KR100646900B1 - 알파파를 발생시키는 방송 수신장치 및 그 방법 - Google Patents

알파파를 발생시키는 방송 수신장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 알파파를 발생시키는 방송 수신장치는 입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동기 신호를 추출하는 비디오 디코더와, 비디오 디코더로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하고 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 알파파 생성부와, 입력된 방송신호중의 오디오 신호와 상기 알파파 생성부에 의해 출력된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 스피커를 통해 출력하는 오디오 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 방송의 시청자는 방송 수신 장치에서 발생되는 알파파를 들으면서 방송을 시청하게 되어 교육방송이나 어학 공부등을 할 때 학습의 효율과 집중력을 증대시킬 수 있다.
알파파, TV, 교육방송, 구형파, 사인파, 어학공부, 믹싱

Description

알파파를 발생시키는 방송 수신장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING ALPHA WAVE IN BROADCATING}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알파파를 발생시키는 방송 수신장치의 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 수신 장치에서 알파파를 발생시키는 동작 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 방송 수신 장치 110 : 비디오 디코더
120 : 영상 처리부 130 : 버퍼
140 : 분주기 150 : R-C 필터
160 : 오디오 처리부 170 : 스피커
본 발명은 알파파를 발생시키는 방송 수신 장 및 그방법에 관한 것으로, 상세하게는 방송 수신 장치를 통해 교육방송,어학 공부 등 집중력을 필요로 하는 경우 알파파를 발생시킴으로써 학습 효율과 집중력을 증대 시킬 수 있는 방송 수신 장치 및 그 알파파 발생 방법에 관한 것이다.
학습능력은 학습자가 외부정보를 습득해 기억하고, 기억된 정보를 분석, 추론 종합하는 두뇌의 능력으로 설정할 수 있다. 따라서 단위 시간당 학습량으로 측정할 수 있는 학습효율은 학습능력 즉 두뇌능력에 의해 좌우된다. 즉, 두뇌능력의 효율적인 발휘 여부가 학습효율의 관건이다. 학습효율의 저하를 방지하고 나아가 학습효울을 향상시키기 위해서는 두뇌가 최대의 능력을 발휘해야 한다. 학습이란 관점에서 두뇌가 최대의 능력을 발휘하기 위해서는 피로감, 긴장감, 불안감, 초조감, 스트레스 등 육체적 심리적 두뇌활동 억제요소가 해소되어야 한다. 두뇌활동 억제요소가 해소된 상태는 뇌생리학적으로 보면 저뇌파를 발산하는 상태이므로 두뇌가 저뇌파 상태일 때 학습능력과 학습효과는 극대화 된다. 학습효율을 향상시키기 위해서는 우선 학습에 적합한 상태를 조성하는 것이 중요하며, 학습에 적합한 상태는 긴장감, 피로감, 스트레스 등 두뇌활동을 억제하는 요소가 제거된 심신이 충분히 이완된 상태를 의미한다.
인간의 뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 뇌간으로 구성되어 있다. 대뇌는 위에서 내려다보면 두 주먹을 붙여놓은 것처럼 보이는 데, 오른쪽에 있는 것이 우뇌고, 외쪽에 있는 것이 좌뇌다. 좌뇌와 우뇌는 뇌량이라는 신경섬유 다발로 연결되어 있으며, 소뇌는 대뇌 크기의 1/8정도로 대뇌의 아래 뒤쪽에 위치하여 몸의 평형을 유지하는 기능을 한다. 대뇌 아래어 이어지는 간뇌, 중뇌, 뇌교, 연수를 통틀어 뇌간이라 하는데 뇌간은 체온, 심장박동, 혈관, 내장기관을 통제하는 자율신경의 중추가 된다. 한편, 사람의 뇌는 약 140억개의 뇌세포로 이루어져 있으며, 상기 세포중에서 느끼 고 생각하는 일을 맡아하는 뇌세포를 뉴런(neuron)이라 한다. 사람은 약 4∼5억 개의 뉴런을 가지고 있다. 뉴런은 핵을 포함하는 세포체와 수상돌기, 축색돌기로 이루어져 있으며, 수상돌기는 세포체에서 뻗어나간 짧은 나뭇가지 모양으로 다른 뉴런으로부터 정보를 받아들인다. 세포체로부터 가늘고 길게 뻗어나온 가지 한 개를 축색이라 하며, 축색은 멀리 떨어져 있는 세포와의 통신을 위해 길게 발달해 있다.
