CN1404887A - α波发生设备 - Google Patents

Abstract

一种α波发生设备包括：电压控制器，包括并联至适配器插口和电池的第一电阻器；用于对微计算机供电的转换器；串联在所述第一电阻器和转换器一输入端之间的初级线圈和二极管；用于维持所述微计算机输入电压电平恒定的第二电阻器；以及以所述转换器输入电压充电或放电的电容器。功能控制装置，包括开/关电键、降级电键、升级电键以及功能电键。显示装置，用于给用户提供可视当前操作状态指示。微计算机，用于控制整个系统运行。频率发生装置包括用于响应所述微计算机来的控制信号而执行频率振荡操作的频率振荡装置；以及用于当系统发生异常状态时重置系统的重置装置。输出装置，包括放大装置，用于放大从频率发生装置来的输出频率信号，并且通过次级线圈输出被放大的信号；以及模拟输出装置，用于响应功能控制装置来的输出信号，而输出控制信号给放大装置。

Description

α波发生设备

技术领域

本发明涉及使用α波调谐来激活大脑细胞，并且特别针对一种产生特定频率α波，并把它们应用于大脑剩余的不活动部分对其刺激和激活它的功能，从而改善人的记忆和学习能力的α波发生设备。

背景技术

通常，人的头脑和身体在他的大脑陷入沉思的时候是放松的。同样，人的大脑在他专注于某一事物时是活跃的。事实是人的大脑处于活跃状态时，发射的脑电波频率为10±2Hz，这些已经被科学证明。

因此，大脑的这种活跃状态被认为是人生中最佳的状态，这是大多数德育和体育上的主要课题。然而，对于一个人来说，想要在任何期望的时候都能维持大脑的活跃状态是不可能的。因此，曾提出了使用机械方法解决这样的维持的设备。

然而，这种建议设备在通过刺激人的视觉或听觉感官来使他的大脑活跃的过程中，遇到了各种问题。例如，第一，这种设备适合用低微能量刺激视觉和听觉感官。在这种情况下，这种刺激将变为一种大脑的习惯，导致效果减小。第二，当人的耳朵被设备覆盖时，他就不能听到其他的周围信息。第三，当人的眼睛被设备覆盖时，他就不能看书或别的东西。

为了克服上述问题，曾研究和提出过一些装置，其中把产生特定频率电磁场的线圈放置在人的头部周围，来刺激人的大脑。

图1是放置在人头部周围的传统脑细胞激活设备的结构电路图，这在韩国专利公开号为96-623的文件中有描述。

如图1所示，脑细胞激活设备包括电压控制器1，它包括含有预定匝数比的主线圈T1、第二线圈T2和第三线圈T3的变压器T。晶体管Q3的基极连在变压器T的主线圈T1的一个输出端上，它的集电极连在变压器T的第二线圈T2的一个输出端上。第一和第二晶体管Q1和Q2通过变压器T的主线圈T1以复合晶体管方式连接，来驱动第三晶体管Q3。第一二极管D1、发光二极管LED、电阻器R1和R2以及电位器的第一可变电阻器VR1都连在变压器T的第三线圈T3的一个输出端上。第一晶体管Q1的基极通过第一齐纳二极管ZD1连在第一可变电阻器VR1的可变端上。

这种脑细胞激活设备进一步包括振荡器2，该振荡器2包括第一电容器C1，该电容器由电压控制器1的输出电压充电或者放电。第二电容器C2和第二齐纳二极管ZD2通过电阻器R4和第二二极管D2并联到第一电容器C1。可编程单结晶体管PUT的阳极连在电阻器R5和第二可变电阻器VR2上，它的栅极连在电阻器R8和R9的公共接点上，而它的阴极连在电阻器R7上。

这种脑细胞激活设备进一步包括输出电路3，该电路包括可控硅整流器SCR，该整流器的栅极连在振荡器2的一个输出端上。可控硅整流器SCR进一步将其阳极连在二极管D5和阻尼振荡线圈L的公共接点上。

现在，可以描绘上述结构的传统脑细胞激活设备的运行过程。

首先，当脑细胞激活设备上电后，电压通过变压器T的第二线圈T2施加在第三晶体管Q3的集电极上，随后通过连接的固定偏压电阻器R3传送到第一晶体管Q1的基极。因此，第一晶体管Q1导通，电流通过变压器T的主线圈T1，因而引起了第二晶体管Q2的导通。

同时，8-12KHz的正弦波信号在变压器T的第二线圈T2中产生，因此在变压器T的第三线圈T3中感生出反电动势。因此，第三晶体管Q3导通，因而引起第一电容器C1被由第一二极管D1触发的反电动势充电，该二极管已经用电动势对第一电容器C1充过电。

