JP2023553530A - 睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法に関する。【解決手段】本発明の睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法は睡眠を助けるように波状の複数のモノラルビートをミキシングして出力することによりさらに向上され、速い時間に脳波同調ができるように選択された脳波波形に応じた複数の周波数 データをロードして複数のモノラルビートを生成してデシベルを調整し、これらのモノラルビートをミキシングして１つのアナログ波ファイルを生成するモノラルビートレイヤリングミキシング方法を提供する。【選択図】図２
Description
本発明は、睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法に関し、さらに詳細には、睡眠を助けるために波状の複数のモノラルビートをミキシングして出力するモノラルビートレイヤリングミキシング方法に関する。
一般に、人間の脳波は、その周波数帯域に応じてデルタ波、シータ波、アルファ波、ベータ波、ガンマ波などに区分される。
まずデルタ波（ｄｅｌｔａ ｗａｖｅ）は１～４Ｈｚの周波数帯域を持ち、振幅の大きい波形で夢を見ない深い睡眠状態で現れる脳波である。
そして、シータ波（ｔｈｅｔａ ｗａｖｅ）は５～８Ｈｚの脳波として特定の睡眠状態で発生する。深い瞑想時にも現れる波形で、睡眠中に学習による記憶が強固化される過程に関与することも知られている。
次に、アルファ波（ａｌｐｈａ ｗａｖｅ）は９～１２Ｈｚであり静かに休息している覚醒状態で現れる脳波である。
また、ベータ波（ｂｅｔａ ｗａｖｅ）は、１３～２９Ｈｚとして活性化された大脳皮質のリズムで、大脳皮質が覚醒状態で一般的な認知的思考活動をするときに現れる波形である。
さらに、ガンマ波（Ｇａｍｍａ ｗａｖｅ）は、３０～８０Ｈｚの波形として緊張または興奮状態で現れる高振動数の脳波として高度の集中状態で現れる波形として知られている。
この中、デルタ波、シータ波、アルファ波は人間の睡眠に関連する脳波として、脳波が所望する周波数に同調できるようにする脳波調節技術に関する研究が活発に進められている。
このようなデルタ波、シータ波、アルファ波などの脳波は、人間の可聴周波数が２０～２０ｋＨｚにしばらく及ばない１２Ｈｚ以下帯領域であるから、人間の耳で聞くことができず、ほとんどの場合脳波誘導のための音刺激でバイノーラルビート（ｂｉｎａｕｒａｌ ｂｅａｔ）という技術を使用する。
このようなバイノーラルビート（ｂｉｎａｕｒａｌ ｂｅａｔ）を用いた睡眠誘導装置に関する技術の一例として、大韓民国登録特許第１０－１６８７３２１号（特許文献１）の睡眠誘導装置及びこれを含む睡眠管理システムが提案されたところがあった。
ところで、このような方式は左右両側から聞こえてくる信号差を用いるため、ユーザがヘッドホンやイヤホンを着用しなければ効果的であるため使用が不便である。
一方、ヘッドホンやイヤホンなどの音響出力手段をユーザが身体に着用する必要なくスピーカーを介してモノラルビート（ｍｏｎａｕｒａｌ ｂｅａｔ）を出力するだけでユーザを覚醒させたり、ストレス緩和効果を保障してユーザの利便性を向上させることができる技術の一例として、大韓民国登録特許第１０－１６０１９５７号（特許文献２）のモノラルビートベースの運転者管理方法が提案されたところがある。
ところで、前記特許文献２の方式は、ユーザ等を介して選択入力された信号に応じてアルファ波を選択する際にモノラルビート（ｍｏｎａｕｒａｌ ｂｅａｔ）を単純補正して出力することにより睡眠効果を極大化するには不十分である。
したがって、本発明の目的は、これらの問題を解決するためのものであり、本発明は、睡眠を助けるように波状形態の複数のモノラルビートをミキシングして出力することによりさらに向上され、速い時間に脳波同調ができるように誘導するモノラルビートレイヤリングミキシング方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、モノラルビートをミキシングして通常のスピーカなどのような音響出力装置に出力しながらも睡眠効果を極大化できるモノラルビートレイヤリングミキシング方法を提供することにある。
このような技術的課題を解決するために、本発明を以下に説明する。
