DE2201951A1 - Electroencephalophone and feedback system - Google Patents
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Description
Aquarius Electronics, P.O. Box 627, Mendocino, California 9546o/USAAquarius Electronics, P.O. Box 627, Mendocino, California 9546o / USA
Elektroencephalophon und RückkopplungssystemElectroencephalophone and feedback system
Die Erfindung betrifft Elektroencephalographen,in welchen der EEG-Ausgang in ein Tonsignal umgewandelt wird, was die Tonutnersuchung und Analyse der Art und der Eigenschaften der erzeugten Gehirnwellen ermöglicht.The invention relates to electroencephalographs in which the EEG output is converted into a sound signal, what the soundtrack and analysis of the type and the Properties of the generated brain waves.
Forscher haben festgestellt, daß eine Relation besteht zwischen subjektiven Gemütszuständen und beobachtbarerResearchers have found that there is a relationship between subjective and observable states of mind
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Gehirnwellenaktivität, wie sie mit der Hefe eines Elektroencephalographen (EEG) gesehen werden kann. Angst, konzentrierte Aufmerksamkeit, entspannte Unaufmerksamkeit, die verschiedenen Stadien von Schlaf und Meditation erscheinen aufeinander bezogene Gehirnwellenmuster aufzuweisen. Angst, konzentrierte Aufmerksamkeit, und aktives Denken neigen dazu, Beta-Wellen zu erzeugen, welche als solche angesehen werden, die eine Frequenz von mehr als etwa 13 Hz aufweisen. Entspannte wache Unaufmerksamkeit mit geschlossenen oder wenigstens entspannten Augen mit keinem gemusterten visuellen Eingang wird dazu neigen, Alpha-Wellen zu erzeugen, die als jene mit Frequenzen von etwa 8 bis etwa 13 Hz angesehen werden. Tiefere Stadien von Entspannung, Meditation, Schlaf, werden niedrigere Frequenzen mit sich führen in den Teta- und DElta-Bereichen, die als zwischen etwa 4 Hz bis etwa 8 Hz bzw. unter 4 Hz angesehen werden. Der Elektroencephalograph sieht somit ein wichtiges Forschungs-, Lehr- und Übungswerkzeug vor für Ärzte, Forscher und Patienten, um die verschiedenen Gemütszustände besser zu verstehen und zu erreichen. Z. B. ist ständig nach einem Mittel zur Erreichung eines friedlichen Gemütszustandes geforscht worden. Verschiedene meditative Techniken, einige sehr alt und einige recht neu, sind verwendet worden oder werden verwendet. Diese Techniken weisen jedoch einenBrain wave activity as seen with the yeast of an electroencephalograph (EEG). Anxiety, focused attention, relaxed inattention, the various stages of sleep and meditation appear to have related brainwave patterns. Fear, focused attention, and active thinking tend to produce beta waves, which are viewed as having a frequency greater than about 13 Hz. Relaxed waking inattention with closed or at least relaxed eyes with no patterned visual input will tend to produce alpha waves that are considered to be those with frequencies from about 8 to about 13 Hz can be considered. Deeper stages of relaxation, meditation, Sleep, will carry lower frequencies with it in the Teta and DElta ranges than between about 4 Hz to about 8 Hz or below 4 Hz can be considered. The electroencephalograph thus sees an important research, Teaching and exercise tool for doctors, researchers and patients to better the various states of mind to understand and achieve. For example, is constantly looking for a means of attaining a peaceful state of mind been researched. Various meditative techniques, some very old and some fairly new, have been used or are used. However, these techniques have one
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gemeinsamen Nachteil auf, indem sie eine unmittelbare Rückkopplung über den Fortschritt nicht vorsehen, den die einzelne Person macht. Es ist bekannt, daß ein friedlicher, meditativer Gemütszustand von der Herstellung von Alpha-Wellen begleitet ist und experimentielle Studien haben gezeigt, daß eine Person, der geeignete Rückkopplungsinformationen über die Gehirnwellen, die sie erzeugt, gegeben werden, lernen kann, den Alpha-Rhytraus nach Belieben herzustellen. common disadvantage by not providing immediate feedback on the progress that the individual is making. It is known that a peaceful, meditative state of mind is accompanied by the production of alpha waves , and experimental studies have shown that a person given appropriate feedback information about the brain waves they produce can learn the alpha rhythm to make at will .
Verschiedene Formen der Rückkopplungsinformation sind vorgeschlagen worden. Es ist festgestellt worden, daß der Gehörsinn dem Gesichtssinn als harmonischer Analysator weit überlegen ist und deshalb geeigneter ist, Aktivitätsmuster aufzufinden und zu analysieren. Stewart, Belcher und Morris, Höranalyse von Elektroencephalogramm: Elektroencephalophonie, Encephalographie und klinische Neurophysiologie, Bd. II, Seite 161 bis 164 (herausgegeben Mai 1959). Die praktische Schwierigkeit beim direkten Hören auf Gehirnwellenmuster besteht darin, daß die klinisch interessierenden Frequenzen unterhalb des hörbarenBereiches liegen. Der elektrische Ausgang des Gehirns muss deshalb umgeformt werden, bevor die analytischen Vorzüge des menschlichen Gehörsystems verwendet werden können. Die erwähnteVarious forms of feedback information have been proposed . It has been found that the sense of hearing is far superior to the sense of sight as a harmonic analyzer and is therefore more suitable for finding and analyzing patterns of activity. Stewart, Belcher, and Morris, Electroencephalogram Aural Analysis: Electroencephalophony, Encephalography, and Clinical Neurophysiology , Vol. II, pp. 161-164 (edited May 1959) . The practical difficulty in listening to brain wave patterns directly is that the clinically interesting frequencies are below the audible range. The brain's electrical output must therefore be transformed before the analytical benefits of the human auditory system can be used. The one mentioned
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Publikation beschreibt mehrere Verfahren,durch welche dies erreicht werden kann, und schlägt eine kombinierte Amplituden- und Frequenzmodulation eines Tonträgers durch die Gehirnwellen vor, was ein sehr zufriedenstellendes Verfahren vorsieht.Publication describes several methods by which this can be achieved, and results in a combined amplitude and frequency modulation of a sound carrier the brain waves, which makes a very satisfactory procedure.
Einer der Nachteile der bisher für Forschung, Studium und Übung zur Verfügung stehenden EEG-Ausrüstung sind die hohen Kosten einer solchen Ausrüstung gewesen, und demgemäss sind die Forschungen bisher in den Forschungseinrichtungen grösserer medizinischer Laboratorien ausgeführt worden. Die bisher entwickelten und verwendeten Schaltkreise und Bauteile sind kompliziert, verhältnismässig gross und schwerfällig gewesen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektroencephalograph-Rückkopplungssystem der beschriebenen Art vorzusehen, in welchem die allerbesten der früheren Techniken verwendet werden, z. B. Amplituden- und Frequenzmodulation, während zur gleichen Zeit der Schaltkreis und die Bauteile modifiziert und entwickelt worden sind, um ein kleines, billiges, doch vollständig wirksames Instrument vorzusehen.One of the disadvantages of the EEG equipment heretofore available for research, study, and practice has been the high cost of such equipment, and accordingly research has heretofore been carried out in the research facilities of major medical laboratories. The circuits and components developed and used up to now have been complicated, relatively large and cumbersome. It is an object of the present invention to provide an electroencephalograph feedback system of the character described in which the very best of the prior techniques are used, e.g. Amplitude and frequency modulation, while at the same time the circuit and components have been modified and developed to provide a small, inexpensive, yet fully efficient instrument.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektroencephalophon der beschriebenen Art vorzusehen, welches batteriebetrieben und vollständig in sich geschlossen ist, wodurch das gesamte GErät aus-Another object of the present invention is to provide an electroencephalophone of the type described , which is battery operated and completely self-contained, whereby the entire device is equipped.
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schliesslich und bequem auf dem Kopf des Benutzers getragen werden kann, ohne schleppende Kabel, um somit die Beweglichkeit, Bequemlichkeit und Sicherheit des Benutzers vor elektrischen Schlägen zu gewähren.can finally and comfortably be carried on the head of the user without dragging cables around the To provide the user with mobility, comfort and safety from electric shock.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektroencephalophon der obigen Art vorzusehen, welches leicht und günstig auf dem Kopf des Benutzers befestigt werden kann, leicht zu betätigen ist und in welchem die gewünschten Gehirnwellen verstärkt und in der Tonhöhe auf eine angenehme, bequeme Tonfrequenz gehoben werden, die im wesentlichen frei von Hintergrundgeräuschen ist.Another object of the present invention is to provide an electroencephalophone of the above type, which can be easily and cheaply attached to the user's head, is easy to operate and in which the desired brain waves are amplified and raised in pitch to a pleasant, comfortable sound frequency that is essentially free of background noise.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen äusserst kleinen, batteriebetriebenen EEG-Schaltkreis vorzusehen, der mit einem Elektroencephalophon und einem Ausgangsschaltkreis kombiniert ist, der frequenzmodulierte Fernmessdaten und ein direktes EEG-Signal vorsieht, wobei das gesamte System ausreichend klein und von leichtem Gewicht ist, um bequem auf dem Kopf des Benutzers getragen zu werden.Another object of the present invention is to provide an extremely small, battery operated EEG circuit to provide, which is combined with an electroencephalophone and an output circuit that is frequency-modulated Provides remote measurement data and a direct EEG signal, making the entire system sufficiently small and lightweight Weight is to be carried comfortably on the user's head.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektroencephalophon der obigen Art vorzusehen,Yet another object of the present invention is to provide an electroencephalophone of the above type which
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welches zuverlässigen, im wesentlichen wartungsfreien Betrieb über einen langen Benutzungszeitraum vorsehen wird.which provide reliable, essentially maintenance-free operation over a long period of use will.
