JPS6080435A - 脳波のバイオフイ−ドバツク装置 - Google Patents
脳波のバイオフイ−ドバツク装置Info
- Publication number
- JPS6080435A JPS6080435A JP58188598A JP18859883A JPS6080435A JP S6080435 A JPS6080435 A JP S6080435A JP 58188598 A JP58188598 A JP 58188598A JP 18859883 A JP18859883 A JP 18859883A JP S6080435 A JPS6080435 A JP S6080435A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- bandpass filter
- pulse train
- frequency
- square wave
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、脳の機構の解明や心身療法に用いられる脳
波のバイオフィードバック装置１こ関するものである。
波のバイオフィードバック装置１こ関するものである。
脳波にはδ波（０５〜４Ｈ２）、θ波（４〜８Ｈ１）、
α波（８〜１３ Ｈｚ）、β波（１３Ｈｚ以上）が含ま
れており、特にα波は安定な精神状態１こあるときに多
く含まれていることより、心身療法の一手法としてα波
等である脳波のフィードバック、特１こ聴覚フィードバ
ックが行なわれ、そのための装置も種々開発されている
。しかしながら、それらの装置の多くは、振幅に関する
情報のフィードバックを主に行なうものであり、脳波の
重要な要素である周波数の微細な変化に関する情報を、
フィードバックするものではなかった。また、一般１こ
振幅変動の大きい脳波信号によって可聴周波信号を振幅
変調や周波数変調しても、振幅情報の方が優勢となり、
周波数の変化を聴覚によって捕えることは困難である。
α波（８〜１３ Ｈｚ）、β波（１３Ｈｚ以上）が含ま
れており、特にα波は安定な精神状態１こあるときに多
く含まれていることより、心身療法の一手法としてα波
等である脳波のフィードバック、特１こ聴覚フィードバ
ックが行なわれ、そのための装置も種々開発されている
。しかしながら、それらの装置の多くは、振幅に関する
情報のフィードバックを主に行なうものであり、脳波の
重要な要素である周波数の微細な変化に関する情報を、
フィードバックするものではなかった。また、一般１こ
振幅変動の大きい脳波信号によって可聴周波信号を振幅
変調や周波数変調しても、振幅情報の方が優勢となり、
周波数の変化を聴覚によって捕えることは困難である。
この発明は、以上の事情に鑑みなされたもので、その目
的は、脳波を周波数の情報または周波数と振幅の画情報
を有する可聴周波信号に変換できる脳波のバイオフィー
ドバック装置を提供することにある。
的は、脳波を周波数の情報または周波数と振幅の画情報
を有する可聴周波信号に変換できる脳波のバイオフィー
ドバック装置を提供することにある。
以下、この発明を添付図面に示す実施例に基ついて説明
する。・ 第１図及び第２図に示すように、脳波検出器（図示省略
）１こよって検出された脳波は、絶縁増幅器１によって
適正な信号に増幅された後、帯域フィルタ２によって所
定範囲の周波数成分のみが通過され通過脳波信号ａとな
る。なお、脳波のバイオフィードバックに関する情報は
、主としてα波成分あるいはθ波成分が対象となるから
、帯域フィルタ２はα波またはθ波を通過させるものか
、それらの一方を任意Ｉこ選択できるものであればよい
が、高域及び低域の周波数を設定できるようにしておい
てもよい。
する。・ 第１図及び第２図に示すように、脳波検出器（図示省略
）１こよって検出された脳波は、絶縁増幅器１によって
適正な信号に増幅された後、帯域フィルタ２によって所
定範囲の周波数成分のみが通過され通過脳波信号ａとな
る。なお、脳波のバイオフィードバックに関する情報は
、主としてα波成分あるいはθ波成分が対象となるから
、帯域フィルタ２はα波またはθ波を通過させるものか
、それらの一方を任意Ｉこ選択できるものであればよい
が、高域及び低域の周波数を設定できるようにしておい
てもよい。
上記通過脳波信号１を入力とする方形波変換回路３は、
この信号ａが正であれば高レベルとなり、そうでなけれ
ば低レベルとなる方形波すを７エーズロツクドループ（
以下ＰＬＬという）４に出力する。この方形波変換回路
３は、通過脳波信号ａがゼロクロスしたとき、正及び負
のピーク値になったとき、またはゼロクロスしたときと
正及び負のピーク値になったときに、方形波（適当なパ
ルス幅を何するパルス）を発するものでもよい。
この信号ａが正であれば高レベルとなり、そうでなけれ
ば低レベルとなる方形波すを７エーズロツクドループ（
以下ＰＬＬという）４に出力する。この方形波変換回路
３は、通過脳波信号ａがゼロクロスしたとき、正及び負
のピーク値になったとき、またはゼロクロスしたときと
正及び負のピーク値になったときに、方形波（適当なパ
ルス幅を何するパルス）を発するものでもよい。
上記Ｐ Ｌ Ｌ ４は、方形波すの周波数に対応した周
波数のパルス列信号Ｃを発する。このＰＬ Ｌ ４は、
入力電圧（す、下制御電圧という）ｄｉこ対応した周波
