根据特征参数生成磁助眠信号。本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

Description

助眠设备和助眠设备的控制方法

技术领域

本申请涉及按摩仪技术领域，尤其涉及助眠设备和助眠设备的控制方法。

背景技术

随着现代生活节奏的不断加快，人们来自生活、工作、学习等各个方面的压力在不断地增加，日趋激烈的行业竞争和争分夺秒的生活方式不断冲击威胁人们的身心健康，越来越多人出现睡眠障碍，需要借助各种助眠手段辅助睡眠。失眠便是睡眠障碍的一种常见的表现形式,失眠可能会造成记忆力减退、早衰、机体免疫能力下降等危害，长时间严重的失眠还可能会引起精神障碍、高血压等，因此失眠对人体健康的损害越来越大。

相关技术中，助眠方式有播放助眠音乐的方式进行助眠，或者利用体感按摩仪进行助眠。但是对于一些用户来说，单一的助眠方式作用有限，很难实现较好的助眠效果。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例提出助眠设备和助眠设备的控制方法，提供具有关联性的助眠方式，提升助眠效果。

为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种助眠设备，包括：

信号源，所述信号源用于生成音频信号；

音频助眠子设备，所述音频助眠子设备与所述信号源连接，用于根据所述音频信号生成音频助眠信号；

处理单元，所述处理单元与所述信号源连接，用于提取所述音频信号的特征参数；

磁助眠子设备，所述磁助眠子设备与所述处理单元连接，用于根据所述特征参数生成磁助眠信号。

在一实施例，所述音频助眠子设备包括：音频放大单元和音频播放单元；

所述音频放大单元与所述信号源连接，用于对所述音频信号进行功率放大，得到所述音频助眠信号；

所述音频播放单元与所述音频放大单元连接，用于播放所述音频助眠信号。

在一实施例，所述处理单元用于提取所述音频信号的能量特征，并根据所述能量特征提取所述特征参数。

在一实施例，所述能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、梅尔频率倒谱系数特征、端点检测特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种。

在一实施例，所述特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数，所述助眠设备还包括：振动助眠子设备，所述振动助眠子设备与所述处理单元连接，用于根据所述特征参数生成振动助眠信号；

所述振动助眠子设备包括：振子驱动单元和振动振子；

所述振子驱动单元与所述处理单元连接，用于根据所述音频幅度参数和所述音频时长参数生成振子驱动信号；

所述振动振子与所述振子驱动单元连接，用于根据所述振子驱动信号产生振动，以形成所述振动助眠信号。

在一实施例，所述特征参数包括：音频时长参数，所述磁助眠子设备包括：磁驱动电路和磁感应线圈；

所述磁驱动电路与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数生成线圈驱动信号；

所述磁感应线圈与所述磁驱动电路连接，用于根据所述线圈驱动信号进行转动生成交变磁场，以形成所述磁助眠信号。

在一实施例，所述磁驱动电路包括：直流驱动单元和H桥驱动单元，所述H桥驱动电路包括电机，所述电机与所述磁感应线圈连接；

所述直流驱动单元与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数生成直流驱动信号；

所述H桥驱动单元与所述直流驱动单元连接，用于根据所述直流驱动信号带动所述电机转动，以生成所述线圈驱动信号。

在一实施例，所述直流驱动单元包括：直流稳压电源；

所述直流稳压电源与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数按照预设基准电压生成所述直流驱动信号。

在一实施例，所述直流驱动信号为方波信号。

在一实施例，所述处理单元用于根据预设频段生成所述音频信号的所述特征参数。

为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种控制方法，应用于如第一方面任一项所述的助眠设备，所述方法包括：

获取使用者的工作模式信息和选取的音频信号，所述工作模式信息包括：音频助眠模式、振动助眠模式和磁助眠模式中一种或多种；

若所述工作模式信息为音频助眠模式，根据所述音频信号生成所述音频助眠信号；

若所述工作模式信息为振动助眠模式，根据所述音频信号的特征参数生成所述振动助眠信号；

若所述工作模式信息为磁助眠模式，根据所述音频信号的特征参数生成所述磁助眠信号。

在一实施例中，所述获取使用者的工作模式信息之后，所述方法还包括：

提取所述音频信号的能量特征；

根据所述能量特征提取所述音频信号的所述特征参数。

在一实施例中，所述能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、梅尔频率倒谱系数特征、端点检测特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种。

本申请实施例至少包括以下有益效果：

本申请实施例提出的助眠设备和助眠设备的控制方法，助眠设备包括用于生成音频信号的信号源，以及音频助眠子设备、处理单元和磁助眠子设备，其中音频助眠子设备根据音频信号生成音频助眠信号，提取音频信号的特征参数，磁助眠子设备根据特征参数生成磁助眠信号。本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的助眠设备示意图。

