KR20110050403A - 뇌 동조를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 희망하는 의식의 상태를 유도하기 위하여 음악 파일들을 수정하는 방법이다. 제1 및 제2 변조들이 음악 파일에 도입되어, 음악 파일이 재생될 때, 두 변조들이 동시에 발생한다. 윈도우 주파수들에서의 사운드 톤(sound tone)들 뿐만 아니라 추가적인 변조들이 도입될 수 있다.

Description

뇌 동조를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR BRAIN ENTRAINMENT}

관련 출원들의 상호 참조

출원인은 미국 특허 가출원 제61/123,832호(2008년 4월 11일 출원)의 이익을 우선권 주장한다. 상기 가출원의 명세서는 이 참조에 의해 그 전체가 기재된 것처럼 본 명세서에 통합된다.

출원인은 미국 특허 가출원 제61/188,421호(2008년 8월 8일 출원)의 이익을 우선권 주장한다. 상기 가출원의 명세서는 이 참조에 의해 그 전체가 기재된 것처럼 본 명세서에 통합된다.

본 발명은 뇌 동조(brain entrainment) 분야에 관한 것이다.

우리의 "외부적(external)" 생활 상황들을 최적화하기 위한 정보 기술이 그 진화에 있어서 정점에 도달함에 따라, 인간의 상황들을 향상시키기 위한 차세대 기술 또는 응용 과학은 인간의 내적 능력에 다시 초점을 맞추어야 한다. 정신적 차원 및 육체적 차원에서의 인간의 상황들을 최적화하는 것은 역사 전반에 걸쳐 추구되어 왔다. 현대 과학 및 기술에서의 모든 진보에 의해, 이와 같이 깊이 있게 추구된 목적이 실현될 수 있고, 넓은 범위의 인구에 대해 적용될 수 있다.

본 발명은 뇌 기능을 향상시키기 위한 안전하고 효율적인 방법들을 포함한다. 본 발명은 "디지털 방식으로 편집된(digitally edited)" 음악 파일들을 이용하여, 자신이 좋아하는 음악을 간단히 청취함으로써 더욱 효율적이고 더욱 건강한 뇌 기능들을 위해 청취자의 뇌 기능들을 동조시킨다. "뇌 동조(brain entrainment)"는 동조 방법을 경험시킴으로써 누군가의 뇌 상태를 원하는 뇌 상태로 변화시키는 것이다. 뇌 동조의 발상은 우리의 일상 생활뿐만 아니라 역사 전반에 걸쳐 이용되어 왔다. 음악 청취, 영화 시청, 춤, 스포츠, 명상, 독서, 커피나 술 마시기, 또는 취미 생활 등은 우리의 뇌 상태를 "희망하는 상태(desired state)"로 변화시키기 위해 이용하는 일부의 사례들이다. 감정, 집중력 및 스트레스 감소를 개선시킴에 있어서의 음악 청취의 이익들은 여러 과학적 연구들에 의해 양호하게 입증되었다.

본 발명에서는, 개인적 취향의 음악에 대한 "미세하게" 인지할 수 있는(거의 인지하기 어려운) 사운드 효과들의 특수한 결합들이 소개된다. 청취자는 보통 그 효과들을 인지하지 못하지만, 청취자의 뇌는 그 특수 효과들을 잠재 의식적으로 "지각(perceive)"한다. 특수 사운드 효과들은 목표 뇌 발진 네트워크(brain oscillating network)들에 의해 공진하는 특별히 배열된 다중 주파수들을 지닌다. 특수 효과들의 목적은 목표 작업을 위해 더욱 조화롭게 그리고 효율적으로 작동하도록 전체 뇌를 활성화하는 것이다. 특별히 편집된 음악을 반복적으로 경험(청취)시킴으로써, 새로운 패턴들이 청취자의 뇌에 깊이 각인되므로(습관화되고, 학습되고, 신경가소성(neuroplasticity)이 형성됨), 청취자의 뇌는 더욱 균형을 이루고, 효율적이며 건강해진다. 더욱 균형 잡히고 건강한 뇌는 더욱 균형 잡히고 건강한 사람을 반영한다. 이것은 더 나은 세상 및 "인간 진화(human evolution)"의 탐험에 대한 첫 번째 단계일 수 있기를 희망한다.

본 발명은 목표 작업/활동을 위한 최적의 뇌 상태를 유도하기 위하여, 전체 뇌의 "고유의(natural)" 동시 활성화(synchronous activation)들을 최대화하기 위한 그 특유의 동조 방법들을 포함한다. 다른 동조 방법들은 주로 지배적인 뇌 상태를 나타내는 주파수 또는 주파수들에 의해 구동되는 동조를 이용함으로써 목표 작업/활동을 위한 지배적인 뇌 상태를 최대화하는 것을 시도하고, "효율적인" 동조는 동조 주파수의 "강한(strong)" 강도(청취자에게 명확하게 의식적으로 인지가능하고, 신호 비율(signal to ratio)을 증가시킴)를 이용함으로써 달성된다. 강한 강도를 이용함에 있어서의 가능성 있는 하나의 문제점은 강한 강도가 강압적인 동조의 힘에 의해 간단하게 그 본질적인/고유의 주파수들 이외의 주파수들에서 일부 발진기(oscillator)들이 발진하도록 강제할 수 있다는 점이다. 이것은 목표 작업/활동을 위한 "부정상적인 목표 뇌 상태(unnatural target brain state)"로 될 수 있고, 전체 뇌가 하나의 고조파 시스템(harmonious system)으로서 작동하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명은 동조에서 "약한 강도(weak intensity)"(의식적인 인식 임계값 근처 또는 그 바로 아래)를 이용한다. 발진기들의 "약한 결합(weak coupling)"은 뇌와 같은 복잡한 비선형 발진기 시스템(complex-nonlinear oscillator system)들에서 고유의 동기성(natural synchrony)을 위한 사전 필수 조건들 중의 하나이다. 약한 강도의 동조에 대한 뇌 발진기들의 감도(sensitivity)를 증가시키기 위하여, 뇌 발진기들의 최적의 예비작동(priming)은 동조를 수반하기 위한 매체로서 개인적으로 좋아하는 음악을 이용하는 것이다(음악 청취의 신경-심리학(neuro-psychological) 및 신경-생리학적(neuro-physiological) 이익들, 더욱 효과적이고 효율적인 신호 처리를 위한 전체 뇌 발진기들의 확률적 활성화). 최적의 목표 뇌 기능들을 위한 전체 뇌 발진기들의 고유의 동기성을 증가시키기 위하여, 동조 주파수들 사이의 고조파(harmonic) 및 황금 비율(golden ratio)의 관계들을 최대화하는 것뿐만 아니라, 바인딩 주파수(binding frequency)들이 이용한다. 피질 소엽(cortex lobule)들의 다수의 목표 주파수들 및 주파수 최대값들은 적용 가능할 경우에 목표 작업/활동을 위한 동조의 효율성 및 효능(efficacy)을 최대화하기 위해 이용된다. 통상적으로 알려진 뇌파 대역(brain wave band)들(델타(delta), 세타(theta), 알파(alpha), 베타(beta) 및 감마(gamma))의 경계들에 위치된 주파수들인 "브릿징 주파수(bridging frequency)들"도 포함될 수 있다. 브릿징 주파수들의 예는 4Hz(델타-세타(delta-theta)), 7.83(세타-알파(theta-alpha)), 12(알파-베타(alpha-beta)) 등이다. 브릿징 대역들은 "윈도우(window)"가 2개의 인접 대역들을 담당하는 뇌 발진기들을 "동시에 활성화(synchronously activate)"하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 매우 넓은 범위의 변조 주파수(modulation frequency)들을 사용한다. 사용될 수 있는 대역들의 일부는 아래의 표 1에 열거된 것들을 포함한다.

본 발명은 뇌 동조를 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

희망하는 뇌 상태를 유도하기 위하여 음악 파일을 수정하는 방법은, 제1 변조를 음악 파일에 도입하는 단계; 및 제2 변조를 상기 음악 파일에 도입하여, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조 및 상기 제2 변조가 동시에 발생하도록 하는 단계를 포함한다. 상기 제1 변조는 주요 목표 주파수(main target frequency)를 포함할 수 있고, 상기 제2 변조는 2차 목표 주파수(secondary target frequency)를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제3 변조를 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 변조는 상기 주요 목표 주파수를 포함하고, 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조, 상기 제2 변조 및 상기 제3 변조는 동시에 발생한다.

바인딩 주파수(binding frequency)들 및/또는 보조 목표 주파수(auxiliary target frequency)들을 포함하는 하나 이상의 추가적인 변조들이 상기 방법들에 추가될 수 있다. 일부 변조들 사이에는 하나 이상의 고조파 관계(harmonic relationship)들이 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 주파수들의 비율은 실질적으로 황금 비율(golden ratio)일 수 있다. 게다가, 실질적으로 (89, 144 및 233과 같은) 피보나치 수(Fibonacci numbers)인 주파수들이 이용될 수 있다. 이와 유사하게, 뇌 동조 변조 세트(set)들에서의 주파수들의 비율들은 233/89 또는 144/89의 비율과 같이, 피보나치 수 사이에서 발견되는 실질적으로 황금 비율들일 수 있다. 변조들은 반복되는 램핑 패턴(ramping pattern)들을 포함할 수 있다. 상기 램핑 패턴의 단일 사이클은 상승 및 감소를 모두 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 방법들에 따라 수정된 음악 파일들을 포함하는 컴퓨터 저장 장치들도 본 발명의 범위 내에 있다.

상기 변조들은 미묘하고 약한 강도(intensity)인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 변조들이 의식적인 인식 임계값 근처 또는 바로 아래인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 사용자들이 뇌 동조 목적들을 위해 자신의 가장 좋아하는 노래들을 선택하도록 한다. 전형적으로 웹 사이트를 포함하는 하나의 실시예에서는, 사용자가 음악 파일 데이터베이스로부터 음악 파일을 선택할 수 있고, 뇌 동조 변조 세트들의 데이터베이스로부터 뇌 동조 변조 세트를 선택할 수 있고, 그 다음으로, 선택된 음악 파일이 선택된 뇌 동조 변조 세트에 따라 수정되도록 할 수 있다. 그 다음으로, 수정된 파일은 다운로드될 수 있다.

또한, 발명은 휴대용 트랜스포머(portable transformer)로 실시될 수 있다. 사용자는 하나 이상의 뇌 동조 변조 세트들을 휴대용 트랜스포머로 다운로드할 수 있다. 다음으로, 사용자는 (IPod 또는 MP3 플레이어와 같은) 독립형 음악 플레이어(stand-alone music player)를 연결할 수 있다. 휴대용 트랜스포머는 음악 플레이어로부터 음악 신호를 받아들일 수 있고, 노래를 수정할 수 있고, 그 다음으로, 헤드폰, 스피커 또는 다른 사운드 출력 장치를 통해 수정된 노래를 재생할 수 있다.

