DE4009103A1

DE4009103A1 - Verfahren zur wissensvermittlung

Info

Publication number: DE4009103A1
Application number: DE19904009103
Authority: DE
Inventors: Claus Peter Gallenmiller; Otto Gewinner
Original assignee: INNOMED MEGABRAIN ENTSPANNUNGS
Current assignee: INNOMED MEGABRAIN ENTSPANNUNGS
Priority date: 1990-03-21
Filing date: 1990-03-21
Publication date: 1991-09-26
Also published as: AU7467891A; WO1991014471A1; EP0473755A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wissensvermitt lung, bei dem in einer Vorbereitungsstufe Sprachinforma tionen auf einem Tonträger aufgezeichnet und von diesem in einer Anwendungsstufe akustisch für den Anwender wahr nehmbar gemacht werden und bei dem mittels Impulsgenerato ren elektrische Steuersignale erzeugt werden, die zur Beein flussung des elektrischen Gehirnwellenbildes des Anwen ders während der Anwendungsstufe in niederfrequente, vom Anwender wahrzunehmende optische und akustische Signale umgewandelt werden.

Ein solches Verfahren ist unter dem Begriff "Superlearning" bekannt (MEGABRAIN : Geist und Maschine v. Michael Hutchinson, SPHINX Medien Verlag, Basel 1989, Seite 92 ff). Diese Tech nik beruht darauf, den Anwender in einen Entspannungszu stand zu versetzen. Dazu ist es erforderlich, das Schwingungsmuster der Gehirnwellen zu verändern und zwar vom Beta-Zustand (Beta-Wellen haben eine Frequenz im Ber reich von etwa 14-30 Hz und kleine Schwingungsamplituden) in den Alpha-Zustand (8-14 Hz und größere Amplituden) oder sogar in den Theta-Zustand (3-7 Hz und hohe Amplituden). Dazu gibt man ein äußeres Impulsfrequenzfeld vor. Wird die ses vom Gehirn wahrgenommen, schwingt sich das Gehirn wellenfeld darauf ein und versucht sozusagen in Resonanz zu kommen. Dazu kann ein Impulsgenerator entweder mittels an den Ohrläppchen des Anwenders angelegter Elektroden di rekt Stromimpulse dem Gehirn zuführen oder die Impulse werden dem Gehirn indirekt optisch und/oder akustisch zu geführt. Für den letzteren Fall werden eine Brille und ein Kopfhörer verwendet. Statt der Brillengläser sind Glühbirnen oder LED′s vorgesehen, die vom Impulsgenerator angesteuert werden und deren Aufleuchten bei geschlossenen Augen wahr genommen wird. Versuche haben gezeigt, daß nach etwa 15-minütiger Behandlung des Menschen mit optischer und ggf. akustisch verstärkter Impulsbeaufschlagung von etwa 8 Hz der tiefentspannte Alpha-Zustand des Gehirnwellen bildes erreicht wird. Der Anwender hat dann einen hohen Aufmerksamkeitsgrad und die ihm in diesem Zustand vermit telten Informationen vermag er sich anzueignen, zu verar beiten und zu speichern.

Bei dem bekannten Verfahren wird ein Impulsgenerator ver wendet, der aus einem Steuergerät mit einem festprogrammier ten oder frei programmierbaren Mikrokontroller besteht. Das Steuergerät umfaßt auch einen Tongenerator. In einem externen Wiedergabegerät wird der in der Vorbereitungsstufe bespielte Tonträger abgespielt und die Tonsignale werden denjenigen des Tongenerators überlagert, sodaß dem Anwen der das auf dem Tonträger gespeicherte Lernprogramm zu geführt wird, während er gleichzeitig die niederfrequenten optischen und akustischen Signale wahrnimmt.