图2是图1中音频助眠子设备示意图。

图3是图1中振动助眠子设备示意图。

图4是本申请实施例提供的振子驱动信号示意图。

图5是图1中磁助眠子设备示意图。

图6是图5中磁驱动电路示意图。

图7是本申请实施例提供的H桥驱动电路示意图。

图8是本申请实施例提供的直流驱动信号示意图。

图9是本申请又一实施例提供的助眠设备示意图。

图10是本申请实施例提供的控制方法的流程图。

图11是本申请又一实施例提供的控制方法的流程图。

图12是本申请一实施例提供的控制装置的结构示意图。

图13是本申请一实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

附图标记：助眠设备10、信号源100、音频助眠子设备200、处理单元300、振动助眠子设备400、磁助眠子设备500、音频放大单元210、音频播放单元220、振子驱动单元410、振动振子420、磁驱动电路510、磁感应线圈520、直流驱动单元511、H桥驱动单元512、电机513。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

为了更好地理解本申请提供的技术方案，在此对本文中出现的术语进行相应地说明：

H桥：一种电子电路，电路形状酷似字母H，由4个三极管组成H的4条垂直腿，可使其连接的负载或输出端两端电压反相/电流反向，常用于逆变器(DC-AC转换，即直流变交流)，通过开关的开合，将直流电逆变为某个频率或可变频率的交流电，用于驱动交流电机。

占空比：是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例，基本含义是指在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值，或者在周期型的现象中，某种现象发生后持续的时间与总时间的比。

随着现代生活节奏的不断加快，人们来自生活、工作、学习等各个方面的压力在不断地增加，日趋激烈的行业竞争和争分夺秒的生活方式不断冲击威胁人们的身心健康，越来越多人出现睡眠障碍，需要借助各种助眠手段辅助睡眠。失眠便是睡眠障碍的一种常见的表现形式,失眠可能会造成记忆力减退、早衰、机体免疫能力下降等危害，长时间严重的失眠还可能会引起精神障碍、高血压等，因此失眠对人体健康的损害越来越大。

考虑到各类人群对睡眠的环境要求不一样：有人需要声音舒缓放松心情辅助睡眠，有人需要通过体感按摩舒缓肌肉进行助眠，有人对声音或其他外部刺激比较敏感，需要无感方式进行助眠。因此相关技术中，助眠方式有播放助眠音乐的方式进行助眠，或者利用体感按摩仪进行助眠。对于一些用户来说，单一的助眠方式作用有限，很难实现助眠效果。目前一些方案将不同的助眠方式进行简单叠加，例如声音和体感震动类的助眠产品，但是简单叠加的方式助眠信号之间无关联，会产生一定的干扰，导致助眠效果反而更差。

基于此，本申请实施例提供一种助眠设备和助眠设备的控制方法，助眠设备包括用于生成音频信号的信号源，以及音频助眠子设备、处理单元和磁助眠子设备，其中音频助眠子设备根据音频信号生成音频助眠信号，提取音频信号的特征参数磁助眠子设备根据特征参数生成磁助眠信号。本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号、和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

本申请实施例提供助眠设备和助眠设备的控制方法，具体通过如下实施例进行说明，首先描述本申请实施例中的控制方法。

下面首先描述本申请实施例中的助眠设备。

参照图1，本申请实施例中助眠设备10包括：

信号源100，其中，信号源100用于生成音频信号。

在一些实施例中，音频信号包括语音信号、音乐信号或音效信号等有规律的声波信号，音频信号可以是原生的音频数据(例如：有声小说、广播剧等)，也可以是从视频数据中提取的。在一实施例中，使用者可以选取对应的音频信号，信号源100生成对应选择的音频信号。

在一些实施例中，音频信号中包含能量特征，能量特征用于表征音频信号中包含的能量信息。例如，能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、端点检测特征、梅尔频率倒谱系数特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种。

上述实施例中，短时能量特征即一帧音频信号的能量，是帧内信号的平方和，例如音频信号为x(t)，经过分帧加窗之后可得到n帧的短时能量特征En，表示为：

其中，w(n)表示窗函数，窗长为N，窗函数可以是矩形窗、汉明窗等。

上述实施例中，短时平均幅度特征的作用与短时能量特征相同，用于衡量音频信号幅度的变化，进而反映音频信号能量的变化。例如音频信号为x(t)，经过分帧加窗之后可得到n帧的短时平均幅度特征Mn，表示为：

