本發(fā)明公開了一種交互式古琴音樂身心療愈系統(tǒng)，涉及智能健康管理和智能家居場景控制領域。

背景技術：

1、傳統(tǒng)音樂療愈技術主要依賴單一音頻刺激，存在諸多局限性，一是感官單一：僅通過聽覺刺激難以實現(xiàn)深度身心放松，缺乏視覺、嗅覺等多感官協(xié)同效應；二是動態(tài)適配不足：現(xiàn)有系統(tǒng)多采用固定播放列表，無法根據用戶實時生理心理狀態(tài)動態(tài)調整療愈方案；三是文化融合缺失：西方音樂療愈體系占主導，缺乏對東方傳統(tǒng)音樂（如古琴）的深度挖掘與應用；四是環(huán)境干擾：穿戴式生理監(jiān)測設備（如心率帶）影響用戶體驗，難以實現(xiàn)自然狀態(tài)下的數(shù)據采集。

2、現(xiàn)有技術如cn113314087a（智能音樂療愈系統(tǒng)）僅依賴音頻分析與心率監(jiān)測，未涉及多感官協(xié)同；cn114125619a（古琴智能教學系統(tǒng)）雖結合振動傳感與聲學分析，但未擴展至健康管理領域。因此，亟需一種融合古琴音樂特性、多模態(tài)感知與多感官協(xié)同的智能療愈系統(tǒng)，解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明包括古琴音樂播放模塊、多模態(tài)感知模塊、多感官調節(jié)模塊、中央控制模塊等四個核心模塊。

2、古琴音樂播放模塊包含擬真古琴音箱和智能古琴底座，其中擬真古琴音箱：按古琴1:1復刻，內置32通道m(xù)ems振動傳感器與4個心型指向麥克風，支持散音、按音、泛音的全頻段還原；琴面設壓感交互區(qū)，觸摸琴弦區(qū)域可切換曲目或調節(jié)音量。其中智能古琴底座：集成分頻揚聲器（低頻20-200hz，中高頻200-12khz）與倒相結構，通過振動傳導增強琴體共鳴感；內置骨傳導單元，振動強度隨音樂動態(tài)變化（±3db@80hz）。

3、多模態(tài)感知模塊包含毫米波雷達和紅外攝像頭、定向麥克風，其中毫米波雷達：工作頻率60ghz，穿透衣物監(jiān)測心率、呼吸頻率（精度±0.5bpm）；支持胸腔起伏軌跡追蹤，識別呼吸深度與節(jié)律異常。其中紅外攝像頭：配備偏振濾光片，消除環(huán)境光干擾，捕捉面部微表情及眼動軌跡；基于面部動作編碼系統(tǒng)（facs）識別焦慮、平靜、愉悅等情緒狀態(tài)。其中定向麥克風：集成波束成形算法，抑制環(huán)境噪聲（信噪比≥70db）；分析語音語調及語速波動，評估心理緊張度。

4、多感官調節(jié)模塊包含智能香薰機和智能燈光系統(tǒng)。其中智能香薰機：自動霧化單元內置6種精油膠囊（如薰衣草、檀香、柑橘），按方案自動切換；手工香道接口支持傳統(tǒng)香篆、隔火熏香器具的加熱控制（溫度50-120℃可調）。其中智能燈光系統(tǒng)：全光譜led陣列，色溫范圍2700k-6500k，亮度0-1000lux可調；光場景引擎根據音樂曲目關聯(lián)的節(jié)氣（如《陽春》對應春分）與時辰（如子時/午時）生成動態(tài)光照方案；光線-音樂聯(lián)動算法將古琴音高映射為色相（如宮調→暖黃，羽調→冷藍），節(jié)奏映射為亮度脈動頻率。

5、中央控制模塊包含生理指標分析子模型、心理狀態(tài)分類子模型、多感官協(xié)同引擎。其中生理指標分析子模型：基于心率變異性（hrv）計算壓力指數(shù)（0-100）；心理狀態(tài)分類子模型：通過面部動作編碼系統(tǒng)（facs）識別焦慮/平靜/愉悅情緒；多感官協(xié)同引擎：根據用戶狀態(tài)匹配預設療愈方案（如“深度放松”模式：播放《鷗鷺忘機》+?釋放薰衣草香氛+?模擬月光（3000k/200lux））。

6、本發(fā)明的核心算法與方法包括多模態(tài)數(shù)據融合、療愈方案匹配、動態(tài)環(huán)境聯(lián)動。

7、多模態(tài)數(shù)據融合采用卡爾曼濾波算法對齊心率、呼吸、表情、語音數(shù)據，生成統(tǒng)一特征向量；基于圖卷積網絡（gcn）構建多模態(tài)關聯(lián)模型，提升狀態(tài)評估準確率（f1-score≥0.92）。

8、療愈方案匹配采用中醫(yī)五行映射規(guī)則：木→角調式音樂+?青檸香氛+?晨光（5000k）；火→徵調式音樂+?玫瑰香氛+?午陽（6500k）；并進行晝夜節(jié)律適配：辰時（7-9點）播放《陽春》，光照模擬日出（色溫漸變2500k→5000k）；戌時（19-21點）播放《醉漁唱晚》，光照模擬黃昏（色溫漸變5000k→2200k）。

9、動態(tài)環(huán)境聯(lián)動：音樂頻率、光線色溫與香氛擴散速率的動態(tài)匹配算法，例如《平沙落雁》低頻段（80-120hz）對應2200k暖光與0.5ml/min香氛釋放速率；用戶自定義療愈場景（如“山林模式”：播放《流水》+?松木香氛+?6500k森林晨光）。

