DE3312801A1 - Method for increasing the ability to concentrate and device for carrying out the method - Google Patents
Method for increasing the ability to concentrate and device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Steigerung der Konzentrationsfähig- Procedure to increase the ability to concentrate
keit und Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4. ability and apparatus for practicing the method The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 4.
Es ist bekannt, daß bei einem ausgeruhten, entspannt-ausgeglichenen, gesunden Erwachsenen der Herzschlag-Rhythmus bei etwa 60 Schlägen pro Minute für Männe rund etwa 80 Schlägen pro Minute für Frauen liegt, daß dieser Herzschlagrhythmus aber aufgrund momentaner körperlicher oder seelischer Streß-Bedingungen rasch auf 120 Schläge pro Minute und mehr ansteigt. Wenn eine Person dann eine schwierige Verrichtung zu vollziehen hat, die ihre gesamte Konzentration erfordert, dann versucht sie, durch bewußte (gepielte) Gelassenheit zunächst den Herzschlagrhythmus wieder auf die normale Periode herabzufahren ; man sagt auch, sie zwingt sich zur Ruhe".It is known that with a rested, relaxed-balanced, healthy adults set the heartbeat rhythm at about 60 beats per minute for Men around 80 beats per minute for women that this heartbeat rhythm lies but due to current physical or emotional stress conditions, it quickly opens up 120 beats per minute and more increases. If a person then a difficult one Has to perform a task that requires all of her concentration, then tries she, through conscious (played) serenity, initially regains the heartbeat rhythm to go down to the normal period; it is also said that she forces herself to calm down ".
In Erkenntnis dieser Gegebenheiten kiegt der Erfindung die Aufgabe Zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die die momentane Konzentrationsfähigkeit fördern.In recognition of these circumstances, the invention kie the task Basically, a method and a device to specify the instantaneous ability to concentrate support financially.
Diese Aufgabe wird erfind ungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß beim gattungsgemäßen Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 vorgegangen wird, während die gattungsgemäße Vorrichtung zusätzlich die Teilmerkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 4 aufweist.According to the invention, this object is essentially achieved by that in the generic method according to the characterizing part of claim 1 procedure is followed, while the generic device additionally includes the partial features of the characterizing part of claim 4.
Zentraler Lösungsgedanke ist also, die aktualitätsbedingte erhöhte Herzrhythmusrate dadurch kurzfristig auf die normale, der Konzentrationsfähigkeit zuträglichere Herzschlagfre-Quenz zurUckzuführen, daß eine Folge elektroakustisch er zeugter Signale mit der Folgefrequenz des normalen (nicht erhöhten) Herzschlagrhythmus ausgelöst wird; bzw. durch diesen akustisch übermittelten normalen Herzschlagrhythmus zu bewirken, daß trotz unmittelbar bevorstehender Streßbeanspruchung die tatsächliche Herzschlagfrequenz sich nicht erhöht.The central idea of the solution is therefore, the updated-related increased Cardiac rhythm rate thereby short-term to the normal, the ability to concentrate more beneficial heart rate that a consequence electroacoustic he generated signals with the repetition rate of the normal (not increased) heartbeat rhythm is triggered; or by this acoustically transmitted normal heartbeat rhythm to cause the actual stress despite imminent stress Heart rate does not increase.
Diese beruhigenden, akustischen Herzschlagrhythmus-Imitationsimpulse können von einer beliebigen elektroakustischen Wandlereinrichtung in der Umgebung des Lebenwesens, von dem momentan erhöhte Konzentration gefordert wird, abgestrahlt werden. Zweckmäßiger kann es jedoch sein, dabei eine akustische Isolierung gegenüber Umgebungsgeräuschen vorzusehen, wie sie als Gehörschutz gegen gesundheitsschädliche Einwirkungen aus lärmerfüllter Umgebung durch Aufsetzen von schalldämpfenden Gehörschutz-Muscheln (nach Art von Kopfhörern) als solche bekannt ist. Die Vorrichtung zur Lieferung der akustischen Herzschlagrhythmus-Imitation kann (in Form einer kleinen elektrischen Schaltung mit Miniatur-Lautsprecher, Batterie und Betriebs-Schalter) in das Gehäuse solcher Gehörschutz-Ohrmuscheln eingebaut sein. Im Falle der Verwendung von insbesondere schweren, also gut gepolsterten und dadurch lärmschützenden, Kopfhörern kann die Herzschlagrhythmus-Imitations impuls folge sogar direkt auf die darin vorhandenen elektroakustischen Wandler eingespeist werden.These calming, acoustic imitation heartbeat impulses can be from any electroacoustic transducer device in the area of the life being, from which increased concentration is required at the moment, is radiated will. However, it can be more expedient to use acoustic insulation Provide ambient noise, as used as hearing protection against harmful ones Effects from noisy surroundings by putting on sound-absorbing ear protection shells (like headphones) is known as such. The device for delivery the acoustic heartbeat imitation can (in the form of a small electrical Circuit with miniature loudspeaker, battery and operating switch) in the housing such hearing protection ear cups be installed. In the case of using in particular heavy, i.e. well-padded and therefore noise-protecting headphones, the Heartbeat imitation impulses even follow the ones present in it electroacoustic transducer are fed.