其中，w(n)表示窗函数，窗长为N，窗函数可以是矩形窗、汉明窗等。

上述实施例中，短时过零率特征是一帧音频信号中波形穿过零值的次数。对于连续的音频信号而言，短时过零率特征意味着音频信号的时域波形通过时间轴次数，对于离散的音频信号而言，短时过零率特征意味着相邻采样点的符号改变的次数。例如音频信号为x(t)，经过分帧加窗之后可得到n帧的短时过零率特征Zn，表示为：

Zn＝sgn[x(n)]-sgn[x(n-1)]*w(n)

其中，sgn()表示符号函数，当x大于等于0时，符号函数sgn(x)的值为1，当x小于0时，符号函数sgn(x)的值为-1。

上述实施例中，端点检测特征用于表征音频信号中的端点信息。端点检测过程描述为：先对音频信号x(t)经过分帧，得到n帧语音，计算每帧语音的短时能量，在获取端点检测特征时，如果音频信号前面部分连续若干帧的短时能量低于一个预先指定的能量值阈值，接下来的连续若干帧的短时能量大于该能量值阈值，则在音频信号中语音能量值增大的地方就是语音的前端点。同样如果连续的若干帧语音短时能量较大，随后的若干帧的短时能量变小，并且持续一定的时长，可以认为在短时能量减小的地方即是语音的后端点。本实施例结合端点检测过程得到音频信号中至少一个端点信息，根据端点信息得到端点检测特征。

上述实施例中，包络线特征指音频信号的包络信息，可以根据音频信号的每一帧的短时能量特征得到每一帧语音对应的包络点，将所有包络点连接形成表征包络关系的包络线，构成包络线特征。

在一些实施例中，利用短时功率谱特征表征音频信号的频域特征。由于音频信号可以看成是短时平稳信号，因此对分帧之后的语音进行傅里叶变换，得到短时傅里叶变换，基于短时傅里叶变换得到音频信号中每一帧语音的频谱，得到短时功率谱特征。

在一些实施例中，音频信号可以表示成一种声谱图，由于声谱图往往很大，因此为了得到合适大小的声音特征，通过梅尔标度将声谱图变换为梅尔频谱。梅尔标度(mel-scale)又称梅尔刻度，是基于彼此等距的听众对音高感性判断的刻度。由于人类在检测低频差异方面要胜于高频。例如人类可以轻松分辨出500Hz和1000Hz之间的差异，但是即使之间的距离相同，也很难分辨出10000Hz和10500Hz之间的差异，因此提出梅尔刻度的概念。梅尔刻度和正常的频率之间的参考点定义是：将1000mel的音高指定为1000Hz的音调(tone)，高于听众阈值的40db以上；在500Hz以上，由听众来对越来越大的间隔进行判断以产生等间距的音高增量。梅尔频谱就是将频率转换为梅尔标度的频谱图。本实施例中梅尔频率倒谱系数特征计算过程是：将当前帧语音的短时功率谱经过梅尔滤波器，将短时功率谱转换为梅尔标度的对数梅尔能量谱，再经过去相关得到梅尔频率倒谱系数特征。

由上述可知，本申请实施例中，可以通过音频信号提取到多种能量特征，然后将能量特征进行参数特征化，得到对应的特征参数。

在一些实施例中，参照图1，助眠设备10还包括音频助眠子设备200，音频助眠子设备200与信号源100连接，用于接收信号源100生成的音频信号，并根据音频信号生成音频助眠信号。

在一些实施例中，参照图2，音频助眠子设备200包括：音频放大单元210和音频播放单元220，其中音频放大单元210与信号源100连接，音频播放单元220与音频放大单元210连接。

在一些实施例中，由于音频信号可能是音乐文件，音频信号作为一种模拟信号，其是低压信号，例如电压为3V-5V，因此为了提升助眠效果，利用音频放大单元210对信号源100生成的音频信号进行功率放大。在一些实施例中，音频放大单元210为一种运算放大器，其可以将音频信号按照预定放大倍数进行功率放大，得到放大后的音频助眠信号。这里的预定放大倍数可以根据用户设置参数得到，也可以通过统计分析得到不同特性人群的舒适放大倍数，人群特性可以是年龄、性别等。可以理解的是，预设放大倍数还可以是适应性调整的值，即在播放过程中不同时候的预设放大倍数可以调整改变。本实施例对预定放大倍数不做具体限定。

