KR20130049749A

KR20130049749A - 음악을 이용한 저주파 자극기 및 저주파 자극기를 구비한 다이어트 시스템

Info

Publication number: KR20130049749A
Application number: KR1020120123726A
Authority: KR
Inventors: 문찬곤
Original assignee: 문찬곤
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-05-14
Also published as: JP2014527856A; US9233243B2; JP5938098B2; EP2777764A4; KR101395897B1; WO2013066135A1; US20140236040A1; EP2777764A1; CN103717257A; CN103717257B

Abstract

음악을 이용한 저주파 자극기 및 저주파 자극기를 구비한 다이어트 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기는 음악재생장치의 음악 재생시 발생하는 상이한 주파수를 갖는 적어도 하나의 음향신호 사이의 음압 크기 비교를 통해 비트를 추출하는 비트 추출부; 상기 추출한 비트의 크기와 동일한 크기를 갖는 펄스를 발생하는 펄스 발생부; 및 사용자의 신체에 부착되며, 상기 발생한 펄스의 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 상기 사용자의 신체에 가하는 한 쌍의 전극 패드;를 포함한다.

Description

음악을 이용한 저주파 자극기 및 저주파 자극기를 구비한 다이어트 시스템{LOW FREQUENCY ELECTRIC STIMULATOR USING MUSIC AND DIET SYSTEM HAVING THE LOW FREQUENCY ELECTRIC STIMULATOR}

본 발명은 저주파 자극기 및 저주파 자극기를 구비한 다이어트 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 재생되는 음악에 의해서 발생하는 음향신호들에서 비트를 추출하여 상기 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 전극패드를 통해 사용자의 신체에 가하며 상기 전극패드를 통해서 사용자의 체지방을 측정할 수 있는 기술에 관한 것이다.

저주파 자극기는 정상 혈액 순환과 급성 및 만성 통증 완화, 피로회복, 근력증진 작용, 근육 강제운동을 위해서 사용되는 기기로써, 소정의 전원에너지를 저주파 펄스로 변조한 다음, 그 저주파 펄스를 증폭하여 한 쌍의 도전성 전극(전극 패드)에 공급하고, 상기 한 쌍의 전극 패드를 사용자의 신체에 접촉시켜서, 사용자의 신체에 전기적 자극을 일으킴으로써 치료 효과 또는 다이어트(diet) 효과를 얻을 수 있도록 해주는 장치이다.

저주파 자극기는 이러한 전기적 자극을 일으키는데 필요한 저주파를 발생하기 위하여 저주파 발생장치를 그 내부에 내장하고 있으며, 발생한 저주파를 한 쌍의 전극 패드에 보내주면, 한쪽의 전극 패드에서 사용자의 신체를 거쳐서 다른 쪽의 전극 패드로 전류가 흘러가게 되고, 그 과정에서 한 쌍의 전극 패드 사이에 위치한 사용자의 신체에 전기적 자극을 발생시키게 되는 원리를 이용한 것이다.

이러한 저주파 자극기는 저주파 발생장치에서 다양한 형태의 저주파를 발생시키도록 개량되어 왔고, 그러한 형태의 저주파를 주기적 반복적으로 발생시켜 사용하고 있다.

이러한 저주파 자극기는 어깨, 허리, 무릎, 발목 등의 운동 후 근육통 완화하거나 근육 강화를 통해서 다이어트 등에 사용되는데, 두드림 모드, 마시지 모드, 주무름 모드, 자동 모드의 4가지 모드, 근육에 가해지는 자극의 속도를 조절하는 기능, 자동절전기능 등을 구비하고 있다.

그러나, 종래 저주파 자극기는 휴대용 저주파 자극기의 동작 모드 등을 표시하는데 LED를 이용하기 때문에, 사용자는 LED의 점멸상태가 어떤 동작 모드를 나타내는지를 사용설명서 등을 통해 일일이 파악하여야 하는 불편함을 가진다.