另一方面，如果电位器的第一可变电阻器VR1两端的电压超过了在第一齐纳二极管ZD1中设置的阈值电压，那么第一齐纳二极管ZD1就关闭第一晶体管Q1。此外，充在第一电容器C1上的电动势通过电阻器R4和第二二极管D2被第二齐纳二极管ZD2和第二电容器C2稳定下来。可编程单结晶体管PUT根据内部设定的电压和通过电阻器R5、第二可变电阻器VR2以及电阻器R8和R9而下降的电压之间的差压，产生用于可控硅整流器SCR触发器的4-20Hz锯齿波形信号。同时，锯齿波形信号通过调节第二可变电阻器VR2的阻值而调整为合适的电平。然后，可编程单结晶体管PUT产生的触发锯齿波形信号被加到可控硅整流器SCR的栅极来接通整流器，因而，将线圈L从阻尼振荡状态变为谐振状态。因而，被反电动势充电的第一电容器C1通过二极管D5由电动势重新充电。

通过按上述方式执行的运行过程，一种具有期望频率的信号在阻尼振荡线圈L中产生，并且随后施加在脑细胞上刺激它们。

然而，上述传统的脑细胞激活设备具有不能产生α波的缺点。此外，它还可能干扰人的脑电波，因为阻尼振荡线圈L被设计为振荡在从1到20Hz持续变化的频率上。

出于这些原因，传统的脑细胞激活设备只有对身体放松和睡眠调节起部分作用，但对学生的学习效率或工人的工作效率的提高没有什么作用。

发明内容

因而，本发明着眼于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种α波发生设备，该设备能产生有能力激活脑细胞的4Hz、8Hz和10Hz的α波，以及把它们应用于大脑来刺激它，并且使它的细胞活跃，从而改善人的学习效率和注意力，消除他的压力，协助提高他的健康，消除他的失眠，提高运动员的竞争力，尽可能提高弱智儿童的智力。

注意，本α波发生设备可以适用在所有按上述目的产生期望α波的工业领域。

根据本发明，上述和其他的目的可以提供一种α波发生设备而实现，该设备包括：电压控制装置，包括并联至适配器插口和电池的第一电阻器、用于对微计算机供电的转换器、串联在第一电阻器和转换器一输入端之间的初级线圈和第一二极管、用于维持微计算机输入电压电平恒定的第二电阻器，以及以转换器输入电压充电或放电的第一电容器；功能控制装置，包括通/断开关、降级开关、升级开关以及功能开关；用于给用户提供可视当前操作状态指示的显示装置；用于控制整个系统运行并且执行模拟/数字转换功能、脉宽调制功能以及数字/模拟转换功能的微计算机；频率发生装置，包括用于响应微计算机来的控制信号而执行频率振荡操作的频率振荡装置，以及用于当系统发生异常状态时重置系统的重置装置，该重置装置包括多个第三电阻器、一个第二电容器和一个第一晶体管；并且输出装置包括放大装置，用于放大从频率发生装置来的输出频率信号，并且通过次级线圈输出被放大的信号，以及模拟输出装置，用于响应功能控制装置来的输出信号而把控制信号输出给放大装置，模拟输出装置包括响应于功能开关所选功能而导通的第二晶体管，以及一变压器，它具有用于当第二晶体管导通时通过偏压电阻器从电压控制装置接收输出电压的初级线圈和用于以相对于初级线圈的预定匝数比感生电压的次级线圈，放大装置包括第三晶体管，该晶体管通过第二二极管在模拟输出装置中接收变压器次级线圈的感生电压，并且响应于从模拟输出装置来的控制信号而输出对应于次级线圈的接收电压的频率信号。

附图说明

本发明上述的或其他的目的、特性和优点将通过与附图相结合的方法加以详细的叙述，使人们能够更好的理解：

图1是展示传统脑细胞激活设备结构的电路图；

图2是展示本发明的脑细胞激活设备结构的图解框图；和

图3是根据本发明较佳实施例构造的脑细胞激活设备结构的详细电路图。

具体实施方式

在人集中他的注意力的情况下，他的脑细胞就被激活。这就推进了一种理论：大脑可以被外界发出的特定频率电磁场激活其细胞，从而促使其进入活跃状态。

换句话说，大脑可以通过强制其调节到对其发射的特定频率的外部电磁场并且随后刺激其细胞的方法而被激活。

另一方面，下面的结论是由基于Lotus Brain Wave No.1的试验获得的，该试验由美国心理学者Sean Adam研究的。一个人当他在正常清醒时，大脑就释放14Hz的β波；当他快速理解和改进学习能力时，释放10Hz的α中波；当他增加注意力和提高创造力时，释放的是8Hz的α慢波；当他单独享受轻松愉快的休息时，释放4Hz的δ波。

