CN204423661U - 一种脑波输入式英语单词学习机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脑波输入式英语单词学习机，包括学习机本体，本体内固定有MCU、滤波器，本体外固定有扬声器，MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，学习机本体内部固定有脑波声源机芯和音乐机芯，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片、调制解调装置；本实用新型的优点在于，通过本实用新型的结构，将脑波与音乐一同作为识记单词的背景音乐，能够刺激大脑皮层，使学习者在最佳的状态学习，从而轻松的识记单词，同时也营造了生动、趣味的学习环境，适合各个年龄层使用，使学习英语单词不再枯燥、乏味，全面提高学习者的积极性和学习效果。

Description

一种脑波输入式英语单词学习机

技术领域

本实用新型属于辅助学习工具技术领域，具体是一种脑波输入式英语单词学习机。

背景技术

英语学习中，英语单词的识记是学习的基础，学习英语而记不住单词就像要学汉语而不识汉字一样，无从着手，所以单词记忆是英语学习必须经过的一关，长期以来，识记单词的方法就是看背单词，显然这种方法非常的枯燥乏味，为了帮助识记单词，行业内也是一直在研究切实、可行、高效的单词记忆法，比如有采用结合故事识记单词的方法、单词树记忆方法，这两种方法都还仍是停留在纸面上，只不过采用了比较形象、生动的环境来帮助记忆单词，仍然需要学习者主动去识记，虽然有了一定的兴趣，但是长时间来，这些固定的模式成了思维疲劳，就不会对此产生兴趣了，而且这两种方法最终还是通过大脑看背这个方法，因此效果不佳。

近几年来，随着电子产品产业的兴起，在英语单词的学习这块领域，行业内研究出许多电子产品用于帮助学习者记单词，例如点读机、英语单词看背机等等，但是这些方法只是将书面上的内容简单在电子屏幕上呈现出来，更大的特点是方便携带而已，对于识记的这个部分并没有提高，点读机运用游戏测验的方式能够提高儿童对英语单词的记忆能力，但是这种方式受众人群面窄，一些中、高学生，甚至职场人士则不适用，点读机是众多电子产品中呈现画面比较丰富、比较生动的英语学习机，它借助生动的界面、游戏测验这些只对瞬时记忆有帮助，长久时间以后，离开了点读机，再读英语书时原先背过的英语单词因为脱离了那个生动、具象化的环 境，从而会记不住，所以，现有技术中最先进的电子产品，仍不具有记忆单词的最佳效果。

实用新型内容

为解决现有电子产品只提高了英语单词的瞬时识记能力，而不具备长久记忆单词的最佳效果，本实用新型设计出了一种新型的英语单词学习机，其要实现的目的是，真正能够辅助大脑记忆单词，使记忆单词不再枯燥、乏味，能够使学习者劳逸结合、从而进一步提高记忆单词的效率。

为实现上述目的，其采用的技术方案为，本实用新型设计的一种脑波输入式英语单词学习机，包括学习机本体，本体内固定有MCU、滤波器，本体外固定有扬声器，MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，学习机本体内部固定有脑波声源机芯和音乐机芯，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；

其中，脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片、调制解调装置。

本实用新型设计的这种英语单词学习机，在原有单词学习机内增加脑波发声机芯、音乐机芯的结构，使背景音乐为脑波和音乐，其整个工作过程是脑波芯片将预存的脑波信号发射至调制解调装置，调制把脑波信号置入消息载体，便于传输或处理，再经解调从已调信号中恢复出原调制信号，将脑波信号处理成为声音讯号，与音乐机芯一起经过MCU的声音整合，滤波后传出。

进一步的，该学习机还包括与学习机本体连接的脑波传感器，固定在学习机本体内部的脑波识别芯片、与脑波识别芯片连接的模拟开关，脑波传感器与脑波识别芯片通讯连接，模拟开关分别与脑波声源机芯、音乐机芯连接。当学习者在学习一段时间感到不适时，可采用脑波传感器检测此时的脑电波，当脑电波处于不是最利于学习的状态时，经过脑波识别芯片的识别，将通过模拟开关，对于脑波声源和音乐声源关闭，当然，同理经脑波传感器检测学习者的脑电波适合学习时，将通过模拟开关将背景脑波和音乐开启，这样可以做到更真实、 精确地掌握学习者当下学习的能力，对于学习效果达到事半功倍。