본 발명에 따르면, 뇌 동조를 위한 방법 및 시스템을 구현할 수 있다.

본 발명의 상기 목적, 그 외의 목적 및 장점들은 참조 문자들은 도면 전반에 걸쳐 유사한 부품들을 가리키는 첨부 도면들을 참조한 다음의 상세한 설명을 고려할 경우에 명백할 것이다.
도 1은 사용자가 좋아하는 노래를 선택하고, 그 노래를 선택된 뇌 동조 수정 세트(brain entrainment modification set)에 따라 수정하고, 수정된 노래를 다운로드하도록 하는 하나의 방법을 보여주는 순서도를 제공한다.
도 2는 본 발명이 실시될 수 있는 환경의 블록도이다.
도 3은 도 2에 예시된 통신 노드들을 구현하기 위한 하나의 적당한 컴퓨터 플랫폼(computer platform)을 나타내는 범용 컴퓨터 시스템(general purpose computer system)의 블록도이다.
도 4는 휴대용 트랜스포머의 구조를 도시한다.

I. 동조( Entrainment )

동조는 목표 발진기들이 주파수들, 특수한 파형(wave form)들 또는 파(wave)들의 간섭 패턴들과 같은 특정 시공간 정보(spatio-temporal)를 지닌 외부 자극에 따라 공진하거나 응답(선형, 비선형, 무질서, 결정론적(deterministic), 상변화(phase change) 등)하도록 유도하는 것이다. 뇌 동조는 하나의 사례이며, 특정 활동 또는 작업들을 위해 최적인 뇌 상태로 변화시키거나 이러한 뇌 상태를 유도하도록 시도한다. 그러나, 동조는 바이오 분자(bio-molecule)들, 세포(cell)들, 기관(organ)들, 유기체(organism)들 및 개체군(population)들에 걸친 생물계(biosystem)와 같이 자신의 고유 주파수(natural frequency)들을 갖는 임의의 시스템에 적용될 수 있다. 동조는 목표 시스템의 최적의 상태를 유도하기 위해 적용될 뿐만 아니라, 목표 시스템의 차선의 상태 또는 병리학적 상태를 보정하기 위해서도 적용될 수 있다.

II . 특정 뇌 상태의 달성

인간의 뇌는 해부학적 및 기능적 상호작용들에 있어서 매우 복잡한 시스템이다. 예를 들어, 이완(relaxation) 또는 학습(learning) 시의 뇌 상태는 적절하게 조합된 다양한 '핵심 뇌 기능(core brain function)들'의 활성화로 인한 결과적인 포괄 뇌 기능(global brain function)이다. 핵심 뇌 기능들은 감각 및 운동 시스템들뿐만 아니라, 흥분(arousal), 집중력(attention), 감정(emotion), 기억(memory), 인식(cognition) 및 추상(abstraction)을 포함한다. 각각의 핵심 뇌 기능은 뇌의 상이한 부위들의 해부학적-기능적 연결들로 구성된 그 특유의 신경세포 네트워크(neuronal network)들을 가진다. 목표 활동을 위한 최적의 뇌 상태는 활성화의 적절한 비율과, 다양한 핵심 뇌 기능들 사이의 시공간적 통신 및 협력을 필요로 한다. 각각의 핵심 뇌 기능에 있어서의 활성화의 정도(degree of activation)는 당면한 작업에 따라 변한다. 예를 들어, 기사를 읽는 것은 적당한 흥분도, 적당한 집중력의 유형, 적당한 감정의 유형, 장기 및 단기 기억 시스템들의 활성화, 시각 피질 및 그 관련 피질의 활성화, 및 추상 및 보상 시스템의 적당한 활성화 등을 필요로 한다.

핵심 뇌 기능들은 뇌 내부의 특정 구조들(뇌 줄기(brain stem), 시상(thalamus), 대뇌 변연계(limbic brain), 소뇌(cerebellum) 및 피질(cortex)) 사이의 해부학적 그리고 기능적 뇌 연결들의 활성화에 의해 생성된다. 이들 해부학적 그리고 기능적 연결들과, 뇌의 특정 부위들 사이의 통신은 뇌에서의 서명 발진(signature oscillation)들로서 나타난다. 각각의 뇌 네트워크에서, 뇌 발진기(brain oscillator)는 그 "고유(natural)" 주파수 또는 주파수들과, 파형이나 파형들을 가지고, 대부분 "리듬 발진(rhythmic oscillation)들"에 의해 다른 발진기들과 통신한다. 뇌전도(EEG : electroencephalogram) 또는 뇌파도(ECG : electrocorticogram)에 의해 캡처된 뇌파들은 리듬 발진들을 나타내며, 특정 주파수 범위들, 델타, 세타, 알파, 감각-운동 리듬(SMR : sensory-motor rhythm), 베타, 감마, 고 감마(high gamma) 등에 의해 분할될 수 있다. 각각의 대역은 다양한 뇌 구조들 사이의 특정한 해부학적 그리고 기능적인 연결들로 구성된 발진기 또는 발진기들의 특유의 세트(set)들을 가진다. 또한, 각각의 대역은 그 특유의 뇌 기능을 표현한다. 특정 작업과 관련된 뇌 활동은 상이한 대역들 사이의 균형 잡히고 조화로운 활성화들 및 협력을 필요로 한다. 또한, 특유의 기능적 의미들로 알려져 있는 특정 주파수들도 존재한다. 약간의 예들은 6.5, 7.83, 10, 12, 13, 20 및 40 Hz이다.

III . 인간 뇌 속의 발진기들

인간의 뇌는 대략 0.05 Hz로부터 500 Hz까지의 주파수들, 매우 빠름(200-600 Hz), 빠름(80-200), 감마(30-80), 베타(12-30), 알파(8-12), 세타(4-8), 델타(0.5-4), 느림 1(0.7-2 초), 느림 2(2-5 초), 느림 3(5-15 초), 느림 4(15-40 초)를 포용하는 통계적으로 분할가능한 몇 개의 발진 대역들을 표현하는 다수의 해부학적 그리고 기능적 발진기들로 구성된다. 각각의 대역은 그 특유의 해부학적-기능적 구성에 기초하여 상이한 발진 등급(class)들 및 기능들을 나타낼 수 있다. 뇌에서의 발진들은 정보의 표현, 처리, 저장 및 검색을 위한 협력하는 신경세포 발진기들을 일관성 있게 합치는 시간적인 윈도우(temporal window)들을 제공하는 것으로 여겨진다. 상이한 발진 등급들은 뇌 통합의 상이한 차원들을 가질 수 있다. 상이한 발진기 등급들의 적절한 결합은 목표 뇌 활동에 대한 증가된 뇌 기능들 및 최적의 뇌 상태를 제공할 수 있다. 예를 들어, 알파 및 세타와 같은 더 느린 리듬들은 큰 공간적 도메인(domain)들을 동기시키고, 다양한 국소 기능들의 일관적인 인식 대상으로의 '바인딩(binding)'을 담당할 수 있는 광범위한 피질 영역들을 가로질러서 국소적인 더 빠른 리듬들의 동기화를 위하여, 감마와 같은 더 빠른 국소 리듬들을 변조하고 이 리듬들에 영향을 줄 수 있다. 간단히 말하면, 뇌는 뇌 활동 또는 뇌 상태에 특유한 상이한 발진기들의 적절한 시공간적 결합들(바인딩 및 동기화)을 이용한다. 뇌 발진기들은 비선형(non-linear), 제한적 사이클(limit-cycle) 및 약한 결정론적 혼란(weakly deterministic-chaotic)이 있는 발진기들에 속하고, 고조파 발진기(harmonic oscillator) 및 이완 발진기(relaxation oscillator) 양쪽의 특징들을 공유한다. 뇌 기능에 있어서의 비선형성은 특정한 시간 정보(발진 주파수, 특수하게 시간이 정해진 펄스화된 파형들 등)을 지닌 '약한 (강도의)' 외부 자극들에 대한 그 '놀라운' 감도(sensitivity)를 의미하고, 자극에 대한 그 응답은 뇌의 초기 예비작동 또는 상태와, 확률적 공명(stochastic resonance)에 의한 신호 처리의 효율에 있어서의 '확률적 노이즈(stochastic noise)'의 건설적인 역활에 종속적이다. 그러므로, 인간의 뇌가 특별한 목표 뇌 상태를 위해 어떻게 기능하는지에 대한 전술한 정보를 포함함으로써, 더욱 최적의 동조가 고안될 수 있다.

IV . 본 발명

음악 청취에는 장점들이 있다. 예를 들어, 임상적으로 입증된 장점들은 분위기, 집중력, 기억, 인식, 및 특히, 생리학적 기능들과 관련된 스트레스의 감소에 있어서의 자율신경계 기능의 개선을 포함한다. EEG 또는 다른 방법들에 의해 측정된 뇌 기능들에 대한 음악 효과들은 혼란의 감소와 일관성의 증가를 포함한다.

또한, 음악 한 곡은 넓은 스펙트럼의 파라미터들, 음조(tonality), 메모(note)들, 음색(timbre), 리듬(rhythm), 조직(organization), 멜로디(melody) 등의 거대한 양의 자극들을 가진다. 그러므로, 음악은 확률적 공명뿐만 아니라, 동조 중에 위에서 언급된 음악의 장점들의 원천일 수 있다.

(청취자가 즐기지 않는 음악과는 반대로) 자신이 좋아하는 음악을 청취하는 것은 음악의 장점들에서 추가적인 증가를 보여주었다. 또한, 자신이 좋아하는 음악은 자신의 뇌의 "개인적 변동성(individual variability)"을 해결할 수 있고, 특정 음악은 자신의 뇌의 특유의 기질(make-up)과의 더욱 최적의 상호작용들을 가질 수 있으며, 이것은 잠재 의식적으로 음악에 대한 개인적인 '편애(favor)'로 될 수 있다. 또한, 편애의식(favorism)은 뇌 동조를 증가시키도록 수정된 음악을 더욱 자주 청취하기 위한 추가적인 동기부여를 제공할 수 있다. 요약하면, 좋아하는 음악은 전체 뇌의 발진기들에 대한 확률적 공명뿐만 아니라 음악의 장점들에 의해 유도되는, 동조를 위한 뇌의 최적의 예비작동을 제공할 수 있다.

본 발명에서, 다수의 주파수들과, 그 위상 이동과, 동조 도중의 특정한 동적인 시간 구조 상의 그 비례적인 동조의 '세기(strength)'(동조의 강도와, 주파수를 위한 동조 방법의 수)의 적절한 조합들은 목표 뇌 활동을 위한 최적의 뇌 상태를 반영하는 것을 목적으로 한다. 다시 말하면, 하나의 주파수 대역이 상이한 주파수 대역의 활동을 변조하여 전체 뇌의 더욱 조화롭고 효율적인 활성화를 가능하게 하는 "교차-주파수 결합(cross-frequency coupling)"의 사용은 본 발명의 동조의 핵심적인 특징이다.