Zwar läßt sich bei einigen Impulsgeneratoren die Frequenz in einem gewissen Bereich einstellen, sodaß der Anwender je nach seinem subjektiven Empfinden die Impulsfrequenz allmählich weiter senken kann, jedoch bleiben die Steuer impulse von dem Inhalt des Tonträgers im Abspielgerät un abhängig.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren dahin gehend zu verbessern, daß eine Koordination der Impulsmuster für die Steuersignale und des Programms auf dem Tonträger ermöglicht wird. Mit der Erfindung soll es möglich sein, die Steuersignale zur Beeinflussung des Gehirnwellenzustan des hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften dem momentanen Informationsgehalt des Tonträgers optimal anzu passen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die elektrischen Steuersignale während der Vorberei tungsstufe in Koordination mit der Informationsaufzeich nung auf demselben Tonträger aufgezeichnet werden und von diesem während der Anwendungsstufe gleichzeitig mit den Informationen abgenommen, separat aufbereitet und dem Anwender zugänglich gemacht werden.

Erfindungsgemäß erfolgt also die Erzeugung der Licht- und Tonsignale an zentraler Stelle, z. B. beim Hersteller von Superlearning-Medien, wobei von vornherein auf die Koordi nation der Impulsmuster besonderer Wert gelegt wird. Die zeitliche Abfolge der Licht-und Tonimpulse wird also er findungsgemäß nicht mehr in Form eines Programmes für ei nen Mikrokontroller in der Anwendungsstufe gesteuert son dern ist direkt auf dem Tonträger gespeichert. Dank der Erfindung werden die Wiedergabegeräte wesentlich einfacher, da in der Anwenderstufe kein Steuergerät mit Tongenerator und Mikrokontroller mehr erforderlich ist. Beim Hersteller des Lernprogrammes können aufwendigere Mittel eingesetzt werden, um das Steuersignal-Programm dem Lernprogramm opti mal anzupassen. Es können Tests durchgeführt werden, um die Koordination zu vervollkommnen. Dadurch wird letztendlich die Effektivität des Kombinationsprogramms gesteigert.

Da die Erstellung eines derartigen Kombinationsprogrammes sehr aufwendig ist, muß für einen Kopierschutz gesorgt werden. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch er reicht, daß die in der Vorbereitungsstufe digital aufzuzeich nenden Sprachinformationen und/oder die Steuersignale durch bewußten Einbau von Übertragungsfehlern verschlüsselt aufge zeichnet werden und daß die Übertragungsfehler durch ein Feh lererkennungsprogramm in der Anwendungsstufe eliminiert werden. Dabei werden vorzugsweise keine Steuersignale mehr aufgezeich net, da die Steuerinformation in den Übertragungsfehlern co diert enthalten ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Wiedergabegerät zum Abspielen von Tonträgern, insbesondere zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das Wiedergabegerät ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung des den Tonträger abtastenden Tastkopfes ggf. hinter einem Ver stärker in eine Tonleitung und eine Lichtsteuerleitung verzweigt und daß in ersterer ein, in einem schmalen Frequenzband sperrendes Bandsperrenfilter sowie ein Ver stärker und in letzterer ein nur in dem schmalen Fre quenzband durchlässiges Bandpaßfilter, ein Demodulator und ein Verstärker angeordnet sind und daß an die Tonleitung ein Lautsprecher oder Kopfhörer und an die Lichtsteuerlei tung eine Lichtquelle angeschlossen oder anschließbar sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Tonträger, der ins besondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder in dem vorgenannten erfindungsgemäß ausgebildeten Wiedergabe gerät verwendet wird. Dieser Tonträger ist dadurch gekenn zeichnet, daß auf mindestens einer Spur Multiplexsignale aufgezeichnet sind, die sich aus unkodierten Tonsignalen und trägerfrequenzmodulierten, niederfrequenten Impulsket ten im Bereich von 1-30 Hz zusammensetzen. Da das Wieder gabegerät vorzugsweise mit Stereoton arbeitet, reichen zwei Spuren des Tonträgers aus, um sowohl die Sprach- und Musik information als auch die Steuersignale aufzeichnen zu kön nen. Die Trägerfrequenz für die Steuersignale liegt vor zugsweise oberhalb 10 kHz und beträgt vorzugsweise 11,5 kHz.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Aufnahmeein richtung zur Sprachaufzeichnung, die insbesondere beim er findungsgemäßen Verfahren verwendet wird. Diese Aufnahme einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischstufe vorgesehen ist, der Tonsignale aus einer ersten Tonquelle und solche aus einer zweiten Tonquelle zuführbar sind, daß aus einem Steuergerät niederfrequente Impulsketten im Be reich von 1-30 Hz in einem Modulator auf eine Trä gerfrequenz oberhalb 10 kHz aufmoduliert werden und die modulierten Steuersignale ggf. zur Bandbegrenzung eine Filterstufe durchlaufen, daß an die Tonquellenmischstufe eine Filterstufe angeschlossen ist, die im Bereich der Trä gerfrequenz sperrt, daß die modulierten ggf. gefilterten Steuersignale und die addierten gefilterten Tonsignale je weils verstärkt werden, und daß aus ihrer Addition ein Mul tiplexsignal gewonnen wird, das auf einem Tonträger auf gezeichnet wird.