選択された脳波波形に従って複数の周波数データをロードして複数のモノラルビートを生成する第１ステップと前記複数のモノラルビートのデシベルを調整する第２ステップと前記調整された複数のモノラルビートをミキシングして１つのアナログ波ファイルを生成する第３ステップとを含むことを特徴とする睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法を提供する。
このとき、第１ステップは、前記各々の周波数データにローキャリア周波数を加算してハイキャリア周波数の形態を有する複数のモノラルビートを生成するステップであることを特徴とする。
前記周波数データは、１～４Ｈｚに該当するデルタ波の周波数データと、５～８Ｈｚに該当するシータ波の周波数データと、９～１２Ｈｚに該当するアルファ波の周波数データとの中で選択され、前記ローキャリア（Ｌｏｗ Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数は１３３Ｈｚであり、前記モノラルビートは、選定された各々の周波数数だけ加えて、ハイキャリア（Ｈｉｇｈ Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数形態を有する複数のモノラルビートをそれぞれ生成することを特徴とする。
そして、前記第２ステップは、複数のモノラルビートのうち、メインモノラルビートを選定し、残りのモノラルビートのデシベルを減らす調整を行うステップ、であることを特徴とする。
また、前記第１ステップの以前に、デルタ波、シータ波、アルファ波のいずれか１つの脳波波形を選択する第４ステップとをさらに含むことを特徴とする。
本発明に係れば、波状形態の複数のモノラルビートを生成し、それらをミキシングして一度に提供することにより、ユーザの睡眠を助けるように脳波同調をさらに向上させることはもちろん、早い時間に脳波同調ができるように誘導する。
また、本発明に係れば、ミキシングされたモノラルビートをミキシングして出力することにより、通常のスピーカなどのような多様な音響出力装置を使用可能にすることで、ユーザが耳にイヤホンやヘッドホンを着用せずにも楽な睡眠を誘導することができる。
以下、本発明に係る睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法を添付の図面を参照して詳細に説明される実施形態によってその特徴を理解することができる。
これに先立って、本明細書及び特許請求の範囲で使用された用語または単語は、通常または辞書の意味に限定して解釈されるべきではなく、発明者は、その発明を最も最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に基づいて、本発明の技術的思想に合致する意味と概念として解釈されなければならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に示される構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらは代替することができる 様々な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。
図１を参照すると、本発明に係る睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法は、睡眠を助けるように波状形態の複数のモノラルビートをミキシングして出力することにより、さらに速い時間に脳波同調を行うことができる方法である。
このような本発明は、脳波波形を選択する選択部１００と、脳波波形に応じた周波数データが貯蔵されるデータ貯蔵部２００と、前記選択部１００で選択した脳波波形に応じた複数の周波数データをデータ貯蔵部２００でロードして複数のモノラルビートを生成してデシベルを調整した後にミキシングする演算制御部３００と、前記演算制御部３００を介してミキシングされたモノラルビートを出力する出力部４００を含む。
さらに具体的に説明すると、前記選択部１００は、睡眠に関連された脳波であるデルタ波、シータ波、アルファ波の内、いずれか１つを選択するためのものでユーザが選択することができる。
ここで、デルタ波 （ｄｅｌｔａ ｗａｖｅ） は１～４Ｈｚの周波数帯域を有し、振幅の大きい波形で夢を見ない深い睡眠状態で現れる波形である。