인간이 다른 생물과 구별되는 것 중 하나가 고도로 발달된 뇌를 가지고 있다는 점이다. 뇌는 감각 기관으로부터 전달되는 다양한 정보를 처리한다. 인간의 경우 정서, 기억, 사고의 고등정신 작용에서부터 심장의 박동속도, 호흡 등 생명기능에 관한것에 이르기까지 신체 내에서 일어나는 거의 모든 것을 통제하거나 조절하고 있다. 140억 개 정도의 뇌세포는 항시 전류를 발사한다. 뇌세포에서 발사한 전류를 기계로 기록하면 물결처럼 나타나는데 이것을 뇌파라고 한다. 뇌파를 측정하는 기계장치는 뇌세포에서 발사하는 일만분의 일 볼트 혹은 그 이하의 전류를 알아 내는데, 이것을 백만 배로 확대한 그래프를 뇌전도라고 한다. 뇌파는 뇌의 활동 상태에 따라 전파의 빈도가 다르게 나타나기 때문에 뇌전도를 보고 뇌의 상태를 알 수 있다.
뇌파는 뇌의 활동영역에 따라 네가지로 나누어지며 뇌전도(EEG)에 나타나는 각각의 뇌파 사이클도 다르다. 뇌파의 종류를 보면 13∼30㎐의 베타파, 8∼12㎐의 알파파, 4∼7㎐의 세타파 그리고, 1∼3㎐의 델타파 등이 있다. 뇌는 병렬활동을 하기 때문에 뇌파가 단일 주파로 깨끗하게 구분되어 관찰되는 일은 거의 없다. 뇌의 어느 부분은 알파파, 다른 부분은 베타파, 또 다른 부분은 세타파로 나타나 복잡하 게 겹쳐있다. 그러므로 뇌파 상태가 주로 알파파라든가 베타파라고 하는 것이 바른표현이다. 뇌파(Electroencephalogram:EEG)의 인위적 통제와 조정을 통해 학습능력과 지적활동을 확대시킬 수 있다는 이론이며, 뇌파는 대뇌활동의 각성수준을 나타내는데 주파수에 따라 알파(α), 베타(β), 세타(θ), 델타(δ) 등으로 구분이 된다. 알파(α)와, 세타(θ)라는 뇌파는 저주파로서 뇌가 휴식하고 있을 때 나타나는데 잠이 깊이 들어 있을 대 나타나는 델타(δ)파와는 다른 것으로 기억력, 창의력, 학습능력 발휘와 깊은 뇌파이다. 따라서, 이 두 뇌파를 인위적으로 발생시키거나, 통제함으로써 인간의 고등정신 기능의 발휘를 기대할 수 있다.
상기에서 언급된 알파파와 베타파에 대해서 설명하면, 알파파의 뇌파는 의식활동과 밀접하게 관련되어 있으며, 의식이 가장 높은 상태에서 몸과 마음이 조화를 이루고 있을 때 발생되는 뇌파가 알파파다. 알파파를 명상파라고도 하는데, 근육이 이온되고 마음이 편안하면서도 의식이 집중되고 있는 상태를 말하며, 그러므로 알파파가 나오면 몸과 마음이 매우 안정된 상태임을 뜻한다. 그리고 베타파는 의식이 깨어 있을 때의 뇌파이며, 이 상태가 계속되면 뇌는 혼돈에 이르고 초조해진다. 물론 학습효율도 저하되게 되며, 바람직한 상태로 뇌를 유지하고, 뇌의 활동을 활발하게 하기 위해서는 저뇌파 상태가 유지되도록 해야 한다.
