臺灣博碩士論文加值系統

人耳對脈搏聲音化之敏感度研究
The Study of Human Hearing Sensitivity to Sound which transformed from Pulse
唐文宗* 李彥杰** 任善隆** 黃克穠**
義守大學 電子工程研究所
摘 要
本文描述了一種使用LabVIEW軟體模擬人體脈搏波轉化成可聽見的聲波的系統，針對二群組的脈象，調查人耳對不同振幅的脈搏波形所產生的聲音所能辨識聲音的人數差異，這套系統以 LabVIEW 產生傅立葉函數的諧波波形，模擬人體的脈搏波形， 本研究利用經絡和諧波頻率的相關性，探討第一次諧波和第五次諧波以及第三 、六 、九諧波振幅係數升降時，相對應聲音輸出的差異，以分析人耳對聲音微小變化的辨識能力。
本研究以升降傅立葉函數的係數，改變模擬人體的脈搏波諧波波形，以120次/秒的取樣頻率，將各波形函數經LabVIEW 6.0 轉化成聲音輸出， 將脈搏聲音化後，模擬比較不同波形諧波振幅改變時輸出聲音的差異，以了解人耳對脈搏聲音化的敏感度。設計了LabVIEW聲音化的程式，比較三組波形:（一）第一次諧波(肝經)的振幅升降；（二）第五次諧波(胃經)的振幅升降；（三）代表抵抗力的第三(脾經) 、六(膽經) 、九(三焦經)諧波同時升降時。 每一組由標準波各增減若干百分比的振幅 ，分成10級，交叉比較， 請聽力正常的高中生來聽輸出聲音的差異，第一組第一諧波（肝經）模擬 AM 的調變聲音方式，聲音差異不顯著；第二組第五諧波（胃經）模擬波形的係數放大倍數較大，波形振幅改變明顯，聲音差異較顯著；第三組第三(脾經) 、六(膽經) 、九(三焦經)諧波同時升降時，聲音更顯著。振幅放大縮小倍率在某一範圍內，人耳對輸出聲音的差異無法辨識! 未來可能以模擬FM 的調變方式，能讓辨識範圍擴大。
醫師診脈時以觸覺來感覺橈動脈的脈形，本研究提供另ㄧ個透過聽覺來分辨脈搏波的方法，將來結合感測器和電腦，可將脈搏聲音化等數位資料，紀錄存檔，研究聲音的改變在生理方面、診斷方面的意義和相關。
關鍵字:脈搏波，聲音，經絡
*作者 **指導教授

The Study of Human Hearing Sensitivity to Sound which transformed from Pulse
Student:Wen-Tsung Tang Advisor: Yan-Chay Li,
Sun-Lon Jen,
Ke-Nung Huang
Department of Electronic Engineering
I-Shou University
ABSTRACT
This research describes a system using LabVIEW software to simulate human pulse by converting it into audible sound waves. A survey was used to determine if the human ear is able to distinguish the different sound waves of different pulse conditions under various pulse group categories. The system uses the LabVIEW software to yield the Fourier harmonic wave function to simulate the oscillating structure of the human pulse. Each “meridians” yields a specific harmonic frequency. The harmonic wave is associated with the “meridian” of the organ. We change the coefficients of the first and fifth and third、sixth、ninth harmonic wave ，correlated with its output sound, in order to research the human ear sensitivity to sound from pulse..
Increasing or decreasing the coefficients of the Fourier function simulates the harmonic function of an individual under different conditions. Sound using the LabVIEW software, sampling rate 120 Hz, the sensitive of the ear to these converted sound can be determined. We have designed a sound conversion software using LabVIEW 6.0 and compare three groups of waveforms. First, the rise and fall in amplitude of the first harmonic wave function, which is associated with the “meridian” of the liver. Second, the rise and fall in amplitude of the fifth harmonic wave function, which is associated with the “meridian” of the stomach. And third, the rise and fall in amplitude of the third harmonic wave function (SPLEEN MERIDIAN), the sixth harmonic wave function (GALL BLADDER MERIDIAN) and the ninth harmonic wave function (TRIPLE ENERGIZER MERIDIAN), which a strong and weak immune system. In each group of experiment, ten different conditions with varied coefficient are compared to the standard harmonic waveform of a healthy person. High school students with normal hearing are asked to listen to the audible sound from the harmonic wave functions. The following was concluded from the experiments: The sound from first group is not easily audible. The sound from the second group was a little more audible. And finally, the sound from group three was the most audible. In addition, increasing and decreasing of the amplitude within a specified will not yield any audible sound to the human ear. Frequency Modulation can be experienced in the future to see if it yields a more favorable result with a wider range of audibility.
This software program is used to determine whether the pulse distribution can be detected. Previously, to diagnose the condition of the patient “the harmonic wave function”─the shape, amplitude, shape, and volume─was determined by touch only, now it can be determined by sound. Combining the sensor and computer, we can convert the artery pulse into audible sound, and record the digital data. To research the difference of the sound, we will understand its meaning and relation in physiology and diagnosis in the future.
Keywords-pulse,sound,meridian