Anhand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild für das getrennte Erzeugen von Ton- und Steuersignalen nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 ein Frequenzspektrum einer erfindungsgemäß aufge zeichneten Kombination von Tonsignal und Steuer signal,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Aufnahmeeinrichtung zum Bespielen eines Tonträgers mit einem Infor mationsprogramm und mit Steuerimpulsketten; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Wiedergabeeinrichtung zum gleichzeitigen Abspielen eines Informations programmes und Erzeugung von Ansteuerungsimpulsen für optische und akustische Signalgeber.

Das bekannte Verfahren wird anhand von Fig. 1 erläutert. Die Wiedergabeeinrichtung 10 weist zwei Komponenten, nämlich eine externe Tonquelle 12, z. B. ein Tonbandgerät oder einen Kompaktdisc-Player sowie ein Steuergerät 14 mit Mikrokontroller und Impulsgenerator auf. Das Steuergerät 14 und die Tonquelle 12 arbeiten im Stereobetrieb. Das Steuergerät hat einen rech ten Steuerausgang S_R und einen linken Steuerausgang S_L sowie einen rechten Tonausgang T_R und einen linken Tonausgang T_L. Die externe Tonquelle 12 hat einen rechten Ausgang E_R und ei nen linken Ausgang E_L. Die rechten und die linken Tonausgänge des Steuergerätes 14 und der externen Tonquelle 12 werden je weils addiert. Die addierten linken und die addierten rechten Signale werden getrennt verstärkt und jeweils einem Kopfhörer 16 bzw. 18 zugeführt. Die Steuerausgänge S_R und S_L werden separat verstärkt und steuern jeweils eine Lichtquelle 20 bzw. 22 an. Diese Lichtquellen 20, 22 bestehen aus LED-Grup pen, die in einer Brille vor den Augen des Anwenders an geordnet sind.

Das Steuergerät 14 sendet über die Ausgänge S_R bzw. S_L und T_R bzw. T_L Impulsketten aus, die zwar programmierbar sind, jedoch keine Beziehung zu dem jeweiligen Tonträger in der externen Tonquelle 12 haben.

In Fig. 3 ist nun eine Aufnahmeeinrichtung anhand eines Blockschaltbildes gezeigt, mit der es möglich ist, die Steuersignale für die Licht- und Tonsteuerung auf der Her stellerseite des Informationsprogrammes zu erzeugen und auf ein und denselben Tonträger zu übertragen. Die Auf zeichnungseinrichtung 30 besteht aus einer externen Ton quelle 32 und einem Steuergerät 34. Die externe Tonquelle kann aus einem Tonband oder dergl. bestehen, von dem das vorher aufgenommene Lernprogramm abgespielt wird. Die Ton quelle kann aber auch ein Mikrofon sein, um während der Aufnahme des Lernprogrammes Licht- und Tonsteuersignale hinzuzufügen. Das Steuergerät 34 ist mit Reglern ausgestat tet, um die charakteristischen Werte der Steuersignale, wie Frequenzen, Amplituden und Intensitäten beeinflussen und mit den jeweiligen Tonsignalen der externen Tonquelle 32 koor dinieren zu können.

