CN113223541A - 脑波诱导音制造方法及声音调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脑波诱导音制造方法及声音调整装置，该方法应用于声音调整装置，该方法包括下列步骤：接收第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号；调整第一声道输入声音信号的音量增益成为第一声道输出声音信号，其中第一声道输出声音信号的音量增益变化为第一波形；调整第二声道输入声音信号的音量增益成为第二声道输出声音信号，第二声道输出声音信号的音量增益变化为第二波形，第一波形的种类与第二波形的种类相同；输出第一声道输出声音信号至扬声装置并通过第一喇叭播放，以及输出第二声道输出声音信号至扬声装置并通过第二喇叭播放。
Description
技术领域
本发明涉及一种脑波诱导音制造方法及声音调整装置，特别涉及一种可输出诱发聆听者大脑产生特定频率脑波的声音的脑波诱导音制造方法及声音调整装置。
背景技术
脑波同步(Brainwave entrainment；Brainwave synchronization)，是指提供周期性的外部刺激，如听觉、视觉或触觉，大脑会自然地同步脑波与周期性外部刺激的频率。常见的周期性听觉刺激例如双耳拍音(Binaural Beats)。双耳拍音应为当人类的两只耳朵分别接收到相近但不同频率的声音时，声波会在大脑整合，产生两耳音频差值的第三音，使人感受到第三音的跳动音调，举例来说同一时间左耳接收124Hz的声波、右耳接收114Hz的声波，大脑将产生10Hz的第三音跳动。双耳拍音首先于1839年被德国心理学家海因里希·威廉·多夫(H.W.Dove)发现。目前许多研究认为双耳拍音频率差值若落在脑波不同的频段，即能诱导大脑产生相应的脑波频段，常见的脑波类型有δ波(脑波频率约在0.5-4赫兹)、θ波(脑波频率约在4-8赫兹)、α波(脑波频率约在8-13赫兹)及β波(脑波频率约在14-30赫兹)。
然为了产生双耳拍音应需将音乐频率进行更动，虽会诱发聆听者大脑共振改变脑波频率，但此种音乐已失去原有音乐的音调，失去了聆听音乐的乐趣。因此，有必要提供一种声音调整装置，在不更动音乐的音调的状况下，仍具有诱发其大脑共振改变脑波频率的功能，改进现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种在不更动音乐的音调的状况下输出诱发聆听者大脑产生特定频率脑波的声音的脑波诱导音制造方法。
本发明的另一主要目的在于提供一种在不更动音乐的音调的状况下输出诱发聆听者大脑产生特定频率脑波的声音的声音调整装置。
为达成上述的目的，本发明的脑波诱导音制造方法应用于声音调整装置，声音调整装置具有处理器，声音调整装置信号连接扬声装置，其中扬声装置包括第一喇叭以及第二喇叭。本发明的脑波诱导音制造方法包括下列步骤：接收第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号；调整第一声道输入声音信号的音量增益成为第一声道输出声音信号，其中第一声道输出声音信号的音量增益变化为第一波形；调整第二声道输入声音信号的音量增益成为第二声道输出声音信号，其中第二声道输出声音信号的音量增益变化为第二波形，其中第一波形的种类与第二波形的种类相同；以及，输出第一声道输出声音信号至扬声装置并通过第一喇叭播放，以及输出第二声道输出声音信号至扬声装置并通过第二喇叭播放。
本发明另提供一种声音调整装置，其信号连接扬声装置，其中扬声装置包括第一喇叭以及第二喇叭，声音调整装置包括信号接收端、信号输出端以及声音处理单元。信号接收端接收第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号。声音处理单元与信号接收端电性连接，声音处理单元包括声音调整模块，其中声音调整模块调整第一声道输入声音信号的音量增益成为第一声道输出声音信号，其中第一声道输出声音信号的音量增益变化为第一波形。声音调整模块调整第二声道输入声音信号的音量增益成为第二声道输出声音信号，其中第二声道输出声音信号的音量增益变化为第二波形，其中第一波形的种类与第二波形的种类相同。信号输出端电性连接声音处理单元，信号输出端输出第一声道输出声音信号至扬声装置并通过第一喇叭播放，以及输出第二声道输出声音信号至扬声装置并通过第二喇叭播放。