因而，本发明的主要特征就是使用分频器产生4Hz、8Hz、10Hz的频率，这和已有技术产生范围在1-20Hz的频率，并且过滤产生的频率来对脑细胞精确采用期望的刺激是有很大区别的。也就是说，根据本发明，当人睡眠时，应用于脑细胞的刺激频率是4Hz，当人沉思时采用8Hz的刺激频率，而当人在学习时采用10Hz的刺激频率。

参照图2，它展示了本发明的脑细胞激活设备结构的图解框图。在这张图中，标号10表示电压控制器，该控制器用于响应用户输入的信号来控制给系统的电压电平，并且无论输入电压如何变化，都维持电压的恒定，20表示用于让用户控制系统电源开/关、等级降/升以及其他功能选择的功能控制器，而30表示响应功能控制器20的输出信号而产生4Hz、8Hz、10Hz中任意一个频率的频率发生器。同样，标号40表示用频率发生器30的输出频率来刺激脑细胞的输出电路。50表示用于给用户提供当前频率的可视显示的液晶显示器(LCD)，而60表示用于控制整个系统运行以及执行模拟/数字转换功能、脉宽调制功能和数字/模拟转换功能的微计算机。

更详细的内容如图3所示，电压控制器10包括：并联至适配器插口和电池的电阻器R11、用于对微计算机60供电的转换器10a、串联在电阻器R11和转换器10a一输入端之间的线圈L11和二极管D11、用于维持微计算机60输入电压电平恒定的电阻器R12，以及以转换器10a的输入电压充电或放电的电容器C11。

功能控制器20包括：通/断开关SW21、降级开关SW22、升级开关SW23以及功能开关SW24。

频率发生器30包括频率振荡器30a以及用于在系统发生异常状态时重置系统的重置电路30b。频率振荡器30a配有用于执行频率振荡操作的晶体X-31以及用于耦合晶体X-31的一对电容器C31和C32。重置电路30b配有多个电阻器R33、R31和R32以及电容器C33和晶体管TR31。

输出电路40包括：用于放大从频率发生器10来的输出频率信号，并且通过线圈L41输出放大的信号的放大电路40a；以及用于响应功能控制器20的输出信号而给放大电路40a输出控制信号的模拟输出电路40b。模拟输出电路40b包括：响应功能开关SW24所选功能而导通的开关晶体管TR41；变压器T41包括在开关晶体管TR41导通时，通过偏压电阻器R51接收电压控制器10的输出电压的初级线圈，以及用于以相对于初级线圈的预定匝数比生成感生电压的次级线圈；多个用于响应降级和升级开关SW22和SW23所选的级别模式来执行分压功能的电阻器R41-R50；用于对电阻器R41-R50的输出电压分路的旁路电容器C42；以及用于响应旁路电容器C42输出电压向放大电路40a输出控制信号的控制晶体管TR43。放大电路40a包括：输出晶体管TR42，用于通过二极管D41来接收模拟输出电路40b中变压器T41次级线圈的感生电压，并且通过线圈L41输出对应于外部头带或耳机(没有显示)接收电压的频率信号，来响应模拟输出电路40b中控制晶体管TR43的控制信号。

下一步，将详细描述使用本发明的上述结构构造的脑细胞激活设备的运行原理。

首先，如果用户使用功能控制器20的通/断开关SW21对系统上电，那么电池的1.2V电压通过电阻器R11、线圈L11和二极管D11提供给转换器10a，转换器10a不管输入电压的变化对微计算机60输出恒定的5V电压，以便微计算机60能够稳定运行。

等级开关SW22和SW23在用户的控制下，适用于选择任意等级模式，即初级模式、中级模式和高级模式。初级模式表示用户第一次使用本设备，中级模式表示用户使用过本设备几次，高级模式表示用户有受过很好教育的头脑，例如“和尚”。功能开关SW24在用户的控制下，适用于选择学习、睡眠和沉思功能的任何一种。例如，在等级开关SW22和SW23选择初级模式，并且功能开关SW24选择睡眠功能时，微计算机60将开关所选的初级模式和睡眠功能显示在LCD 50上。

如果以上述方式选中初级模式和睡眠功能，那么微计算机60产生用于产生频率为4Hz的控制信号，并且将所产生的控制信号应用于频率振荡器30a中的晶体X-31。如前面所述，根据本发明，4Hz的刺激被应用于睡眠中的人的脑细胞，8Hz的刺激被应用于沉思中的人的脑细胞，而10Hz的刺激被应用于学习中的人的脑细胞。

