УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ХРАПА
DEVICE FOR PREVENTION OF SNORING

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, предназначенным для предотвращения храпа человека с учетом вредного воздействия храпа и повышением комфортности сна.
Известно антихраповое устройство, содержащее приемник звуковых сигналов, блок обработки и распознавания сигналов, блок управления и источник сигнала для прерывания храпа, при этом в качестве такого антихрапового устройства используется сотовый телефон, выполняющий при выполнении записанной в него программы функции по электронной обработке получаемых от приемника звуковых сигналов, распознавания в принятом сигнале звуков храпа и включения источника сигнала для прерывания храпа до полного его прекращения
Патент РФ на ПМ №116345; МПК: A61F 5/56; А61М 21/00, опубл. 27.05.2012.
Известно устройство, препятствующее храпу, содержащее последовательно включенные микрофон, блок распознавания храпа, состоящий из последовательно соединенных звукового усилителя, порогового и коммутирующего элементов, и блок воздействия, с целью повышения избирательности действия и улучшения физиологических и комфортабельных условий применения, в блок распознавания храпа между звуковым усилителем и пороговым элементом дополнительно включены последовательно соединенные первый формирователь сигнала, полосовой фильтр и второй формирователь сигнала, а блок воздействия выполнен в виде управляемого источника воздушного потока.
Авт. св. СССР №1553119, МПК: A61F 5/56, опубл. 30.03.1990.
Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для борьбы с храпом, содержащее микрофон, коммутатор, первый блок преобразования, блок хранения, блок опознавания, второй блок преобразования, излучатель звука, причем микрофон соединен с первым блоком преобразования, первый блок преобразования соединен с коммутатором, коммутатор соединен своим первым выходом с блоком хранения, а вторым выходом с блоком опознавания, блок опознавания соединен с блоком хранения, блок хранения соединен с вторым блоком преобразования, второй блок преобразования соединен с излучателем звука.
Патент РФ на ПМ №99964; МКИ: A61F 5/56; опубл. 10.12.2010.
К техническому результату относится повышение надежности устройства для предотвращения храпа при его использовании путем применения такой схемы прибора, которая обеспечивает предотвращение нарушения сна с помощью воспроизводства звукового сигнала на частотах, воспринимаемых человеческим ухом, который накладывается на звуки храпа, поэтому благодаря эффекту звуковой маскировки снижается уровень шума и соответственно повышается комфортность сна.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что устройство для предотвращения храпа содержит микрофон, коммутатор, первый и второй блоки преобразования, блок хранения информации, блок опознавания сигнала, излучатель звука. При этом первый блок преобразования сигналов соединен с коммутатором, коммутатор своими выходами соединен с блоком хранения информации и с блоком опознавания сигналов, блок опознавания сигналов соединен с блоком хранения информации, блок хранения информации соединен с вторым блоком преобразования, второй блок преобразования соединен с излучателем звука. Блок управления снабжен таймером, а блок питания подключен к основным блокам устройства. Причем устройство дополнительно снабжено компаратором с регулируемым уровнем срабатывания и реле. Кроме того, микрофон снабжен усилителем звука, при этом микрофон связан через усилитель звука с компаратором, который выполнен с возможностью подачи сигнала на реле. Второй выход усилителя через реле соединен с первым блоком преобразования сигналов. В свою очередь коммутатор одним из своих выходов соединен с блоком управления.
Фиг. 1 - схема устройства для предотвращения храпа.
Устройство для предотвращения храпа согласно фиг. 1 содержит микрофон 1, усилитель звука 2, компаратор 3, реле 4, первый блок преобразования 5, коммутатор 6, блок питания 7, блок управления 8, снабженный таймером 9, излучатель звука 10, второй блок преобразования 11, блок хранения информации 12, блок опознавания сигналов 13. Причем микрофон 1 соединен с компаратором 3 через усилитель звука 2, а второй выход усилителя 2 через реле 4 соединен с первым блоком преобразования сигналов 5, в свою очередь коммутатор 6 одним из своих выходов соединен с блоком управления 8, снабженным в свою очередь таймером 9, блок питания 7 подключен к основным блокам устройства. Кроме того, коммутатор 6 соединен с блоком опознавания сигналов 13, блок опознавания сигналов 13 своим выходом соединен с блоком хранения информации 12, блок хранения информации 12 соединен с вторым блоком преобразования 11, второй блок преобразования 11 соединен с излучателем звука 10. Блок питания 7 соединен с микрофоном 1, с усилителем 2, с компаратором 3, с коммутатором 6, с излучателем звука 10, с первым и с вторым блоками преобразования 5 и 11, с блоком хранения информации 12, а также с блоком опознавания сигналов 13. Все соединения представляют собой, например, электрические провода или печатные проводники. Также возможно объединение некоторых блоков в интегральные схемы, например микроконтроллеры. Все элементы устройства или часть элементов помещены в портативный корпус, то есть корпус небольшой по размерам и удобный при эксплуатации. Портативный корпус должен быть выполнен с обеспечением возможности надевания на ухо человека, при этом не доставлять ему дискомфорта во время сна. Возможно также выполнение на корпусе крепления, например, двусторонней клеящей ленты или липучки, обеспечивающей прикрепление устройства, например, у изголовья кровати.