音频播放单元220将接收到的音频助眠信号进行播放，为用户提供音频助眠的功能，其中，音频播放单元220可以是耳机、扬声器或者喇叭等。音频助眠信号通过声音的形式进行助眠，可以根据用户喜好选取音频文件生成音频助眠信号，例如音乐或者相声。另外，本实施例还可以根据预设播放时长控制音频助眠信号的播放时间，这里的预设播放时长可以是用户设定或者通过统计分析得到不同特性人群的预设播放时长，人群特性可以是年龄、性别等，当预设播放时长到来，预估用户处于睡眠状态，则音频播放单元220停止播放音频助眠信号。

在一些实施例中，参照图1，助眠设备10还包括处理单元300，处理单元300与信号源100连接，用于提取信号源100生成的音频信号的特征参数。

参照上述实施例，能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、梅尔频率倒谱系数特征、端点检测特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种，对应地，特征参数包括：短时能量特征参数、短时平均幅度特征参数、短时过零率特征参数、梅尔频率倒谱系数特征参数、端点检测特征参数、包络线特征参数、短时功率谱特征参数中一种或多种。本申请实施例不对能量特征的种类进行限定，可以根据实际需求选取。

例如当能量特征为短时能量特征时，处理单元300提取得到的特征参数为短时能量特征参数，短时能量特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数，其中音频时长参数可以由音频文件的时长得到，其中对时长按照预设帧长度进行划分可以得到多个帧，音频幅度参数可以根据短时能量特征得到，短时能量特征参数可以是数组形式，数组大小为音频文件的帧数量，即音频时长参数，元素数值为当前帧的短时能量值，即音频幅度参数。其他的特征参数以此类推。处理单元300通过提取音频文件的能量特征信息，并对其进行参数化得到特征参数，便于后续根据特征参数生成关联的磁助眠信号和振动助眠信号。可以理解的是，处理单元300可以是具有逻辑运算功能的处理器，例如带逻辑可编程的MCU芯片，本实施例对处理单元300的形态不做具体限定。

在一些实施例中，参照图1，为了进一步提升助眠效果，助眠设备10还可以包括振动助眠子设备400，振动助眠子设备400与处理单元300连接，用于根据处理单元300提取的特征参数生成振动助眠信号。

参照图3，振动助眠子设备400包括：振子驱动单元410和振动振子420，其中，振子驱动单元410与处理单元300连接，振动振子420与振子驱动单元410连接。

在一些实施例中，振子驱动单元410根据特征参数中的音频幅度参数和音频时长参数生成振子驱动信号，振子驱动信号用于驱动振动振子420进行振动。

参照图4，振子驱动信号包括信号幅度和信号时长，图中虚线示出的是音频信号的包络线，音频信号的时长为T，时间范围为t1至tn+Δt，帧时长为Δt，将其进行分帧操作得到n个语音帧，进行分帧之后提取得到的特征参数表示为：[[s1,(t1,t1+Δt)],[s2,(t2,t2+Δt)],…,[sn,(tn,tn+Δt)]]，其中[si,(ti,ti+Δt)]表示第i个语音帧的音频幅度为si，该语音帧的持续时间为：(ti,ti+Δt)。图4中以20个语音帧为例进行说明，振子驱动单元410用于根据每个语音帧的持续时间和音频幅度生成图4示出的振子驱动信号。

在一些实施例中，振动振子420与振子驱动单元410连接，用于根据振子驱动信号产生振动，以形成振动助眠信号。振动振子420其可以根据振子驱动信号中每个语音帧的持续时间和音频幅度，在不同的时间区间内(不同语音帧)内按照该语音帧的音频幅度产生振动，振动的强度与音频幅度有关，在该振动强度下振动持续时间为语音帧的持续时间。振动振子420按照振子驱动信号产生振动助眠信号。可以理解的是，振动助眠信号指的是振动振子420的振动状态，例如振动强度和持续时间。

在一些实施例中，振子驱动单元410还对振子驱动信号进行放大，具体地，由于驱动振动振子420需要较大的电压，例如将振子驱动信号放大至12V-24V，以利于振动振子420产生振动助眠信号。

在一实施场景中，对于一些用户来说，相比较音频助眠方式的声感助眠，振动助眠产生的触感助眠对其效果更明显，例如振动振子420可以是按摩振子，其通过按摩的方式，在振动持续时间内，以该语音帧对应的振动强度产生规律的振动助眠信号，实现按摩助眠效果。例如进行太阳穴按摩、头皮按摩或肩颈按摩等。