通过本发明的脑波诱导音制造方法与声音调整装置，在不更动音乐的音调的状况下，仍具有诱发其大脑共振改变脑波频率的功能，解决了现有技术所存在的问题。除此之外，通常认为产生双耳拍音的两耳声波必要条件为频率本身低于1500Hz，且频率差值需小于30Hz，否则难以感受到第三音。相较于双耳拍音需要挑选所搭配特殊音乐与音乐频率作为音频来源，本发明脑波诱导音因不需调整音频频率，不受上述挑选音乐的限制。另外，如上述双耳拍音其音频频率差值不可太大，否则难以感受到第三音，同时若音频来源为音乐也会大幅影响听者感受，然而本发明脑波诱导音因不需调整音频频率，诱导频率的频率区间因此不受限，更不会影响音调。
附图说明
图1为本发明的声音调整装置的一实施例的硬件架构示意图。
图2为本发明的第一声道输出声音信号与第二声道输出声音信号的音量增益输出示意图。
图3为本发明的脑波诱导音制造方法的一实施例的步骤流程图。
其中，附图标记：
声音调整装置1 第一喇叭210
第二喇叭220 声音处理单元13
声音调整模块131 信号接收端14
信号输出端15 第一声道输入声音信号31
第二声道输入声音信号32 第一声道输出声音信号51
第二声道输出声音信号52 第一波形61
第二波形62 声音提供装置100
扬声装置200
具体实施方式
为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。以下请先参考图1与图2，关于本发明的声音调整装置的一实施例的硬件架构示意图，第一声道输出声音信号与第二声道输出声音信号的音量增益输出示意图。
如图1所示，在本发明的一实施例中，本发明的声音调整装置1信号连接声音提供装置100以及扬声装置200，其中扬声装置200包括第一喇叭210以及第二喇叭220。本发明的声音调整装置1包括声音处理单元13、信号接收端14以及信号输出端15。声音调整装置1用以调整由声音提供装置100输入的第一声道输入声音信号31及第二声道输入声音信号32，并将调整后产生的第一声道输出声音信号51输出至第一喇叭210播放，将调整后产生的第二声道输出声音信号52输出至第二喇叭220播放，借以产生脑波诱导音效果。
在具体实施例中，声音提供装置100可为音响、电视机、云端音乐服务器或手机等会产生音频的装置，提供的音频来源可包含但不限于网络、可储存媒体或麦克风(图未示)，但本发明不以上述列举的装置为限。此外，在具体实施例中，声音调整装置1可为一颗微处理器芯片，设置于声音提供装置100上，并以有线或无线方式与扬声装置200连接通信，但本发明不以此为限。在其他实施例中，声音调整装置1也可设置在扬声装置200上，而以有线或无线方式与声音提供装置100连接通信。譬如声音调整装置1及声音提供装置100都是手机的模块，而扬声装置200是耳机；或是声音提供装置100是手机的模块，而声音调整装置1及扬声装置200都是耳机的模块。
在本发明的一实施例中，如图1所示，信号接收端14与声音提供装置100连接通信，以接收声音提供装置100所提供的第一声道输入声音信号31及第二声道输入声音信号32，其中第一声道输入声音信号31为立体声的右声道音频，第二声道输入声音信号32为立体声的左声道音频。如图1所示，在本发明的一实施例中，声音处理单元13与信号接收端14及信号输出端15信号连接。声音处理单元13包括声音调整模块131，声音调整模块131调整第一声道输入声音信号31的音量增益成为第一声道输出声音信号51，其中如图2所示，第一声道输出声音信号51的音量增益变化为一第一波形61。声音调整模块131调整第二声道输入声音信号32的音量增益成为第二声道输出声音信号52，其中如图2所示，第二声道输出声音信号52的音量增益变化为一第二波形62，且第一波形61的种类与第二波形62的种类相同。信号输出端15传送第一声道输出声音信号51至扬声装置200并通过第一喇叭210输出，信号输出端15传送第二声道输出声音信号52至扬声装置200并通过第二喇叭220输出。