Es kann eine einfache Gleichstrom-Impulsanregung des elektroakustischen Wandlers vorgesehen sein, weil durch die dämpfende akustische Tiefpaß-Wirkung einer Ohrmuschel-Lärmschutz- einlage das ans ich wenig angenehme Knackgeräusch einer mit Gleichstromimpulsen bewegten Wandler-Membran gefiltert wird, also weniger unangenehm in Erscheinung tritt.It can be a simple direct current impulse excitation of the electroacoustic Converter be provided because of the damping acoustic low-pass effect of a Auricle noise protection insert the cracking noise that is not very pleasant a converter membrane moved with direct current pulses is filtered, i.e. less appears uncomfortable.
Versuche bei Sportschützen, die gegen Gehörschädigungen regelmäßig Lärmschutz-Ohrmuscheln tragen, haben gezeigt, daß die unter Wettkampfbedingungen stark ansteigende Herzschlagfrequenz alsbald nach Einschalten der elektroakustischen Herzschlagrhythmus-Imitation wieder auf ruhigen Herzschlagrhythmus zurückgeführt ist, mit der Folge einer entsprechenden Steigerung der Konzentrationsfähigkeit und demzufolge eines größeren Treffererfolges aus dem beruhigten persönlichen Zustand heraus.Attempts at sport shooters who fight against hearing damage regularly Wearing noise protection ear cups have shown that under competition conditions Rapidly increasing heart rate immediately after switching on the electroacoustic Heartbeat rhythm imitation brought back to calm heartbeat rhythm is, with the result of a corresponding increase in the ability to concentrate and consequently a greater hit success from the calm personal state out.
Ähnliche Einsatzfälle sind in lärmerfüllten Maschinenhallen gegeben, in denen ebenfalls generell aus arbeitsmedizinischen Gründen ohnehin mit Lärmchutz-Ohrmuscheln gearbitet werden muß auch hier ist es zweckmäßig, bei Ausübung besonders kritischer Handhabungen die Vorrichtung zur akustischen Herzschlagrhythmus-Imitation einzuschalten, um Aufregungen durch Rückführen auf den normalen, beruhigten Herzschlagrhythmus zu überwinden.Similar applications are given in noise-filled machine halls, in which also generally for occupational health reasons with noise protection auricles Here, too, it is advisable to work, especially critical when exercising Manipulations to switch on the device for acoustic heartbeat imitation, to relieve excitement by returning it to the normal, calm heartbeat rhythm to overcome.
Zusätzliche Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht aber angenähert maßstäblich dargestellten bevorzugten Anwendungs-und Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens.Additional training as well as other features and advantages of the Invention emerge from the subclaims and from the description below one in the drawing, limited to the essentials, is simplified but approximated Preferred application and exemplary embodiment shown to scale for a device according to the invention for practicing the method according to the invention.
Es zeigt: Fig, 1 eine Gehdrschutzeinrichtung mit zwei Gehörschutz-Ohrmuscheln, eine davon im Schnitt mit Einbau-Darstellung einer Herzschlag-Signalgebereinrichtung, und Fig. 2 ein Realisierungsbeispiel für eine Schaltung des Signalgebers.It shows: FIG. 1 a hearing protection device with two hearing protection auricles, one of them in section with an installation representation of a heartbeat signal transmitter device, and 2 shows an implementation example for a circuit of the signal generator.