そして、シータ波 （ｔｈｅｔａ ｗａｖｅ） は５～８Ｈｚの脳波として特定の睡眠状態で発生する。深い瞑想時にも現れる波形で、睡眠中に学習による記憶が強固化される過程に関与することにも知られている。
次に、アルファ波（ａｌｐｈａ ｗａｖｅ）は９～１２Ｈｚであり静かに休息している覚醒状態で現れる脳波である。
また、ベータ波（ｂｅｔａ ｗａｖｅ）は、１３～２９Ｈｚとして活性化された大脳皮質のリズムで、大脳皮質が覚醒状態で一般的な認知的思考活動をするときに現れる波形である。
一方、前記データ貯蔵部２００は、電流に応じた周波数データが貯蔵されるものであり、前記周波数データは、１～４Ｈｚに該当するデルタ波の周波数データと、５～８Ｈｚに該当するシータ波の周波数データと、９～１２Ｈｚに該当するアルファ波の周波数データを含む。
具体的に説明すると、前記データ貯蔵部２００にデルタファイン１、２、３及び４Ｈｚに該当する周波数データ、シータ波である５、６、７及び８Ｈｚに該当する周波数データ、アルファ波である９、１０、 １１及び１２Ｈｚに該当する周波数データがデータベース（Ｄａｔａｂａｓｅ）形式で貯蔵される。
そして、前記演算制御部３００は、前記選択部１００で選択された電流に応じた睡眠に関されたデルタ波、シータ波、アルファ波のいずれか１つに該当する複数の周波数データを選定する。
また、これら各々の周波数データにローキャリア周波数を加算してハイキャリア周波数形態を有する複数のモノラルビートを生成し、これらの複数のモノラルビートの内、メイン周波数を選定した後、メイン周波数に基づいて残りのモノラルビートのデシベルを下げる調整後、全モノラルビートをミキシングして１つのミキシングされたモノラルビートを生成してウェーブファイルに出力する。
そして、音声出力部４００は、前記演算制御部３００を介してミキシングされたモノラルビートを出力する。この場合、通常のスピーカーを使用することができ、ユーザの耳と一定距離（例えば３０ｃｍ）維持し、出力してユーザの脳波を調節して睡眠を誘導することができる。
以下図２及び図３を参照して、本発明に係る睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシングプロセスを具体的に説明する。
まず、一つの周波数で脳波同調（ｂｒａｉｎｗａｖｅ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）を行う場合、連動時間が長くかかるため、電流内にある４つの波動を一度に提供し、ユーザがさらに速い時間に脳波同調（ｂｒａｉｎｗａｖｅ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）をできるように助ける。そのために波形（ｗａｖｅ） を選定し、関連Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙと Ｈｅｒｔｚを導き出し、各ＨｅｒｔｚごとにＭｏｎａｕｒａｌ Ｂｅａｔｓを生成し、Ｍａｉｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ選定、Ｍａｉｎを中心に ＦｒｅｑｕｅｎｃｙごとにＤｅｃｉｂｅｌ 調節（－３０％、 －６０％、 －９０％）、１つのＷａｖｅファイルにミキシングする一連のプロセスを進める。
まず、選択部１００を介して電流を選択する。これは、デルタ波、シータ波、アルファ波の内、１つの脳波波形を選択するステップである（Ｓ１）。
このように電流（脳波波形）を選択すると、演算制御部３００は、選択された電流（脳波波形）に応じた周波数データをデータ貯蔵部２００のデータベース２１０でロードする。この場合、選択部１００でデルタ波を選択する場合、１、２、３及び４Ｈｚに該当する周波数データをロードし、シータ波を選択する場合、５、６、７及び８Ｈｚに該当する周波数データを ロードし、アルファ波を選択する場合、９、１０、１１、１２ Ｈｚに該当する周波数データをロードする。
この場合、デルタ波、シータ波、アルファ波のいずれか１つを選択することにより、該当周波数帯域の周波数データに周波数が４つ選定される。たとえば、デルタ波の場合、１、２、３、及び４Ｈｚの周波数が選定される（Ｓ２）。