목표 주파수들은 목표 뇌 상태를 주로 담당하는 신경세포 네트워크 상호작용들의 '고유 발진 주파수들'을 반영한다. 동조의 목표 뇌 상태에 기초하여, 1차 목표 주파수, 또는 추가적인 2차 목표 주파수, 또는 다수의 1차 목표 주파수들이 있을 수 있고, 이 주파수들은 1차 목표 주파수를 차지하는 주파수 대역 내에서 또는 이 대역에 근처에서 통상 선택된다. 뇌는 "전체 유닛(whole unit)"으로서 기능한다. 즉, 독서를 할 때와 같은 특정 뇌 기능 또는 뇌 상태는 전체 뇌의 상이한 발진기들 중에서 적절하게 균형잡힌 상호작용들의 결과이다. 이것은 특정 뇌 상태를 위한 상이한 발진기 활동들의 "최적의" 조합들을 필요로 한다. 일부 뇌 발진기들은 원하는 뇌 상태 또는 활동을 달성하기 위한 다른 기능들보다 더욱 중요한 기능들을 가진다. 원하는 뇌 상태를 위해 중요한 역할들을 행하는 하나 이상의 발진기가 존재할 수 있고, 각각의 발진기는 그 발진기가 응답하는 고유 주파수들의 각자의 세트(set)를 가진다. 그러므로, 목표 뇌 상태에 의존하는 하나 이상의 목표 주파수들이 존재할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명은 목표 뇌 상태에 따라 각각의 뇌 소엽(우측 및 좌측 전두엽(frontal lobe), 마루엽(parietal lobe), 측두엽(temporal lobe) 및 후두엽(occipital lobe))에서 발견되는 주파수 최대값을 포함하도록 시도한다. 예를 들어, 좌측 전두엽 기능으로부터의 주요한 기여도(contribution)를 필요로 하는 목표 뇌 상태를 위한 동조는 좌측 전두엽으로부터의 주파수 최대값들을 이용한다.

보조 주파수들은 목표 뇌 주파수들의 효능 및 효율성을 최대화하기 위하여 최적의 배경 뇌 상태(background brain state)를 제공하는 신경세포 네트워크 상호작용들의 '고유 발진 주파수(natural oscillatory frequency)들"을 반영한다. 예를 들어, 알파 대역으로부터의 9 또는 10 Hz는 반구(hemisphere)들의 넓은 영역들을 보충(동기화)하기 위하여 시상피질 신경세포 네트워크(thalamocortical neuronal network)를 활성화하는데 이용될 수 있다. 통상적으로, 더 느린 발진 주파수들, 알파 또는 세타 주파수들이 보조 주파수들에서 이용된다. 더 느린 주파수들은 그 발진 사이클들 내에 국소적인 더 빠른 주파수들을 포함하고 이를 동기화하기 위한 시간 윈도우(window)들을 제공한다.

바인딩 주파수들은 광범위한 피질 영역들에 걸쳐 국소적인 더 빠른 리듬들을 동기화하는 신경세포 네트워크 상호작용들의 '고유 발진 주파수들'을 반영하여, 다양한 국소적인 기능들을 일관된 전체 뇌 기능으로 결합한다. 매우 빠른(ultra fast)(200-600Hz), 빠른(80-200), 또는 감마(30-80) 대역들로부터의 주파수들이 이용된다. 특별한 관심으로서, 본 발명자는 36-40 Hz로부터의 주파수를 바인딩 주파수로서의 그 역할 외에 '의식 주파수(consciousness frequency)'로서 이용한다.

동조 주파수들 사이의 '고조파 관계(harmonic relationship)들'은 전체 고조파를 향상시키고 뇌에서 동조를 증폭시키기 위하여 최대화된다. 일례로서, 목표 주파수들 13 및 20, 보조 주파수들 10, 7.83 및 4, 그리고 바인딩 주파수 40을 갖는 동조가 있다. 이들은 다음의 고조파 관계(harmonic relation)들을 가진다, 4x2.5=10, 4x5=20, 4x10=40; 7.83x5=39.15(40); 10x2=20, 10x4=40; 13x3=39(40); 20x2=40.

동조 주파수들 사이의 '황금 비율(golden ratio)' 관계들은 해당될 경우에 최대화된다. 황금 비율은 (1 + 5의 제곱근)/2로 정의된다. 그것은 1.618033989...를 나타내는 두 수의 비율이고, 그것은 '자연적인' 배열들이나 조직 및 지형적인 형상들(황금 사각지대들(golden rectangles) 또는 황금 삼각지대들(golden triangles))에서 널리 발견된다. 그것은 얼마나 자연이 정돈되어 있고 스스로 진화하는지에 대한 수학상 설명의 한 방법으로서 고려될 수 있다. 예를 들어, 황금 비율은 파인애플(13/8)과 솔방울(8/5)의 외관들에서의 반대 방향의 나선(spiral)들의 수와, 루드베키아(coneflower)(21/13) 및 데이지(34/21)의 중심에서의 서로 맞물리는 나선들의 수에서 발견될 수 있다. 또한, 재미나게도, 자연에서 흔히 발생하는 특별한 수들의 배열들이 존재한다. 일례로서, 피보나치(Fibonacci) 수는 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 등과 같고, 대부분의 연속적인 수들 사이의 비율은 황금 비율에 근접한다. 본 발명에서는, 동조의 주요 방식이 황금 비율 관계들을 유지하는 연속 주파수들의 이용을 허용하는 한, 동조 주파수들 사이의 황금 비율 관계들을 활용하도록 시도된다. 이것은 동조에 포함될 수 있는 자연모사공학(bio-mimicry)의 일례이다.

동조의 상이한 시간적 표시들, 즉, 모든 동조 주파수들의 동시 재생, 순차 재생(예를 들어, 보조 주파수들, 그 다음으로 목표 주파수들을 추가하고, 이어서 바인딩 주파수), 또는 다른 시간적 조합들이 이용된다. 추가적으로, 동조 주파수들의 강도(intensity)들은 동조 주파수들 사이의 특수한 상호의존적 변화들을 유지하는 동조의 시간적 진로 상에서 일정하거나 가변적일 수 있다. 일반적으로, 더 낮은 주파수들(세타 또는 알파) 및 더 높은 주파수들(감마) 사이의 동조 피크 강도(entrainment peak-intensity)의 180도 위상차가 이용된다.

낮은(약한) 동조 강도(진폭)는 비선형적(non-linear)인 뇌 발진기들, 한계 사이클 및 약하게 결정론적-혼란 발진기(weakly deterministic-chaotic oscillator)들로 인해 강한 동조 강도보다 더욱 효율적인 동조를 하게 한다. 또한, 약한 동조 강도는 뇌 발진기들 사이의 최적의 동기화를 위한 요구 조건들 중 하나일 수 있는 뇌 발진기들과의 "약한(weak)" 결합(coupling)을 하게 한다. 또한, 강한 동조 강도는 임의의 뇌 발진기의 진폭을 상당히 왜곡시킬 수 있는 "너무 강한(too strong)" 결합으로 될 수 있고, 이것은 고유하지 않은 발진 주파수(unnatural oscillatory frequency)들을 강제하고 뇌 발진기들이 그들 사이에서 최적의 동기성을 형성하는 것을 금지한다. 동조 강도는 통상적으로 음악적으로 훈련되지 않은 귀에 대한 '의식적 자각(conscious awareness)'의 임계값(임계값의 개인적인 변동성을 가짐)이거나 그 바로 미만을 목표로 하지만, 뇌 동조에서는 효과적이다. (다음의 실험 데이터를 참조).

하나의 실시예에서, 뇌 동조 정보는 개인적인 좋아하는 음악에 내장된다. 좋아하는 음악은 뇌 동조 동안의 효율적인 신호 처리를 위한 확률적 공명뿐만 아니라, 목표 뇌 상태를 위한 개인적인 뇌의 최적 예비작동을 제공할 수 있다.

본 발명은 사용자들이 자신의 동조 음악을 어떻게 만들기를 원하는지를 제어하도록 한다. 예를 들어, 사용자들은 자신의 목표 뇌 상태를 위한 동조와, 그 다음으로, 그 동조를 내장하기 위한 음악을 선택할 수 있다. 또한, 사용자들은 자신의 필요들에 따라 이완-집중-창의성-이완(relaxation-concentration-creativity-relaxation) 등의 상이한 목표 뇌 상태를 각각 내장한 일련의 상이한 노래들을 보유한 뇌 동조 음악을 만들 수 있다. 또한, 노래들의 순서(예를 들어, CD 상에서 재생되는 노래들의 순서)를 선택하는 능력이 사용자들에게 제공될 수 있다. 자신의 동조 음악을 만드는 것에 대한 개인적인 사용자에 의한 완전한 제어는 개인적인 뇌 기질(make-up)들의 변동성과 동조를 위한 목적들을 설명할 수 있고, 사용자가 자신에게 '맞추어진(customized)' 더욱 효과적인 동조 음악을 만들 수 있게 한다.

예를 들어, 인간의 뇌를 더욱 양호하게 독서를 위한 모드(수동적 학습)로 하기 위하여, 다음의 변형들이 좋아하는 한 곡의 음악에 추가될 수 있다:

● 주요 목표. 13Hz(SMR, 12-15 Hz의 중앙은 주의력을 향상시키는 것으로 알려져 있고, 이것은 정보를 수동적으로 흡수하여 이완된 각성상태(relaxed alertness)를 유도하는데 양호하다). 하나 또는 2개의 변조들, 즉, 100 중에서 17의 강도를 갖는 펄스화된 음량 변조가 이 주요 목표 주파수에 대해 포함되는 것이 바람직하다.

● 2차 목표. 20Hz(에너지 공급, 정신 집중을 향상시키고 피로를 억제하기 위한 것임). 이 주파수에 대해, 하나의 변조, 20/100의 강도를 갖는 크로스-피드 변조(cross-feed modulation)가 존재하는 것이 바람직하다.

● 보조 목표들. 10Hz(넓은 피질 부위를 보충(recruiting)-동기화(synchronizing)-활성화(activating)함으로써, 베타 및 세타를 브릿징(bridging)하고, 진정시키고 기분을 좋게 함) 및 7.83Hz(변연계 피질 경로(limbic-cortical pathway)들을 보충-동기화-활성화함으로써, 알파 및 세타를 브릿징하고, "슈만 공명(Schumann Resonance)", "지구의 고유 뇌파(earth's natural brain wave)", 개선된 스트레스 인내력, 증가된 학습), 43.65 Hz의 기본 윈도우 주파수에 의해 10 Hz 및 7.83 Hz 사이에서 바이노럴-모노럴 톤(binaural-monoaural tone)을 교대시키고 100 중에서 5 및 10 사이에서 강도를 램핑(ramping)시키고, 4.0Hz(변연계 피질 경로들을 보충-동기화-활성화함으로써, 세타 및 델타를 브릿징하고, 엔케팔린-유로리아(enkephalins-euphoria)를 분비하고, 카테콜아민-기억(catecholamines-memory) 및 학습, 전체 기억 스캔 및 잠재의식적 문제 해결), 25/100의 강도를 갖는 자동-팬 변조(auto-pan modulation). 각각의 보조 목표 주파수에 대해 하나의 변조가 존재하는 것이 바람직하다.