数のパルス列信号Ｃを発する電圧制御発振器５と、パル
ス列信号Ｃを定常状態で方形波すに一致した周波数にな
るように分周する分周器６と、分周器６からの分周信号
ｅと方形波すとの位相を比較し、分周信号ｅが方形波１
〕より位相が進んでいれは高レベル、分周信号ｅが方形
波１〕より位相か遅れていれば 低レベル、分周信号ｅ
と方形波すの位相が一致していればハイインピーダンス
となる比較信号ｆを発する位相比較器７と、この比較信
号ｆ′に基づいて電圧制御発振器５に制御電圧ｄを発す
るループフィルタ８とからなり、比較信号ｆが高レベル
であればループフィルタ８を充電して制御電圧ｄを増加
させ、パルス列信号Ｃの周波数を大きくし、比較信号ｆ
が低レベルであればループフィルタ８を放電して制御電
属（１を減少させ、パルス列信号Ｃの周波数を小さくし
、比較信号かハイインピーダンスであればループフィル
タ８は充放電せず、制御電圧ｄを一定に保ち、パルス列
信号Ｃの周波数を変えないように構成されている。なお
、Ｉ） Ｉ−Ｔ−４は、方形波すの周波数Ｆｌ＞と分周
’ｔｒＪｔ ｅの周波数が一致するよう下式の動作を繰
り返し、定常状態では、それらは一致する。
波数のパルス列信号Ｃを発する。このＰＬ Ｌ ４は、
入力電圧（す、下制御電圧という）ｄｉこ対応した周波
数のパルス列信号Ｃを発する電圧制御発振器５と、パル
ス列信号Ｃを定常状態で方形波すに一致した周波数にな
るように分周する分周器６と、分周器６からの分周信号
ｅと方形波すとの位相を比較し、分周信号ｅが方形波１
〕より位相が進んでいれは高レベル、分周信号ｅが方形
波１〕より位相か遅れていれば 低レベル、分周信号ｅ
と方形波すの位相が一致していればハイインピーダンス
となる比較信号ｆを発する位相比較器７と、この比較信
号ｆ′に基づいて電圧制御発振器５に制御電圧ｄを発す
るループフィルタ８とからなり、比較信号ｆが高レベル
であればループフィルタ８を充電して制御電圧ｄを増加
させ、パルス列信号Ｃの周波数を大きくし、比較信号ｆ
が低レベルであればループフィルタ８を放電して制御電
属（１を減少させ、パルス列信号Ｃの周波数を小さくし
、比較信号かハイインピーダンスであればループフィル
タ８は充放電せず、制御電圧ｄを一定に保ち、パルス列
信号Ｃの周波数を変えないように構成されている。なお
、Ｉ） Ｉ−Ｔ−４は、方形波すの周波数Ｆｌ＞と分周
’ｔｒＪｔ ｅの周波数が一致するよう下式の動作を繰
り返し、定常状態では、それらは一致する。
Ｆｂ ＝ Ｉ＜−ｄ ＋ Ｆ。
■（：比例定数
Ｆｏ：電圧制御発振器の基本発振層θ支数
上記ループフィルタ８からの制御電圧ｄを入力とするウ
ィンドコンパレータ９は、この電圧ｄが帯域フィルタ２
で設定する周波数帯域（例えばα液であれば８〜１３１
（ｚ）Ｉこ対応する所定範囲の電圧であるときのみ高レ
ベルとなり、アンドゲート１０を介してパルス列信号Ｃ
を通過させ第１町聴信号ｇとしている。このウィンドコ
ンパレータ９及びアンドケート１０を設けたのは、上記
帯域フィルタ２て所定範囲の周波数のみを通過させるこ
とは困難巨つ高価であることより、通過脳波信号ａにけ
所定範囲の周波数に近いものも含まれているから、これ
を除去するためである。
ィンドコンパレータ９は、この電圧ｄが帯域フィルタ２
で設定する周波数帯域（例えばα液であれば８〜１３１
（ｚ）Ｉこ対応する所定範囲の電圧であるときのみ高レ
ベルとなり、アンドゲート１０を介してパルス列信号Ｃ
を通過させ第１町聴信号ｇとしている。このウィンドコ
ンパレータ９及びアンドケート１０を設けたのは、上記
帯域フィルタ２て所定範囲の周波数のみを通過させるこ
とは困難巨つ高価であることより、通過脳波信号ａにけ
所定範囲の周波数に近いものも含まれているから、これ
を除去するためである。
また、上記帯域フィルタ２からの通過脳波信号λを入力
とする振幅情報抽出回路１１は、両波整流回路１２１こ
よって通過脳波信号ａを両波整流して整流信号１１とし
、この信号りを一次遅れ回路１３）こよって唖時間の平
向値に比例した電圧である振幅情報信号１とし、この信
号ｉがいき値設定回路１４で設定したいき値より大きい
ときのみ、この信号１］こ基づいて振幅情報通過信号」
としている。
とする振幅情報抽出回路１１は、両波整流回路１２１こ
よって通過脳波信号ａを両波整流して整流信号１１とし
、この信号りを一次遅れ回路１３）こよって唖時間の平
向値に比例した電圧である振幅情報信号１とし、この信
号ｉがいき値設定回路１４で設定したいき値より大きい
ときのみ、この信号１］こ基づいて振幅情報通過信号」
としている。
この振幅情報通過信号ｊと第１可聴信号ｇとは、振幅変
調回路１５によって演算（例えば変調）されて、第２０
Ｔ聴信号にとなる。この第１．第２６■聴信号ｇ、には
いずれかが切換スイッチ１６１こよって選択され、増幅
器１７を介してヘッドホン１Ｂ、スピーカ１９から音と
して出力される１、なお、いき値設定回路１４は省略し
てもよい。
調回路１５によって演算（例えば変調）されて、第２０
Ｔ聴信号にとなる。この第１．第２６■聴信号ｇ、には
いずれかが切換スイッチ１６１こよって選択され、増幅
器１７を介してヘッドホン１Ｂ、スピーカ１９から音と
して出力される１、なお、いき値設定回路１４は省略し
てもよい。
この発明は、以上の構成であり、改にこの発明装置を用
いた実験結果を述べる。
いた実験結果を述べる。
実験は大学生を被検者とし、その後頭部脳波を単極誘導