Die Erfindung wird anhand der bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention will be explained in detail using the preferred embodiment in conjunction with the accompanying drawings described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines gemäss der vorliegenden Erfindung gebauten Elektroencephalophonsj1 is a perspective view of one according to the present invention Invention built Elektroencephalophonsj
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teils des Elektroencephalophons ;Figure 2 is a sectional view of a portion of the electroencephalophone;
Fig. 3 eine Ansicht des Elektroencephalophons von unten;3 is a view of the electroencephalophone from below;
Fig. 4 eine grafische Darstellung des elektronischen Verstärkerausganges;Figure 4 is a graphical representation of the electronic amplifier output;
Fig. 5 ein Schaltbild des elektronischen Schaltkreises; Fig. 6 ein Schaltbild des Batterieschaltkreises;Fig. 5 is a circuit diagram of the electronic circuit; Fig. 6 is a circuit diagram of the battery circuit;
Fig. 7 ein Schaltbild einer im Zusammenhang mit dem vorliegenden System verwendeten Phonokopplung;Fig. 7 is a circuit diagram of a phono coupling used in connection with the present system;
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Eines der Hauptmerkmale des Elektroencephalophons der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß es vollständig abgeschlossen ist, in Zusammenarbeit mit einem Kopfhörer 11, der wenigstens ein Hörkapselgehäuse 12 und einen damit verbundenen Kopfbügel 13 aufweist, zum Befestigen auf dem Kopf des Benutzers; eine Anzahl von Kopfhautelektroden 14, 15 und 16, die zur Befestigung auf dem Kopf des Benutzers geeignet sind, um eine elektrische Signalaufnahme von Gehirnwellen vorzusehen; eine elektronische Schaltungsanordnung (siehe Fig. 5 und 6) zum Umwandeln der Gehirnwellensignale in ein Tonausgangssignal, wobei die Anordnung in dem Gehäuse 12 befestigt ist; flexible Leitungen 17, 18 und 19, die von dem Kopfhörer aufgenommen werden und mit den Elektroden 14, 15 und 16 verbunden sind, um die Anbringung der letzteren auf dem Kopf des Benutzers zu erlauben, wenn der Kopfhörer in seiner Stellung angebracht ist, um die Elektroden mit dem Eingang der elektronischen Schaltungsanordnung zu verbinden; einen Wandler 21 in dem Gehäuse 12, der mit dem Ausgang der elektronischen Schaltungsanordnung verbunden ist; und eine Batterie 22, die in dem Gehäuse befestigt ist, um den elektronischen Schaltkreis zu speisen.One of the main features of the electroencephalophone present invention is the fact that it is completely completed, in collaboration with a headphone 11, which has at least one earpiece housing 12 and a headband 13 connected to it, to be attached to the user's head; a number of scalp electrodes 14, 15 and 16 which are used for attachment on the head of the user are adapted to provide electrical signal pickup of brain waves; an electronic circuit arrangement (see Figs. 5 and 6) for converting the brain wave signals into a sound output signal, the assembly being mounted in the housing 12; flexible leads 17, 18 and 19 leading from the headphones and connected to electrodes 14, 15 and 16 to allow attachment of the latter to allow the head of the user when the headphones are in position around the electrodes to connect to the input of the electronic circuit arrangement; a transducer 21 in the housing 12, which is with is connected to the output of the electronic circuit arrangement; and a battery 22 contained in the housing is attached to feed the electronic circuit.
Vorzugsweise wird ein zweiohriger Kopfhörer verwendet, der ein Paar von Hörkapselgehäusen 12 und 24 aufweist,Preferably, two-ear headphones are used which have a pair of earpiece housings 12 and 24,
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von denen jedes mit einem Wandler 21 und 26 (siehe Fig. 5) ausgerüstet ist; und der Vorteil des zweiten Hörkapselgehäuses 24 wird ausgenützt, um darin eine zweite Batterie 23 aufzunehmen, die in der Schaltungsanordnung angeschlossen ist, wie in Fig. 6 zu ersehen. Elektrische Kabel 27 und 28 erstrecken sich zwischen den Gehäusen 12 und 24 und zwar über eine Leitung, die in dem Kopfbügel 13 vorgesehen ist; Leitungen 17, 18 und 19 werden zweckmässigerweise durch eine öffnung 29 in der Kopfbügelleitureach of which is equipped with a transducer 21 and 26 (see Fig. 5); and the advantage of the second earpiece housing 24 is used to accommodate a second battery 23 therein, which is in the circuit arrangement is connected, as can be seen in FIG. Electrical cables 27 and 28 extend between the housings 12 and 24 via a line which is provided in the headband 13; Lines 17, 18 and 19 become expediently through an opening 29 in the headband set
befestigt. Die Gehäuse 12 und 24 werden hin- und herbewegbar auf Kopfbügeistangen 31 befestigt, um die Kopfhörer auf dem Kopf des Benutzers einzustellen und die Gehäuse 12 und 24 sind vorzugsweise mit den üblichen Ohrkissen 32 und 33 versehen. Der elektronische Schaltkreis, wie in Fig. 5 und 6 zu ersehen, ist miniaturisiert, und auf einer Schaltungsplatte 34 in dem Gehäuse 12 aufgebaut.attached. The housings 12 and 24 are reciprocably mounted on headband bars 31 to place the headphones on adjust the head of the user and the housings 12 and 24 are preferably with the usual ear cushions 32 and 33 provided. The electronic circuit as seen in Figs. 5 and 6 is miniaturized, and constructed on a circuit board 34 in the housing 12.
Wie aus Fig. 5 und 6 hervorgeht, enthält das Elektroencephalograph-Rückkopplungssystem der vorliegenden Erfindung kurz gesagt einen abgeglichenen Differentialeingang an einen Verstärker hohen Scheinwiderstandes, welcher die Aufgabe vollbringt, die schwachen Gehirnwellensignale an den Elektroden 14, 15 und 16 anfänglich aufzunehmen und diese Signale auf eine verhältnismässig hohe Spannung zu verstärken, welche dazu verwendet werden kann,Briefly, as shown in Figures 5 and 6, the electroencephalograph feedback system of the present invention includes a balanced differential input to a high impedance amplifier which does the job of initially picking up and recording the weak brain wave signals at electrodes 14, 15 and 16 to amplify a relatively high voltage , which can be used to
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die Amplituden- und Frequenzmodulationsteile des Schaltkreises zu betreiben. Der Verstärker ist aus einem Paar von Quellenverstärker-Feldeffekttransistoren Ql und Q2 zusammengesetzt, die an ein Paar von Funktionsverstärkern Q3£ und Q3B angeschlossen sind. Ql und Q2 enthalten einen Vorverstärker, dessen Zweck darin besteht, den hohen Eingangs-Scheinwiderstand vorzusehen. Feldeffekttransistoren bieten den Vorteil niedrigeren äquivalenten Eingangsgeräusches und niedrigerer Kosten. Die Kopfhautelektrode 14 ist über einen Kondensator Cl an das Tor des Transistors Ql angeschlossen; die Kopfhautelektrode 15 ist an Erde angeschlossen und über einen Kondensator C5 an den Mittelpunkt des Spannungsteilers, zusammengesetzt aus R5, R7, R8 und R6,in Reihe angeschlossen zwischen dem Abfluss und der Quelle von Ql und Q2. Die Elektrode 16 ist über den Kondensator C2 an das Tor von Q2 angeschlossen. Ähnliche Eingangs-RC-Impedanznetzwerke Rl, C3 und R2, C 4 sind in den Eingangsschaltkreisen zu Ql und Q2 angeschlossen,operate the amplitude and frequency modulation parts of the circuit. The amplifier is off composed of a pair of source amplifier field effect transistors Ql and Q2 which are connected to a pair of functional amplifiers Q3 £ and Q3B. Ql and Q2 contain a preamplifier, the purpose of which is to provide the high input impedance. Field effect transistors offer the advantage of lower equivalent input noise and lower cost. The scalp electrode 14 is connected to the gate via a capacitor C1 of the transistor Ql connected; the scalp electrode 15 is connected to earth and through a capacitor C5 to the midpoint of the voltage divider, composed of R5, R7, R8 and R6 connected in series between the Outflow and the source of Ql and Q2. Electrode 16 is connected to the port of Q2 through capacitor C2. Similar input RC impedance networks R1, C3 and R2, C 4 are connected in the input circuits to Ql and Q2,
Die Funktion des Eingangsverstärkers Ql und Q2 besteht darin, einen hohen Eingangsscheinwiderstand für die Elektroden 14 bis 16 vorzusehen, um die Qualität des Kontaktes der Elektroden mit der Kopfhaut weniger kritisch zu machen. Vorzugsweise R6 ist einstellbar gemacht und wird in der Fabrik auf einen abgeglichenen ZustandThe function of the input amplifier Ql and Q2 is to provide a high input impedance for the Electrodes 14 to 16 should be provided to reduce the quality of the contact between the electrodes and the scalp to make critical. Preferably R6 is made adjustable and is factory set to a balanced state
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eingestellt. Mit einem solchen Eingangsverstärker weisen die Elektroden 14 bis 16 einen sehr hohen Scheinwiderstand auf, verglichen mit dem Eingang des Punktionsverstärkers Q3A. Der Eingangskondensator Clist an die Basis von Ql angeschlossen. Der Zusatz von Q3 in den Eingangsscheinwiderstand sieht einen Schutz gegen Hochfrequenzstörung vor. Ql und Q2 sind entweder N- oder P-leitend. Die Bauteile R3 und R4, C5 und C6 bilden ein Entkopplungsnetzwerk für den Transistor Ql und Q2. Die Ausgangsleitungen 36 und 37 des Eingangsverstärkers Ql und Q2 sind über C7 und C8 an dem Ausgangsscheinwiderstand angeschlossen, zusammengesetzt aus R9 und Rio, und an Eingangsstifte 8 und 9 des Funktionsverstärkers Q3A. Der Eingangsscheinwiderstand des vorliegenden Schaltkreises beträgt etwa 1 Mill. Ohm, welches um ein Vielfaches grosser ist als der Kopfhautkontaktwiderstand der Elektroden und welcher folglich die ERzeugung von künstlichen Signalen auf ein Minimum beschränkt.set. With such an input amplifier, the electrodes 14 to 16 have a very high impedance compared to the input of the puncture amplifier Q3A. The input capacitor Clist to the Base connected by Ql. The addition of Q3 to the input impedance provides protection against high frequency interference before. Ql and Q2 are either N or P conducting. The components R3 and R4, C5 and C6 form a Decoupling network for the transistor Ql and Q2. The output lines 36 and 37 of the input amplifier Ql and Q2 are connected to the output impedance via C7 and C8, composed of R9 and Rio, and on input pins 8 and 9 of operational amplifier Q3A. The input impedance of the The present circuit is about 1 million ohms, which is many times greater than the scalp contact resistance of the electrodes and which consequently reduces the generation of artificial signals to a minimum.