在一些实施例中，参照图1，助眠设备10还包括磁助眠子设备500，磁助眠子设备500与处理单元300连接，用于根据特征参数生成磁助眠信号。

参照图5，磁助眠子设备500包括：磁驱动电路510和磁感应线圈520，其中磁驱动电路510与处理单元300连接，磁感应线圈520与磁驱动电路510连接。

在一些实施例中，磁驱动电路510根据特征参数中音频时长参数生成线圈驱动信号，这里的音频时长参数为整个音频文件的时长参数，即根据音频文件的时长内生成线圈驱动信号。磁感应线圈520与磁驱动电路510连接，根据线圈驱动信号进行转动生成交变磁场，以形成磁助眠信号，可以理解的是，在音频文件的播放时长内，磁感应线圈520均转动生成交变磁场。

在一些实施例中，参照图6，磁驱动电路510包括：直流驱动单元511和H桥驱动单元512，其中H桥驱动电路512包括：电机513，电机513与磁感应线圈520连接。直流驱动单元511与处理单元300连接，用于根据音频时长参数生成直流驱动信号，H桥驱动单元512与直流驱动单元511连接，根据直流驱动信号带动电机513转动，以生成线圈驱动信号。

参照图7，H桥驱动电路512包括：第一方向三极管组和第二方向三级管组，当第一方向三极管组导通时，电机513向第一方向转动；当第二方向三极管组515导通时，电机513向第二方向转动，这里的第一方向和第二方向相反，例如第一方向定义为正转和第二方向定义为反转。

具体地，参照图7，第一方向三极管组包括：第一三极管Q1和第四三极管Q4，其中第一三极管Q1和第四三极管Q4的集电极与电机513连接，第一三极管Q1和第四三极管Q4的发射极连接电源，接收电压Vcc，第一三极管Q1和第四三极管Q4的基极与直流驱动单元511连接，接收直流驱动单元511连接发送的直流驱动信号，以调节电流流经电机513的方向，从而带动电机513进行正转。

参照图7，第二方向三极管包括：第二三极管Q2和第三三极管Q3，第二三极管Q2和第三三极管Q3的集电极与振子连接，第二三极管Q2和第三三极管Q3的发射极连接电源，接收电压Vcc，第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极与直流驱动单元511连接，接收直流驱动单元511连接发送的直流驱动信号，以调节电流流经电机513的方向，从而带动电机513进行反转。

由上述可知，本实施例中H桥驱动单元512根据直流驱动信号调节电机513中电流的方向，从而改变电机513的转动方向，生成线圈驱动信号。进而磁感应线圈520与电机513连接，根据线圈驱动信号进行正转或者反转，磁感应线圈520在转动时切割磁力线，由于转动的方向改变，因此生成交变磁场，得到磁助眠信号，用于改变用户的环境磁场，磁助眠信号利用交变磁场作用于大脑皮层，产生人体自身的感应电流，以改变大脑皮层神经元的动作电位，从而调节大脑代谢和神经活动，进而对失眠症状进行缓解，提高睡眠时间和睡眠质量。

在一些实施例中，直流驱动单元511为直流稳压电源，直流稳压电源与处理单元300连接，用于按照预设基准电压生成直流驱动信号，预设基准电压可以根据实际情况设定，可以是3V-5V。

参照图8，直流驱动信号为方波信号，例如预设基准电压为5V，则该方波信号的正方向幅值为+5V，反方向幅值为-5V。当方波信号由正向变成负向，或由负向变成正向时，电机的转动方向会随之切换。可以理解的是，H桥驱动电路512根据直流驱动信号，在音频信号的时长内，进行正转和反转的多次切换，例如图中示出了，在时长内切换5次，即正转-反转-正转-反转-正转-正转，包含三个周期，在每个周期内，正转切换为反转一次，三个周期中正转的持续时间和反转的持续时间可以不同，即方波信号每周期的占空比不同，总的正转持续时间和反转的持续时间总和为音频信号的时长。这里的切换次数以及每次切换时正转持续时间和反转持续时间都可以根据需求设定，本实施例对此不做具体限定。

在一些实施例中，考虑到用户体验舒适性，需要去除音频信号中的高频信号，例如对用户来说中低频的音频信号助眠效果较好，因此当音频信号为高频时，处理单元会将音频信号中的高频滤除，对中低频信号生成音频信号的特征参数。

在一些实施例中，低频的范围包括40Hz-80Hz，中频的范围包括160Hz-1280Hz，高频的范围包括2560Hz-5120Hz，可以理解的是，音频信号的频段范围仅做示意，不代表对其进行限定。