このように選定された周波数別にモノラルビートを生成する。このとき、ローキャリア（Ｌｏｗ Ｃａｒｒｉｅｒ） 周波数である１３３Ｈｚを起点に選定された各々の周波数数だけ加算して、ハイキャリア（Ｈｉｇｈ Ｃａｒｒｉｅｒ） 周波数形態を有する複数のモノラルビートをそれぞれ生成する（Ｓ３） 。
この場合、例えばデルタ波の場合、「１３３＋１Ｈｚ」、「１３３＋２Ｈｚ」、「１３３＋３Ｈｚ」、「１３３＋４Ｈｚ」と演算して１３４、１３５、１３６、１３７Ｈｚの周波数を生成する。このようなモノラルビートの波形の一例は、図３に示される通りである。
前記ステップＳ３を通じて生成された複数のモノラルビートの内、メインモノラルビートを選定する（Ｓ４）。この場合、通常は３番目の周波数を選定するのが聞きやすいが、好みによって異なることができる。
もちろん、選択部１００を介してメインモノラルビートを選択入力を受けることができ、例えば前にある周波数を選定する場合、波の間隔（ｉｎｔｅｒｖａｌ） が短い。
前記ステップＳ４で選択されたメインモノラルビートを起点に、残りのモノラルビートのデシベルを－３０％、－６０％減らす調整を行う（Ｓ５）。
例えば、デルタ波の場合、１Ｈｚのモノラルビートは－６０％、２Ｈｚのモノラルビートは－３０％、３Ｈｚのモノラルビート（メインモノラルビート）は維持、４Ｈｚもノラルビートは－３０％とデシベルを下げる。
そして、ステップＳ５を通じて調整された複数のモノラルビートをミキシングする（Ｓ６）。
そして、ミキシングされたモノラルビートをアナログ波ファイルに出力する。（Ｓ７）
図４ａ～図４ｈは、Ｍｕｓｅ２機器で前頭葉で脳波を測定してデルタ波、シータ波、ベータ波、アルファ波、ガンマ波の相対的デシベルを記録したもので、３つの条件（何も聞かなかったとき、モノラルビートをオンにした時、本発明のレイヤードモノラルビートをオンにした時）を順に記録実験結果表である。各条件の実験に影響を与えないために１分のレスティングタイムを置いた。スピーカー装置は実験者の耳から３０ｃｍの距離に置かれ、すべての実験者は聴覚が正常であり、実験前にカフェインや薬を服用しなかった。実験には８人（６人の女性、２人の男性；１９－２８歳）の実験者が参加した。
実験の結果、平均的に何も聞かながった状態で、実験者のデルタ波は平均－２．０４％減少したが、本発明のレイヤードモノラルビートをオンにした状態で、実験者のデルタ波は平均＋１５．７９％上昇したことを確認することができる。
一方、睡眠を助けるモノラルビートシーケンスアルゴリズムの１つの方法で脳波を徐睡眠波状態に徐々に導くことができる。これは、人間が眠る脳波の順序に基づいて脳波同調をリードすることができるものであり、アルファ波を設定時間（例えば５分）の間出力し、シータ波を設定時間（例えば５分）の間出力した後、デルタ波を設定時間（例えば５分）の間出力できるようにシーケンスを生成する。
このとき、各々の周波数を段階別に減少させながらモノラルビートを生成して出力することを繰り返すことができる。この場合、時間（３０秒または１分）に応じてＦｒｅｑｕｅｎｃｙとＨｅｒｔｚ導出して、各Ｈｅｒｔｚごとにモノラルビート（Ｍｏｎａｕｒａｌ Ｂｅａｔｓ）を生成することができる。
このような方式の例として、アルファ波１２Ｈｚ １分 －＞アルファ波１０Ｈｚ １分 －＞アルファ波１０Ｈｚ １分 －＞シータ波８Ｈｚ １分 －＞シータ波７Ｈｚ １分 －＞シータ波６Ｈｚ １分 －＞シータ波５Ｈｚ １分 －＞デルタ波４Ｈｚ １分 －＞デルタ波３Ｈｚ １分 －＞デルタ波２Ｈｚ １分 －＞デルタ波１Ｈｚ ３０秒 －＞デルタ波０．５Ｈｚ ３０秒などでモノラルビート（Ｍｏｎａｕｒａｌ Ｂｅａｔｓ）を生成して出力できる 。
また、 ユーザの状態に応じて決定される睡眠を助けるモノラルビートシーケンスアルゴリズムの一方法としてモノラルビートをミキシングして出力することができる。 これは、別々の脳波探知機器などを通じてユーザの脳波状態を把握して現在どの波動が最も優勢であるのかを順番別に並べ、スムーズに脳波同調（ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）を開始してデルタ（ｄｅｌｔａ）波まで誘導することができる。
例えば、図４のように、アルファ波６９．４５１％、ベータ波６２．１１８％、デルタ波５７．４４％、シータ波５３．３６３％、ガンマ波４８．２５％の場合、波動が最も優勢なアルファ波で始まり、ベータ、シータを経た後、デルタ波を導くことができる。