● 바인딩 주파수. 40Hz(상이한 피질 부위들에서 더 빠른 뇌 활동들을 동기화함, 또한 '의식 뇌 주파수(consciousness brain frequency)', 13, 20, 10, 7.83, 4의 고조파들), 15/100의 강도를 갖는 로우 패스 필터 변조(low pass filter modulation).

● 동조 주파수들 사이의 고조파 관계들. 40Hz-4, 7.83, 10, 20, 10-20, 4-20.

위의 예에서, 다양한 변조들은 상이한 강도들을 가질 수 있다. 예를 들어, 주요 목표 변조들은 보조 목표 또는 바인딩 주파수에 비해 더 큰 강도들을 가질 수 있다. 또한, 더 높은 주파수들보다 더 낮은 주파수들에 더 큰 강도들이 부여될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이들 변조들은 모두 동시에 재생된다.

또 다른 예, 즉, 이완 및 회복을 위한 동조로서, 다음의 변형들이 좋아하는 한 곡의 음악에 추가될 수 있다.

● 주요 목표. 0.5Hz(이완 및 고통의 감소를 위한 것임). 100 중에서 10의 초기 강도가 30초 동안 20으로 상승되고, 이어서, 다음 30초 동안 10으로 감소되고, 동조 전반에 걸쳐 동일한 램핑 패턴(ramping pattern)이 반복되는 자동-팬 변조(auto-pan modulation)가 이 주요 목표 주파수에 대해 포함된다.

● 2차 목표. 1Hz(웰빙(well-being)의 느낌, 성장 호르몬을 분비하기 위한 뇌하수체 자극(pituitary stimulation), 고조파 및 균형을 위한 것임). 100 중에서 10의 초기 강도가 30초 동안 20으로 상승되고, 이어서, 다음 30초 동안 10으로 감소되고, 동조 전반에 걸쳐 동일한 램핑 패턴이 반복되는 크로스-피드백 변조(cross-feedback modulation)가 이 2차 목표 주파수에 대해 포함된다(주요 목표 동조와 동일한 위상).

● 보조 목표들. 10Hz(넓은 피질 부위를 보충-동기화-활성화하고, 베타 및 세타를 브릿징, 진정시키고 기분을 좋게 함). 100 중에서 20의 초기 강도가 30초 동안 10으로 감소되고, 이어서, 다음 30초 동안 20으로 상승되고(목표 주파수들 및 바인딩 주파수와 반대의 추세), 동조 전반에 걸쳐 동일한 램핑 패턴이 반복되는 음량 변조(volume modulation)가 이 주요 목표 주파수에 대해 포함된다. 89 및 233 Hz의 기본 윈도우 주파수들에 의해 생성되고, 100 중에서 5 및 10 사이에서 강도가 승하는 144 Hz 바이노럴-모노럴 톤(89, 144 및 233은 피보나치 수의 일부이고, 144/89, 233/144의 황금 비율 관계를 가진다).

● 바인딩 주파수. 90Hz(상이한 피질 부위들에서 더 빠른 뇌 활동들을 동기화, 또한 좋은 기분, 보안, 웰빙, 균형을 위한 것임), 100 중에서 10의 초기 강도가 30초 동안 20까지 상승되고, 이어서, 다음 30초 동안 10으로 감소되고(주요 목표 동조와 동일한 위상), 동조 전반에 걸쳐 동일한 램핑 패턴이 반복되는 로우 패스 필터 변조가 이 바인딩 주파수에 대해 포함된다.

● 고조파 관계들; 0.5, 1, 10, 90.

아래의 표 2는 뇌 동조 변조 세트(set)들의 몇몇 다른 예들을 제공한다. 제1 열(column)("목표 작업(target task)")은 희망하는 뇌 동조의 유형을 열거한다. 제2 열("주요 목표 주파수(main target frequency)")은 특정 뇌 동조 세트에 따른 주요 목표 주파수를 열거한다. 이와 유사하게, 제3, 제4 및 제5 열들은 특정 뇌 동조 세트들의 제2 목표 주파수들, 보조 주파수들 및 (존재한다면) 바인딩 주파수들을 나타낸다. 제6 열("고조파 관계들")은 다양한 변조들의 주파수들 사이에 존재하는 임의의 고조파 관계들을 나타낸다. 마지막으로, 제7 열은 특정 뇌 동조 세트의 변조들 사이에 존재하는 황금 비율 관계들을 나타낸다.

위의 표 2에서, "SMR"은 통상적으로 13-15Hz에서 정의되는 "감각-운동 스트립 리듬(sensory-motor strip rhythm)"을 나타내고 있음에 주목해야 한다. SMR은 평온 및/또는 집중을 제공하는 것으로 보인다. 또한, 모든 뇌 동조 변조 세트들이 바인딩 주파수들을 포함하지는 않는다는 점에 주목해야 한다. 바인딩 주파수들은 인식을 이용하거나 의식을 활성화하는 활동들에서 통상적으로 이용되므로, 이완 또는 안정 상황에서는, 바인딩 주파수들이 항상 포함되지는 않는다.

일반적인 규칙으로서, 적당한 시간적 정보 및 확률적 노이즈를 갖는 약한 신호에 대한 비선형 뇌 발진기의 특별한 감도가 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명은 변조들에 대한 약한 강도들을 이용하는 것이 바람직하다. "약한 강도(weak intensity)"는 그 목표 뇌 발진기들(그 고유 주파수들은 동조 주파수들에 대한 정합하는 생리학적-대응들(physiological-correspondences)을 가진다)을 '선택적으로' 동조하는데 효과적이고 효율적일 수 있는 소량의 자극 파워(stimulatory power)를 의미하며, 그 효과적이고 효율적인 양은 발진기들의 초기 예비작동, 확률적 공명의 존재 및 자극에 내장된 적절한 목표 시간 정보(주파수들, 위상, 파형 등)에 의존한다.

뇌 발진기들은 저주파수 변조에 의해 공명할 뿐만 아니라 톤(윈도우 주파수)에 의해 운반되는 노트(note)에 의해서도 공명한다는 점에 주목해야 한다. 특정 뇌 기능들과 관련되어 있는 몇몇 특정 윈도우 주파수들이 존재한다. 예를 들어, 62Hz와 같은 더 낮은 윈도우 주파수로 된 톤(tone)은 육체적 에너지를 향상시키거나, 333Hz는 영감(inspiration)을 향상시키거나, 또는 349Hz는 사랑의 느낌 등을 향상시킬 수 있다. 동조 목표를 위한 최적의 동조를 제공하기 위하여, 위에서 설명된 변조들에 추가된 형태로 그리고 이 변조들과 조합된 형태로, 하나 이상의 선택된 윈도우 주파수로 된 톤들이 바이노럴(binaural), 모노럴(monoaural) 또는 이소크로닉 비트(isochronic beat)들을 생성하는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 특정 윈도우 주파수 또는 주파수들은 50 내지 1000 Hz의 범위로부터 선택된다.

V. 동조 기술들의 유형들

음악에 변조들을 추가하기 위하여 다양한 기술들이 이용될 수 있다. 이 기술들은 예를 들어, 웨이브 파일(wave file)에 적용될 수 있고, 변조들을 포함하는 두 번째 웨이브 파일을 생성할 수 있다. 이 디지털 편집 기술들 중의 일부는 펄스(특정 주파수에서의 음악 음량 변조(music volume modulation)), 바이노럴(우측 및 좌측 귀에 대해 상이한 주파수들을 갖는 2개의 음악 톤(tone)들을 동시 재생하여, 2개의 톤들의 주파수 차이를 지각함), 크로스-피드 변조(특정 주파수에서 우측 및 좌측 사이의 스테레오 사운드를 피드함), 로우-패스 필터 변조(특정 주파수에서 음악 파일의 고주파수들을 제거함), 자동-팬 변조(특정 주파수에서 좌측 및 우측의 음량을 증가시키거나 감소시킴)를 포함한다. 우측 및 좌측 채널들의 반향(reverberation), 전방 및 후방 채널들의 반향, 및 모노럴 톤과 같은 다른 알려진 편집 기술들도 이용될 수 있다.

본 발명은 사운드(sound) 이외의 다른 자극 수단(예를 들어, 초음파(ultrasound), EMW(라디오(radio), 마이크로웨이브(microwave), 광(light), 자기(magnetic) 등), 기계적 진동)과 함께 이용될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 또한, 본 발명은 웨이블릿(wavelet), 퓨리에 변환(Fourier's transformation), 홀로그램(hologram) 등의 원리를 활용할 수 있다.

VI . 실험 데이터

많은 연구에서 EEG 측정값들 및 지능 사이의 상관관계들에 대해 보고되어 있다. 알파 및 베타 대역에서의 증가된 EEG 파워는 높은 지능과 긍정적으로 관련되어 있다. 전형적으로, EEG의 네트워크 측정값들(간섭(coherence), 진폭 비대칭(amplitude asymmetry) 및 위상 지연(phase delay))은 전두부 연결(frontal connection)들에서의 더욱 빠른 처리(전두부 연결들에서의 더욱 짧은 위상 지연)와, 광범위한 신경 복잡도-분화(neural complexity-differentiation)(광범위한 뇌에서의 낮은 간섭, 및 정수리(parietal)와 후두부(occipital)의 뇌에서의 높은 진폭 비대칭 및 긴 위상 지연)에 대한 지능의 양의 상관관계(positive correlation)를 보고하고 있다. 마지막으로, 흥분(arousal)의 최적의 레벨들(알파 및 베타 대역에서의 높은 EEG 파워 및 델타 대역에서의 낮은 EEG 파워)은 또한 높은 지능에 중대한 역할을 할 수 있다.

다음의 샘플 EEG 데이터는 본 발명에 의해 개발된 뇌 동조 음악을 청취한 후의 건강한 28세의 피험자(subject)로부터 얻어졌다. 실험에 사용된 음악 파일은 다음의 동조 주파수들, 즉, 주요 목표 13, 2차 목표 20, 보조 4-7.83-10, 및 바인딩 40의 동시 재생을 포함하였다. EEG는 동조에 의한 음악을 청취하기 전후로 기록되었다. EEG는 고속 퓨리에 변환(FFT : fast Fourier transformation)에 의해 시간 평균된 파워 스펙트럼으로 변환되었고, 음악-이전(pre-music) 및 음악-이후(post-music) EEG 기록들을 위해 절대값 파워(absolute power), 진폭 비대칭(amplitude asymmetry), 간섭(coherence) 및 위상 래그(지연)가 계산되었다. 그 다음으로, 음악-이전 및 음악-이후 EEG 측정값들 사이의 차이들이 계산되었고 그 개요들이 아래에 도표로 만들어졌다.