可以理解的是，本申请实施例的助眠设备可以提供音频助眠结合磁助眠的助眠组合方式，也可以包含音频助眠、振动助眠结合磁助眠的助眠组合方式，本实施例对此不做具体限定。

参照图9，助眠设备中包括信号源100，信号源100生成音频信号，然后音频信号被分为两个支路。

第一个支路进入音频助眠子设备200，音频助眠子设备200包括音频放大单元210和音频播放单元220，音频放大单元210接收音频信号进行功率放大，得到音频助眠信号。音频播放单元220将接收到的音频助眠信号进行播放，为用户提供的助眠模式为：音频助眠，实现声感助眠。

第二个支路进入处理单元300提取能量特征的特征参数，提取得到的特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数。

其中，振动助眠子设备400接收特征参数，并根据特征参数中的音频幅度参数和音频时长参数生成振子驱动信号，振动振子根据振子驱动信号进行振动，具体地，振动振子420其可以根据振子驱动信号中每个语音帧的持续时间和音频幅度，按照振子驱动信号产生振动助眠信号，为用户提供的助眠模式为：振动助眠，实现触感助眠。

磁助眠子设备500根据特征参数中音频时长参数生成线圈驱动信号，磁感应线圈520根据线圈驱动信号进行转动生成交变磁场，以形成磁助眠信号，为用户提供的助眠模式为：磁助眠，实现无感助眠。

由上述可知，本申请实施例的助眠设备能够利用同一个音频信号，产生具有关联性的音频助眠信号、振动助眠信号和磁助眠信号，实现声感助眠、触感助眠和无感助眠的协调统一。

在一实施例中，助眠模式包括：音频助眠、磁助眠和振动助眠。可以构建助眠模式选择模型的分类模型，助眠设备在使用过程中，可以在用户知情同意的前提下，在一个预设时间段内连续采集用户在助眠前后的体征参数，例如体温、心率、血压等参数，设定参数区间，将不同的体征参数进行量化，构建训练样本。该实施例中，训练样本中助眠前体征参数作为模型的输入信息，将助眠后的体征参数与和当前选择的助眠模式进行对应，得到样本标签。

以心率为例进行说明，例如采集一用户的多组使用数据，将助眠前后的心率进行量化，分成3个不同的等级，同时根据睡眠信息得知，等级3的睡眠质量优，等级2的睡眠质量中，等级1的睡眠质量差，例如：使用数据1：前心率1级(音频助眠)-后心率3(睡眠质量优)；使用数据2：前心率1级(磁助眠)-后心率2(睡眠质量中)；使用数据3：前心率1级(振动助眠)-后心率1(睡眠质量差)。因此根据使用数据1-3得到样本1，样本1的输入信息为前心率1级，标签为音频助眠。可以理解的是，如果是两种助眠模式同时进行，则输出的标签也是两种助眠模式，可以将不同的助眠模式进行量化表示，例如，音频助眠表示为01，磁助眠表示为02，振动助眠表示为03，音频助眠+磁助眠表示为12，音频助眠+振动助眠表示为13，振动助眠+磁助眠表示为23，振动助眠+磁助眠+音频助眠表示为123，本实施例对此不做具体限定。

然后将训练样本输入至助眠模式选择模型中，得到助眠模式输出信息，将助眠模式输出信息与样本标签进行比较，调整助眠模式选择模型的模型参数，得到训练好的助眠模式选择模型。可以理解的是，该助眠模式选择模型能够根据当前的体征参数推荐合适的助眠模式，合适的助眠模式可以是一种或一种以上的组合。本实施例通过这种方式提高助眠设备对差异个体或者差异环境的适应性，同时在提高助眠效果的同时降低不必要的能源损耗。

可以理解的是，助眠设备只需要具备上述实施例的功能部件，也可以包含上述功能部件以外的部件，其产品形态本实施例不做具体限定，产品形态可以是包含助眠枕头、坐式按摩仪或可穿戴式助眠设备等。

本申请实施例提供的技术方案中，助眠设备包括用于生成音频信号的信号源，以及音频助眠子设备、处理单元、振动助眠子设备和磁助眠子设备，信号源提供作为基准源的音频信号，音频助眠子设备根据音频信号生成音频助眠信号，提取音频信号的特征参数，振动助眠子设备根据特征参数生成振动助眠信号；磁助眠子设备根据特征参数生成磁助眠信号。本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号、振动助眠信号和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

本申请实施例还提供一种助眠设备的控制方法，应用于如上述实施例中的助眠设备。图10是本申请实施例提供的控制方法的一个可选的流程图，图1中的方法可以包括但不限于包括步骤S1010至步骤S1040。同时可以理解的是，本实施例对图10中步骤S1010至步骤S1040的顺序不做具体限定，可以根据实际需求调整步骤顺序或者减少、增加某些步骤。