目 錄 頁次
致謝 2
中文摘要 3
英文摘要 5
目錄 7
圖目錄 8
表目錄 10
第一章 前言
1.1 背景簡介 11
1.2 研究動機 12
1.3 研究目的 12
1.4 論文架構 13
第二章 系統設計與方法
2.1 簡介 14
2.2 系統原理 16
2.2.1 脈搏、脈象與脈象圖 16
2.2.2脈搏波 17
2.2.3 橈動脈脈搏波 18
2.2.4 經絡與共振諧波的關係 20
2.2.5 運用共振諧波理論研究波形改變的影響 22
2.3 系統設計與架構 23
2.3.1系統設計 23
2.3.2 系統架構 25
第三章 系統測試及結果
3.1 系統實現 28
3.1.1 顯示面板 29
3.1.2 程式面板 32
3.2 模擬脈搏波LabVIEW系統測試 39
3.2.1 第一組第一諧波A1不同時之脈搏波 40
3.2.2 第二組第五諧波A5不同時之脈搏波 42
3.2.3 第三組第三、六、九諧波B1不同時之脈搏波 44
3.3脈搏聲音辨識之調查統計 46
3.3.1 調查表設計 46
3.3.2 脈搏聲音辨識之輸出聲音辨識調查統計 50
3.3.3 統計分析 53
第四章 討論 54
第五章 結論與未來研究方向 56
參考文獻 57
圖 目 錄
頁次
圖 2.1 脈搏波 14
圖 2.2 脈搏波和輸出脈波之振幅、相位圖 15
圖2.3 脈象曲線 17
圖 2.4 系統設計方塊圖 24
圖2.5 顯示面板(show panel) 26
圖 2.6 程式面板（show diagram） 26
圖 2.7 副程式 PLAY AM 調變聲音輸出波形顯示面板（show panel）27
圖 2.8副程式 PLAY AM 調變聲音輸出波形程式面板（show diagram）27
圖 3.1 系統實現方塊圖 28
圖 3.2 寫入控制 29
圖 3.3諧波頻率顯示表 29
圖 3.4係數調整控制按鈕 30
圖 3.5輸出波形圖 31
圖 3.6模擬脈搏波之函數 33
圖 3.7輸出波形圖 34
圖 3.8 PLAY AM調變副程式的顯示面板 35
圖 3.9 PLAY AM調變副程式的程式面板 35
圖 3.10資料寫入程式圖 36
圖 3.11 第一組第一諧波係數 A1=1.0 脈搏波的 行列值 36
圖 3.12 取單一週期波副程式圖 37
圖 3.13諧波頻率顯示表程式圖 38
圖 3.14 脈搏波LabVIEW系統測試輸入端和輸出端方塊圖 39
圖3.15 第一組第一諧波A1=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 40
圖3.16 第一組第一諧波A1=0% 、60%、 120%輸出波形圖和聲音調變後波形圖 41
圖3.17第二組第五諧波A5=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 42
圖3.18第二組第五諧波A5=0%、150%、500% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 43
圖3.19第三組第三、六、九諧波B1=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 44
圖3.20第三組第三、六、九諧波B1=20%、120%、240%輸出波形圖和聲音調變後波形圖 45
附圖 59
圖A1. 第一組第一諧波A1=0% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖59
圖A2. 第一組第一諧波A1=20% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖59
圖A3. 第一組第一諧波A1=40% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖59
圖A4. 第一組第一諧波A1=50% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖60
圖A5. 第一組第一諧波A1=60% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖60
圖A6. 第一組第一諧波A1=70% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖60
圖A7. 第一組第一諧波A1=80% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖61
圖A8. 第一組第一諧波A1=90% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖61
圖A9. 第一組第一諧波A1=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖61
圖A10. 第一組第一諧波A1=110% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖62
圖A11. 第一組第一諧波A1=120% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖62
圖B1. 第二組第五諧波A5=0% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖63
圖B2. 第二組第五諧波A5=50% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖63
圖B3. 第二組第五諧波A5=80% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖63
圖B4. 第二組第五諧波A5=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖64
圖B5. 第二組第五諧波A5=120% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖64
圖B6. 第二組第五諧波A5=150% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖64
圖B7. 第二組第五諧波A5=200% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖65
圖B8. 第二組第五諧波A5=250% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖65
圖B9. 第二組第五諧波A5=300% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖65
圖B10. 第二組第五諧波A5=400% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖66
圖B11. 第二組第五諧波A5=500% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖66
圖C1.第三組第三、六、九諧波B1=20%輸出波形圖和聲音調變後波形圖67
圖C2.第三組第三、六、九諧波B1=40%輸出波形圖和聲音調變後波形圖67
圖C3.第三組第三、六、九諧波B1=60%輸出波形圖和聲音調變後波形圖67
圖C4.第三組第三、六、九諧波B1=80% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖68
圖C5.第三組第三、六、九諧波B1=100% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 68
圖C6.第三組第三、六、九諧波B1=120% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 68
圖C7.第三組第三、六、九諧波B1=140% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 69
圖C8.第三組第三、六、九諧波B1=160% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 69
圖C9.第三組第三、六、九諧波B1=180% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 69
圖C10.第三組第三、六、九諧波B1=200% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 70
圖C11.第三組第三、六、九諧波B1=240% 輸出波形圖和聲音調變後波形圖 70
表 目 錄
頁 次
表 2-1 十二經脈分布部位表 19
表2-2 共振諧波與臟腑經絡的對照圖 20
表2.3 各諧波的能量振幅分佈比率關係 21
表 3.1三組輸入係數與聲音辨識人數統計表 46
表 3.2 輸出聲音辨識調查表 49
表3.3第一次諧波係數升降比較（Ａ１）之聲音辨識統計表 50
表3.4第五次諧波係數升降比較（Ａ5）之聲音辨識統計表 51
表3.5第三、六、九次諧波係數升降比較（B1）之聲音辨識統計表 52

參考文獻
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