한편, 문명의 발달로 인해 텔레비젼, 컴퓨터와 같은 다양한 방송 수신 장치가 널리 보급되어 있으며, 이러한 방송 수신 장치를 통해 교육방송이나 어학 학습을 하고 있는 경우도 많다.
따라서, 방송을 시청할 때 알파파를 통해 두뇌의 상태를 안정되게 한다면 좀 더 효과적으로 교육방송이나 어학 학습을 진행할 수 있을 것이다.
본 발명은 이러한 필요성에 의해 안출된 것으로, 방송 수신 장치를 통해 교육방송,어학 공부 등 집중력을 필요로 하는 경우 알파파를 발생시킴으로써 학습 효율과 집중력을 증대 시킬 수 있는 방송 수신 장치 및 그 알파파 발생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 알파파를 발생시키는 방송 수신장치는 입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동기 신호를 추출하는 비디오 디코더와, 비디오 디코더로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하고 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 알파파 생성부와, 입력된 방송신호중의 오디오 신호와 상기 알파파 생성부에 의해 출력된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 스피커를 통해 출력하는 오디오 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서 바람직한 알파파 생성부는, 비디오 디코더로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하여 구형파를 출력하는 버퍼와, 버퍼에 의해 출력된 구형파를 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 구형파를 출력하는 분주기와, 분주기로부터 출력되는 알파파의 주파수를 갖는 구형파를 필터링하여 알파파의 사인파로 출력하는 필터를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동 기 신호를 추출 하는 단계와, 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하고 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 단계와, 입력된 방송신호중의 오디오 신호와 상기 생성된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알파파를 발생시키는 방송 수신장치의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 알파파를 발생시키는 방송 수신장치는, 입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동기 신호를 추출하는 비디오 디코더(110)와, 비디오 비코더(110)로부터 영상 데이터, 수평 동기 신호, 수직 동기신호를 받아 디스플레이 화면에 표시하기 위한 영상 신호 처리를 수행하는 영상 처리부(120)와, 비디오 디코더(110)로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하여 구형파를 출력하는 버퍼(130)와, 버퍼(130)에 의해 출력된 구형파를 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 구형파를 출력하는 분주기(140)와, 분주기(140)로부터 출력되는 알파파의 주파수를 갖는 구형파를 필터링하여 알파파의 사인파로 출력하는 필터(150)와, 입력된 방송신호중의 오디오 신호와 필터(150)에 의해 출력된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 출력하는 오디오 처리부(160)와, 오디오 처리부(170)에 의해 믹싱된 오디오 신호를 출력하는 스피커(160)를 포함하여 구성된다.
비디오 디코더(110)는 튜너나 외부신호 입력부(미도시됨)를 통해 임의의 방 송신호가 수신되어 방송 신호로부터 분리된 비디오 신호를 입력받아 그 비디오 신호로부터 영상 데이터와, 수평 동기 신호(H_sync)와, 수직 동기 신호(V_sync)를 분리하여 영상 처리부(120)로 출력한다.
비디오 디코더(110)에 영상 처리부(120)로 출력되는 신호중에서 수직 동기 신호(V_sync)는 영상 처리부(120)에 의해 영상 데이터를 디스플레이 화면에 주사할 때 사용될 뿐 아니라, 알파파의 주파수 대역을 가지는 신호를 발생시키기 위한 음원(source)로도 사용된다.
이를 위해 비디오 디코더(110)으로부터 출력되는 수직 동기 신호(V_sync)는 버퍼(130)로 입력된다.
영상 처리부(120)는 비디오 디코더(110)로부터 입력되는 영상 데이터와 수평 동기 신호(H_sync)와 수직 동기 신호(V_sync)를 이용하여 해당 영상 데이터를 디스플레이 화면에 표시하기 위한 신호처리를 수행한다.
버퍼(130)는 비디오 디코더(110)에 연결되어 비디오 디코더(110)로부터 출력되는 수직 동기 신호(V_sync)를 입력받아 알파파 신호를 생성하기 위해 버퍼링을 수행한다.