步骤S1010：获取使用者的工作模式信息和选取的音频信号。

在一些实施例中，使用者即助眠设备的用户，工作模式信息包括：音频助眠模式、振动助眠模式和磁助眠模式中一种或多种。例如助眠设备上可以安装对应的按键或者通过相关软件，来获取用户的助眠模式选择结果，用户可以选择其中一种，也可以选择关联的其他两种或三种方式，以获取较优的助眠效果。本实施例对工作模式的组合方式不做具体限定，用户根据自身需求选取适合的工作模式。

在一些实施例中，使用者可以选择对应的音频信号或者自己上传音频信号。

步骤S1020：若工作模式信息为音频助眠模式，根据音频信号生成音频助眠信号。

在一些实施例中，工作模式信息为音频助眠模式时，将信号源生成的音频信号进行功率放大，得到音频助眠信号，并播放音频助眠信号。

在一些实施例中，若选择下述振动助眠模式或磁助眠模式，则需要提取音频信号的能量特征，并根据能量特征得到特征参数，能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、端点检测特征、梅尔频率倒谱系数特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种，特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数。

步骤S1030：若工作模式信息为振动助眠模式，根据音频信号的特征参数生成振动助眠信号。

在一些实施例中，根据音频幅度参数和音频时长参数生成振子驱动信号，根据振子驱动信号驱动振动振子产生振动，以形成振动助眠信号。

步骤S1040：若工作模式信息为磁助眠模式，根据音频信号的特征参数生成磁助眠信号。

在一些实施例中，根据音频时长参数生成线圈驱动信号，根据线圈驱动信号驱动磁感应线圈进行转动生成交变磁场，以形成磁助眠信号。

可以理解的是，本申请实施例的控制方法可以由助眠设备的处理单元完成，也可以通过单独的处理器完成，本实施例对此不做具体限定。

参照图11，为助眠设备的控制方法的控制流程图。

首先音频信号被分为两个支路。

如果音频助眠模式开启，则音频信号通过第一个支路进入进行功率放大，得到音频助眠信号，然后播放音频助眠信号，为用户提供音频助眠的功能，实现声感助眠。

如果振动助眠模式或磁助眠模式开启，则音频信号通过第二个支路进入处理单元提取音频信号的能量特征的特征参数，提取得到的特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数。

当振动助眠模式开启，则振子驱动单元接收特征参数，并根据特征参数中的音频幅度参数和音频时长参数生成振子驱动信号，振动振子根据振子驱动信号进行振动，产生振动助眠信号，为用户提供振动助眠的功能，实现触感助眠。

当磁助眠模式开启，则磁驱动电路根据特征参数中音频时长参数生成线圈驱动信号，磁感应线圈根据线圈驱动信号进行转动生成交变磁场，以形成磁助眠信号，为用户提供磁助眠的功能，实现无感助眠。

由上述可见，本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号、振动助眠信号和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

本申请实施例还提供一种控制装置，可以实现上述助眠设备的控制方法，参照图12，该装置包括：

获取模块1210，用于获取使用者的工作模式信息，工作模式信息包括：音频助眠模式、振动助眠模式和磁助眠模式中一种或多种。

音频助眠模块1220，用于若工作模式信息为音频助眠模式，生成音频助眠信号。

振动助眠模块1230，用于若工作模式信息为振动助眠模式，生成振动助眠信号。

磁助眠模块1240，用于若工作模式信息为磁助眠模式，生成磁助眠信号。

本实施例的控制装置的具体实施方式与上述控制方法的具体实施方式基本一致，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

所述程序被存储在存储器中，处理器执行所述至少一个程序以实现本申请实施上述的控制方法。该电子设备可以为包括手机、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，简称PDA)、车载电脑等任意智能终端。

请参阅图13，图13示意了另一实施例的电子设备的硬件结构，电子设备包括：

处理器1301，可以采用通用的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；

存储器1302，可以采用ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、静态存储设备、动态存储设备或者RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)等形式实现。存储器1302可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1302中，并由处理器1301来调用执行本申请实施例的控制方法；

输入/输出接口1303，用于实现信息输入及输出；

通信接口1304，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；和

总线1305，在设备的各个组件(例如处理器1301、存储器1302、输入/输出接口1303和通信接口1304)之间传输信息；

其中处理器1301、存储器1302、输入/输出接口1303和通信接口1304通过总线1305实现彼此之间在设备内部的通信连接。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述控制方法。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本申请实施例提出的助眠设备和助眠设备的控制方法，助眠设备包括用于生成音频信号的信号源，以及音频助眠子设备、处理单元、振动助眠子设备和磁助眠子设备，其中音频助眠子设备根据音频信号生成音频助眠信号，提取音频信号的特征参数，振动助眠子设备根据特征参数生成振动助眠信号；磁助眠子设备根据特征参数生成磁助眠信号。本申请实施例利用共用的音频信号生成音频助眠信号、振动助眠信号和磁助眠信号，不同助眠信号之间并非简单的功能叠加，而是存在相关性，便于提升助眠效果。