作为优选的，所述脑波芯片包括α脑波芯片、θ脑波芯片，θ脑波芯片分别与模拟开关电连接，人在不同的状态下，会出现不同的脑电波，脑电波根据频率分为主要的四个类比，即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)，当采用α波作为背景音乐时，人的意识清醒，但身体却是放松的，这种状态是理性意识和潜意识的桥梁状态，这种状态身心能量耗费最少，相对的大脑获得较高的能量，被称为通往学习与记忆的闸门，对触发深层记忆、强化长期记忆帮助极大，对学习内容的大量快速输入效果显著；当采用θ波刺激学习者时，学习者会感到深度放松状态；浅睡眠状态，也称沉思、冥想状态，潜意识状态；综上，α脑波与音乐一起作为背景音乐，不仅可以通过脑波刺激大脑皮层，使记单词变得轻松、记忆持久，同时还提供了生动、有趣的环境，让学习英语单词不再枯燥乏味，全面提高学习者的积极性，脑波传感器检测到学习者的脑波，学习者感觉到疲劳或识记效果不佳时，可切换到θ脑波芯片，学习者放松下来，利用潜意识复习刚刚识记过的单词，采用劳逸结合的方式提高识记单词的效率。

进一步的，该学习机还包括控制面板和计时器机芯，控制面板固定在学习机本体上、且分别与MCU、模拟开关连接；计时器机芯固定在学习机本体内部、分别MCU、模拟开关连接。借助于艾宾浩斯记忆曲线，人在学习1小时时，所学的单词会遗忘50％，我们采用短时大量原则，增设的计时器，在学习者学习过程中可以通过预设时间，在时间小于1小时内，MCU接收到时间信息，并将信息传输至控制面板，最后控制面板通过对于模拟开关的控制自动切断学习的音频或是将音频转换到播放θ脑波，采用能够刺激学习者大脑识记单词的α脑波和放松休息的θ脑波交替播放，经过此干预，使学习者在最佳的时间内将英语单词长期的记忆在大脑里。

进一步的，该学习机还包括收纳盒，收纳盒包括盒体、与盒体连接的盒盖，盒体内通过隔板形成收纳腔，学习机本体与脑波传感器通 过魔术贴固定在收纳腔内，隔板上开有用于收纳脑波传感器与学习机本体连接线的凹槽。将脑波传感器与学习机本体一起收纳入收纳盒内，方便携带、不易破损，学习者可以不受场所、时间的限制，随意安排学习时间。

进一步的，所述凹槽上连接有紧固带。脑波传感器与学习机本体会通过线路连接，线路可置入凹槽内，在发声碰撞、翻转时，紧固带可保证线路不受损坏，延长使用时间。

进一步的，盒盖的内表面连接有网兜，网兜内放置有香薰片，网兜兜口内穿有抽拉绳，增设的网兜内，除了可以放置香薰片，为学习者带来愉快的气味，还可以放入学习需要的文具等，为随时、随地学习提供的极大地方便。

进一步的，盒盖外部固定有提手。增设的提手，可使学习机便于携带，学习者不便使用背包时，只拿一个学习机就可以了，极大地丰富的学习机的多功能使用性能。

综上，本实用新型的有益效果是，将脑波与音乐一同作为识记单词的背景音乐，能够刺激大脑皮层，使学习者在最佳的状态学习，从而轻松的识记单词，同时也营造了生动、趣味的学习环境，适合各个年龄层使用，使学习英语单词不再枯燥、乏味，全面提高学习者的积极性和学习效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例二学习机具有的进一步结构示意图；

图3为本实用新型实施例三中控制面板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三中计时机芯的结构示意图；

图5为本实用新型实施例三中收纳盒盒体的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三中收纳盒盒盖的结构示意图；

图7为艾宾浩斯记忆曲线。

图中，1、学习机本体；2、MCU；3、滤波器；4、脑波声源机芯；41、脑波芯片；42、调制解调装置；5、音乐机芯；6、脑波传感器；7、脑波识别芯片；8、模拟开关；9、控制面板；91、显示屏；92、控制按键；10、计时机芯；11、盒体；12、盒盖；13、隔板；14、收纳腔；15、魔术贴；16、凹槽；17、网兜；18、抽拉绳。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的系统做出进一步的描述。