FFT 절대값 파워 차이( uV Sq )
	델타 1.0 - 4.0 Hz	세타 4.0 - 8.0 Hz	알파 8.0 - 12.0 Hz	베타 12.0 - 25.0 Hz
전두부(Frontal)	-2.06817	0.035514	0.507986	1.349327
정수리(Parietal)	0.238238	0.237919	0.988855	2.37972
후두부(Occipital)	-0.25531	0.378248	4.098792	3.957911
측두부(Temporal)	-0.26666	0.118243	1.00812	1.004623
정중선(Midline)	-0.28923	0.288964	1.120391	2.121257
평균(AVG)	-0.52822	0.211778	1.544829	2.162567

<상이한 주파수 대역들에서의 EEG 파워 변환들(음악이후 파워 - 음악이전 파워)>

양(positive)의 값들은 음악을 청취한 이후의 EEG 파워의 증가를 나타내고, 음(negative)은 EEG 파워의 감소를 나타낸다. 더 높은 지능에 대해 긍정적인 상관관계를 가지는 알파 및 베타 대역 EEG 파워의 상당한 증가가 존재한다. 더 높은 알파 및 베타 파워뿐만 아니라 델타 EEG 파워의 감소도 개선된 흥분을 나타낼 수 있다.

FFT 진폭 비대칭 차이
	델타 1.0 - 4.0 Hz	세타 4.0 - 8.0 Hz	알파 8.0 - 12.0 Hz	베타 12.0 - 25.0 Hz
전두부 극	-25.8515	-9.26157	-6.62464	-6.95288
전두부	-4.52104	2.232517	-5.7564	0.212741
중앙부	15.13005	2.409128	2.786828	7.301531
정수리	17.12817	3.930166	10.76838	9.17982
후두부	-2.39672	3.141814	14.02479	-2.7017
측두부	-5.17159	-5.92475	-11.325	-9.89949

<상이한 주파수 대역들에서의 진폭 비대칭 변화들(음악이후 진폭 비대칭 - 음악이전 진폭 비대칭)>

양의 값들은 음악을 청취한 이후의 더 큰 진폭 비대칭을 나타내고, 음은 더 작은 진폭 비대칭을 나타낸다. 더 높은 지능에 대해 양의 상관관계를 가지는 정수리 및 후두부 부위들에서 더 큰 진폭 비대칭을 향한 지배적인 변화들이 존재한다.

	델타 1.0 - 4.0 Hz	세타 4.0 - 8.0 Hz	알파 8.0-12.0 Hz	베타1 12.0-15.0 Hz	베타2 15.0-18.0 Hz	베타3 18.0-25.0 Hz	고 베타 25.0-30.0 Hz
전두부 극	1.201566	1.73888	12.19602	2.064968	3.130233	-1.35306	-3.72074
전두부	0.600826	0.148135	9.320278	1.415749	1.163403	-1.53292	-1.13953
중앙부	0.184601	-1.06582	6.678412	0.546687	-0.11074	-2.05146	0.112445
정수리	-0.39807	-1.36489	6.37795	1.485628	-0.59629	-3.8468	1.229652
후두부	0.089541	-0.73833	5.69216	1.556764	-1.67304	-2.23053	2.441093
측두부	1.513216	0.715221	9.77164	3.616797	1.147255	-1.49731	-0.2353
정중선	4.623566	-2.72942	4.985236	-2.96003	1.9035	-6.2998	-2.93906

<상이한 주파수 대역들에서의 간섭 변화들(음악이후 간섭 - 음악이전 간섭)>

양의 값들은 음악을 청취한 이후의 더 높은 간섭을 나타내고, 음은 더 낮은 간섭을 나타낸다. 더 높은 지능에 대해 양의 상관관계를 가지는 정수리 및 후두부 부위들에서 더 낮은 베타2 및 베타3 간섭들이 존재한다. 또한, 더 빠른 국소적인 활동들의 동기화를 위한 시간적 윈도우를 제공하는 시상피질 발진들의 증가된 영향을 시사하는 알파 및 베타1 대역들에서의 더 높은 간섭들이 존재한다.

FFT 위상 래그 차이( Deg )
	델타 1.0 - 4.0 Hz	세타 4.0 - 8.0 Hz	알파 8.0 - 12.0 Hz	베타 12.0 - 25.0 Hz
전두부 극	9.039807	-10.0606	-13.5808	-6.62536
전두부	4.833648	-0.75654	-8.90163	-3.10543
중앙부	2.108318	-1.22315	-4.30908	-1.47164
정수리	-3.52584	-0.07179	0.981638	0.316739
후두부	-11.6815	11.56418	9.645469	2.721287
측두부	3.10981	-3.78096	-4.91546	-0.41377

<상이한 주파수 대역들에서의 위상 래그 변화들(음악이후 위상 래그 - 음악이전 위상 래그)>

양의 값들은 음악을 청취한 이후의 더 긴 위상 래그를 나타내고, 음은 더 짧은 위상 래그를 나타낸다. 전두부 부위에서의 더 짧은 알파 및 베타 위상 래그와, 더 높은 지능에 대한 가장 강한 양의 상관관계를 가지는 정수리 및 후두부 부위들에서의 더 긴 알파 및 베타 위상 래그를 향한 지배적인 변화들이 존재한다.

VII . 구현

사운드를 변조하기 위한 방법들 및 기술들은 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 방법들 및 기술들은 본 발명에서 이용되는 변조들을 생성하기 위해 활용될 수 있다. 이러한 기술들 및 방법들의 일부는 미국 특허 제5,356,368호, 미국 특허 제6,135,944호 및 미국 특허출원공개 제2007/0084473호에 설명되어 있다. 이 간행된 문헌들 각각은 그 전체가 설명되는 것처럼 본 명세서에 포함된다.

본 발명의 상황에서는, 2개의 기본적인 접근방식이 바람직하다. 첫째, 디지털 파일이 희망하는 변조들을 포함하도록 수정될 수 있다. 둘째, 사운드 파일이 사용하는 도중에 실시간으로 변조될 수 있다.

디지털 사운드 파일을 수정하는 것에 대하여, 사운드 파일들을 변조하기 위한 소프트웨어가 현재 이용 가능하다. 이러한 상업적으로 이용 가능한 소프트웨어는 위에서 설명된 디지털 변조 기술들을 적용하도록 이용될 수 있다. 예를 들어, 디지털 웨이브 파일은 희망하는 변조들을 포함하는 새로운 웨이브 파일로 변조될 수 있다. 현재 이용 가능한 하나의 소프트웨어는 오하이오(Ohio) 주의 Transparent Corporation of Columbus에 의해 유통되는 Brain Sound Studio이다.

사운드 파일을 실시간으로 변조하는 것에 대하여, 희망하는 변조들을 오버레이(overlay)하기 위하여 (IPod와 같은) 표준적인 음악-재생 장치와 함께 전자기기들이 활용될 수 있다. 이 목적을 위해 저주파수 발진기(또는 "LFO(low frequency oscillator)")가 이용될 수 있다. LFO는 전자 음악을 변조하기 위하여 음악 산업에서 통상적으로 이용되고 있다. LFO는 상당히 더 낮은 주파수, 전형적으로는 인간이 들을 수 있는 임계값(대략 20 Hz) 근처 또는 그 임계값 미만에서 동작하는 2차적인 발진기이다. 이 더 낮은 주파수 또는 제어 신호는 오디오 신호를 변조하기 위해 이용되고, 또 다른 사운드-신호 소스를 도입하지 않고 오디오 신호를 변화시킬 수 있다. 표준적인 발진기와 마찬가지로, 이것은 사인(sine), 톱니(sawtooth), 삼각형(triangle) 또는 사각형(square) 파(wave)와 같은 주기적인 파형의 형태를 통상적으로 가진다. 또한, 표준적인 발진기와 같이, LFO는 사용자-정의(user-defined) 웨이브테이블(wavetable)들, 정류된 파(wave) 및 랜덤 신호들을 포함하는 임의의 수의 파형 유형들을 포함할 수 있다. 저 주파수 발진 신호를 또 다른 신호를 변조하는 수단으로서 이용하는 것은 결과적인 사운드에 복잡성을 도입하여, 다양한 효과들이 달성될 수 있다. 본 발명의 목적들을 위하여, LFO는 음악-재생 장치 및 청각 장치(스피커, 헤드폰) 사이에 도입될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, LFO는 희망하는 뇌 동조를 달성하기 위하여 음악 신호들을 변조하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, LFO는 이 목적을 위하여 아이팟(IPod)의 이어폰 잭(라인 출력)에 접속될 수 있다.

본 발명의 목적들을 위하여, 다수의 LFO들이 사운드 신호를 수정하도록 이용될 수 있다. 이것은 몇 개의 변조들이 하나의 사운드 신호로 결합되도록 한다. LFO 외에(또는 그 대신으로), 노치 필터(notch filter), 대역 통과 필터(band pass filter), 또는 펄스 변조기가 동조 주파수들을 사운드 신호에 도입하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 장치들의 다수의 상이한 조합들이 가능하다.

도 4는 휴대용 트랜스포머(portable transformer)의 구조를 도시한다. 사용자는 개인용 컴퓨터(80)에 의해 (아마도 인터넷으로부터의) 뇌 동조 변조 세트를 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 IPod 또는 MP3 플레이어와 같은 자신의 개인용 음악 장치(81)를 연결할 수 있다. 휴대용 트랜스포머는 노래를 뇌 동조 변조 세트와 결합하고, 이를 스피커 또는 마이크(82)를 통해 출력한다.

도 4에서 더욱 관찰할 수 있는 바와 같이, 음악 사운드 출력 장치(81)는 라인 입력 포트(line in port)(83)를 통해 음악을 입력한다. 다음으로, 그 신호는 증폭기(84)에 의해 증폭된다. 저장 장치(85)는 이용 가능한 뇌 동조 변조 세트들을 저장한다. 세트는 저장 모듈로부터 디지털 신호 처리기(86)(메모리 유닛(88)에 동작가능하게 연결됨)로 다운로드될 수 있고, 그 다음으로, MP3 디코더(87)로 입력되어 오디오 신호 발생기(95)를 통해 사운드 위에 오버레이된다.