如图2所示，为了在不影响用户聆听质量、不改变音乐音调的情况下产生脑波诱导音的效果，第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62之间以下列五种实施方式呈现。实施方式1：选择在声音信号特定频率带产生脑波诱导音，举例来说，选择全频20Hz至20000Hz、低频20Hz至160Hz、中频160Hz至2560Hz、高频2560Hz至20000Hz或其他特定频率带进行音量的增益调整。实施方式2：音量增益变化波形种类相同，但不限特定波形，举例来说，声音调整模块131可让第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62同为正弦波、三角波、方波、梯形波、非对称波等波形。实施方式3：让第一波形61第二波形62间具有一相位差，举例来说，声音调整模块131可让第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62间具有一0度至360度的相位差，借以产生脑波诱导音效果。实施方式4：声音调整模块131可将第一声道输出声音信号51的第一波形61的频率调整为0赫兹到10000赫兹之间，也可将第二声道输出声音信号52的第二波形62的频率调整为0赫兹到10000赫兹之间，借以产生脑波诱导音效果，且不限第一波形与第二波形的频率调整需相同。实施方式5：声音调整模块131可调整第一声道输出声音信号51与第二声道输出声音信号52的音量增益来达到脑波诱导音的效果。举例来说，第一声道输出声音信号51的音量增益最大为M1，第一声道输出声音信号51的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS。第二声道输出声音信号52的音量增益最大为M1，第二声道输出声音信号52的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS，且不限第一声道输出声音信号51的音量增益与第二声道输出声音信号52的音量增益需相同。
在本发明的一实施例中，如图1所示，信号输出端15信号连接声音处理单元13并与扬声装置200以有线或无线方式与连接通信，信号输出端15传送第一声道输出声音信号51至扬声装置200并通过第一喇叭210输出，信号输出端15传送第二声道输出声音信号52至扬声装置200并通过第二喇叭220输出。在此须注意的是，本发明的声音调整模块131调整第一声道输入声音信号31与第二声道输入声音信号32的音量增益，并非调整第一声道输入声音信号31与第二声道输入声音信号32的频率，因此本发明的声音调整装置能在不更动音乐的音调的状况下，仍具有诱发其大脑共振改变脑波频率的功能，解决了现有技术所存在的问题。
需注意的是，上述声音调整模块131除可配置为硬件装置、软件程序、固件或其组合外，也可借电路回路或其他适当型式配置；并且，各个模块除可以单独的型式配置外，也可以结合的型式配置。一个较佳实施例是声音调整模块131为软件程序储存于微处理器的储存单元(图未示)中，通过微处理器的处理单元(图未示)执行两模块以达成本发明的功能。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域的公知常识者应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，也可能包含其他较细节的习知模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。
接着，请一并参考图1至图3，其中图3为本发明的脑波诱导音制造方法的一实施例的步骤流程图，以下将配合图1及2来说明图3中所示的各步骤。此处需注意的是，以下虽以上述声音调整装置1为例说明本发明的声音调整方法，但本发明的声音调整方法并不以使用在上述相同结构的声音调整装置1为限。
如图1所示，本发明的声音调整装置1信号连接声音提供装置100以及扬声装置200，其中扬声装置200包括第一喇叭210以及第二喇叭220。本发明的声音调整装置1包括声音处理单元13、信号接收端14以及信号输出端15。声音提供装置100可为音响、电视机、云端音乐服务器或手机等会提供音频的装置，提供的音频来源可包含但不限于网络、可储存媒体或麦克风(图未示)，但本发明不以上述列举的装置为限。此外，在具体实施例中，声音调整装置1可为一颗微处理器芯片，设置于声音提供装置100上，并以有线或无线方式与扬声装置200连接通信，但本发明不以此为限。在其他实施例中，声音调整装置1也可设置在扬声装置200上，而以有线或无线方式与声音提供装置100连接通信。譬如声音调整装置1及声音提供装置100都是手机的模块，而扬声装置200是耳机；或是声音提供装置100是手机的模块，而声音调整装置1及扬声装置200都是耳机的模块。
进行步骤S1：接收第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号。
声音调整装置1的信号接收端14与声音提供装置100连接通信，以接收声音提供装置100所提供的第一声道输入声音信号31及第二声道输入声音信号32，其中第一声道输入声音信号31为立体声的右声道音频，第二声道输入声音信号32为立体声的左声道音频。