法で採取し、周波数分析を行なったものであり、第３〜
５図は眼を開けて安静１こした伏聾で測定し、第６〜８
図は眼を閉じて安静にした状態で測定したものである。
法で採取し、周波数分析を行なったものであり、第３〜
５図は眼を開けて安静１こした伏聾で測定し、第６〜８
図は眼を閉じて安静にした状態で測定したものである。
第３図及び第６図は安静状態を５分間維持した際の平向
値であり、第４図及び第７図はこの発明装置ｔこよって
第２ ｔ＝１聴信号にであるα波の聴覚フィードバック
を２０分間行なった際ｉこ安定状態（安定状態には約２
〜３分でなる）になったときのものであり、第５図及び
第８図は聴覚フィードバックを停止した後の５分間のも
のである。
値であり、第４図及び第７図はこの発明装置ｔこよって
第２ ｔ＝１聴信号にであるα波の聴覚フィードバック
を２０分間行なった際ｉこ安定状態（安定状態には約２
〜３分でなる）になったときのものであり、第５図及び
第８図は聴覚フィードバックを停止した後の５分間のも
のである。
なお１以上の実験ではα波（８〜１３Ｈｚ）か２５０〜
４２０［−Ｉｚの可聴波に対応している。
４２０［−Ｉｚの可聴波に対応している。
この発明は、以上の実；倹結果からもわかるように、閉
眼時だけでなく開眼時ｌこおいてもバイオフィードバッ
クによるα波が増大し、精神が安定状態となり、肚つバ
イオフィードバック終了後も、しばらくはフィードバッ
ク前よりα波のパワーが増大したり、出現しやすくなる
期間が継続するから、心身療法に１魯するという利点が
ある。また、脳波の特定・諧域の周波数のみを取り出せ
るから、脳の桟構の解明にも必するという利点もある。
眼時だけでなく開眼時ｌこおいてもバイオフィードバッ
クによるα波が増大し、精神が安定状態となり、肚つバ
イオフィードバック終了後も、しばらくはフィードバッ
ク前よりα波のパワーが増大したり、出現しやすくなる
期間が継続するから、心身療法に１魯するという利点が
ある。また、脳波の特定・諧域の周波数のみを取り出せ
るから、脳の桟構の解明にも必するという利点もある。
第１図はこの発明の一例を示すブロック図、第２図は第
１図の要部を示す波形図、第３〜８図は被検者の後頭部
脳波を単極誘導法で採取し周波数か折を行った実験結果
を示す波形図である。 １・・ｉｊ色縁縁増幅器２・・帯域フィルタ、３・・・
方形波変換回路、４・・・ＰＬＬ、５・・・制御電圧発
振器、６・・分ｊ間器、７・位相比較器、８・・・ルー
プフィル−ト、１１・・・振幅情報抽出回路、１２・・
・両波整流回路、１３・・−次遅れ回路、１４・・いき
値設定回路、１５・・・振幅変調回路、１６・・切換ス
イッチ、１７・・・増幅器、１８・・・ヘッドホン、１
９・・・スピーカ 特許出願人 近謹計測器株式会社 同 代理人 鎌 １）又 二 手続補正書（蛯） 昭和５８年１１月１０日 １ 事件の表示 昭和５６年特許１πｌ第１８８５９８号２、発明の名称 脳波のバイオフィードバック装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ＩＩＩ所 大阪市平野区加美北１丁目２２番１７号氏名
酩称） 近畿計測器株式会社 ５゜ 昭和 年 月 日 （梵送日） ６ 袖正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明Ｋｌｔｌ書及び図面 ８ 補正の内容 別紙の通り 補正の内容 １、 明細丼第９頁第１８行目の「制御′電圧発振器」
を「電圧制御発振器」に補正し捷す。 ２、 図面の第１図を別紙のとおり補正し１ず。
１図の要部を示す波形図、第３〜８図は被検者の後頭部
脳波を単極誘導法で採取し周波数か折を行った実験結果
を示す波形図である。 １・・ｉｊ色縁縁増幅器２・・帯域フィルタ、３・・・
方形波変換回路、４・・・ＰＬＬ、５・・・制御電圧発
振器、６・・分ｊ間器、７・位相比較器、８・・・ルー
プフィル−ト、１１・・・振幅情報抽出回路、１２・・
・両波整流回路、１３・・−次遅れ回路、１４・・いき
値設定回路、１５・・・振幅変調回路、１６・・切換ス
イッチ、１７・・・増幅器、１８・・・ヘッドホン、１
９・・・スピーカ 特許出願人 近謹計測器株式会社 同 代理人 鎌 １）又 二 手続補正書（蛯） 昭和５８年１１月１０日 １ 事件の表示 昭和５６年特許１πｌ第１８８５９８号２、発明の名称 脳波のバイオフィードバック装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ＩＩＩ所 大阪市平野区加美北１丁目２２番１７号氏名
酩称） 近畿計測器株式会社 ５゜ 昭和 年 月 日 （梵送日） ６ 袖正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明Ｋｌｔｌ書及び図面 ８ 補正の内容 別紙の通り 補正の内容 １、 明細丼第９頁第１８行目の「制御′電圧発振器」
を「電圧制御発振器」に補正し捷す。 ２、 図面の第１図を別紙のとおり補正し１ず。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）検出された脳波を入力とし、所定範囲の周波数を
通過させる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力を方形
波１こ変換する方形波変換回路と、この方形波の周波数