Die beiden Tonsignale T_R und T_L aus dem Steuergerät 34 und die Tonsignale E_R und E_L aus der externen Tonquelle 32 werden jeweils zu den Summensignalen T_R+E_R und T_L+E_L addiert und einem Tiefpaß-oder Bandsperrenfilter 36 bzw. 38 zugeführt. Ein Trägerfrequenzgenerator 40 erzeugt eine Trägerfrequenz von 11,5 kHz. In Modulatoren 42, 44 z. B. zur Amplituden modulation werden die Steuersignale S_R und S_L des Steuergerätes 34 auf diese Trägerfrequenz aufmoduliert. Um die Störungen durch dieses modulierte Signal im Bereich der Tonübertragung zu verringern, wird dieses Signal je nach verwendetem Modu lationsverfahren bandbegrenzt und zwar durch einen Hochpaß- oder Bandpaßfilter 46 bzw. 48. Um eine Störung des träger frequenten Signals zu verhindern sind die Tiefpaßfilter 36, 38 in den Tonleitungen vorgesehen. Diese Filter 36, 38 sor gen dafür, daß das Frequenzgebiet um die Trägerfrequenz herum ausgespart bleibt. Die gefilterten Tonsignale und die gefilterten modulierten Steuersignale werden verstärkt und addiert. Die so gewonnenen Multiplexsignale M_R und M_L werden einem Aufnahmegerät 50, z. B. einem Tonbandgerät zu geführt, in dem die Multiplexsignale auf dem Tonträger auf gezeichnet werden.

Fig. 2 erläutert das Frequenzspektrum der Multiplexsignale. Die Spektren des Basisbandsignals und des trägerfrequenten Signals sollen sich zur Vermeidung von gegenseitigen Stö rungen möglichst wenig überlappen. Da die Multiplexsignale auf einem Speichermedium z. B. Tonband gespeichert werden, muß die Trägerfrequenz des kodierten Steuersignals im Über tragungsbereich dieses Speichermediums, im allgemeinen also im Tonfrequenzbereich liegen und ist gemäß Fig. 2 am Ende des Übertragungsbereiches angeordnet. Die schraffierte Fläche 52 stellt das Tonsignal T+E im Basisband dar und die Fläche 54 bezeichnet das Steuersignal S in Trägerfre quenzlage. Der Frequenzbereich 56 ist der Übertragungsbe reich des Speichermediums.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Wiedergabeeinrich tung. Diese besteht aus einem Abspielgerät 60 mit zwei Ton köpfen zur Rückgewinnung der Multiplexsignale M_R und M_L von zwei Spuren des Tonträgers. Die beiden Multiplexsignale werden verstärkt und jeweils in eine Tonleitung 62 und eine Lichtleitung 64 verzweigt, um den Basisbandanteil über Tief paß-oder Bandsperrenfilter 66, 68 vom trägerfrequenten Teil über Hochpaß-oder Bandpaßfilter 70, 72 in der jeweiligen Lichtsteuerleitung 64 zu trennen. Die so zurückgewonnenen Tonsignale T_R+E_R und T_L+E_Lwerden verstärkt und der Aus gabeeinheit z. B. den Kopfhörern 16, 18 zugeführt. In geeig neten Demulatoren 74, 76 werden aus den trägerfrequenten Sig nalen die ursprünglichen Steuersignale S_R und S_L wieder her gestellt, die verstärkt zur Ausgabeeinheit, nämlich den Lichtquellen geführt werden.