Микрофон 1 - это электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал. Микрофон 1 выполнен с обеспечением возможности приема сигнала в звуковой форме, преобразования этого сигнала из звуковой формы в электрическую. Микрофон 1 подключен к входу усилителя звука 2. Усилитель звука 2 предназначен для усиления сигнала полученного с микрофона 1. В этом случае усилитель выполнен с обеспечением возможности передачи сигнала компаратору 3. Компаратор 3 - электронный узел, обеспечивающий сравнение входного сигнала с уровнем звука, устанавливаемым при настройке. При превышении входного сигнала над уровнем звука, устанавливаемым при настройке компаратора 3, последний выдает сигнал на реле 4, которое срабатывает и пропускает сигнал с микрофона 1 на вход первого блока преобразования сигналов 5. Первый блок преобразования сигналов 5 предназначен для преобразования сигнала, полученного в аналоговой форме с микрофона 1 в цифровую форму. В качестве первого блока преобразования сигналов 5 использован аналого-цифровой преобразователь. Коммутатор 6 - это распределительное устройство, обеспечивающее посредством включения, отключения или переключения выбор требуемой выходной цепи и соединение с ней входной цепи.
Коммутатор 6 в данном случае представляет собой тумблер на 2 положения с рычажно-пружинным приводом, применяемый главным образом для коммутации цепей управления. В данном случае использован тумблер на два положения. Одно из положений обеспечивает соединение первого блока преобразования сигналов 5 с блоком хранения информации 12, другое обеспечивает соединение первого блока преобразования сигналов 5 с блоком опознавания сигналов 13. В качестве коммутатора 6 может быть использована кнопка. Нажатие на кнопку обеспечит подачу сигнала управления для программной коммутации внутри блока управления 8. В положении, когда кнопка нажата, обеспечивается соединение первого блока преобразования сигналов 5 с блоком хранения информации 12. В положении, когда кнопка отпущена, первый блок преобразования сигналов 5 соединен с блоком опознавания сигналов 13.
Блок хранения информации 12 предназначен для запоминания сигналов, полученных через коммутатор 6 с первого блока преобразования сигналов 5. Причем имеется возможность запоминания нескольких сигналов. Выбор конкретного сигнала происходит путем подачи сигнала с блока опознавания сигналов 13. В качестве блока хранения информации 12 может быть использована, например, карта памяти. Блок опознавания сигналов 13 выполнен с обеспечением возможности опознавания звуков храпа среди множества других сигналов. Звуки храпа - это хриплые, сопящие звуки, создаваемые человеком во время сна. В качестве блока опознавания сигналов 13 использован согласованный фильтр. При этом частотная характеристика данного согласованного фильтра согласована со спектром звуков храпа. При условии соответствия поступающих звуков звукам храпа это подтверждается соответствующим сигналом. Блок управления 8 обеспечивает регулирование, а также включение и выключение устройства. Блок управления 8 снабжен таймером 9, поэтому может осуществлять автоматическое включение и выключение устройства по времени. Второй блок преобразования сигналов 11 предназначен для преобразования сигнала, полученного в цифровой форме от блока хранения информации 12, в аналоговую форму. В качестве второго блока преобразования сигналов 11 может быть использован цифроаналоговый преобразователь. Второй блок преобразования сигналов 11 подключен к излучателю звука 10. Излучатель звука 10 предназначен для усиления сигнала, полученного с второго блока преобразования сигналов 11 и для его преобразования в сигнал в акустической форме, а также для излучения этого сигнала на частотах, воспринимаемых человеческим ухом. В качестве излучателя звука 10 может быть использован электроакустический преобразователь. Блок питания 7 представляет собой, например, аккумуляторную батарею, а также схему стабилизации и преобразования напряжения батареи. Блоки устройства заключены в портативный корпус. Портативный корпус должен быть выполнен с обеспечением возможности надевания на ухо человека, при этом не доставлять ему дискомфорта во время сна. Возможно также выполнение на корпусе крепления, например двусторонней клеящей ленты или липучки, обеспечивающей прикрепление устройства, например, у изголовья кровати.