实施例一：本实用新型设计的一种脑波输入式英语单词学习机，参照图1，包括学习机本体1，本体内固定有MCU2、滤波器3，本体外固定有扬声器，MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，学习机本体内部固定有脑波声源机芯4和音乐机芯5，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；

其中，脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片41、调制解调装置42。

本实用新型在现有学习机结构改进后，工作过程是脑波芯片将预存的脑波信号发射至调制解调装置，调制把脑波信号置入消息载体，便于传输或处理，再经解调从已调信号中恢复出原调制信号，将脑波信号处理成为声音讯号，与音乐机芯一起经过MCU的声音整合，MCU是一种微处理器，脑波声源和音乐的整合本领域技术人员可以采用现有的方法设计程序完成，学习者看背学习机屏幕出现的单词，同时脑波声音和音乐经滤波器作为背景音乐，刺激学习者大脑皮层，为学习者提供趣味、舒适的学习环境，借助于这种干预，使学习者提高识记单词的效率。

实施例二：本实用新型设计的一种脑波输入式英语单词学习机，包括学习机本体，本体内固定有MCU、滤波器，本体外固定有扬声器， MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，学习机本体内部固定有脑波声源机芯和音乐机芯，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；

其中，脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片、调制解调装置。

进一步的，该学习机还包括与学习机本体连接的脑波传感器6，固定在学习机本体内部的脑波识别芯片7、与脑波识别芯片连接的模拟开关8，参照图2，脑波传感器与脑波识别芯片通讯连接，模拟开关分别与脑波声源机芯、音乐机芯连接。上述增加的结构工作原理为，脑波传感器检测此时的脑电波，当脑电波处于不是最利于学习的状态时，经过脑波识别芯片的识别，将通过模拟开关，对于脑波声源和音乐声源关闭，当然，同理经脑波传感器检测学习者的脑电波适合学习时，将通过模拟开关将背景脑波和音乐开启。其中脑波识别芯片、模拟开关内部的实现工作流程的电路设计、涉及到的软件程序执行等均是本领域技术人员根据需要以及现有方法实现的，在本专利中主要描述硬件结构的改进点，内部具体的命令执行等均是现有技术，固不在此详细介绍。

实施例三：本实用新型设计的一种脑波输入式英语单词学习机，包括学习机本体，本体内固定有MCU、滤波器，本体外固定有扬声器，MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，学习机本体内部固定有脑波声源机芯和音乐机芯，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；

其中，脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片、调制解调装置。

进一步的，该学习机还包括与学习机本体连接的脑波传感器，固定在学习机本体内部的脑波识别芯片、与脑波识别芯片连接的模拟开关，参照图2，脑波传感器与脑波识别芯片通讯连接，模拟开关分别与脑波声源机芯、音乐机芯连接。上述增加的结构工作原理为，脑波传感器检测此时的脑电波，当脑电波处于不是最利于学习的状态时，经过脑波识别芯片的识别，将通过模拟开关，对于脑波声源和音乐声 源关闭，当然，同理经脑波传感器检测学习者的脑电波适合学习时，将通过模拟开关将背景脑波和音乐开启。

作为优选的，所述脑波芯片为α脑波芯片和θ脑波芯片，音乐优选巴洛克音乐，α脑波与巴洛克音乐组合应用在学习英语单词记忆中，由于这种音乐每分钟60拍，与我们人类的脉搏和呼吸的频率大致相同，何种音乐的低振幅、低频率可以激发与增强大脑中的α波，促进脑内吗啡的分泌，使大脑进入最活跃状态，从而提高学习和记忆的效率，巴洛克音乐被称大脑的芳馨美味，将脑波和巴洛克音乐有机结合，可实现英语单词记忆的倍增效果；

当采用θ波刺激学习者时，学习者会感到深度放松状态；浅睡眠状态，也称沉思、冥想状态，潜意识状态；脑波传感器检测到学习者的脑波，学习者感觉到疲劳或识记效果不佳时，可切换到θ脑波芯片，学习者放松下来，利用潜意识复习刚刚识记过的单词，采用劳逸结合的方式提高识记单词的效率。