이에 따라, 버퍼(130)는 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파를 출력하게 된다.
분주기(140)는 버퍼(130)로부터 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파를 입력받아 알파파 주파수 대역(8 - 13Hz)의 신호를 생성하기 위해 분주를 수행한다
여기에서는 분주기(140)는 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파로부터 알파파 주파수 대역(8 - 13Hz)을 생성하기 위해 1/5 분주율을 가지도록 설정되어 동작한다.
이에 따라, 분주기(140)는 입력된 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파를 1/5 분주율에 의해 분주하여 12(10)Hz의 주파수를 가지는 구형파로 변환하여 출력한다.
필터(150)는 분주기(140)로부터 알파파 주파수 대역의 구형파를 입력받아 필터링을 수행하여 12(10)Hz의 알파파 주파수 대역을 가지는 사인파를 출력한다.
여기에서 필터(150)는 R-C 필터를 사용하여 알파파 주파수 대역의 구형파를 필터링함으로써 12(또는 10)Hz의 주파수를 가지는 사인파를 출력한다.
오디오 처리부(160)는 튜너나 외부신호 입력부(미도시됨)를 통해 임의의 방송신호가 수신되어 해당 방송 신호로부터 분리된 오디오 신호를 입력받아 스피커(170)를 통해 재생하여 출력하기 위해 신호처리를 수행한다.
아울러, 오디오 처리부(160)는 방송신호로부터 분리되어 입력된 오디오 신호에 필터(150)로부터 입력되는 12(또는 10)Hz의 주파수를 가지는 사인파를 믹싱하여 출력한다.
이렇게 함으로써, 오디오 처리부(160)는 알파파 주파수 대역 성분을 가지는 오디오 신호를 출력하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 수신 장치에서 알파파를 발생시키는 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 튜너나 외부신호 입력부(미도시됨)를 통해 임의의 방송신 호가 수신되어 방송 신호로부터 비디오 신호가 분리되어 비디오 디코더(110)에 입력되면, 비디오 디코더(110)는 그 비디오 신호로부터 영상 데이터와, 수평 동기 신호(H_sync)와, 수직 동기 신호(V_sync)를 분리하여 영상 처리부(120)로 출력한다(S1).
영상 처리부(120)는 비디오 디코더(110)로부터 영상 데이터와 수평 동기 신호(H_sync)와 수직 동기 신호(V_sync)를 입력받아 수평 동기 신호와 수직 동기신호에 따라 해당 영상 데이터를 디스플레이 화면에 주사하여 표시한다(S2).
한편, 비디오 디코더(110)로부터 영상 처리부(120)에 출력되는 신호중에서 수직 동기 신호(V_sync)는 버퍼(130)로 입력된다.
버퍼(130)는 비디오 디코더(110)가 영상 처리부(120)에 출력하는 신호중에서 수직 동기 신호(V_sync)를 입력받아 버퍼링을 수행하여 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파를 출력한다(S3).
버퍼(130)로부터 출력된 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파는 분주기(140)로 입력된다.
버퍼(130)로부터 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파를 입력받은 분주기(140)는 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파로부터 알파파 주파수 대역(8 - 13Hz)의 신호를 생성하기 위해 분주를 수행한다(S4).
여기에서는 분주기(140)는 1/5 분주율을 가지는 분주기를 사용하고 있다. 이에 따라, 분주기(140)를 통해 60(또는 50)Hz의 주파수를 가지는 구형파는 1/5 분주율에 의해 분주되어 12(10)Hz의 주파수를 가지는 구형파로 변환되어 출력된다.
분주기(140)에 의해 알파파 주파수 대역의 신호로 분주된 구형파는 필터(150)로 입력된다.
분주기(140)로부터 알파파 주파수 대역의 구형파를 입력받은 필터(150)는 필터링을 수행하여 12(10)Hz의 알파파 주파수 대역을 가지는 사인파를 출력한다(S5)
필터(150)로부터 출력된 12(또는 10)Hz의 주파수를 가지는 사인파는 오디오 처리부(160)로 입력된다.