Q3A und Q3B enthält hier einen Doppel-Fremdfrequenz-Kompensationsfunktionsverstärker, wie beispielsweise Fairchild, Halbleiter, Modell /U. A739C, integrierter Doppelfunktionsverstärker. Die Steckstiftmarkierung auf der Zeichnung entspricht der Stiftkennzeichnung auf dem Fairchild-Verstärker. Q3A ist ein Funktionsverstärker, der so gebaut ist, um Gleichtaktstörspannungen auszuschalten,Q3A and Q3B here contain a double extraneous frequency compensation function amplifier, such as, for example, Fairchild, Semiconductor, Model / U. A739C, integrated dual function amplifier. The pin mark on the drawing matches the pin mark on the Fairchild amplifier. Q3A is a function amplifier that is built to eliminate common-mode interference voltages,
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wie beispielsweise Netzleitungsstörung, Hochfrequenzauf nähme etc., um somit an seinem Ausgang nur deutliche Gehirnwelleneignale zu bieten. such as power line failure, high frequency consumption, etc. , in order to only offer clear brainwave signals at its output.
Die Bandbreite, als auch die Verstärkung des Verstärkers Q3A ist genau gesteuert durch die Bauteile C9, CIo, R9, Rio, RIl, R12 als auch C7, C8, Cl, C2, C3 und C4. The bandwidth as well as the gain of the amplifier Q3A is precisely controlled by the components C9, CIo, R9, Rio, RIl, R12 as well as C7, C8, Cl, C2, C3 and C4.
C 1 und C 2 trennen Gleichstrompotentiale, die durch die Berührung zwischen den Elektroden und der Haut entwickelt werden, während sie niederfrequenten Gehirnwellensignalen erlauben, den Transistoren Ql und Q2 zugeführt zu werden. C 1 and C 2 separate DC potentials developed by the contact between the electrodes and the skin while allowing low frequency brain wave signals to be applied to transistors Q1 and Q2.
C3 und C4 sehen einen Pfad niedrigen Scheinwiderstandes vor zum Erden aller Hochfrequenzsignale, um dadurch Störungen benachbarter Sender auszuschalten. C3 and C4 provide a low impedance path for grounding all radio frequency signals, thereby eliminating interference from neighboring transmitters.
C7 und C8 sehen auch zunehmend bessere Leitung für Hoch frequenzen zwischen Ql und Q2 und Q3A vor. Dieser Effekt wird kompensiert durch C9 und CIo, von welchen beide dazu neigen, die Verstärkung für hohe Frequenzen des Verstärkers 3 A zu reduzieren. C7 and C8 also provide increasingly better line for high frequencies between Q1 and Q2 and Q3A. This effect is compensated for by C9 and CIo, both of which tend to reduce the gain of amplifier 3A for high frequencies .
R9 und Rio dienen der Funktion des Steuerns der Verstärkung und der Gleichstromstabilität der Funktionsverstärker .R9 and Rio serve the function of controlling the gain and DC stability of the functional amplifiers.
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R13, R14 und CIl bilden ein Hochfrequenzfilter und C12 bildet ein zusätzliches Niederfrequenzfilter, um den Funktionsverstärker Q3B zu betreiben. Die Empfindlichkeit des letzteren ist durch C15, C16, C14 und C18 weiter modifiziert. C14, C15 und C16 neigen alle dazu, die Hochfrequenzempfindlichkeit des Verstärkers zu reduzieren, während C13 dazu neigt, den Dämpfungspunkt der Niederfrequenzempfindlichkeit einzustellen. Das Ergebnis der Kombination aller dieser die Frequenzempfindlichkeit bestimmenden Elemente ist ein verhältnismässig schmaler Bandpaßverstärker, dessen Ausgang über Rl7 an einen Punkt 38 eines Ausgangsschaltkreises geliefert wird.R13, R14 and CIl form a high frequency filter and C12 forms an additional low frequency filter to operate the functional amplifier Q3B. The sensitivity the latter is further modified by C15, C16, C14 and C18. C14, C15, and C16 all tend to be that To reduce the high frequency sensitivity of the amplifier, while C13 tends to reduce the attenuation point of the low frequency sensitivity to adjust. The result of combining all of these that determine frequency sensitivity Elements is a relatively narrow band-pass amplifier, the output of which is via R17 to a point 38 an output circuit is supplied.
Die Gleichstromstabilität des Funktionsverstärkers Q3B wird durch die Bauteile R15, R16, R28, R17 und R18 aufrechterhalten. Das verstärkte EEG-Signal an dem Punkt 38 wird der Basis des Bipolartransistors Q4 zugeführt, welcher als ein Emitterfolger angeschlossen ist, so daß er nur eine Spannungsverstärkung von 1 : 1 und viel niedrigeren Ausgangsscheinwiderstand als Eingangsscheinwiderstand aufweist. Der Ausgang des Verstärkers Q4 ist an eine Seite des Potentiometers R19 angeschlossen, dessen sich bewegender Kontakt 39 als eine Empfindlichkeitssteuerung fungiert. Ein durch dasselbe Bezugszeichen 39 bezeichneter manuell betätigbarer Knopf ist auf demThe DC stability of the functional amplifier Q3B is ensured by the components R15, R16, R28, R17 and Maintain R18. The amplified EEG signal at point 38 becomes the base of bipolar transistor Q4 which is connected as an emitter follower so that it only has a voltage gain of 1: 1 and has much lower output impedance than input impedance. The output of the amplifier Q4 is connected to one side of potentiometer R19, the moving contact 39 of which acts as a sensitivity control. One by the same reference number 39 designated manually operable button is on the
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Gehäuse 12 zu sehen, zur Verwendung durch die Bedienungsperson beim Einstellen der Empfindlichkeit des GErätes.Housing 12 can be seen for use by the operator in adjusting the sensitivity of the device.
Der Effekt der oben beschriebenen die Frequenzempfindlichkeit bestimmenden Elemente besteht darin, einen Schmalbandverstärker herzustellen, der einen Ausgang aufweist, im wesentlichen wie in Fig. 4 dargestellt, wo die Spannungsamplitude als Ordinate gegen die Frequenz in Hz als Abszisse aufgetragen ist. Es ist zu ersehen, daß der Verstärker in dem Bereich von etwa 4 bis 13 Hz eine Spitzenempfindlichkeit aufweist und eine scharfe Dämpfung ausserhalb dieses Bereiches. Wie oben angegeben, ist das Gerät insbesondere dazu ausgebildet, dem Benutzer zu ermöglichen, die Erzeugung von Alpha-Wellen wahrzunehmen und es ist zu erwähnen, daß der VErstärker in dem Alpha-Bereich von 8 bis 12 Hz einen Gipfelwert erreicht. Wenn die übung fortschreitet und die Erzeugung im Alpha-Bereich leichter wird, kann der Benutzer beginnen, auf den tieferen rhytmischen Theta-Zug zu hören, der zu einem tieferen meditativen Zustand führt. Es ist zu erwähnen, daß der Verstärkerausgang in dem Theta-Bereich von etwa 4 bis 8 Hz noch hoch ist. Andererseits fällt der VErstärkerausgang in dem Beta-Bereich von Frequenzen über 13 Hz deutlich ab.The effect of the frequency sensitivity determining elements described above is to create a narrow band amplifier which has an output, essentially as shown in Fig. 4, where the voltage amplitude as the ordinate versus the frequency in Hz as Abscissa is plotted. It can be seen that in the range of about 4 to 13 Hz the amplifier has a Has peak sensitivity and sharp attenuation outside of this range. As stated above, that is Device especially designed to enable the user to perceive the generation of alpha waves and note that the amplifier peaks in the alpha range from 8 to 12 Hz. As the exercise progresses and the generation is in the alpha range becomes easier, the user can begin to listen to the deeper rhythmic theta train that leads to one deeper meditative state. It should be noted that the amplifier output is in the theta range of about 4 to 8 Hz is still high. On the other hand, the amplifier output falls in the beta range of frequencies above 13 Hz clearly.
Wie oben angegeben, besteht die praktische SchwierigkeitAs stated above, there is the practical difficulty
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beim direkten Hören auf Gehirnzellenmuster darin, daß die klinisch interessierenden Frequenzen, wie oben angegeben, im ünterhörfrequenten Bereich liegen. Demgemäss wandelt die Ausgeglichenheit des elektronischen Schaltkreises das niederfrequente Gehirnwellensignal in ein deutlicher erkennbares Tonsignal um und zwar durch Verwenden des Niederfrequenzsignals, um einen Oszillator zu modulieren, der in dem Tonbereich arbeitet, wodurch eine kombinierte Amplituden- und Frequenzmodulation erreicht wird. Der Abgleich des elektronischen Schaltkreises zum Erreichen dieses Ergebnisses enthält kurz gesagt einen Kippgenerator Q6 mit einem zeitbestimmenden Kondensator C2o und C19; eine Anordnung Q5, die mit dem Ausgang 39 und dem zeitbestimmenden Kondensator C2o, C19 verbunden ist, um den Kondensator mit einer Geschwindigkeit zu laden, die von dem Potential bei 39 abhängig ist; einen Ausgangsschaltkreis einschliesslich einer spannungsbetätigten Zerhackervorrichtung Q7 und eine Reihe Belastungswiderstände R25, die mit dem Ausgang 39 verbunden sind und mit dem Oszillator Q6 zum STeuern des Betriebes der Zerhackervorrichtung und des STromflusses in dem Belastungswiderstand 25 synchron mit dem Betrieb des Oszillators; und eine elektronische Tonanzeigevorrichtung, Wandler 21 und 26, die mit einem BElastungswiderstand verbunden sind.when listening directly to brain cell patterns in that the clinically interesting frequencies, as above specified, lie in the range with low hearing frequencies. The equilibrium of the electronic changes accordingly Circuit converts the low-frequency brain wave signal into a more clearly recognizable sound signal by using the low frequency signal to modulate an oscillator operating in the tone domain, whereby a combined amplitude and frequency modulation is achieved. The adjustment of the electronic circuit To achieve this result, in brief, contains a ripple generator Q6 with a time-determining Capacitors C2o and C19; an arrangement Q5, which with the Output 39 and the timing capacitor C2o, C19 connected to the capacitor at a rate to charge, which is dependent on the potential at 39; an output circuit including a voltage operated one Chopper device Q7 and a series of load resistors R25 connected to output 39 and with the oscillator Q6 for controlling the operation of the chopper and the flow of current in the load resistor 25 in synchronism with the operation of the oscillator; and an electronic sound indicator, Transducers 21 and 26 connected to a load resistor.