进行步骤S2：调整第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号。
如图1所示，在本发明的一实施例中，声音处理单元13与信号接收端14及信号输出端15信号连接。声音处理单元13包括声音调整模块131，声音调整模块131调整第一声道输入声音信号31的音量增益成为第一声道输出声音信号51，其中如图2所示，第一声道输出声音信号51的音量增益变化为一第一波形61。声音调整模块调整第二声道输入声音信号32的音量增益成为第二声道输出声音信号52，其中如图2所示，第二声道输出声音信号52的音量增益变化为第二波形62，且第一波形61的种类与该第二波形62的种类相同。
如图2所示，为了在不影响用户聆听质量的情况下产生脑波诱导音的效果，第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62之间以下列五种实施方式呈现。实施方式1：选择在声音信号特定频率带产生脑波诱导音，举例来说，选择全频20Hz至20000Hz、低频20Hz至160Hz、中频160Hz至2560Hz、高频2560Hz至20000Hz或其他特定频率带进行音量的增益调整。实施方式2：音量增益变化波形种类相同，但不限特定波形，举例来说，声音调整模块131可让第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62同为正弦波、三角波、方波、梯形波、非对称波等波形。实施方式3：让第一波形61与第二波形62间具有一相位差，举例来说，声音调整模块131可让第一声道输出声音信号51的第一波形61与第二声道输出声音信号52的第二波形62间具有一0度至360度的相位差，借以产生脑波诱导音效果。实施方式4：声音调整模块131可将第一声道输出声音信号51的第一波形61的频率调整为0赫兹到10000赫兹之间，也可将第二声道输出声音信号52的第二波形62的频率调整为0赫兹到10000赫兹之间，借以产生脑波诱导音效果。实施方式5：声音调整模块131可调整第一声道输出声音信号51与第二声道输出声音信号52的音量增益来达到脑波诱导音的效果。举例来说，第一声道输出声音信号51的音量增益最大为M1，第一声道输出声音信号51的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS。第二声道输出声音信号52的音量增益最大为M1，第二声道输出声音信号52的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS。
进行步骤S3：输出第一声道输出声音信号至扬声装置并通过第一喇叭播放，以及输出第二声道输出声音信号至扬声装置并通过第二喇叭播放。
在本发明的一实施例中，如图1所示，信号输出端15信号连接声音处理单元13并与扬声装置200以有线或无线方式与连接通信，信号输出端15输出第一声道输出声音信号51至扬声装置200并通过第一喇叭210播放，信号输出端15输出第二声道输出声音信号52至扬声装置200并通过第二喇叭220播放。
在此须注意的是，本发明的声音调整方法调整的是第一声道输入声音信号31与第二声道输入声音信号32的音量增益，并非调整第一声道输入声音信号31与第二声道输入声音信号32的频率，因此本发明的声音调整装置能在不更动音乐的音调的状况下，仍具有诱发其大脑共振改变脑波频率的功能，解决了现有技术所存在的问题。
需注意的是，上述实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域的公知常识者应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，也可能包含其他较细节的习知模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。只要不脱离本发明基本架构者，皆应为本发明所主张的权利范围，而应以权利要求书所界定的范围为准。
Claims (14)
1.一种脑波诱导音制造方法，应用于一声音调整装置，该声音调整装置具有一处理器，且该声音调整装置与一扬声装置信号连接，该扬声装置包括一第一喇叭以及一第二喇叭，其特征在于，该方法包括下列步骤：
接收一第一声道输入声音信号及一第二声道输入声音信号；
调整该第一声道输入声音信号的音量增益成为一第一声道输出声音信号，其中该第一声道输出声音信号的音量增益变化为一第一波形；