Zur akustischen Abschirmung einer Person gegen Umgebungsgeräusch-Belästigung ist es bekannt, eine in Fig. 1 hkiz; zierte Gehörschutzeinrichtung 1 aufzusetzen, bei der zwei Ohrmuscheln 2 mittels eines biegeelastischen Stahlbügels 3 von außen und in Richtung aufeinanderzu auf die Ohren der Person aufgedruckt werden. Die akustisch weitgehend dichte Anlage der Ohrmuscheln 2 gegen die Ohren bzw. deren Umgebung erfolgt mittels eines ringförmig sich vorwölbenden Gummikissens 4, hinter dem, in dem Muschel-Gehäuse 5, eine Lärmschutzeinlage 6 angeordnet ist. Diese kann aus Schaumgummi oder aus anderem schallschluckend-elastischem Materail bestehen und gegebenenfalls durch entsprechende Formgebung (Oberflächenstruktur und/oder innere Hohlräume) für Absorption eines von einer Person als besonders störend empfundenen Spektrums des Umgebungsgeräusches ausgelegt sein.For acoustic shielding of a person against environmental noise nuisance it is known to have a in Fig. 1 hkiz; put on decorated hearing protection device 1, in the case of the two auricles 2 by means of a flexible steel bracket 3 from the outside and printed on the person's ears in the direction of one another. The acoustic largely tight contact of the auricles 2 takes place against the ears or their surroundings by means of an annularly bulging rubber cushion 4, behind which, in the clamshell housing 5, a noise protection insert 6 is arranged. This can be made from foam rubber or from other sound-absorbing elastic materail and possibly through Appropriate shape (surface structure and / or internal cavities) for absorption a spectrum of ambient noise that is perceived as particularly annoying by a person be designed.
Sofern en Einlagen-Deckel 7 zur Öffnung der Ohrmuschel 2 hin (und damit zum Kopf, also zum Ohr einer die Gehörschutzeinrichtung 1 tragenden Person hin vorhanden ist, ist er zweckmäßigerweise als schwingfähige Membran ausgebildet bzw. aufgehängt; er kann aber auch einfach als starrer Deckel 7 angeordnet und mit Schallöffnungen 8 ausgestattet sein.If the insert cover 7 faces the opening of the auricle 2 (and thus to the head, that is to say to the ear of a person wearing the hearing protection device 1 is present, it is expediently designed as an oscillatable membrane or hung; but it can also simply be arranged as a rigid cover 7 and with Be equipped with sound openings 8.
In (wenigstens) eine der Ohrmuscheln 2 ist eine Herzschlag-Signalgebereinrichtung in Form eines Signalgebers 9 mit aus ihm betriebenen elektroakustischem Wandler (Lautsprecher) 10 eingebaut, zuzüglich einer Batterie 11 als elektrische Leistungsquelle und eines Schalters 12 zum Abschalten der Batterie 11 bzw. zur Inbetriebnahme der Herzschlag-Signalgeber- einrichtung. Vorzugsweise ist auch in der zweiten Ohrmuschel 2 ein elektroakustischer Wandler 10 eingebaut, der über eine Verbindungsleitung 13p die längs des Ohrmuschel-Bügels 3 verläuft ebenfalls an den Signalgeber 9 elektrisch angechlossen ist.In (at least) one of the auricles 2 there is a heartbeat signal transmitter device in the form of a signal generator 9 with an electroacoustic transducer operated from it (Speaker) 10 installed, plus a battery 11 as an electric power source and a switch 12 for switching off the battery 11 or for starting the Heartbeat signal generator furnishings. Preferably also in the second auricle 2, an electroacoustic transducer 10 installed, which has a Connection line 13p which runs along the auricle bracket 3 also to the Signal transmitter 9 is electrically connected.
Wie in Fig, 2 bei der Ansteuerung der elektroakustischen Wandler 10 aus dem Signalgeber 9 als Impuls-Diagramm über der Zeit t skizziert, liefert die Signalgebereinrichtung als akustische Herzschlagrhythmus-Imitation 14 eine Signalfolge von etwa 60 bis 80 Impulsen - oder vorzugsweise Doppelimpulsen 15 - pro Minute, was - wie einleitend dargestellt -dem Herzschlagrhythmus eines emotional ausgeglichenen, ausgeruhten erwachsenen Menschen entspricht.As in FIG. 2 for the activation of the electroacoustic transducer 10 sketched from the signal generator 9 as a pulse diagram over time t, delivers the Signaling device as an acoustic heartbeat imitation 14, a signal sequence from about 60 to 80 pulses - or preferably double pulses 15 - per minute, what - as explained in the introduction - the heartbeat rhythm of an emotionally balanced, corresponds to rested adult people.