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Als ein Merkmal der vorliegenden Konstruktion enthält der Oszillator Q6 eine Doppelbasisdiode, deren Basen Bl und B2 an die Speisespannung, die Batterie 23 und die Erde 41 über Batterie 22, R23 und R24 angeschlossen sind, um zu zünden, wenn ihr Emitter e auf eine vorbestimmte Spannung gehoben ist, hier etwa 4 bis 8 Volt. Der Emitter e ist über einen Leiter 42 an Kondensatoren C19 und C2o angeschlossen. C2o ist über die Batterie 22 an Erde angeschlossen und C19 ist über Batterie 22 über die Basis und den Emitter des Transistors Q7 und den Widerstand an Erde angeschlossen.As a feature of the present construction, the oscillator Q6 includes a double base diode whose bases B1 and B2 are connected to the supply voltage, the battery 23 and the earth 41 via battery 22, R23 and R24 are to ignite when their emitter e on a predetermined Voltage is increased, here about 4 to 8 volts. The emitter e is connected to capacitors C19 and C2o via a conductor 42 connected. C2o is connected to ground via battery 22 and C19 is via battery 22 across the base and the emitter of transistor Q7 and the resistor connected to ground.
Als ein weiteres Merkmal der vorliegenden Konstruktion enthält die Anordnung zum Steuern des Ladestromes der Kondensatoren C19 und C2o als eine Funktion des EEG-Potentials am Ausgang 39 einen Feldeffekttransistor Q5, dessen Abflussanschluss an den Ausgang 39 über Kondensatoren C17 und Widerstand R21 angeschlossen ist, dessen Toranschluss an die Speisespannung 22 angeschlossen ist, und dessen Quellenanschluss über einen Leiter 42 an den Emitter von Q6 und die Kondensatoren C19 und C2o angeschlossen ist. Der somit vorgesehene Kippgenerator liefert einen ansprechenden dreieckförmigen Ausgangston, der eine Frequenz von etwa looo Hz aufweist. Der KondensatorAs a further feature of the present construction, the arrangement for controlling the charging current includes the Capacitors C19 and C2o as a function of the EEG potential at the output 39 a field effect transistor Q5, whose drain connection is connected to output 39 via capacitors C17 and resistor R21, whose gate connection is connected to the supply voltage 22, and whose source connection is via a conductor 42 connected to the emitter of Q6 and capacitors C19 and C2o. The thus provided tilt generator provides an appealing triangular output tone that has a frequency of around 10000 Hz. The condenser
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C 19 koppelt das Oszillatorsignal an Q7 und schaltet somit den Zerhacker mit den Schwingungen von Q6 ein und aus. Ausserdem arbeitet der Widerstand R26, um eine Gleichstromvorspannung für den Transistor Q7 vorzusehen.C 19 couples the oscillator signal to Q7 and thus switches on the chopper with the oscillations of Q6 and from. Resistor R26 also operates to provide a DC bias for transistor Q7 to be provided.
Als ein anderes Merkmal des vorliegenden Schaltkreises enthält die Zerhackervorrichtung einen Bipolar-Transistor Q7, dessen Emitter über R27 an Erde angeschlossen ist, dessen Basis über Kondensator C19 an den Emitter von Oszillator Q6 angeschlossen ist, und dessen Kollektor über den Belastungswiderstand R25 den Kondensator C18 und den Widerstand R29 an den Ausgang 39 angeschlossen ist. Die Primärwicklung 43 des Ausgangstransformators Tl ist durch Leiter 44 und 45 an dem Belastungswiderstand R25 angeschlossen; und die Sekundärwicklung 46 des Transformators Tl ist durch Leiter 47 und 48 an die Wandler 21 und 26 angeschlossen..Das Ergebnis des Obigen besteht darin, daß der durch die Kopfhörer fliessende Strom ein Ebenbild des Gehirnwellensignals wird, zerhackt durch das durch den Oszillator Q6 erzeugte Oszillatorsignal, und somit eine amplituden-und frequenzmodulierte Darstellung der Gehirnwellen enthält.As another feature of the present circuit, the chopper includes a bipolar transistor Q7, whose emitter is connected to earth via R27, its base to the emitter via capacitor C19 from oscillator Q6 is connected, and its collector via the load resistor R25 to the capacitor C18 and the resistor R29 is connected to the output 39. The primary winding 43 of the output transformer Tl is connected to load resistor R25 by conductors 44 and 45; and the secondary winding 46 of the Transformer T1 is connected to converters 21 and 26 by conductors 47 and 48. The result of the above is there in that the current flowing through the headphones becomes an image of the brain wave signal, hacked through the oscillator signal generated by the oscillator Q6, and thus an amplitude- and frequency-modulated representation which contains brain waves.
Die VErwendung des Feldeffekt-Transistors Q5 und insbesondereThe use of the field effect transistor Q5 and in particular
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seine Anschlüsse in dem vorliegenden Schaltkreis sind unkonventionell,indem die normalen Anschlüsse für den FET in einer Betriebsart des spannungsabhängigen Widerstandes einen ABfluss an die Speisespannung und sein Tor an die Steuerspannung anschliessen sollen. Die Umkehr dieser zwei Anschlüsse in dem vorliegenden Fall ermöglicht eine beträchtliche Vereinfachung in dem Schaltungsaufbau. Der Kippgeneratorschaltkreis Q6 unterscheidet sich von anderen Kippgeneratoren,indem seine Frequenz durch Verändern der Ladegeschwindigkeit seiner zeitbestimmenden Kapazität eingestellt wird, statt durch Verstellen der Zündspannung der auslösenden Vorrichtung.its connections in the present circuit are unconventional in that the normal connections for the FET in an operating mode of the voltage-dependent resistor a drain to the supply voltage and connect its gate to the control voltage. The reversal of these two connections in the present case enables a considerable simplification in the circuit construction. The ripple generator circuit Q6 distinguishes differentiate itself from other relaxation generators by adding its Frequency is set by changing the charging speed of its time-determining capacity, instead of by Adjustment of the ignition voltage of the triggering device.
Um die Spannungsänderung an C19 infolge des Zündens von Q6 zusammenzufassen, schaltet der Zerhacker Q7 ein und aus. Folglich werden die Hirnwellensignale bei R25 durch Q7 bei der laufenden Frequenz von Oszillator Q6 an Erde zerhackt. Wenn die EEG-Spannung am Punkt 39 positiv wird, nimmt die laufende Frequenz des Oszillators Q6 infolge des abnehmenden Widerstandes von FET Q5 zu, um ein schnelleres Laden von C19 und C2o zu verursachen. Zum selben Zeitpunkt,da die Frequenz zunimmt, steigt die Spannung an R19 (Punkt 39) und erhöht den Stromfluss über R29, C18, R25, Q7 und R27 zur Erde. Als Ergebnis nimmt der Spannungsabfall an R25 zu, um dadurch eine Amplitudenmodulation der SignaleTo summarize the change in voltage at C19 as a result of the ignition of Q6, turns the Q7 chopper on and off. Thus, the brain wave signals at R25 are passed through Q7 at the chopped running frequency from oscillator Q6 to ground. When the EEG voltage at point 39 becomes positive, the running frequency of oscillator Q6 increases due to the decreasing resistance of FET Q5 to allow faster charging of C19 and C2o to cause. At the same time as the frequency increases, the voltage on R19 (point 39) and increases the current flow to earth via R29, C18, R25, Q7 and R27. As a result, the voltage drop increases at R25 to thereby amplitude modulate the signals
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vorzusehen. Bei abnehmender Spannung am Punkt 39 tritt der umgekehrte Effekt ein, z. B. Verminderung der Frequenz des Oszillators, die Zerhackerwirkung von Q7 und der Amplitudenabfall an R25. Die Gesamtschwankung der Frequenz liegt in der Grössenordnung von etwa loo Hz bis etwa 2ooo Hz. Die Kombination dieser zwei Tätigkeiten, nämlich Frequenz- und Amplitudenmodulation, sehen einen auffälligsten Klang für die Gehirnwellenerkennung vor, welcher zur gleichen Zeit für lange Zeiträume am angenehmsten zu hören ist. Wenn der Benutzer nicht ein gewünschteyfs Gehirnwellenmuster herstellt, ist der Ausgang an dem Wandler der Stille so nahe wie möglich. Der durch Alpha-Wellenerzeugung hergestellte Klang ist ähnlich dem Vibrato^ eines Organs bei etwa dem mittleren C, wobei die Frequenz des Vibratos in dem Bereich von etwa 8 bis Io Hz liegt.to be provided. When the voltage at point 39 decreases, the opposite effect occurs, e.g. B. Decrease in frequency of the oscillator, the chopping effect of Q7 and the amplitude drop at R25. The total fluctuation in frequency is in the order of magnitude of about 100 Hz to about 2,000 Hz. The combination of these two activities, namely Frequency and amplitude modulation, provide a most noticeable sound for brainwave detection, which for at the same time is most pleasant to hear for long periods of time. If the user does not have a desired yfs When creating brainwave patterns, the output at the transducer of silence is as close as possible. The one through alpha wave generation The sound produced is similar to the vibrato ^ of an organ at about middle C, with the frequency of the Vibratos is in the range of about 8 to Io Hz.