Изобретение реализуется следующим образом
На начальном этапе производится сборка схемы устройства. Для этого элементы устройства соединяют электрическими проводниками. В случае выполнения устройства в виде микросхемы соответствующие соединения проводниками выполняют в процессе его изготовления или в процессе ее программирования и функционирования. Соединения в устройстве выполнены определенным способом, описанным выше. Пользователь нажимает на кнопку блока управления 8 и включает устройство. Пользователь переключает коммутатор 6 в положение, соответствующее записи звуковых сигналов, или нажимает и удерживает кнопку. Коммутатор 6 соединяет первый блок преобразования сигналов 5 с блоком хранения информации 12. Сигнал в звуковой форме поступает на микрофон 1. В качестве записываемых сигналов могут быть использованы, например, приятные музыкальные произведения или приятные голоса, произносящие привычные для пользователя фразы. Микрофон 1 передает сигнал усилителю звука 2, а усилитель звука 2 передает этот сигнал компаратору 3, который через реле 4 передает этот сигнал первому блоку преобразования сигналов 5. Первый блок преобразования сигналов 5 передает сигнал в цифровой форме через коммутатор 6 блоку хранения информации 12. Блок хранения информации 12, получив сигнал в цифровой форме, сохраняет его. Пользователь нажимает на кнопку блока управления 8 и выключает устройство. Перед сном пользователь нажимает на кнопку блока управления 8 и включает устройство. Пользователь переключает коммутатор 6 в положение, соответствующее режиму воспроизведения сохраненного сигнала. Коммутатор 6 соединяет первый блок преобразования сигналов 5 с блоком опознавания сигналов 13. Пользователь надевает на ухо устройство, выполненное в портативном корпусе, или прикрепляет его у изголовья кровати. Во время сна пользователь издает звуки храпа, которые создают дискомфорт окружающим его людям. Сигналы в звуковой форме, в том числе и звуки храпа, поступают на микрофон 1. Микрофон 1 передает сигнал усилителю звука 2, а усилитель 2 передает этот сигнал первому блоку преобразования сигналов 5 через реле 4. Первый блок преобразования сигналов 5 передает сигнал через коммутатор 6 блоку опознавания сигналов 13. Блок опознавания 13, получив сигналы с первого блока преобразования 5 через коммутатор 6, опознает среди них звуки храпа. После того, как блок опознавания сигналов 13 опознал звуки храпа, он передает блоку хранения информации 12 команду на воспроизведение сохраненного сигнала. Блок хранения информации 12 после получения команды на воспроизведение (передачу) сохраненного сигнала передает сохраненный сигнал на второй блок преобразования 11, после получения сигнала от блока хранения информации 13 преобразует сигнал, полученный в цифровой форме, в сигнал в аналоговой форме. Второй блок преобразования 11 передает сигнал в аналоговой форме на излучатель звука 10. Излучатель звука 10, получив сигнал с второго блока преобразования 11, преобразует его в сигнал в звуковой форме. Излучатель звука 10 излучает этот сигнал на частотах, воспринимаемых человеческим ухом. Пользователь, услышав сигнал, просыпается и меняет положение своего тела. При этом пользователь перестает храпеть и доставлять дискомфорт окружающим. Пользователь может также изменить положение своего тела без нарушения сна благодаря тому, что сигнал, который он слышит, ему знаком и приятен и не оказывает раздражающего воздействия.
Если звуки, воспринимаемые микрофоном 1, издает не пользователь, но уровень их превышает уровень, установленный компаратором, то сигналы поступают на первый блок преобразования 5 через реле 4. Первый блок преобразования сигналов 5 передает сигнал через коммутатор 6 блоку опознавания сигналов 13. Блок опознавания сигналов 13, получив сигналы с первого блока преобразования 5 через коммутатор 6, опознает среди них звуки храпа. После того, как блок опознавания сигналов 13 опознал звуки храпа, он передает блоку хранения информации 12 команду на воспроизведение сохраненного сигнала. Блок хранения информации 12 после получения команды на воспроизведение (передачу) сохраненного сигнала передает сохраненный сигнал на второй блок преобразования 11, после получения сигнала блок хранения информации 12 преобразует сигнал, полученный в цифровой форме, в сигнал в аналоговой форме. Второй блок преобразования 11 передает сигнал в аналоговой форме на излучатель звука 10. Излучатель звука 10, получив сигнал с второго блока преобразования 11, преобразует его в сигнал в звуковой форме. Излучатель звука 11 излучает этот сигнал на частотах, воспринимаемых человеческим ухом, и накладывается на звуки храпа, а благодаря эффекту звуковой маскировки снижает их значимость и соответственно повышает комфортность сна. Эффект звуковой маскировки. При воздействии на человека одновременно двух звуковых сигналов происходит понижение чувствительности слухового аппарата человека, то есть происходит маскировка одного звука другим. Таким образом, наложение приятных звуков на звуки храпа снижает раздражение от храпа и повышает комфортность сна.
Предложенное в качестве изобретения устройство для предотвращения храпа обладает надежностью при его использовании и позволяет предотвратить нарушение сна путем воспроизводства звукового сигнала на частотах, воспринимаемых человеческим ухом, который накладывается на звуки храпа, поэтому благодаря эффекту звуковой маскировки снижает их значимость и соответственно повышает комфортность сна.