响应于微计算机60的控制信号，晶体X-31产生4Hz的频率，并传送给输出电路40。

一旦微计算机60不输出对应于功能控制器20中各开关选中的模式和功能的控制信号，重置电路30b重置系统而恢复对应于所选模式和功能的频率输出。

在输出电路40中，开关晶体管TR41响应频率发生器30的输出频率而导通，通过偏压电阻器R51将电压控制器10的输出电压传送给变压器T41的初级线圈。随后，相对于变压器T41初级线圈以预定匝数比在变压器T41的次级线圈中生成电压，随后传送给放大电路40a。放大电路40a，通过线圈L41对外部辅助设备输出对应于接收电压的频率信号，使脑细胞活跃。

模拟输出电路40b对应于根据用户是否是熟练用户所选的等级模式产生电压，并且将产生的电压施于晶体管TR42的基极来接通晶体管TR42。即，对应于所选等级模式的电压通过电阻器R41-R50和旁路电容器C42被施于控制晶体管TR43的基极来接通晶体管TR43。当晶体管TR43导通时，输出晶体管TR42被导通，把频率信号传送给线圈L41。

这时，通过二极管D11，电容器C11基于电动势和反电动势进行充放电，这使电源整个能量的至多70％已经被消耗。这有减少电池功耗的作用。更进一步，微计算机在低电压运作，将模拟信号转换成数字信号，并且使用数字信号控制输出电压。结果，输出电压电平上升，而与之有关的电流量却明显减少，使得其对人体无害。

由上面描述可见，本发明提供的α波发生设备产生能激活脑细胞的4Hz、8Hz和10Hzα波，并将他们用于大脑作刺激，并激活脑细胞。因而，α波发生设备能提高人的学习效率和注意力，消除他的疲劳，改善他的健康，以及消除失眠。进一步，本设备能提高运动员的竞争力，并且尽可能提高弱智儿童的智力。

虽然本发明的较佳实施例是为了揭示所说明的目标，但本领域熟练的技术人员在不远离权利要求所揭示的本发明的范畴及精神的情况下，进行不同的修改、添加和替换是可能的。

Claims (6)

1、一种α波发生设备，其特征在于，包括：

电压控制装置，包括并联至适配器插口和电池的第一电阻器、用于对微计算机供电的转换器、串联在所述第一电阻器和转换器一输入端之间的初级线圈和第一二极管、用于维持所述微计算机输入电压电平恒定的第二电阻器，以及用所述转换器输入电压充电或放电的第一电容器；

功能控制装置，包括通/断开关、降级开关、升级开关以及功能开关；

显示装置，用于给用户提供可视当前操作状态指示；

微计算机，用于控制整个系统运行，并且执行模拟/数字转换功能、脉宽调制功能以及数字/模拟转换功能；

频率发生装置，包括用于响应所述微计算机来的控制信号执行频率振荡操作的频率振荡装置、以及用于当系统发生异常状态时重置系统的重置装置，所述重置装置包括多个第三电阻器、一个第二电容器和一个第一晶体管；和

输出装置，包括放大装置，用于放大从所述频率发生装置来的输出频率信号，并且通过次级线圈输出被放大的信号，以及模拟输出装置，用于响应所述功能控制装置来的输出信号而输出控制信号给所述放大装置；所述模拟输出装置包括响应所述功能开关所选功能而导通的第二晶体管以及变压器，该变压器具有用于当所述第二晶体管导通时通过偏压电阻器从所述电压控制装置接收输出电压的初级线圈，和用于相对于初级线圈以预定匝数比感生电压的次级线圈；所述放大装置包括第三晶体管，所述晶体管通过第二二极管在所述模拟输出装置中接收所述变压器次级线圈的感生电压，并且响应从所述模拟输出装置来的控制信号向所述次级线圈输出对应于接收电压的频率信号。

2、如权利要求1所述的α波发生设备，其特征在于，所述频率振荡装置包括一晶体和一对耦合电容器。

3、如权利要求2所述的α波发生设备，其特征在于，所述晶体适用于产生4Hz、8Hz和10Hz的α波。

4、如权利要求1所述的α波发生设备，其特征在于，所述模拟输出装置包括：

多个第四电阻器，用于对所述微计算机的输出电压按预定比率进行分压。

旁路电容器，用于将被所述第四电阻器分压的电压分路；和

第四晶体管，用于响应所述旁路电容器的输出电压而导通，从而接通所述放大装置的所述第三晶体管。

5、如权利要求4所述的α波发生设备，其特征在于，所述第四电阻器适用于响应所述降级和升级开关所选等级模式执行分压功能。

6、如权利要求1所述的α波发生设备，其特征在于，所述输出设备的放大装置和模拟输出装置中的任一个适用于响应所述微计算机输出信号而提供输出频率。

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