Drei Elektroden werden vorzugsweise verwendet, obwohl es möglich ist, einen abgeglichenen Eingang mit nur zwei Elektroden vorzusehen. Die dritte Elektrode, gewöhnlich schwarz, dargestellt als Elektrode 15, ist erwünscht, um eine tatsächliche Erde oder einen elektrischen Mittelpunktanschluss zwischen den anderen zwei Elektroden 14 und 16,gewöhnlich rote Elektroden, vorzusehen. Eine breite Vielzahl von Elektrodenanbringungen können auf dem Kopf verwendet werden, abhängig von dem zu überwachendenThree electrodes are preferably used, although it is possible to have a balanced input with only two Provide electrodes. The third electrode, usually black, shown as electrode 15, is desirable, an actual earth or electrical center connection between the other two electrodes 14 and 16, usually red electrodes, should be provided. A wide variety of electrode mounts can be used on the Head can be used, depending on the one to be monitored
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Teil des Gehirns. Es ist gewöhnlich erwünscht, eine Mindestmenge von Elektrodenpaste auf den Elektroden und insbesondere in dem Haar zu verwenden, und demzufolge ist es eine übliche Anbringung der Elektroden, die schwarze Elektrode auf der Haut der Stirn über einem Auge, eine rote Elektrode auf der Haut der Stirn über dem anderen Auge und die andere rote Elektrode auf dem Hinterkopf, im allgemeinen hinter der ersten Elektrode, anzubringen. Diese werden zweckmässigerweise durch ein elastisches Kopfband 2o in Stellung gehalten. Part of the brain. It is usually desirable to use a minimum amount of electrode paste on the electrodes and in particular in the hair, and therefore it is a common application of the electrodes, the black electrode on the skin of the forehead over one eye, a red electrode on the skin of the forehead to be placed above the other eye and the other red electrode on the back of the head, generally behind the first electrode . These are expediently held in position by an elastic headband 2o.
Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Einbau eines Geräuschsperreschaltkreises, welcher Ausgangssignale unterhalb eines vorbestimmten Pegels ausschaltet. Dieser Schaltkreis enthält ein Paar von umgekehrt angeschlossenen Germaniumdioden Dl und D2, welche in Reihe mit dem Belastungswiderstand R25 und der Primärwicklung 43 des Transformators Tl angeschlossen sind. Die auf diese Weise umgekehrt angeschlossenen Dioden Dl und D2 schalten das störende Hintergrundgeräusch aus, und arbeiten mit dem variablen Widerstand R19 zusammen, zum Einstellen nicht nur der Grosse und Frequenz des Ausgangssignals, sondern auch der Schwelle der Geräuschsperrwlrkung. Signale, die nicht von Interesse sind, werden durch die Dioden aufgrund der Tatsache unterdrückt Another important feature of the present invention is the incorporation of a noise cutoff circuit which cuts off output signals below a predetermined level. This circuit contains a pair of reverse connected germanium diodes Dl and D2, which are connected in series with the load resistor R25 and the primary winding 43 of the transformer Tl. The diodes D1 and D2 connected in reverse in this way switch off the disturbing background noise and work together with the variable resistor R19 to set not only the size and frequency of the output signal, but also the threshold of the noise blocking effect . Signals that are of no interest are suppressed by the diodes due to the fact
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daß, wenn der Punkt 39 eine verhältnismässig konstante Spannung aufweist, annähernd kein Ausgang an dem Transformator Tl erscheinen wird, aufgrund der Tatsache, daß der Kondensator C18 über R25 annähernd keinen Strom leitet und dieser geringe Strom eine Spannung an R25 erzeugt, die nicht ausreicht, die Dioden zum Leiten zu veranlassen. Andererseits wird ein kennzeichnendes Signal an 39 nicht nur in der Amplitude des Ausganges an Dl hervorgehoben, sondern auch durch Verschieben der Frequenz des Oszillators. Somit arbeitet die Kombination der Empfindlichkeitssteuerung R19 des Geräuschsperreschaltkreises der Frequenz- und Amplitudenmodulation zusammen, um die Signale, welche von Interesse sind, so viel wie möglich hervorzuheben und das Hintergrundgeräusch, welches nicht von Interesse ist, so viel wie möglich abzuschwächen. Auch das Anbringen des Geräuschsperreschaltkreises an der "Rückseite" des Schaltkreises hat den sehr wichtigen Vorteil, die Geräuschsperre nur dort anzuwenden, wo sie notwendig ist, um somit die FM- oder EEG-Ausgangssignale nicht zu beeinträchtigen, welche vor dem Geräuschsperreschaltkreis von demSchaltkreis genommen werden. Auch infolge der Anbringung des Geräuschsperreschaltkreises ist der Signalpegel so beschaffen, daß keine Vorspannung benötigt wird, um den angemessenen Geräuschsperrepegel einzustellen.that when point 39 has a relatively constant voltage, there is almost no output at that Transformer Tl will appear due to the fact that the capacitor C18 via R25 has almost no Current conducts and this small current creates a voltage at R25 that is insufficient for the diodes to To initiate directing. On the other hand, a characteristic signal at 39 is not only in the amplitude of the output Dl highlighted, but also by shifting the frequency of the oscillator. So the combination works the sensitivity control R19 of the noise blocking circuit of the frequency and amplitude modulation together, to highlight as much as possible the signals which are of interest and the background noise which it is of no interest to tone down as much as possible. Also attaching the noise cut-off circuit to the The "back" of the circuit has the very important advantage of only using the noise blocker where it is is necessary so as not to affect the FM or EEG output signals, which are in front of the noise cutoff circuit removed from the circuit. Also, due to the installation of the noise cutoff circuit, the Design the signal level so that no bias is required to set the appropriate noise suppression level.
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Der SchwJ-lenpegel hängt von den Werten der Bauteile in demAusgangsschaltkreis ab. Diese werden so gewählt, um Signale unterhalb eines Mindestwertes auszuschalten. Der Geräuschsperrenschaltkreis wird somit automatisch eingestellt, um alle Tonsignale unterhalb des vorher eingestellten Pegels auszuschalten, welcher die Schwelle des angenehmen Hörens ist. Die Empfindlichkeitssteuerung R19 stellt auch den Geräuschsperrepegel ein, weil sie die Signalspannung von Spitze zu Spitze an R25 ändert, als auch die FM-Abweichung durch Ändern des Betrages des EEG-Signals einstellt, das Q5 über R21 und C17 zugeführt wird.Es ist auch zu bemerken, daß der vorliegende Schaltkreis in der Niederfrequenzempfindlichkeit begrenzt ist, da er durch den Kondensator Cl8 wechselstromgekoppelt ist. Das Vorhandensein des Kondensators Cl8 stellt sicher, daß kein Träger hörbar wird, sofern nicht ein Gehirnwellensignal vorhanden ist, oberhalb einer Mindestfrequenz- und -Amplitude, wobei der Schaltkreis somit dazu dient, die Unterdrückung des Trägers zu erreichen.The threshold level depends on the values of the components in the output circuit. These are chosen to switch off signals below a minimum value. Of the Noise cut-off circuit is thus automatically set to accept all sound signals below the previous one switch off the set level, which is the threshold of pleasant hearing. The sensitivity control R19 also sets the squelch level because it changes the signal voltage from peak to peak at R25 when also adjusts the FM offset by changing the amount of the EEG signal fed to Q5 via R21 and C17 It should also be noted that the present circuit is limited in low frequency sensitivity since it is AC coupled through capacitor Cl8. The presence of the capacitor Cl8 ensures that no carrier is audible, unless a brain wave signal is present, above a minimum frequency and amplitude, the circuit thus serving to achieve the suppression of the carrier.
Andere Merkmale von Vorteil des vorliegenden Schaltkreises ist die Vorkehrung zur Verwendung von Hilfsausrüstung. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind vier Ausgangsbuchsen 51, 52, 53 uni 54 auf den Hörkapselgehäusen 12 und 24 vorgesehen, zum überwachen des Betriebes des Bauteils durch einen BenutzerAnother advantageous feature of the present circuit is the provision for the use of auxiliary equipment. As from Fig. 3, four output sockets 51, 52, 53 are uni 54 provided on the earpiece housings 12 and 24 for monitoring the operation of the component by a user
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und zum Erreichen eines FM-Ausganges und eines EEG-Ausganges davon. Die Ausgangsbuchse 51 ist an den Wandlern 21 und 26 angeschlossen und ist an einen normalerweise geschlossenen Schalter 56 gekoppelt. Ein Beobachter kann einen Kopfhörer an die Buchse 51 anschliessen und dem Rückkopplungssignal zuhören, das durch den Patienten oder Benutzer erzeugt wird, während die Rückkopplung zu -em Patienten unterbrochen ist. Die Buchse 52 ist gleichermassen an Wandler 21 und 26, aber ohne einen eingebauten Schalter angeschlossen, so daß der Beobachter, der seinen Kopfhörer an die Buchse 52 anschliesst, zusammen mit dem Patienten der Rückkopplung zuhören wird.and to achieve an FM output and an EEG output of that. The output jack 51 is connected to the transducers 21 and 26 and is normally connected to one closed switch 56 coupled. An observer can connect headphones to the socket 51 and listening to the feedback signal generated by the patient or user while giving feedback -em patient is interrupted. The socket 52 is equally on transducers 21 and 26, but without a built-in one Switch connected so that the observer, who connects his headphones to the socket 52, together with the Patient will listen to the feedback.
Die Ausgangsbuchse 53 ist am Widerstand R24 in dem Oszillatorschaltkreis angeschlossen und wird folglich ein positives Impulssignal niedrigen Scheinwiderstandes von mehreren Volt Amplitude vorsehen, in der Frequenz entsprechend dem durch Q6, R25, R24 und C 2o gebildeten Oszillator. Da das erhaltene Signal rein frequenzmoduliert ist, ist es möglich, eine sehr zufriedenstellende Aufzeichnung zu erhalten, wobei gütemässig selbst ein billiges handelsübliches Tonbandgerät verwendet werden kann. Die Signale können später durch einen einfachen Diodenpumpenschaltkreis demoduliert werden, um das ursprüngliche Gehirnwellensignal wiederzugewinnen. Ein interessanter und wichtiger Vorteil wirdThe output jack 53 is across resistor R24 in the oscillator circuit connected and thus becomes a positive pulse signal of low impedance of several Provide volts amplitude, in frequency corresponding to the oscillator formed by Q6, R25, R24 and C 2o. Since that received signal is purely frequency modulated, it is possible to obtain a very satisfactory recording, in terms of quality, even a cheap, commercially available tape recorder can be used. The signals can later can be demodulated by a simple diode pump circuit to recover the original brain wave signal. An interesting and important benefit becomes
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erreicht, wenn ein Stereo-Kassetten-Tonbandgerät verwendet wird, bei dem ein Kanal an den Kopfhörer und der andere Kanal an ein Mikrofon angeschlossen ist, so daß, wenn wichtige Gehirnwellenmuster durch die Versuchsperson erfahren werden, sie eine angemessene Aufzeichnung derselben auf dem zweiten Kanal des Tonbandgerätes machen kann. Somit können nach einer verhältnismässig langen Sitzung die besonders wichtigen Teile der Aufzeichnung schnell von dem Abgleich des Bandes getrennt werden. Dieser Ausgang kann auch dazu verwendet werden, einen FM-Funksender zu betreiben, um somit FM-FM-Fernmessdaten vorzusehen. achieved when a stereo cassette tape recorder is used with one channel connected to the headphones and the other channel connected to a microphone so that when important brain wave patterns are experienced by the subject, they will adequately record them on the second channel of the tape recorder can do. Thus, after a relatively long session, the particularly important parts of the recording can quickly be separated from the alignment of the tape . This output can also be used to operate an FM radio transmitter in order to provide FM-FM remote measurement data.