に対応したパルス列信号を発するフェーズロックドルー
プとからなり、上記パルス列信号の周波数は可聴周波域
にあることを特イ教とするｊ脳波のバイオフィードバッ
ク装置。 ｆ２＋ 上記フェーズロックドループハ、パルス列信号
が所定範囲の周波数であるときのみパルス列信号を発す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の脳波のバイオフィードバック装置。 （３）上記帯域フィルタはα波またはθ波を通過させる
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の脳波のバイオフィードバック装置。 （４） 検出された脳波を入力とし、所定範囲の周波数
を通過させる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力を方
形波に変換する方形波変換回路と、この方形波の周波数
に対応したパルス列信号を発するフェーズロックドルー
プと、上記帯域フィルタの出力をこれの絶対値の短時間
平向値に比例した振幅情報信号とする振幅情報抽出回路
と、上記フェーズロックドループめパルス列信号と振幅
変調回路の出力とを演算し、可聴信号に変換する振幅変
調回路とからなる脳波のバイオフィードバック装置。 （５）上記フエーズロックドルーフハハルス列信号か所
定範囲の周波数であるときのみパルス列信号を発するも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
脳波のバイオフィードバック装置。 （６）上記帯域フィルタはα波またはθ液を通１尚させ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第４項ま
たは第５項の脳波のバイオフィードバック装置。 （７） １起振幅情報抽出回路は振幅情報信号が所定レ
ベルであるときに出力するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第４項、第５項ま、たは第６項記載の１
脳波のバイオフィードバック装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188598A JPS6080435A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 脳波のバイオフイ−ドバツク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188598A JPS6080435A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 脳波のバイオフイ−ドバツク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080435A true JPS6080435A (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=16226456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188598A Pending JPS6080435A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 脳波のバイオフイ−ドバツク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302269A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Pioneer Electron Corp | 脳波誘導装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5573269A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Living body feedback device |
| JPS58347A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 有機質粘結剤を使用した鋳型の洗われ防止方法 |
-
1983
- 1983-10-08 JP JP58188598A patent/JPS6080435A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5573269A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Living body feedback device |
| JPS58347A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 有機質粘結剤を使用した鋳型の洗われ防止方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302269A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Pioneer Electron Corp | 脳波誘導装置 |
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