바람직한 실시예에서, 컴퓨터(80)는 USB 인터페이스(89)를 통해 장치와 통신할 수 있다. USB 인터페이스는 장치에 전력을 공급하는 배터리(90)를 충전하도록 이용될 수 있다. 상기 장치는 사용자 제어 인터페이스(91) 및 키 패드 모듈(92)을 통해 제어될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 휴대용 트랜스포머는 LCD 모듈(94)에 동작가능하게 연결된 액정 디스플레이(93)를 가진다.

VIII . 마켓팅

고객들이 발명을 이용할 수 있도록 하는 다수의 상이한 방법들이 존재한다. 하나의 방법은 본 발명에 따라 생성된 디지털 음악 파일들이 인터넷(Internet)을 통해 고객들에 의해 이용가능하도록 하는 것이다. 예를 들어, 아이튠즈(Itunes)는 파일 당 99 달러의 현재 가격으로 고객들이 디지털 음악 파일들을 이용가능하도록 한다. 아이튠즈와 같은 회사도 고객들이 이러한 동일한 파일들을 이용가능하도록 하지만, 본 발명에 따르면 파일들이 수정된다. 예를 들어, 고객은 변화되지 않은 음악의 특정 항목뿐만 아니라, 동일한 노래이지만 특정 방법들에 의해 뇌를 동조시키도록 수정된 다른 여러 파일들을 선택할 수 있다. 발명에 따라 수정되고 구입된 각각의 노래에 대한 추가적인 합계를 청구하는 것이 가능할 것이다. 인터넷 시스템이 수정되지 않은 파일들만을 저장하지만, 고객들에 의해 수정들이 선택될 경우에는 음악 파일들을 수정하는 것이 가능할 것이다. 예를 들어, 사용자는 좋아하는 노래를 선택할 수 있고, 사용자의 이완을 돕기 위하여 그 노래가 수정될 것을 요청할 수도 있다. 따라서, 시스템은 그 노래 파일을 수정하고 수정된 파일을 사용자에게 제공할 수 있다.

1. 인터넷 용어들의 사전

바람직한 실시예에서, 본 발명은 음악을 선택하고 그 음악을 뇌 동조 목적들을 위해 수정하는 능력을 사용자들에게 제공하기 위한 수단으로서, 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크를 사용한다. 바람직한 실시예에서, 본 발명은 웹 사이트(web site)를 포함한다. 본 발명은 인트라넷(intranet), 엑스트라넷(extranet) 또는 다른 컴퓨터 네트워크 환경에 의해 동작할 수도 있다. 다음의 용어 사전들은 응용가능한 기술분야의 당업자들에게 잘 알려져 있지만, 바람직한 실시예의 특성을 이해하고 파악함에 있어서 유용하다.

Browser(브라우저) : 월드 와이드 웹(World Wide Web) 상에서 문서들(페이지들)을 보거나, 다운로드하거나, 업로드하거나, 서핑(surfing)하거나 또는 액세스(access)하기 위해 이용되는 프로그램.

Button(버튼) : 프로그램을 다운로드하거나 또 다른 웹 페이지로 가는 것과 같이 무엇인가를 하기 사용자가 "클릭(click on)" 할 수 있는 그래픽(graphic).

Client(클라이언트) : 서버에 명령들을 제공하고 서버에 의해 서비스를 제공받는 기계(machine).

Cookie(쿠키) : 웹 서버에 의해 웹 브라우저에 제공되는 메시지. 브라우저는 메시지를 텍스트 파일에 저장한다. 다음으로, 브라우저가 서버로부터 페이지를 요구할 때마다, 메시지는 서버로 다시 송신된다.

Extranet(엑스트라넷) : 2개 이상의 인트라넷들의 연결.

Database(데이터베이스) : 검색, 정렬, 재결합 및 다른 기능들을 위한 동작들의 세트(set)와 함께 필드(field)들을 각각 갖는 레코드(record)들로 구성된 파일.

Database Engine(데이터베이스 엔진) : 데이터베이스 관리 시스템(DBMS : database management system)에 대한 액세스를 제공하는 프로그램 모듈 또는 모듈들.

Database Management System(데이터베이스 관리 시스템) : 데이터베이스 및 사용자 사이의 소프트웨어 인터페이스. 데이터베이스 관리 시스템은 데이터베이스 동작들을 위한 사용자 요구들을 처리하고, 보안 및 데이터 무결성 요건들의 제어를 허용한다.

Database Server(데이터베이스 서버) : 공유된 데이터베이스에 대한 액세스를 저장하고 제공하는 것을 담당하는 네트워크 노드 또는 스테이션.

Document(문서) : 월드 와이드 웹과 관련하여 이용될 경우, 문서는 서버로부터 클라이언트 프로그램으로 전달될 수 있는 텍스트, 매체(media) 또는 하이퍼링크(hyperlink)들을 포함하는 임의의 파일이다.

Electronic Mail or E- mail(전자 메일 또는 이-메일) : 종종 컴퓨터 네트워크들을 통해 및/또는 전화 라인들 상의 모뎀(modem)들을 경유하여 하나의 컴퓨터 사용자로부터 또 다른 사용자로 자동으로 전달되는 메시지들.

File(파일) : 일반적으로 "파일명(filename)"이라 불리는 명칭을 가지는 데이터 또는 정보의 집합. 컴퓨터에 저장되는 거의 모든 정보는 파일 내에 있어야 한다. 데이터 파일들, 텍스트 파일들, 프로그램 파일들, 디렉토리 파일들 등의 다수의 상이한 유형들의 파일들이 존재한다. 상이한 유형들의 파일들은 상이한 유형들의 정보를 저장한다. 예를 들어, 프로그램 파일들은 프로그램을 저장하는 반면, 텍스트 파일들은 텍스트를 저장한다.

Home Page(홈 페이지) : 웹 사용자를 인터넷 상의 저장된 정보로 안내하는 컨텐츠들의 멀티미디어 테이블. 웹 사이트는 WWW 상에서 대중이 일반적으로 이용가능한 홈 페이지를 가진다.

HyperText Markup Language ( HTML ) : HTML은 웹 클라이언트들이 보는 문서들을 생성하고 연결하기 위하여 웹 서버들에 의해 통상적으로 이용되는 언어이다. HTML은 하이퍼텍스트(hypertext) 문서들을 이용한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 (이하에서 설명되는) HTML 또는 XML에 의해 생성되고 연결되는 문서들을 포함하는 웹 사이트를 포함한다.

Intranet(인트라넷) : 공중 인터넷(public internet)에서 발견할 수 있지만 내부적 이용만을 위한 동일한 종류의 소프트웨어를 이용하는 회사 또는 조직 내의 사설 네트워크(private network). 인터넷이 더욱 대중적으로 됨에 따라, 인터넷 상에서 이용되는 여러 툴(tool)들이 사설 네트워크들에서 이용되고 있으며, 예를 들어, 많은 회사들은 종업원들만 이용가능한 웹 서버들을 가지고 있다. "인트라넷"은 실제로 인터넷이 아닐 수 있고, 단순히 네트워크일 수 있다는 점에 주목해야 한다.

Internet (" the Net (넷)") : 컴퓨터들을 전 세계적으로 네트워크로 링크시키는 연결 시스템.

IP : 컴퓨터들의 네트워크에서 특정 컴퓨터를 식별하는 고유 번호.

Link(링크) : 사용자가 다른 문서로 "연결하기 위해" 또는 다른 문서를 참조하기 위해 클릭할 수 있는 웹 페이지 상의 텍스트 및/또는 이미지 영역. 그 문서가 무엇일 수 있는지에 대해서는 많은 가능성들이 존재한다. 대부분의 통상적인 링크들은 2개의 웹 페이지들 또는 웹 사이트들을 연결하는 것으로 생각된다. 그러나, 이 링크들은 동일한 문서의 상이한 부분을 참조하는 것이거나, 사용자의 컴퓨터로 다운로드될 파일로 링크하는 것이거나, 클릭된 파일을 처리할 외부 또는 도움말 애플리케이션을 시작하게 하는 것일 수 있다.

Mailbox(메일함) : 이-메일 메시지들이 저장되어 있는 호스트 컴퓨터 상의 디렉토리.

Menu(메뉴) : 사용자가 수행될 동작을 선택할 수 있는 리스트. 이것은 주로 그래픽 사용자 인터페이스 하에서 마우스 또는 다른 포인팅 장치(pointing device)로 행해지지만, 키보드로부터 제어될 수도 있다.

Mouse(마우스) : 1968년에 처음으로 도입된 가장 보편적으로 이용되는 컴퓨터 포인팅 장치. 마우스는 일반적으로 화살표와 같은 형상인 온-스크린 포인터(on-screen pointer)를 조작하기 위해 이용되는 장치이다. 마우스를 손으로 잡은 상태로, 컴퓨터 사용자는 스크린 상의 항목들을 선택하고, 이동시키고 변화시킬 수 있다.

Password(암호) : 컴퓨터 시스템에 로그인(login)하기 위해 필요한 문자들 또는 다른 기호들의 비밀 조합.

Server(서버) : 다른 기계("클라이언트")의 명령에 의해 작업을 수행하는 기계(컴퓨터). 본 발명의 상황에서는, 서버의 주요 기능은 웹 상에서 정보의 분배를 용이하게 하는 것이다.

URL : 웹 상에서 이용가능한 문서, 애플리케이션 또는 툴을 고유하게 식별하는 캐릭터 스트링 형태의 유니버설 리소스 로케이터(universal resource locator), 즉, 이-메일 주소의 웹 문서 버전(version). 바람직한 실시예들의 설명은 홈 페이지를 포함하는 다수의 페이지들을 갖는 웹 사이트를 설명하고 있다. 이것들은 적절한 URL을 통해 모두 액세스 가능하다.

Web Browser(웹 브라우저) : 사용자에 의해 조작되는 클라이언트 컴퓨터 상에서 실행되는 프로그램.

Web Page(웹 페이지) : <월드 와이드 웹(World-Wide Web)> URL에 의해 식별되는 월드 와이드 웹 상에서 이용가능한 데이터의 블록. 가장 간단하고 가장 통상적인 경우에 있어서, 웹 페이지는 HTML로 작성되었으며 서버 상에 저장된 파일이다. 그것은 웹 브라우저에 의해 표시될 경우에 페이지의 일부로서 나타나는 이미지들을 의미할 수 있다. 서버는 예를 들어, CGI 스크립트(script)를 이용한 요구에 응답하여 동적으로 페이지들을 생성하는 것도 가능하다.

Web Site(웹 사이트) : 월드 와이드 웹 상의 홈(home) 및/또는 위치(location). 웹 페이지들로 구성된 장소. 이 페이지들은 그래픽, 텍스트, 오디오, 비디오 및 다른 동적 및/또는 정적 자료들을 포함할 수 있다.

Welcome Page(환영 페이지) : 홈 페이지라고도 칭하는 웹 사이트에 대한 소개를 위한 웹 페이지. 웹 사이트에 대한 약간의 환영 및/또는 탐색 정보를 포함하기 위한 웹 사이트의 첫 번째 페이지.