Die Ausgangsbuchse 54 sieht einen EEG-Ausgang vor und ist an den Ausgang eines durch R3o, Transistor Q8 und Wider, stand R2o gebildeten Netzwerkes angeschlossen, wobei das letztere an dem Punkt 38 in dem Schaltkreis angeschlossen ist. Geneuer ist Q8 mit seiner Basis an R2o angeschlossen, sein Kollektor ist an die Batterie 2 3 angeschlossen, und sein Emitter über R3o an die Ausgangsbuchse 54. Dieses Netzwerk sieht ein Hochstromausgang-EEG-Signal in ver stärkter Form, aber ohne hörbaren Ton, vor. Diese Signal wird Blattschreibern, Oszilloskopen oder abgestimmten Rechnersystemen zugeführt, welche bestimmte Spektren oder Gruppen von Gehirnwellen aussortieren werden. In allen Fällen, wo eine Zusatzausrüstung netzbetrieben The output jack 54 provides an EEG output and is connected to the output of a network formed by R3o, transistor Q8 and resistor R2o , the latter being connected to point 38 in the circuit . More recently, Q8 has its base connected to R2o, its collector is connected to the battery 2 3, and its emitter via R3o to the output socket 54. This network provides a high-current output EEG signal in an amplified form, but without an audible sound . This signal is fed to chart recorders, oscilloscopes or coordinated computer systems , which will sort out certain spectra or groups of brain waves. In all cases where additional equipment is mains operated
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ist, ist es unerlässlich, daß die Zusatzausrüstung eine unbeabsichtigte Rückführung hoher Spannung an den Kopfhörer zwangsläufig verhindert. Ein Mittel zur Erreichung dieses Sicherheitsmerkmales ist die Verwendung des Signals zum Betreiben einer Galliu,-Arsenid-Fotodiode, um ein Lichtsignal vorzusehen, das ein Abbild des EEG-Signals ist. Dieses Lichtsignal wird durch einen Darlington-Fototransistor aufgenommen und demoduliett, um somit eine Vorrichtung zum Extrahieren des Gehirnwellensignals von dem vorliegenden batteriebetriebenen Elektroencephalophon vorzusehen, und es verfügbar zu machen, zur Verwendung mit einer netzbetriebenen Ausrüstung, ohne die Gefahr eines elektrischen Schlages auf den Benutzer, wobei die Verbindung zwischen der netzbetriebenenAusrüstung und dem vorliegenden Kopfhörer die Lichtübertragung ist. Der durch den Widerstand R2o, den Transistor Q8 und den Widerstand R3o gebildete Schaltkreis entnimmt der Batterie keinen STrom, sofern nicht und bis die Gallium-Arsenid-Fotodiode an die EEG-Ausgangsbuchse angeschlossen ist.it is imperative that the ancillary equipment prevent inadvertent return of high voltage to the Headphones inevitably prevented. One means of achieving this security feature is use of the signal to operate a gallium arsenide photodiode to provide a light signal that is an image of the EEG signal. This light signal is picked up by a Darlington phototransistor and demodulated, thus providing a device for extracting the brain wave signal from the present battery powered one To provide an electroencephalophone and make it available for use with a mains powered Equipment without the risk of electric shock to the user, whereby the connection between the Mains powered equipment and the present headphones light transmission is. The one through the resistance The circuit formed by R2o, transistor Q8 and resistor R3o does not draw any current from the battery, unless and until the gallium arsenide photodiode is connected to the EEG output socket.
Die Hörkapselgehäuse 12 und 24 sind mit abmontierbaren Seitendeckeln 57 und 58 versehen, welche entfernt werden, um die inneren Batteriefächer zum Einsetzen und Entfernen von Batterien 22 und 23 zu öffnen. Der vorliegende SchaltkreisThe earpiece housings 12 and 24 are provided with removable side covers 57 and 58, which are removed, to open the inner battery compartments for inserting and removing batteries 22 and 23. The present circuit
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ist zur Verwendung mit 9 Volt Transistorradiobatterien von Standardgrösse ausgebildet und die Fächer sind dementsprechend bemessen. Manuell betätigbare Schalter 61 und 62 sind durch die Hörkapselgehäuse aufgenommen und sind an die Batterien angeschlossen, wie in Fig. 6 dargestellt. Der Doppelbetriebsverstärker, der Kippgenerator und der Zerhackerschaltkreis sind vorzugsweise mikromineaturisiert mittels Hybridintegrationstechniken zum kompakten Befestigen auf der Schaltungsplatte 34 in dem Hörkapselgehäuse 12.is designed for use with standard size 9 volt transistor radio batteries and the compartments are sized accordingly. Manually operated switches 61 and 62 are received through the earpiece housing and are connected to the batteries as shown in FIG. The double operational amplifier, the relaxation generator and the chopper circuitry are preferably micromineaturized using hybrid integration techniques for compact mounting on the circuit board 34 in the earpiece housing 12.
Der Licht aussehdende Teil der Photonenkoppel ist eine lichtaussendende Gallium-Arsenid-Diode D3, deren Anode durch einen Leiter 66 an die gemeinsame Seite des Steckers 67 angeschlossen ist, der mit der Ausgangsbuchse 54 verbunden werden kann. Die Kathode der Diode ist durch einen Leiter 68 über einen Strom begrenzenden Widerstand R36 an den Mittelstift des Steckers 67 angeschlossen. Eine gewöhnliche Siliziumdiode D4 ist umgekehrt an der lichtaussendenden Diode D3 der Photonenkoppel angeschlossen, um sie vor übermässig hohen umgekehrten Einschaltstößen zu schützen.The light-looking part of the photon coupling is a light-emitting gallium arsenide diode D3, its anode is connected by a conductor 66 to the common side of the plug 67 which is connected to the output socket 54 can be connected. The cathode of the diode is through a conductor 68 through a current limiting resistor R36 connected to the center pin of connector 67. An ordinary silicon diode D4 is reversed on the light emitting one Diode D3 of the photon coupling connected to protect it from excessively high reverse switch-on surges protection.
Der Phototransistorteil ist hier als ein Darlington-Phototransistor dargestellt. Ein Rückkopplungswiderstand R31 istThe phototransistor part is here called a Darlington phototransistor shown. A feedback resistor R31 is
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zwischen seiner Basis und seinem Kollektor angeschlossen, um Gleichstromstabilität vorzusehen. Der Emitter ist "geerdet", d.h. er ist an die negative Speiseleitung 69 angeschlossen, welche auch die Abschirmungconnected between its base and its collector, to provide DC stability. The emitter is "grounded", i.e. it is connected to the negative feed line 69 connected, which is also the shield
71 des Kabelleiters 72 ist, der zu der Photonenkoppel führt. Die Licht aussendende Dioden-Phototransistor-Kombination sind zusammen mit D 4, R36 und R31 alle so dicht wie möglich an dem Stecker 62 befestigt, welcher verwendet wird, die Photonenkoppel mit der EEG-Ausgangsbuchse 54 zu verbinden. Der Ausgang von dieser Anordnung ist ein abgeschirmtes Kabel, dessen Abschirmung mit dem Emitter von Q9 verbunden ist, und dessen Mittelleiter71 of the cable conductor 72 leading to the photon coupler. The light-emitting diode-phototransistor combination are all attached as close as possible to the connector 62 together with D 4, R36 and R31, which is used to connect the photon coupler to the EEG output socket 54. The output of this arrangement is a shielded cable with the shield connected to the emitter of Q9 and its center conductor
72 an den Kollektor von Q9 angeschlossen ist. Der Rest des Schaltungsaufbaues ist ziemlich weit entfernt (mehrere Meter) von dieser Anordnung befestigt.72 is connected to the collector of Q9. The rest of the circuitry is quite a long way off attached (several meters) from this arrangement.
Der Kollektor von Q9 ist über das Kabel durch einen Lastwiderstand R33 an die Pluszuleitung der Batterie 73 angeschlossen. Das EEG-Signal erscheint an diesem Punkt. Von dem Kollektor wird das Signal mittels eines strombegrenzenden Widerstandes R32 an die Basis des Transistors QIo ,einem Emitter*folger, geleitet. Die Basis von QIo ist über einen Filterkondensator C21 ebenfalls an eine Seite eines Schalters 74 angeschlossen, dessen entgegengesetzte Seite an die Leitungsnull angeschlossen ist.The collector of Q9 is across the wire through a load resistor R33 connected to the positive lead of battery 73. The EEG signal appears at this point. The signal is sent from the collector to the base of the transistor by means of a current-limiting resistor R32 QIo, an emitter * follower. The basis of QIo is also connected via a filter capacitor C21 to one side of a switch 74, the opposite of which Side is connected to the line neutral.