Versuche haben ergeben daß es überraschenderweise nicht notwendig ist, zur Darstellung der Doppelimpulse 15 eine Tonfrequenz zu moduliern. Es genügt vielmehr, elektroakustische Wandler 10 in Form elektromagnetischer Miniaturlautsprecher unmittelbar mit, aus dem Signalgeber 9 in entsprechender Zeitfolge gesteuerten, Gleichspannungsimpulsen zu beaufschlagen; wobei jedoch eine relativ starke Strom-Gegenkopplung 16 bei der Endstufe 17 für die Ansteuerung der Wandler 10 zweckmäßig ist, um ein unangenehmnhartes metallisches Geräusch, beim Anschlagen der im Gleichstrom-Betrieb angezogenen Membran eines Wandlers 10, durch eine sanfterere elektromagnetische Anzugskurve zu vermeiden. Der Widerstand der Gegenkopplung 16 kann veränderbar sein, um die Impuls-Lautstärke einzustellen; hierfür ist in Fig, 2 eine mechanische Potentiometerkopplung mit dem Betriebs-Schalter 12 vorgesehen0 Als Signalgeber 9 kann eine beliebige elektronische Taktgeberschaltung Anwendung finden, beispielsweise auf Basis eines hörfrequent schwingenden Oszillators mit Teiler- oder Zählerschaltung und Dekodierschaltung zur zeitlichen Ab leitung der Steuersignale für die Ansteuerung der Endstufe 17.Tests have shown that, surprisingly, it is not necessary is to modulate a tone frequency to represent the double pulses 15. It is sufficient rather, electroacoustic transducers 10 in the form of miniature electromagnetic speakers directly with, controlled from the signal generator 9 in a corresponding time sequence, To apply DC voltage pulses; however, there is a relatively strong negative current feedback 16 at the output stage 17 for controlling the converter 10 is useful to a Unpleasant hard metallic noise when striking the in direct current mode attracted membrane of a transducer 10, by a gentler electromagnetic To avoid tightening curve. The resistance of the negative coupling 16 can be variable, to adjust the impulse volume; for this purpose, a mechanical potentiometer coupling is shown in FIG provided with the operating switch 120 As a signal generator 9 can any electronic clock circuit can be used, for example on the basis of an oscillator that oscillates at an audible frequency with a divider or counter circuit and decoding circuit for the temporal derivation of the control signals for the control the output stage 17.
Da es jedoch auf hohe Frequenzkonstanz der akustischen Herzschlagrhythmus-Imitation 14 nicht ankommt, und da die Membran des Wandlers 10 sowohl beim Anziehen, wie auch beim Abfallenfallen ein Knackgeräusch als Herzschlagrhythmus-Imitation 14 abstrahlt, genügt für Erzeugung der Signalfolge, und sogar zur akustischen Darstellung der Doppelimpulse 15, ein einfacher astabiler Multivibrator 18; der aufgrund seiner entsprechenden Rückkopplungs-Zeitkonstanten ein stark unsymmetrisches Tastverhältnis aufweist, also im einen Schaltzustand (entsprechend der Signalperiode) wesentlich länger verharrt, als im anderen Schaltzustand (der Folge eines Doppelimpulses 15 entsprechend). Dabei kann dann sogar í wie in Fig. 2 schon berücksichtigt, vorgesehen sein, den einen der beiden Nultivibrator-Transistoren unmittelbar als die Endstufe 17 zu verwenden, mit der einerseits ein Widerstand als Strom-Gegenkopplung 16 und andererseits der elektroakustische Wandler 10 in Serie geschaltet sind.However, since the acoustic heartbeat rhythm is imitated with a high frequency constancy 14 does not arrive, and since the membrane of the transducer 10 both when tightened, as well as when falling, emits a cracking noise as a heartbeat imitation 14, is sufficient for generating the signal sequence, and even for the acoustic representation of the Double pulses 15, a simple astable multivibrator 18; because of his corresponding feedback time constants have a strongly asymmetrical duty cycle has, so in a switching state (corresponding to the signal period) is essential remains longer than in the other switching state (the result of a double pulse 15 corresponding). In this case, as already taken into account in FIG. 2, provision can then even be made be, one of the two Nultivibrator transistors directly as the output stage 17 to use, with the one hand a resistor as negative current coupling 16 and on the other hand, the electroacoustic transducer 10 are connected in series.