World Wide Web ( WWW 또는 " the Web ") : 사람들이 관심 있는 강조된 단어들, 아이콘(icon)들, 이미지들 또는 어구들을 클릭함으로써 서버에서 서버로 그리고 데이터베이스에서 데이터베이스로 전환하면서 인터넷 상의 정보를 검색하도록 하는 인터넷의 애플리케이션. 인터넷 웹 서버는 클라이언트들을 지원하고 정보를 제공한다.

XML 또는 eXtensible Markup Language : W3C에 의해 개발된 프로그래밍 언어/설명서. XML은 웹 문서들을 위해 특별히 설계된 SGML의 축약 버전(pared-down version)이다. 이것은 XML로는 이용할 수 없는 기능을 제공하기 위하여, 웹 저자들 및 설계자들이 그 자신의 맞춤형 태그(tag)들을 생성하는 것을 가능하게 한다.

2. 기본적인 시스템 구조

바람직한 실시예에서, 웹 사이트는 하나 이상의 데이터베이스 서버 상에 상주하는 일련의 데이터베이스들을 상호 링크시키는 관계 데이터베이스 관리 시스템을 포함한다. 이러한 데이터베이스들은 예를 들어, 다음을 포함할 수 있다.

a. 소비자 데이터베이스 -- 웹 사이트의 회원들이며 시스템에 대해 액세스하도록 권한을 부여받은 소비자들에 관련된 데이터를 포함함. 바람직한 실시예에서, 각각의 소비자는 데이터베이스에 대한 고유의 ID 번호를 부여받는다. 데이터베이스는 식별 정보(이름 등), 인구 정보(나이 등), 및 금융 정보(신용카드 정보, 금전 예치 정보 등)를 포함한다.

b. 검색 가능한 음악 파일 데이터베이스 -- 하나 이상의 표준적(예를 들어, WAV 또는 MP3) 및/또는 독점적 포맷들로 된 음악 파일들을 포함함. 이 데이터베이스는 소비자들에 의해 검색 가능하다. 소비자들은 예를 들어, 가수(예를 들어, "콜트레인(Coltrane)" 또는 "비틀즈(Beatles)"), 제목(예를 들어, "Born to Run", "Stairway" 또는 "Dock"), 및 음악 장르(예를 들어, "록(Rock)", "재즈(Jazz)" 또는 "클래식(Classical)")에 기초하여 검색할 수 있다.

c. 검색 가능한 뇌 동조 변조 세트 데이터베이스 -- 뇌 동조 변조 세트들을 포함함(이들은 WAV 또는 MP3와 같은 음악 포맷들로 되어 있을 수 있음). 바람직한 실시예에서, 각각의 뇌 동조 변조 세트는 제목(예를 들어, "창의성(creativity)", "이완 및 회복(relaxation and restoration)", 또는 "좋은 기분(good mood)")을 가진다.

바람직한 실시예에서는, 다양한 데이터베이스들이 웹 사이트 상에서 유지된다. 소비자는 부분적으로, 개인용 컴퓨터 또는 클라이언트 상의 브라우저를 이용하여 웹 사이트를 액세스할 수 있다. 엑스트라넷 또는 인트라넷과 같은 다른 수단을 통해 발명을 실시하는 것이 가능하지만, 웹 사이트는 일반적으로 인터넷을 통해 액세스될 것이다.

먼저, 소비자는 그 웹 사이트를 위한 홈 페이지에 대한 액세스를 제공받을 것이다. 홈 페이지는 일반적으로 HTML, XML, 또는 이들 쌍방으로 되어 있을 것이다. 바람직한 실시예에서, 홈 페이지는 소비자가 로그인하거나(소비자가 이미 계정을 가지고 있는 경우), 계정을 설정하는(소비자가 신규 사용자일 경우) 것을 가능하게 하는 메뉴를 제시할 것이다. 소비자가 이미 그 웹 사이트의 회원일 경우, 소비자는 암호를 이용하여 로그인할 수 있다(도 1, 항목 1).

소비자가 로그인한 후, 사용자는 환영 페이지로 보내지고, 이에 따라, 사용자에게 다양한 버튼들이 제공된다. 예를 들어, 버튼들은 사용자가 데이터베이스 관리 시스템을 액세스하기 위한 데이터베이스 엔진을 이용하는 희망하는 기준에 따라 음악 파일 데이터베이스를 검색하도록 할 수 있다(도 1, 항목 2). 웹 페이지는 사용자가 노래 제목의 일부 또는 특정 가수의 성(last name)과 같은 검색 기준을 입력하도록 할 수도 있다. 다른 버튼들은 예를 들어, 소비자를 자신의 계정 정보로 링크시킬 수 있다.

바람직한 실시예에서는, 사용자가 검색을 수행한 후, 사용자는 검색 기준과 일치하는 음악 파일들의 리스트를 제공받는다. 리스트는 오직 하나의 음악 파일 또는 수천 개의 이러한 파일들을 포함할 수 있다. 다음으로, 사용자는 아마도 마우스를 이용하여 희망하는 음악 파일을 선택한다(도 1, 항목 3).

음악 파일을 선택한 후, 사용자는 이어서 뇌 동조 변조 세트들을 검색하거나 볼 수 있다(도 1, 항목 4). 다음으로, 사용자는 희망하는 뇌 동조 변조 세트를 선택할 수 있다(도 1, 항목 5). 그리고 나서, 사용자는 선택된 뇌 동조 변조 세트에 따라 선택된 음악 파일을 수정하기 위한 버튼을 선택한다(도 1, 항목 6).

선택된 음악 파일이 수정된 후, 사용자는 이어서 그 파일을 다운로드할 수 있다(도 1, 항목 7). 바람직한 실시예에서, 소비자는 수정된 음악 파일을 자신의 컴퓨터 또는 다른 장치(예를 들어, MP3 플레이어)에 직접 다운로드하거나, 자신 또는 다른 곳(예를 들어, 선물로서 친구에게)에 이-메일로 보낼 수 있다. 복수의 음악 파일들을 수정하고 그 다음에 이 파일들을 한 번에 다운로드하는 것도 가능하다. 게다가, 여기에 도시된 동작의 순서는 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 처음에 복수의 음악 파일들을 선택할 수 있고, 그 다음으로, 이들 각각을 하나의 선택된 뇌 동조 변조 세트에 따라 한 번에 수정할 수도 있다.

3. 장치의 구조 및 설계

도 2는 본 발명이 동작하는 바람직한 네트워크의 구조를 예시하는 블록도이다. 단말들(31 및 32)이 도 2에 도시되어 있고, 각각의 단말은 통상의 컴퓨터 워크스테이션(computer workstation), 랩톱 컴퓨터(laptop computer), 또는 특수 용도의 컴퓨팅 장비(computing equipment)를 포함할 수 있다. 단말들(31 및 32)은 모뎀 인터페이스를 이용하는 것과 같은 전화 연결을 통해 인터넷 서비스 제공자(ISP : internet service provider)들(41 및 42)과 통신한다. ISP(41 및42)는 그 각각의 라우터(router)들(도시하지 않음)을 통해 인터넷 백본(internet backbone)(50)에 차례로 연결된다. 구체적으로, ISP(41)는 단말(31)로부터 인터넷 메시지들을 수신하고, 그 다음으로, 이 메시지들을 인터넷 백본(50)으로 라우팅한다. 또한, ISP(41)는 단말(31)로 어드레스가 지정된 메시지들을 인터넷 백본(50)에서 뽑아내고, 전화 연결을 통해 이 메시지들을 단말(31)로 전달한다. 유사한 방식으로, 단말(32) 또한 ISP(42)를 통해 인터넷 상에서 통신할 수 있다. 물론, 이러한 단말들도 적절한 라우터들 및 다른 하드웨어가 제공되어 있을 경우에는 인터넷 백본(50)에 직접 연결될 수 있다.

도 3은 단말들(31 및 32)을 구현하기 위해 이용될 수 있는 범용 컴퓨터 시스템의 블록도를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 본 발명을 실시함에 있어서 이용하기 위한 범용 컴퓨터 시스템(150)을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(150)은 중앙 처리 유닛(CPU : central processing unit)(152), 판독전용 메모리(ROM : read-only memory)(154), 랜덤 액세스 메모리(RAM : random access memory)(156), 확장 RAM(expansion RAM)(158), 입력/출력(I/O) 회로(160), 디스플레이 어셈블리(162), 입력 장치(164) 및 확장 버스(166)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 시스템(150)은 디스크 드라이브 유닛이나, 플래시 메모리(flash memory) 등의 비휘발성 메모리(nonvolatile memory)와 같은 대용량 저장 유닛(168)과, 실시간 클록(170)을 선택적으로 포함할 수 있다.

CPU(152)는 데이터 버스(172), 제어 버스(174) 및 어드레스 버스(176)에 의해 ROM(154)에 결합된다. ROM(154)은 컴퓨터 시스템(150)을 위한 기본적인 오퍼레이팅 시스템(operating system)을 포함한다. CPU(152)는 버스들(172, 174 및 176)에 의해 RAM(156)에도 연결된다. 확장 RAM(158)은 CPU(152)에 의한 이용을 위해 RAM(156)에 선택적으로 결합된다. CPU(152)는 주변 장치들과의 데이터 전달들을 허용하기 위하여, 데이터 버스(172), 제어 버스(174) 및 어드레스 버스(176)에 의해 I/O 회로(160)에도 연결된다.

I/O 회로(160)는 전형적으로 다수의 래치(latch)들, 레지스터(register)들 및 직접 메모리 액세스(DMA : direct memory access) 제어기들을 포함한다. I/O 회로(160)의 목적은 CPU(152)와, 디스플레이 어셈블리(162), 입력 장치(164) 및 대용량 저장장치(168)와 같은 주변 장치들 사이에 인터페이스(interface)를 제공하는 것이다.

컴퓨터 시스템(150)의 디스플레이 어셈블리(162)는 데이터 버스(178)에 의해 I/O 회로(160)에 결합되는 출력 장치이다. 디스플레이 어셈블리(162)는 버스(178)를 통해 I/O 회로(160)로부터 데이터를 수신하고, 그 데이터를 적당한 스크린(screen) 위에 표시한다.

디스플레이 어셈블리(162)를 위한 스크린은 다양한 제조업자들로부터 상업적으로 입수가능한 유형들인 음극선관(CRT : cathode-ray tube), 액정 디스플레이(LCD : liquid crystal display) 등을 이용하는 장치일 수 있다. 입력 장치(164)는 키보드, 마우스, 위치-감지 디스플레이(position-sensing display)와 협력하여 작동하는 스타일러스(stylus), 등일 수 있다. 전술한 입력 장치들은 다양한 제조자들로부터 입수가능하고 당업계에 잘 알려져 있다.