한편, 튜너나 외부신호 입력부(미도시됨)를 통해 임의의 방송신호가 수신되어 해당 방송 신호로부터 분리된 오디오 신호도 오디오 처리부(160)에 입력된다.
오디오 처리부(160)는 필터(150)로부터 12(또는 10)Hz의 주파수를 가지는 사인파와 방송신호로부터 분리되어 입력된 오디오 신호를 믹싱하여 출력한다(S6).
이에 따라, 오디오 처리부(160)로부터 출력되는 오디오 신호에는 방송 신호로부터 출력된 오디오 신호 뿐만이 아니라 12(또는 10)Hz의 주파수를 가지는 알파파가 믹싱되어 출력되는 것이다.
오디오 처리부(160)에 의해 출력된 오디오 신호는 스피커(170)에 의해 방송을 시청하는 사용자에게 재생되어 출력된다.
본 발명에 의하면, 방송 수신 장치에서 임의의 방송 신호를 수신했을 경우에 비디오 신호로부터 분리된 수직 동기신호를 음원으로 하여 알파파의 주파수 대역을 가지는 신호를 생성한 상태에서 방송신호로부터 분리된 오디오 신호와 최종단에서 믹싱하여 스피커를 통해 출력함으로써, 방송 신호로부터 분리된 오디오 신호를 손 상시키지 않는 상태에서 알파파를 발생시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 방송의 시청자는 방송 수신 장치에서 발생되는 알파파를 들으면서 방송을 시청하게 되어 교육방송이나 어학 공부등을 할 때 학습의 효율과 집중력을 증대시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 방송 수신 장치에 있어서,
    입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동기신호를 추출하여 출력하는 비디오 디코더와,
    상기 비디오 디코더로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하고 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 알파파 생성부와,
    입력된 방송신호중의 오디오 신호와 상기 알파파 생성부에 의해 출력된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 스피커를 통해 출력하는 오디오 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 알파파를 발생시키는 방송 수신장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 알파파 생성부는,
    상기 비디오 디코더로부터 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하여 구형파를 출력하는 버퍼와,
    상기 버퍼에 의해 출력된 구형파를 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 구형파를 출력하는 분주기와,
    상기 분주기로부터 출력되는 알파파의 주파수를 갖는 구형파를 필터링하여 알파파의 사인파로 출력하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 알파파를 발생시키는 방송 수신장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 버퍼는 60Hz 주파수의 구형파를 출력하고,
    상기 분주기는 1/5 분주율을 가지고 12Hz 주파수의 구형파를 출력하고,
    상기 필터는 12Hz 주파수의 사인파를 출력하는 R-C 필터인 것을 특징으로 하는 알파파를 발생시키는 방송 수신장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 버퍼는 50Hz 주파수의 구형파를 출력하고,
    상기 분주기는 1/5 분주율을 가지고 10Hz 주파수의 구형파를 출력하고,
    상기 필터는 10Hz 주파수의 사인파를 출력하는 R-C 필터인 것을 특징으로 하는 알파파를 발생시키는 방송 수신장치.
  5. 입력된 방송신호중의 비디오 신호로부터 수직 동기 신호를 추출하는 단계와,
    상기 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하고 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 단계와,
    입력된 방송신호중의 오디오 신호와 상기 생성된 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 믹싱하여 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함하는 방송 수신장치의 알파파 발생 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 알파파의 주파수 대역을 갖는 신호를 생성하는 단계는,
    상기 추출된 수직 동기 신호를 버퍼링하여 구형파를 출력하는 단계와,
    상기 출력된 구형파를 분주하여 알파파의 주파수 대역을 갖는 구형파를 출력하는 단계와,
    상기 출력되는 알파파의 주파수를 갖는 구형파를 필터링하여 알파파의 사인파로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 수신장치의 알파파 발생 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000046503A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 구자홍 뇌파제어기능이 내장된 티브이의 학습집중 향상 장치 및 방법

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KR20000046503A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 구자홍 뇌파제어기능이 내장된 티브이의 학습집중 향상 장치 및 방법

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