Claims

1. Verfahren zur Wissensvermittlung, bei dem in einer Vor bereitungsstufe Sprachinformationen auf einem Tonträger aufgezeichnet und von diesem in einer Anwendungsstufe akustisch für den Anwender wahrnehmbar gemacht werden und bei dem mittels Impulsgeneratoren elektrische Steuer signale erzeugt werden, die zur Beeinflussung des elek trischen Gehirnwellenbildes des Anwenders während der Anwendungsstufe in niederfrequente vom Anwender wahrzu nehmende optische und akustische Signale umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steuersignale während der Vorbereitungsstufe in Koordi nation mit der Informationsaufzeichnung auf demselben Tonträger aufgezeichnet werden und von diesem während der Anwendungsstufe gleichzeitig mit den Informationen abgenommen, separat aufbereitet und dem Anwender zu gänglich gemacht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Vorbereitungsstufe digital aufzuzeichnenden Sprach informationen und/oder die Steuersignale durch bewußten Einbau von Übertragungsfehlern verschlüsselt aufgezeich net werden und daß die Übertragungsfehler durch ein Feh lererkennungsprogramm in der Anwendungsstufe eliminiert werden.

3. Wiedergabegerät zum Abspielen von Tonträgern, insbeson dere zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung des den Tonträger abtastenden Tastkopfes ggf. hinter einem Ver stärker in eine Tonleitung (62) und eine Lichtsteuerlei tung (64) verzweigt und daß in ersterer ein, in einem schmalen Frequenzband sperrendes Bandsperrenfilter (66; 68) sowie ein Verstärker und in letzterer ein nur in dem schmalen Frequenzband durchlässiges Bandpaßfilter (70; 72), ein Demodulator (74; 76) und ein Verstärker angeordnet sind und daß an die Tonleitung (62) ein Laut sprecher (16; 18) und an die Lichtsteuerleitung (64) ei ne Lichtquelle (20; 22) angeschlossen oder anschließ bar sind.

4. Wiedergabegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lichtquelle (20; 22) eine Spannungsimpulsket te mit einer Frequenz im Bereich von 1-30 Hz anliegt.

5. Tonträger insbesondere zur Verwendung bei dem Verfahren nach Ansprüche 1 oder 2 und/oder im Wiedergabegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Spur Multiplexsignale (M_R, M_L) aufgezeichnet sind, die sich aus unkodierten Tonsignalen zweier Tonquellen (T_R+E_R, T_L+E_L) und trägerfrequenzmodulierten, niederfre quenten Impulsketten im Bereich von 1-30 Hz zusammen setzen.

6. Tonträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz oberhalb 10 kHz liegt.

7. Aufnahmeeinrichtung zur Sprachaufzeichnung insbesondere zur Verwendung bei dem Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2 und/oder zum Bespielen eines Tonträgers insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischstufe vorgesehen ist, der Tonsignale (T_R, T_L) aus einer ersten Tonquelle (Steuergerät 34) und solche (E_R, E_L) aus einer zweiten Tonquelle (32) zuführbar sind, daß aus einem Steuergerät (34) niederfrequente Impulsketten (S_R, S_L) im Bereich von 1-30 Hz in einem Modulator (42; 44) auf eine Trägerfrequenz oberhalb 10 kHz aufmoduliert werden und die modulierten Steuersignale ggf. zur Band begrenzung eine Filterstufe (46; 48) durchlaufen, daß an die Tonquellenmischstufe eine Filterstufe (36; 38) angeschlossen ist, die im Bereich der Trägerfrequenz sperrt, daß die modulierten ggf. gefilterten Steuersig nale (S_R, S_L) und die addierten, gefilterten Tonsignale (T_R+E_R; T_L+E_L) jeweils verstärkt werden, und daß aus ihrer Addition ein Multiplexsignal (M_R; M_L) gewonnen wird, das auf einen Tonträger aufgezeichnet wird.