进一步的，该学习机还包括控制面板9和计时器机芯10，控制面板固定在学习机本体上、且分别与MCU、模拟开关连接；计时器机芯固定在学习机本体内部、分别与MCU、模拟开关连接。控制面板的结构参照图3，控制面板上固定有显示屏91和控制按键92，显示屏用来显示接收到MCU的一切信息，控制按键用来执行MCU的指令，如计时器机芯，其结构参照图4，在学习者学习过程中可以通过预设计时间，在时间小于1小时内，MCU接收。借助于艾宾浩斯记忆曲线，如图7所示，人在学习1小时时，所学的单词会遗忘50％，我们采用短时大量原则，增设的计时器，在学习者学习过程中可以通过预设计时，在时间小于1小时内，MCU接收到时间信息，并将信息传输至控制面板，最后控制面板通过对于模拟开关的控制自动切断学习的音频，经过此干预，使学习者在最佳的时间内将英语单词长期的记忆在大脑里，综合改进的结构脑波声源机芯和音乐机芯、以及设定的时间，将现有学习机以往学习者感到厌烦时主动关掉学习机，更改为可以通过预设时间自动关掉 学习机是将音频转换到播放θ脑波，采用能够刺激学习者大脑识记单词的α脑波和放松休息的θ脑波交替播放，经过此干预，让学生在短时大量看背单词后，更长久的将单词熟记，而且，优选的脑波与巴洛克音乐适用于各个年龄层，能够作为舒适的外源帮助大脑识记单词，也能给学习者带来趣味的环境。

除了上述帮助学习者提高识记单词的结构外，本实用新型还新增了收纳盒的结构，参照图5，收纳盒包括盒体11、与盒体连接的盒盖12，盒体内通过隔板13形成收纳腔14，学习机本体与脑波传感器通过魔术贴15固定在收纳腔内，隔板上开有用于收纳脑波传感器与学习机本体连接线的凹槽16，为了将脑波传感器与学习机本体的连接线起到固定的作用，凹槽上连接有紧固带。

为了进一步给学习者提供更为舒适的环境，盒盖的内表面连接有网兜17，参照图6，网兜内放置有香薰片，网兜兜口内穿有抽拉绳18，增设的网兜内，除了可以放置香薰片；为了方便携带，盒盖外部固定有提手。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种脑波输入式英语单词学习机，包括学习机本体(1)，本体内固定有MCU(2)、滤波器(3)，本体外固定有扬声器，MCU通过滤波器将音讯信号传输至扬声器，其特征在于，学习机本体内部固定有脑波声源机芯(4)和音乐机芯(5)，脑波声源机芯、音乐机芯均与MCU连接实现音讯信号的整合及传输；

其中，脑波声源机芯包括依次连接的脑波芯片(41)、调制解调装置(42)。

2.根据权利要求1所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，该学习机还包括与学习机本体连接的脑波传感器(6)，固定在学习机本体内部的脑波识别芯片(7)、与脑波识别芯片连接的模拟开关(8)，脑波传感器与脑波识别芯片通讯连接，模拟开关分别与脑波声源机芯、音乐机芯连接。

3.根据权利要求1所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，所述脑波芯片包括α脑波芯片、θ脑波芯片，α脑波芯片、θ脑波芯片分别与模拟开关电连接。

4.根据权利要求2所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，该学习机还包括控制面板(9)和计时器机芯(10)，控制面板固定在学习机本体上、且分别与MCU、模拟开关连接；

计时器机芯固定在学习机本体内部、分别MCU、模拟开关连接。

5.根据权利要求2所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，该学习机还包括收纳盒，收纳盒包括盒体(11)、与盒体连接的盒盖(12)，盒体内通过隔板(13)形成收纳腔(14)，学习机本体与脑波传感器通过魔术贴(15)固定在收纳腔内，隔板上开有用于收纳脑波传感器与学习机本体连接线的凹槽(16)。

6.根据权利要求5所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，所述凹槽上连接有紧固带。

7.根据权利要求5所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，盒盖的内表面连接有网兜(17)，网兜内放置有香薰片，网兜兜口内穿有抽拉绳(18)。

8.根据权利要求5所述的脑波输入式英语单词学习机，其特征在于，盒盖外部固定有提手。