本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。

以上参照附图说明了本申请实施例的优选实施例，并非因此局限本申请实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请实施例的权利范围之内。

Claims (13)

1.一种助眠设备，其特征在于，包括：

信号源，所述信号源用于生成音频信号；

音频助眠子设备，所述音频助眠子设备与所述信号源连接，用于根据所述音频信号生成音频助眠信号；

处理单元，所述处理单元与所述信号源连接，用于提取所述音频信号的特征参数；

磁助眠子设备，所述磁助眠子设备与所述处理单元连接，用于根据所述特征参数生成磁助眠信号。

2.根据权利要求1所述的助眠设备，其特征在于，所述音频助眠子设备包括：音频放大单元和音频播放单元；

所述音频放大单元与所述信号源连接，用于对所述音频信号进行功率放大，得到所述音频助眠信号；

所述音频播放单元与所述音频放大单元连接，用于播放所述音频助眠信号。

3.根据权利要求1所述的助眠设备，其特征在于，所述处理单元用于提取所述音频信号的能量特征，并根据所述能量特征提取所述特征参数。

4.根据权利要求3所述的助眠设备，其特征在于，所述能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、梅尔频率倒谱系数特征、端点检测特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种。

5.根据权利要求3所述的助眠设备，其特征在于，所述特征参数包括：音频幅度参数和音频时长参数，所述助眠设备还包括：振动助眠子设备，所述振动助眠子设备与所述处理单元连接，用于根据所述特征参数生成振动助眠信号；

所述振动助眠子设备包括：振子驱动单元和振动振子；

所述振子驱动单元与所述处理单元连接，用于根据所述音频幅度参数和所述音频时长参数生成振子驱动信号；

所述振动振子与所述振子驱动单元连接，用于根据所述振子驱动信号产生振动，以形成所述振动助眠信号。

6.根据权利要求3所述的助眠设备，其特征在于，所述特征参数包括：音频时长参数，所述磁助眠子设备包括：磁驱动电路和磁感应线圈；

所述磁驱动电路与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数生成线圈驱动信号；

所述磁感应线圈与所述磁驱动电路连接，用于根据所述线圈驱动信号进行转动生成交变磁场，以形成所述磁助眠信号。

7.根据权利要求6所述的助眠设备，其特征在于，所述磁驱动电路包括：直流驱动单元和H桥驱动单元，所述H桥驱动电路包括电机，所述电机与所述磁感应线圈连接；

所述直流驱动单元与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数生成直流驱动信号；

所述H桥驱动单元与所述直流驱动单元连接，用于根据所述直流驱动信号带动所述电机转动，以生成所述线圈驱动信号。

8.根据权利要求7所述的助眠设备，其特征在于，所述直流驱动单元包括：直流稳压电源；

所述直流稳压电源与所述处理单元连接，用于根据所述音频时长参数按照预设基准电压生成所述直流驱动信号。

9.根据权利要求7所述的助眠设备，其特征在于，所述直流驱动信号为方波信号。

10.根据权利要求1所述的助眠设备，其特征在于，所述处理单元用于根据预设频段生成所述音频信号的所述特征参数。

11.一种助眠设备的控制方法，其特征在于，包括：

获取使用者的工作模式信息和选取的音频信号，所述工作模式信息包括：音频助眠模式、振动助眠模式和磁助眠模式中一种或多种；

若所述工作模式信息为音频助眠模式，根据所述音频信号生成所述音频助眠信号；

若所述工作模式信息为振动助眠模式，根据所述音频信号的特征参数生成所述振动助眠信号；

若所述工作模式信息为磁助眠模式，根据所述音频信号的特征参数生成所述磁助眠信号。

12.根据权利要求11所述的助眠设备的控制方法，其特征在于，所述获取使用者的工作模式信息之后，所述方法还包括：

提取所述音频信号的能量特征；

根据所述能量特征提取所述音频信号的所述特征参数。

13.根据权利要求12所述的助眠设备的控制方法，其特征在于，所述能量特征包括：短时能量特征、短时平均幅度特征、短时过零率特征、梅尔频率倒谱系数特征、端点检测特征、包络线特征、短时功率谱特征中一种或多种。

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