대용량 저장장치(168)의 일부 유형은 바람직한 것으로 간주된다. 그러나, 대용량 저장장치(168)는 사용자 애플리케이션 프로그램들 및 데이터를 저장하기 위하여 충분한 양의 RAM(156) 및 확장 RAM(158)을 제공함으로써 제거될 수 있다. 그 경우, RAM(156 및 158)에는 컴퓨터 시스템(150)이 턴오프될 경우에도 데이터의 손실을 방지하기 위한 백업 배터리(backup battery)가 선택적으로 제공될 수 있다. 그러나, 상업적으로 입수가능한 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리, 배터리에 의해 지원되는 RAM, PC-데이터 카드들 등과 같은 일부 유형의 장기 대용량 저장장치(168)를 가지는 것이 일반적으로 바람직하다.

분리형 저장 판독/기록 장치(removable storage read/write device)(169)는 분리형 저장 매체(171)로부터 판독하고 이 저장 매체(171)에 기록하기 위하여 I/O 회로(160)에 결합될 수 있다. 분리형 저장 매체(171)는 예를 들어, 자기 디스크, 자기 테이프, 광자기 디스크, 광 디스크 등을 대표할 수 있다.

동작 시에, 키보드 상에서 타이핑(typing)하거나, 마우스나 트랙볼(trackball)을 조작하거나, 태블릿(tablet)이나 디스플레이 어셈블리(162)의 위치-감지 스크린 상에서 "기록(writing)"함으로써 정보가 컴퓨터 시스템(150)에 입력된다. 또한, 컴퓨터 시스템(150)에 정보를 입력하기 위하여, 음성 구동 수단이 이용될 수 있다. 다음으로, CPU(152)는 ROM(154) 및/또는 RAM(156)에 저장되어 있으며 이하에서 설명되는 발명의 방법의 단계들을 수행하기 위한 프로그램과 같은 오퍼레이팅 시스템 및 애플리케이션 프로그램의 제어 하에서 데이터를 처리한다. 다음으로, CPU(152)는 전형적으로 그 스크린 상에 적절한 이미지들을 생성하기 위하여 디스플레이 어셈블리(162)에 출력되는 데이터를 생성한다.

확장 버스(166)는 데이터 버스(172), 제어 버스(174) 및 어드레스 버스(176)에 결합된다. 확장 버스(166)는 네트워크 인터페이스 회로들, 모뎀들, 디스플레이 스위치들, 마이크들, 스피커들 등과 같은 장치들을 CPU(152)에 결합하기 위한 여분의 포트(port)들을 제공한다. 네트워크 인터페이스 회로 및 적절한 네트워크를 통해 네트워크 통신이 달성된다.

본 발명을 구현함에 있어서 이용하기 위한 적당한 컴퓨터들은 다양한 제조업자들로부터 얻어질 수 있다. 그러나, 요구되는 작업들의 크기 및 복잡성에 따라 다양한 다른 유형의 컴퓨터들이 이용될 수 있다. 적당한 컴퓨터들은 메인프레임(mainframe) 컴퓨터들, 마이크로프로세서(microprocessor) 컴퓨터들, 워크스테이션들 또는 개인용 컴퓨터들을 포함한다.

사용 시에, 본 발명에 따른 컴퓨터-실행가능 처리 단계들은 전형적으로 초기에는 대용량 저장장치(168)에 저장되고, 대용량 저장장치(168)로부터 RAM(156)으로 다운로드되고, 그 다음으로, 마이크로프로세서(152)에 의해 RAM(156)으로부터 실행된다. 또한, 본 발명에 따른 처리 단계들은 RAM 및 ROM과 같은 고체 상태(solid state) 메모리 장치들과, CD-ROM 및 DVD와 같은 광 저장 장치들과, 하드 디스크들, 플로피 디스크들, 자기 테이프들 및 그 외의 것들과 같은 자기 저장 장치들을 포함하는 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다.

또한, 허브(60)가 인터넷 백본(50)에 연결된다. 이하에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 허브(60)에 의해 수행되는 하나의 기능은 인터넷(50) 상에서 송신된 메시지들을 검색하고, 그 명령들을 처리하고, 중앙 홈 제어기와 통신하는 것이다. 이 목적을 위하여, 허브(60) 또한 광대역 네트워크(WAN : wide area network)(70)에 연결된다.

단말들(31 및 32)은 도 2에서 인터넷(50)을 통해 허브(60)에 부착되는 것으로 도시되어 있지만, 직접 모뎀/전화 라인 다이얼-인 연결, 광대역 네트워크, 근거리 네트워크(LAN : local area network), 또는 임의의 다른 통신 시스템을 이용하는 것과 같은 방식으로 원격 단말들과 허브 사이에서 통신하기 위한 다른 방법들도 이용될 수 있다. 게다가, 상이한 단말들은 상이한 통신 시스템들을 통해 허브(60)에 연결될 수 있다.

바람직하게는, 허브(60)가 호스트 서버로서 작동하는 월드 와이드 웹(WWW) 상의 웹 사이트를 유지하거나, WWW를 통해서가 아니라 인터넷을 통해 연결되는 사이트를 유지할 수 있다. 이와 관련하여, 허브(60)는 웹 사이트 호스트 서버로서 기능한다. 본 발명을 구현하는 시스템은 여러 상이한 방법들로 구성될 수 있고 여전히 발명의 범위 내에 있을 수 있다는 점에 주목해야 한다. 본 명세서에서 설명된 특정 실시예들은 예들에 불과하다. 허브(60) 상에서 웹 사이트를 유지하는 장점은 시스템이 다수의 소비자들에 의해 이용될 수 있다는 점이다.

본 발명은 예시적인 실시예들 및 그 도면들과 관련하여 상세하게 설명되었지만, 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고도 본 발명의 다양한 적용예들 및 수정예들이 달성될 수 있다는 것은 당업자들에게 자명해야 한다. 따라서, 발명은 도면들에 도시되고 위에서 상세하게 설명된 정확한 실시예들에 한정되지 않는다. 그러므로, 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 이러한 모든 변동들은 그 범위 내에 있는 것으로 간주되도록 의도된다.

Claims (20)

1. 희망하는 뇌 상태를 유도하기 위하여 음악 파일을 수정하는 방법으로서,
   제1 변조를 음악 파일에 도입하는 단계; 및
   제2 변조를 상기 음악 파일에 도입하여, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조 및 상기 제2 변조가 동시에 발생하도록 하는 단계를 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 변조는 주요 목표 주파수(main target frequency)를 포함하고, 상기 제2 변조는 2차 목표 주파수(secondary target frequency)를 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 주요 목표 주파수는 알파(alpha) 범위에 있고, 상기 2차 목표 주파수는 베타(beta) 범위에 있는, 음악 파일을 수정하는 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 주요 목표 주파수 및 상기 2차 목표 주파수는 모두 델타(delta) 범위에 있는, 음악 파일을 수정하는 방법.
5. 청구항 2에 있어서,
   제3 변조를 상기 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 변조는 상기 주요 목표 주파수를 포함하고, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조, 상기 제2 변조 및 상기 제3 변조가 동시에 발생하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
6. 청구항 2에 있어서,
   제3 변조를 상기 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 변조는 바인딩 주파수(binding frequency)를 포함하고, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조, 상기 제2 변조 및 상기 제3 변조가 동시에 발생하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 바인딩 주파수는 베타 범위에 있는, 음악 파일을 수정하는 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 바인딩 주파수는 상부 베타 범위보다 더 높은, 음악 파일을 수정하는 방법.
9. 청구항 2에 있어서,
   제3 변조를 상기 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 변조는 보조 목표 주파수를 포함하고, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조, 상기 제2 변조 및 상기 제3 변조는 동시에 발생하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 변조는 제1 주파수를 포함하고, 상기 제2 변조는 제2 주파수를 포함하여, 상기 주파수들의 비율이 실질적으로 황금 비율(golden ratio)인, 음악 파일을 수정하는 방법.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 변조는 제1 주파수를 포함하고, 상기 제2 변조는 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 포함하여, 상기 주파수들은 모두 실질적으로 피보나치 수(Fibonacci numbers)인, 음악 파일을 수정하는 방법.
12. 청구항 1에 있어서,
    반복되는 램핑 패턴(ramping pattern)을 따르는 변조를 상기 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 램핑 패턴의 단일 사이클(cycle)은 상승 및 감소를 모두 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 변조는 상기 제2 변조보다 더 강한 강도를 가지는, 음악 파일을 수정하는 방법.
15. 청구항 1에 있어서,
    제3 변조를 상기 음악 파일에 도입하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 변조는 브릿징 주파수(bridging frequency)이고, 상기 음악 파일이 재생될 때, 상기 제1 변조, 상기 제2 변조 및 상기 제3 변조가 동시에 발생하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
16. 청구항 1에 있어서,
    음악 파일들의 리스트를 제공하는 단계 및 상기 리스트로부터 적어도 하나의 음악 파일을 선택하기 위한 수단을 제공하는 단계를 더 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
17. 청구항 1에 있어서,
    뇌 동조 설계(brain entrainment design)들의 리스트를 제공하는 단계 및 상기 리스트로부터 적어도 하나의 뇌 동조 설계를 선택하기 위한 수단을 제공하는 단계를 더 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
18. 청구항 1에 있어서,
    추가적인 뇌 동조를 수반하기 위하여 특정 윈도우 주파수(window frequency)를 갖는 적어도 하나의 사운드 톤(sound tone)을 도입하는 단계를 더 포함하는, 음악 파일을 수정하는 방법.
19. 컴퓨터 저장 수단 상에 존재하는 복수의 음악 파일들; 상기 복수의 음악 파일들의 리스트를 원격지의 사용자에게 제공하기 위한 제공 수단; 사용자가 상기 리스트로부터 적어도 하나의 음악 파일을 선택하기 위한 노래 선택 수단; 사용자가 뇌 동조 변조 설계를 선택하기 위한 동조 선택 수단; 사용자에 의해 선택된 뇌 동조 변조 설계에 따라 상기 선택 수단으로 선택된 음악 파일을 수정하기 위한 수정 수단; 및 상기 수정 수단에 의해 수정된 음악 파일을 사용자에게 제공하기 위한 공급 수단을 포함하는 컴퓨터 네트워킹 시스템.
20. 희망하는 의식 상태를 유도하기 위하여 실시간으로 음악을 변조하기 위한 장치로서,
    음악 소스; 상기 음악 소스에 의해 제공되는 음악을 재생하기 위한 재생 수단; 뇌 동조 변조 설계를 포함하는 컴퓨터 파일을 저장하기 위한 저장 수단; 및 상기 저장 수단에 의해 저장된 뇌 동조 변조 설계에 따라 실시간으로 음악을 변조하기 위한 뇌 동조 수단을 포함하는, 실시간으로 음악을 변조하기 위한 장치.

Images