Der Abstand der Doppelimpulse 15 voneinander und deren Folgefrequenz, also der Herzschlagrhythmus, lassen sich über einstellbare Steuerwiderstände 19 für die Umladungs-Zeitkonstanten variieren; wobei zweckmäßigerweise eine funkionelle Kopplung 20 vorgesehen sein kann, um etwa proportional zur Wiederholfrequenz der Doppelimpulse 15 deren gegenseitigen Abstand mittels eines Stellgliedes 21 verändern zu können.The distance between the double pulses 15 from one another and their repetition frequency, i.e. the heartbeat rhythm, can be set using adjustable control resistors 19 vary for the transfer time constants; being expediently a functional one Coupling 20 can be provided to be approximately proportional to the repetition frequency of the Double pulses 15 change their mutual spacing by means of an actuator 21 to be able to.
Eine Person5 die eine schwierige Verrichtung unter erheblicher nervlicher und/oder körperlicher Anstrengung zu vollziehen hat, erfährt durch Aufsetzen der Gehörschutzeinrichtung 1 infolge akustischer Abschirmung gegenüber der Umgebung also eine erste Konzentrationssteigerung, die durch Einschalten der beschriebenen Herzs chiag-Signalgebereinrichtung noch dadurch ganz entscheidend gefördert wird,daß die momentane streß-bedingte erhöhte Herzschlagfrequenz von der akustisch vermittelten Herzschlagrhythmus-Imitation 14 auf den Normal-Zustand des ruhigen und konzentrationsbereiten Organismus zurückgeführt wird oder trotz bevorstehender Streßsituation bewirkt die Imitation 14, daß kein Anstieg der Herzschlagfrequenz eintritt.A person5 who does a difficult job with considerable nervousness and / or physical exertion is learned by putting on the Hearing protection device 1 as a result of acoustic shielding from the environment So a first increase in concentration, which is achieved by switching on the described Herzs chiag signaling device is still very decisively promoted in that the current stress-related increased heart rate from the acoustically mediated Heartbeat imitation 14 to the normal state of calm and concentration ready Organism is returned or despite impending stressful situation causes the Imitation 14 that there is no increase in heart rate.
Bezugszeichenliste t Zeit (Zeitachse für 15 in Fig. 2) 1 Gehörschutzeinrichtung (aus 2 und 3) 2 Ohrmuscheln (an den Enden von 3) 3 Bügel (zwischen 2-2) 4 Gummikissen (in 2 vor 7) 5 Gehäuse (von 2) 6 Lärmschutzeinlage (in 5 hinter 7) 7 Deckel (von 5 über 6) 8 Schall-Öffnungen (in 7 für 10-14) 9 Signalgeber (in 2) 10 elektroakustischer Wandler (in 2) 11 Batterie (in 2) 12 Schalter (in 2) 13 Verbindungsleitung (längs 3) 14 akustische Herzschlagrhythmus-Imitation (aus 10) 15 Doppelimpulse (aus 14) 16 Spannungsgegenkopplung (für 17-10) 17 Endstufe (für 10) 18 astabiler Multivibrator (aus 9) 19 Steuerwiderstände (für 14/15 in 18) 20 Kopplung (zwischen 19) 21 Stellglied (für 19) LIST OF REFERENCE NUMERALS t time (time axis for 15 in FIG. 2) 1 hearing protection device (from 2 and 3) 2 auricles (at the ends of 3) 3 brackets (between 2-2) 4 rubber cushions (in 2 before 7) 5 housing (from 2) 6 noise protection insert (in 5 behind 7) 7 cover (from 5 over 6) 8 sound openings (in 7 for 10-14) 9 signaling devices (in 2) 10 electroacoustic Converter (in 2) 11 battery (in 2) 12 switch (in 2) 13 connecting cable (in 3) 14 acoustic heartbeat imitation (from 10) 15 double impulses (from 14) 16 Negative voltage feedback (for 17-10) 17 output stage (for 10) 18 astable multivibrator (from 9) 19 control resistors (for 14/15 in 18) 20 coupling (between 19) 21 actuator (for 19)
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