调整该第二声道输入声音信号的音量增益成为一第二声道输出声音信号，其中该第二声道输出声音信号的音量增益变化为一第二波形，其中该第一波形的种类与该第二波形的种类相同；以及
输出该第一声道输出声音信号至该扬声装置并通过该第一喇叭播放，以及输出该第二声道输出声音信号至该扬声装置并通过该第二喇叭播放。
2.根据权利要求1所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，调整该第一声道输入声音信号的音量增益及该第二声道输入声音信号的音量增益的方法为:选择产生脑波诱导音的一频带进行音量的增益调整，其中该频带包括全频20Hz至20000Hz、低频20Hz至160Hz、中频160Hz至2560Hz、高频2560Hz至20000Hz。
3.根据权利要求1所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，该第一波形与该第二波形包括正弦波、三角波、方波、梯形波、及非对称波波形。
4.根据权利要求1所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，该第一波形与该第二波形间具有一相位差。
5.根据权利要求4所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，该相位差为0度至360度。
6.根据权利要求1所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，该第一波形的频率范围为0赫兹到10000赫兹之间，第二波形的频率范围为0赫兹到10000赫兹之间。
7.根据权利要求6所述的脑波诱导音制造方法，其特征在于，该第一声道输出声音信号的音量增益最大为M1，该第一声道输出声音信号的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS；该第二声道输出声音信号的音量增益最大为M1，该第二声道输出声音信号的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS。
8.一种声音调整装置，其信号连接一扬声装置，其特征在于，该扬声装置包括一第一喇叭以及一第二喇叭，该声音调整装置包括：
一信号接收端，用以接收一第一声道输入声音信号及第二声道输入声音信号；
一声音处理单元，与该信号接收端电性连接，该声音处理单元包括：
一声音调整模块，用以调整该第一声道输入声音信号的音量增益成为一第一声道输出声音信号，其中该第一声道输出声音信号的音量增益变化为一第一波形，该声音调整模块调整该第二声道输入声音信号的音量增益成为一第二声道输出声音信号，其中该第二声道输出声音信号的音量增益变化为一第二波形，其中该第一波形的种类与该第二波形的种类相同；以及
一信号输出端，电性连接该声音处理单元，用以输出该第一声道输出声音信号至该扬声装置并通过该第一喇叭播放，以及输出该第二声道输出声音信号至该扬声装置并通过该第二喇叭播放。
9.根据权利要求8所述的声音调整装置，其特征在于，调整该第一声道输入声音信号的音量增益及该第二声道输入声音信号的音量增益的方法为:选择产生脑波诱导音的一频带进行音量的增益调整，如选择全频20Hz至20000Hz、低频20Hz至160Hz、中频160Hz至2560Hz、高频2560Hz至20000Hz。
10.根据权利要求8所述的声音调整装置，其特征在于，该第一波形与该第二波形包括正弦波、三角波、方波、梯形波、非对称波波形。
11.根据权利要求8所述的声音调整装置，其特征在于，该第一波形与该第二波形间具有一相位差。
12.根据权利要求11所述的声音调整装置，其特征在于，该相位差为0度至360度。
13.根据权利要求8所述的声音调整装置，其特征在于，该第一波形的频率范围为0赫兹到10000赫兹之间，第二波形的频率范围为0赫兹到10000赫兹之间。
14.根据权利要求13所述的声音调整装置，其特征在于，该第一声道输出声音信号的音量增益最大为M1，该第一声道输出声音信号的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS；该第二声道输出声音信号的音量增益最大为M1，该第二声道输出声音信号的音量增益最小为M2，-200dbFS≤M1-M2≤0dbFS。
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