技術特征：

1.一種交互式古琴音樂身心療愈系統(tǒng)及多感官協(xié)同方法，其特征在于，包括四個功能模塊，分別是古琴音樂播放模塊、多模態(tài)感知模塊、多感官調節(jié)模塊、中央控制模塊。：古琴音樂播放模塊采用擬真古琴音箱，按古琴1:1復刻，內置振動傳感器與空氣聲波拾音器，支持全頻段音色還原；或者采用智能古琴底座，集成分頻揚聲器（低頻20-200hz，中高頻200-12khz）與倒相結構；可選擇其中的任意一種；多模態(tài)感知模塊包括毫米波雷達，非接觸監(jiān)測心率、呼吸頻率（精度±0.5bpm）；紅外攝像頭，捕捉面部微表情及眼動軌跡；定向麥克風，分析語音語調及語速波動；多感官調節(jié)模塊包括智能香薰機，支持自動霧化與手工香道模式，釋放定制香氛（如沉香/柑橘）；還包括智能燈光系統(tǒng)，模擬自然光環(huán)境（陽光/月光），色溫動態(tài)匹配音樂節(jié)氣與時辰；中央控制模塊，運行身心健康分析ai模型，聯(lián)動調節(jié)聲、光、嗅覺參數(shù)。

2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能燈光系統(tǒng)包含：全光譜led陣列，色溫范圍2700k-6500k，亮度0-1000lux可調；光場景引擎，根據音樂曲目關聯(lián)的節(jié)氣（如《陽春》對應春分）與時辰（如子時/午時）生成動態(tài)光照方案；光線-音樂聯(lián)動算法，將古琴音高映射為色相（如宮調→暖黃，羽調→冷藍），節(jié)奏映射為亮度脈動頻率。

3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能香薰機包含：自動霧化單元，內置6種精油膠囊，按方案自動切換；手工香道接口，支持傳統(tǒng)香篆、隔火熏香器具的加熱控制（溫度50-120℃可調）。

4.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述古琴音樂播放模塊中：擬真古琴音箱的琴面設壓感交互區(qū)，觸摸琴弦區(qū)域可切換曲目或調節(jié)音量；智能古琴底座的振動單元通過骨傳導增強低頻感知，振動強度隨音樂動態(tài)變化（±3db@80hz）。

5.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制模塊包括：生理指標分析子模型：基于心率變異性（hrv）計算壓力指數(shù)（0-100）；心理狀態(tài)分類子模型：通過面部動作編碼系統(tǒng)（facs）識別焦慮/平靜/愉悅情緒；多感官協(xié)同引擎：根據用戶狀態(tài)匹配預設療愈方案（如“深度放松”模式：播放《鷗鷺忘機》+?釋放薰衣草香氛+?模擬月光（3000k/200lux））。

6.根據權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述療愈方案庫包含：中醫(yī)五行映射規(guī)則：木→角調式音樂+?青檸香氛+?晨光（5000k）；火→徵調式音樂+?玫瑰香氛+?午陽（6500k）；晝夜節(jié)律適配：辰時（7-9點）播放《陽春》，光照模擬日出（色溫漸變2500k→5000k）；戌時（19-21點）播放《醉漁唱晚》，光照模擬黃昏（色溫漸變5000k→2200k）。

7.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，支持用戶自定義療愈場景：語音指令設置偏好（如“切換至山林模式”：播放《流水》+?松木香氛+?6500k森林晨光）；手勢交互調節(jié)參數(shù)（揮手調亮燈光，握拳切換香氛類型）。

8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)支持數(shù)據隱私保護：生物特征數(shù)據本地加密存儲，僅上傳脫敏分析結果至云端；用戶可通過遮擋攝像頭或特定聲紋指令（如“暫停采集”）終止數(shù)據收集。

9.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)針對用戶給出個性化的古琴身心療愈方案，并且可自動連接免打擾地為用戶提供身心療愈輔助，中間可以無需人工介入，不需要由人在彈奏古琴或者播放/切換古琴音樂，不需要人手工調整香薰機，不需要人手工調整燈光。

10.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括有古琴實體、模擬大自然中陽光與月光的光環(huán)境，與古琴文化及古琴表達的音樂意境有直接鏈接。

技術總結
本發(fā)明公開了一種交互式古琴音樂身心療愈系統(tǒng)，涉及智能健康管理技術領域，通過整合聲、光、嗅覺多感官刺激與古琴音樂療愈功能，構建沉浸式身心調理環(huán)境。系統(tǒng)包含擬真古琴音箱、智能古琴底座、毫米波雷達、紅外攝像頭、定向麥克風、智能香薰機及智能燈光模塊，實時采集用戶生理心理數(shù)據，通過AI模型分析生成身心狀態(tài)報告，動態(tài)匹配古琴音樂曲目（如《幽蘭》舒緩焦慮）、香氛類型（如檀香安神）及智能燈光場景（模擬晨曦/月光）。創(chuàng)新性采用非接觸式感知技術，結合古琴音色特性與自然光環(huán)境算法，實現(xiàn)音樂頻率、光線色溫及香氛濃度的協(xié)同調節(jié)，解決傳統(tǒng)療愈系統(tǒng)感官單一、動態(tài)適配不足的問題，為亞健康人群提供個性化、非侵入式身心調理方案。

技術研發(fā)人員：喻娟
受保護的技術使用者：廣州熹道文化傳播有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15