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Dieser Schalter erlaubt einem Filterkondensator C21, von der Basis zur Erde eingesetzt oder entfernt zu werden. Dieser Filterkondensator wird eingesetzt, wenn die Photonenkoppel mit dem EEG-Ausgang verwendet wird, um Hochfrequenz-Oszillator-Geräusch auszufiltern, welches in dem Ausgang von dem Kopfhörer vorhanden sein kann. Wenn die Photonenkoppel mit dem FM-Ausgang verwendet wird, wird dieser Schalter geöffnet, um dem FM-Signal höhrer Frequenz zu erlauben, verstärkt zu werden.This switch allows a filter capacitor C21 to be inserted or removed from base to earth to become. This filter capacitor is used when the photon coupling is used with the EEG output is used to filter out high frequency oscillator noise present in the output from the headphones can be. If the photon coupling is used with the FM output, this switch is opened to enable the To allow higher frequency FM signal to be amplified.
Der Ausgang des Emitterfolgers QIo ist durch einen den Gleichstrom sperrenden Kondensator C22 an den Mittelstift 76 der Ausgangsbuchse 77 gekoppelt, deren Aussenkontakt an die Speiseleitung 69 angeschlossen ist. Der Emitterlastwiderstand R34 von QIo und der Ausgang des den Gleichstrom wiederherstellenden Widerstandes R35 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Kondensators C2 an die Leitungsnull angeschlossen; dieses, von der Ausgangsbuchse 77 entnommene, und an dem Widerstand R35 erscheinende Signal wird dazu verwendet, Blattschreiber, Oszilloskope und andere netzbetriebene Ausrüstung zu betreiben, ohne Gefahr des elektrischen Schlages für die den Kopfhörer tragende Versuchsperson.The output of the emitter follower QIo is through one of the DC blocking capacitor C22 coupled to the center pin 76 of the output socket 77, the external contact of which is connected to the feed line 69. The emitter load resistor R34 of QIo and the output of the direct current Restoring resistor R35 are on opposite sides of capacitor C2 to line zero connected; this signal taken from the output socket 77 and appearing at the resistor R35 becomes this used to operate chart recorders, oscilloscopes, and other mains-powered equipment without the risk of the electric shock to the subject wearing the headphones.
Das folgende ist eine Aufstellung der vorgeschlagenen Werte der Bauteile:The following is a list of suggested component values:
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87th
8th
1o/aF/35 V10 / UF / 35 V
1o / aF / 35 V
RR.
R.
1716
17th
4,7 K Ohm1 M ohm
4.7 K ohms
CC.
C.
- 29 -- 29 -
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R 6 2oo Ohm R 35 Io K OhmR 6 2oo ohms R 35 Io K ohms
R 7 22 K Ohm R 36 22o OhmR 7 22 K ohms R 36 22 o ohms
R 8 22 K Ohm C 21 o,o2/kFR 8 22 K Ohm C 21 o, o2 / kF
R 9 47o K Ohm C 22 25o /,F/lo VR 9 47o K Ohm C 22 25o /, F / lo V
3A' 3 A '
Dl, Dl Übergangs S3443G-GermaniumsignaldiodenDl, Dl transition S3443G germanium signal diodes
D 3, Q9 handelsüblich in einer kombinierten Verpackung als eine General-Electric-PC4-73-PhotonenkoppelD 3, Q9 commercially available in a combined packaging as a General Electric PC4-73 photon coupler
D 4 SiliziumsignaldiodeD 4 silicon signal diode
Ql, Q2 Fairchild-Halbleiter S34134, N-leitender Feldeffekt-Transistor Ql, Q2 Fairchild semiconductor S34134, N-type field effect transistor
Q3 e Fairchild-Halbleiter/XMA 739 C,doppelt integrierter FunktionsverstärkerQ3 e Fairchild semiconductor / XMA 739 C, double integrated function amplifier
Q4, Q7, Q8 General-Electric 2N5825-Transistor (NPN Silizium)Q4, Q7, Q8 General Electric 2N5825 transistor (NPN silicon)
Q5 Fairchild-Halbleiter 2N436o, P-leitenderQ5 Fairchild Semiconductor 2N436o, P-type
Feldeffekt-TransistorField effect transistor
Q 6 Motorola-Halbleiter 2N4871 Doppelbasis-Diode T 1 5oo Ohm zu 16 Ohm AusgangstransformatorQ 6 Motorola Semiconductor 2N4871 Double Base Diode T 1 5oo Ohm to 16 Ohm Output Transformer
Auf der Zeichnung sind alle Kondensatoren mikrofarad/ Gleichstrom-Arbeitsspannung.On the drawing, all capacitors are microfarad / DC working voltage.
Die Polarität aller Elektrolytkondensatoren ist angegeben.The polarity of all electrolytic capacitors is indicated.
- Patentansprüche -- patent claims -
- 3o -- 3o -
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Claims (1)
unterhalb eines vorbestimmten Signalpegels vorzusehen, wobei der Signalpegel durch die manuell gesteuerte
Vorrichtung gesteuert wird.and a pair of parallel reversely connected diodes are connected in series with the transducer and the impedance to provide a noise barrier effect
provide below a predetermined signal level, the signal level by the manually controlled
Device is controlled.
4 bis 13 Hz aufweist, und eine steile Dämpfung ausserhalb dieses Bereiches.9. Arrangement according to claim 1, characterized by an amplifier in combination, wherein the amplifier contains a narrow band pass amplifier which has a peak sensitivity in the range of about
4 to 13 Hz, and a steep attenuation outside this range.
Doppel-Fremdfrequenz-kompensierten Funktionsverstärker enthält.Io. Arrangement according to claim 9, characterized in that the amplifier is a
Contains double external frequency compensated function amplifier.
eine elektronische Schaltungsanordnung zum Umwandeln derflexible leads (17, 18, 19) picked up by the headphones (11) and connected to the electrodes (14, 15, 16) to allow the latter to be attached to the user's head when the headphones ( 11) is attached to it;
an electronic circuit arrangement for converting the
Schaltungsanordnung enthält:16. Electroencephalophone according to claim 15, characterized in that the electronic
Circuit arrangement includes:
Vorrichtung zum Laden des Kondensators in einer Geschwindigkeit, abhängig von dem Potential an dem Ausgang; und
einen Ausgangsschaltkreis, der eine Spannungsbetätigte
Zerhackervorrichtung enthält, und einen Reihenlastscheinwiderstand, der an den Ausgang und an den Oszillator
angeschlossen ist, um den Betrieb der Vorrichtung zu steuern und den STromfluss zu dem Lastscheinwiderstand synchron
mit dem Betrieb des Oszillators;
wobei der Wandler an den Lastscheinwiderstand angeschlossen ist.one connected to the output and the capacitor
Means for charging the capacitor at a rate dependent on the potential at the output; and
an output circuit that operated a voltage
Contains chopper, and a series load impedance connected to the output and to the oscillator
is connected to control the operation of the device and synchronize the flow of current to the load impedance
with the operation of the oscillator;
the converter being connected to the load impedance.
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|---|---|---|---|
| US10721571A | 1971-01-18 | 1971-01-18 |
Publications (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| US (1) | US3753433A (en) |
| DE (1) | DE2201951A1 (en) |
| GB (1) | GB1374658A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0013183A1 (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-09 | Erwin Roy John | Electroencephalographic system for the quantitative description of patient brain states |
| DE3102239A1 (en) * | 1981-01-21 | 1982-08-26 | Detlef Dipl.-Psych. 1000 Berlin Karras | Device for automatically waking a sleeping individual after a dream |
| DE4024117A1 (en) * | 1989-10-15 | 1991-04-25 | Heinz H Moelleken | General sedation appts. using sound media - generates ionised oxygen and measures stress before and after use |
| DE4009103A1 (en) * | 1990-03-21 | 1991-09-26 | Innomed Megabrain Entspannungs | KNOWLEDGE METHOD |
| CN109171714A (en) * | 2018-08-29 | 2019-01-11 | 成都和煦医疗科技有限公司 | System is monitored using the intelligent sleep of ear type electrode |
Families Citing this family (79)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3896790A (en) * | 1972-05-01 | 1975-07-29 | Neuronics Inc | Alpha brain wave sensor |
| US3837331A (en) * | 1972-10-24 | 1974-09-24 | S Ross | System and method for controlling the nervous system of a living organism |
| US3967616A (en) * | 1972-10-24 | 1976-07-06 | Ross Sidney A | Multichannel system for and a multifactorial method of controlling the nervous system of a living organism |
| US3882850A (en) * | 1973-05-09 | 1975-05-13 | Howard Bailin | Brain wave feedback instrument |
| US3905355A (en) * | 1973-12-06 | 1975-09-16 | Joseph Brudny | System for the measurement, display and instrumental conditioning of electromyographic signals |
| US4031883A (en) * | 1974-07-29 | 1977-06-28 | Biofeedback Computers, Inc. | Multiple channel phase integrating biofeedback computer |
| US3978847A (en) * | 1974-07-29 | 1976-09-07 | Biofeedback Computers, Inc. | Multiple channel phase integrating biofeedback computing method |
| US4013068A (en) * | 1974-10-15 | 1977-03-22 | Settle Wayne L | Electroencephalographic activated control system |
| US3993046A (en) * | 1974-11-06 | 1976-11-23 | Heriberto Fernandez | Seizure suppression device |
| FR2360291A1 (en) * | 1976-08-06 | 1978-03-03 | Medicor Muevek | Emotional influence reduction during diagnostic measurement - uses biological feedback system to detect rest condition |
| US4170225A (en) * | 1976-09-20 | 1979-10-09 | Somatronics, Inc. | Biofeedback device |
| US4136684A (en) * | 1977-02-07 | 1979-01-30 | Scattergood Mark G | Linear electromyographic biofeedback system |
| US4227516A (en) * | 1978-12-13 | 1980-10-14 | Meland Bruce C | Apparatus for electrophysiological stimulation |
| US4335710A (en) * | 1980-01-16 | 1982-06-22 | Omnitronics Research Corporation | Device for the induction of specific brain wave patterns |
| US4454886A (en) * | 1981-09-14 | 1984-06-19 | Lee Arnold S J | EEG With audio output |
| DE3270084D1 (en) * | 1982-06-25 | 1986-04-30 | Riper Wilbur E Van | Bioelectric signal converter |
| US4777952A (en) * | 1985-12-31 | 1988-10-18 | Somatics, Inc. | Device and method obtaining an audible indication of EEG in conjunction with electroconvulsive therapy |
| US4883067A (en) * | 1987-05-15 | 1989-11-28 | Neurosonics, Inc. | Method and apparatus for translating the EEG into music to induce and control various psychological and physiological states and to control a musical instrument |
| WO1990001897A1 (en) * | 1988-08-17 | 1990-03-08 | Neurosonics, Inc. | Apparatus for translating the eeg into music |
| EP0375106B1 (en) * | 1988-12-23 | 1995-01-04 | Pioneer Electronic Corporation | System for evoking electroencephalogram signals |
| US4928704A (en) * | 1989-01-31 | 1990-05-29 | Mindcenter Corporation | EEG biofeedback method and system for training voluntary control of human EEG activity |
| JPH0712378B2 (en) * | 1989-08-10 | 1995-02-15 | パイオニア株式会社 | EEG guiding goggles and EEG guiding device |