上で説明した睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法をまとめると、選択された脳波波形に応じた複数の周波数データをロードして複数のモノラルビートを生成する第１ステップと、前記複数のモノラルビートのデシベルを調整する第２ステップ及び前記調整された複数のモノラルビートをミキシングして１つのアナログ波ファイルを生成する第３ステップを含みからなる。
このとき、前記第１ステップは、前記各々の周波数データにローキャリア周波数を加算してハイキャリア周波数形態を有する複数のモノラルビートを生成するステップである。
前記周波数データは、１～４Ｈｚに該当するデルタ波の周波数データと、５～８Ｈｚに該当するシータ波の周波数データと、９～１２Ｈｚに該当するアルファ波の周波数データの内から選定され、前記ローキャリア （Ｌｏｗ Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数は１３３Ｈｚであり、前記モノラルビートは、選定された各々の周波数数だけ加えて、ハイキャリア（Ｈｉｇｈ Ｃａｒｉｅｒ）周波数形態を有する複数のモノラルビートをそれぞれ生成するようになる。
そして、前記第２ステップは、前記複数のモノラルビートの内、メインモノラルビートを選定し、残りのモノラルビートのデシベルを減らす調整を行うステップである。
また、前記第１ステップの以前に、デルタ波、シータ波、アルファ波の内、いずれか１つの脳波波形を選択する第４ステップをさらに含むことになる。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎずものとして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で種々の修正及び変形可能であり、本発明の保護範囲は以下の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
Claims (5)
- 選択された脳波波形に従う複数の周波数データをロードして複数のモノラルビートを生成する第１ステップと、
前記複数のモノラルビートのデシベルを調整する第２ステップと、
前記調整された複数のモノラルビートをミキシングして１つのアナログ波ファイルを生成する第３ステップとを含むことを特徴とする睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法。 - 前記第１ステップは、前記各周波数データにローキャリア周波数を加算してハイキャリア周波数形態を有する複数のモノラルビートを生成するステップであることを特徴とする、請求項１に記載の睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法。
- 前記周波数データは、１～４Ｈｚに該当するデルタ波の周波数データと、５～８Ｈｚに該当するシータ波の周波数データと、９～１２Ｈｚに該当するアルファ波の周波数データの内から選定され、
前記ローキャリア（Ｌｏｗ Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数は１３３Ｈｚであり、
前記モノラルビートは、選定された各々の周波数数だけ加えて、ハイキャリア （Ｈｉｇｈ Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数形態を有する複数のモノラルビートをそれぞれ生成することを特徴とする、請求項２に記載の睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法。 - 前記第２ステップは、前記複数のモノラルビートの内、メインモノラルビートを選定し、残りのモノラルビートのデシベルを減らす調整を行うステップ、であることを特徴とする、請求項１に記載の睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法。
- 前記第１ステップの前に、デルタ波、シータ波、アルファ波の内、いずれか１つの脳波波形を選択する第４ステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の睡眠を助けるモノラルビートレイヤリングミキシング方法。
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