| US5213562A (en) * | 1990-04-25 | 1993-05-25 | Interstate Industries Inc. | Method of inducing mental, emotional and physical states of consciousness, including specific mental activity, in human beings |
| US5356368A (en) * | 1991-03-01 | 1994-10-18 | Interstate Industries Inc. | Method of and apparatus for inducing desired states of consciousness |
| US5304112A (en) * | 1991-10-16 | 1994-04-19 | Theresia A. Mrklas | Stress reduction system and method |
| US5640960A (en) * | 1995-04-18 | 1997-06-24 | Imex Medical Systems, Inc. | Hand-held, battery operated, doppler ultrasound medical diagnostic device with cordless probe |
| US7749155B1 (en) | 1996-08-30 | 2010-07-06 | Headwaters R+D Inc. | Digital sound relaxation and sleep-inducing system and method |
| US6385486B1 (en) * | 1997-08-07 | 2002-05-07 | New York University | Brain function scan system |
| US6024575A (en) * | 1998-06-29 | 2000-02-15 | Paul C. Ulrich | Arrangement for monitoring physiological signals |
| US6494719B1 (en) * | 1999-10-20 | 2002-12-17 | Brent E. Logan | Method and system for reproducing a progressive or regressive pattern of sonic variations |
| KR100365770B1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-12-26 | 주식회사 엠이씨 | Apparatus for generating alpha-wave |
| GB2396421A (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-23 | Orange Personal Comm Serv Ltd | Head-worn device measuring brain and facial muscle activity |
| DE10308918B4 (en) * | 2003-02-28 | 2014-10-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Circuit arrangement for detecting ambient light and ambient light sensor |
| US8818497B2 (en) * | 2004-07-16 | 2014-08-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Biological signal processing unit, wireless memory, biological signal processing system, and control system of device to be controlled |
| WO2006101571A2 (en) * | 2004-11-30 | 2006-09-28 | Vesely Michael A | Brain balancing by binaural beat |
| US20090024049A1 (en) | 2007-03-29 | 2009-01-22 | Neurofocus, Inc. | Cross-modality synthesis of central nervous system, autonomic nervous system, and effector data |
| US20080243021A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Everest Biomedical Instruments Co. | Signal Common Mode Cancellation For Handheld Low Voltage Testing Device |
| WO2008137581A1 (en) | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Neurofocus, Inc. | Neuro-feedback based stimulus compression device |
| US8386312B2 (en) | 2007-05-01 | 2013-02-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-informatics repository system |
| US8392253B2 (en) | 2007-05-16 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-physiology and neuro-behavioral based stimulus targeting system |
| US8494905B2 (en) | 2007-06-06 | 2013-07-23 | The Nielsen Company (Us), Llc | Audience response analysis using simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) |
| EP2170161B1 (en) | 2007-07-30 | 2018-12-05 | The Nielsen Company (US), LLC. | Neuro-response stimulus and stimulus attribute resonance estimator |
| US8386313B2 (en) | 2007-08-28 | 2013-02-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Stimulus placement system using subject neuro-response measurements |
| US8635105B2 (en) | 2007-08-28 | 2014-01-21 | The Nielsen Company (Us), Llc | Consumer experience portrayal effectiveness assessment system |
| CN101795620B (en) | 2007-08-28 | 2013-05-01 | 神经焦点公司 | Consumer experience assessment system |
| US8392255B2 (en) | 2007-08-29 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Content based selection and meta tagging of advertisement breaks |
| US8494610B2 (en) | 2007-09-20 | 2013-07-23 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of marketing and entertainment effectiveness using magnetoencephalography |
| US20090083129A1 (en) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Neurofocus, Inc. | Personalized content delivery using neuro-response priming data |
| US9357240B2 (en) | 2009-01-21 | 2016-05-31 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing alternate media for video decoders |
| US8270814B2 (en) | 2009-01-21 | 2012-09-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing video with embedded media |
| US8464288B2 (en) | 2009-01-21 | 2013-06-11 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus for providing personalized media in video |
| US20100250325A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Neurofocus, Inc. | Neurological profiles for market matching and stimulus presentation |
| US8655437B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-02-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of the mirror neuron system for evaluation of stimulus |
| US10987015B2 (en) | 2009-08-24 | 2021-04-27 | Nielsen Consumer Llc | Dry electrodes for electroencephalography |
| US8209224B2 (en) | 2009-10-29 | 2012-06-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Intracluster content management using neuro-response priming data |
| US9560984B2 (en) | 2009-10-29 | 2017-02-07 | The Nielsen Company (Us), Llc | Analysis of controlled and automatic attention for introduction of stimulus material |
| US20110106750A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Neurofocus, Inc. | Generating ratings predictions using neuro-response data |
| US8335715B2 (en) | 2009-11-19 | 2012-12-18 | The Nielsen Company (Us), Llc. | Advertisement exchange using neuro-response data |
| US8335716B2 (en) | 2009-11-19 | 2012-12-18 | The Nielsen Company (Us), Llc. | Multimedia advertisement exchange |
| US8684742B2 (en) | 2010-04-19 | 2014-04-01 | Innerscope Research, Inc. | Short imagery task (SIT) research method |
| US8655428B2 (en) | 2010-05-12 | 2014-02-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-response data synchronization |
| US8392251B2 (en) | 2010-08-09 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Location aware presentation of stimulus material |
| US8392250B2 (en) | 2010-08-09 | 2013-03-05 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-response evaluated stimulus in virtual reality environments |
| US8396744B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-03-12 | The Nielsen Company (Us), Llc | Effective virtual reality environments for presentation of marketing materials |
| EP2537550A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-26 | Cambridge Learning Technology Limited | Device for inducing and maintaining sleep |
| US9292858B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-03-22 | The Nielsen Company (Us), Llc | Data collection system for aggregating biologically based measures in asynchronous geographically distributed public environments |
| US9451303B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-09-20 | The Nielsen Company (Us), Llc | Method and system for gathering and computing an audience's neurologically-based reactions in a distributed framework involving remote storage and computing |
| US9569986B2 (en) | 2012-02-27 | 2017-02-14 | The Nielsen Company (Us), Llc | System and method for gathering and analyzing biometric user feedback for use in social media and advertising applications |
| US8989835B2 (en) | 2012-08-17 | 2015-03-24 | The Nielsen Company (Us), Llc | Systems and methods to gather and analyze electroencephalographic data |
| US20140052033A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | BAUD Energetics, Corp | Device and method for pulsed acoustical stimulation of the brain |
| US9320450B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-26 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to gather and analyze electroencephalographic data |
| US9622702B2 (en) | 2014-04-03 | 2017-04-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to gather and analyze electroencephalographic data |
| US10039470B2 (en) * | 2014-04-11 | 2018-08-07 | Thomas Andrew Deuel | Encephalophone |
| US9936250B2 (en) | 2015-05-19 | 2018-04-03 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to adjust content presented to an individual |
| US10506974B2 (en) | 2016-03-14 | 2019-12-17 | The Nielsen Company (Us), Llc | Headsets and electrodes for gathering electroencephalographic data |
| CN106073756B (en) * | 2016-05-31 | 2019-01-18 | 肖殿清 | A kind of earphone-type electrocardiogram monitor system and its control method |
| CA3038822A1 (en) | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Mindset Innovation, Inc. | Biosignal headphones |
| US11058961B2 (en) * | 2017-03-09 | 2021-07-13 | Kaleb Matson | Immersive device |
| CN108742604A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 苏州修普诺斯医疗器械有限公司 | Wear-type brain wave acquisition terminal and brain wave acquisition method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3032029A (en) * | 1958-07-09 | 1962-05-01 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | System controlling apparatus and method |
| US3195533A (en) * | 1963-04-26 | 1965-07-20 | Battelle Development Corp | Detecting physiological conditions by measuring bioelectric output frequency |
| US3495596A (en) * | 1964-08-26 | 1970-02-17 | Medel Corp | Apparatus for and method of processing a bioelectrical signal |
| US3488586A (en) * | 1965-06-02 | 1970-01-06 | Gen Electric | Frequency modulated light coupled data link |
| US3413546A (en) * | 1965-12-28 | 1968-11-26 | Thiokol Chemical Corp | Electronic circuitry for analyzing electroencephalographic waveforms |
| US3565058A (en) * | 1967-10-04 | 1971-02-23 | Peter B Mansfield | Monitoring apparatus with audio output frequency responsive to ekg signal amplitude |
-
1971
- 1971-01-18 US US00107215A patent/US3753433A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-01-14 GB GB184372A patent/GB1374658A/en not_active Expired
- 1972-01-15 DE DE19722201951 patent/DE2201951A1/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0013183A1 (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-09 | Erwin Roy John | Electroencephalographic system for the quantitative description of patient brain states |
| DE3102239A1 (en) * | 1981-01-21 | 1982-08-26 | Detlef Dipl.-Psych. 1000 Berlin Karras | Device for automatically waking a sleeping individual after a dream |
| DE4024117A1 (en) * | 1989-10-15 | 1991-04-25 | Heinz H Moelleken | General sedation appts. using sound media - generates ionised oxygen and measures stress before and after use |
| DE4009103A1 (en) * | 1990-03-21 | 1991-09-26 | Innomed Megabrain Entspannungs | KNOWLEDGE METHOD |
| CN109171714A (en) * | 2018-08-29 | 2019-01-11 | 成都和煦医疗科技有限公司 | System is monitored using the intelligent sleep of ear type electrode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1374658A (en) | 1974-11-20 |
| US3753433A (en) | 1973-08-21 |
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