또한 종래 저주파 자극기는 내부에 내장된 프로그램에 따라 일률적으로 저주파를 발생하기 때문에, 사용자는 처음 사용할 경우에는 흥미를 느낄 수도 있지만 반복적으로 사용함에 따라 동일한 저주파 치료를 행하게 되어 사용자가 흥미를 잃게 되는 단점을 가진다. 즉, 종래 저주파 자극기는, 설정된 동작 모드, 예를 들어 두드림 모드에 상응하는 저주파를 발생하여 치료가 끝날 때까지 사용자의 근육에 동일한 자극을 반복해서 주기 때문에, 사용자가 저주파 자극기를 반복하여 사용하는 경우에 심리적으로 지루함을 느낄 수 있다는 단점을 가진다.

또한 의학적으로 종래 저주파 자극기의 경우에는 초기에 사용시 효과가 좋으나 자주 사용하게 되면 사용자의 인체가 동일한 저주파 펄스 패턴의 전기적 자극에 내성이 생겨서 치료효과 또는 다이어트 효과가 떨어질 수 있다는 문제점이 발생한다.

이를 개선하기 위해서 다양한 펄스 패턴들을 이용하여 사용자의 신체에 전기적인 자극을 가하는 저주파 자극기가 제시되고 있지만, 다양한 펄스 패턴이 사용될 뿐 이것 또한 자주 사용하다 보면 사용자의 인체가 다양한 펄스 패턴들에 의한 전기적 자극에도 내성을 가져서 치료효과 또는 다이어트효과가 떨어질 수 있다는 문제점이 발생한다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0475676호(등록일: 2005년 02월 28)가 있다.

재생되는 음악에서 다양하게 변하는 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 사용자의 신체에 가하는 저주파 자극기가 제안된다.

재생되는 음악에서 다양하게 변하는 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 전극패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 저주파 자극기를 이용하여 사용자의 근육을 강제운동시킨 후 상기 저주파 자극기의 전극패드를 통해서 사용자의 체지방을 측정할 수 있도록 한 다이어트 시스템이 제안된다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 저주파 자극기는, 음악재생장치의 음악 재생시 발생하는 상이한 주파수를 갖는 적어도 하나의 음향신호 사이의 음압 크기 비교를 통해 비트를 추출하는 비트 추출부; 상기 추출한 비트의 크기와 동일한 크기를 갖는 펄스를 발생하는 펄스 발생부; 및 사용자의 신체에 부착되며, 상기 발생한 펄스의 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 상기 사용자의 신체에 가하는 한 쌍의 전극 패드;를 포함한다.

상기 비트 추출부는, 사용자로부터 단일 음역 대역 모드 및 복수 음역 대역 모드 중 어느 하나를 선택받는 대역모드 선택부; 상기 단일 음역 대역 모드 선택에 따라, 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출하는 단일 음역 대역 비트 추출부; 및 상기 복수 음역 대역 모드 선택에 따라, 상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 복수 음역 대역들에 속하는 주파수를 가진 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 복수 음역 대역에 속하는 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출하는 복수 음역 대역 비트 추출부;를 포함한다.

상기 단일 음역 대역 비트 추출부는, 상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호를 통과시키는 단일 대역통과필터; 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 디지털 변환하는 단일음역 아날로그/디지털 변환부; 및 디지털 변환된 상기 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출하는 단일음역 추출부를 포함할 수 있다.

상기 단일 음역 대역은, 주파수가 20 ~ 200[Hz]인 대역일 수 있다.

상기 복수 음역 대역 비트 추출부는, 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제1대역통과필터; 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제2대역통과필터; 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제3대역통과필터; 상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 각각 디지털 변환하는 복수대역 아날로그/디지털 변환부; 및 디지털 변환된 상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출하는 복수대역 추출부를 포함할 수 있다.

상기 제1음역 대역은 주파수가 20 ~ 100[Hz]인 대역이며, 상기 제2음역 대역은 주파수가 101 ~ 200[Hz]인 대역이며, 상기 제3음역 대역은 주파수가 201 ~ 700[Hz]인 대역일 수 있다.

상기 단위시간은, 0.05 내지 0.1초일 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 다이어트 시스템은, 상기 저주파 자극기; 와 상기 저주파 자극기의 한 쌍의 전극 패드를 통하여 측정된 사용자의 신체 임피던스를 이용하여 사용자의 체지방을 구하는 체지방 측정부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 재생되는 음악에서 다양하게 변하는 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 사용자의 신체에 가함으로써, 사용자는 시간 흐름에 따라 다양하게 변하는 비트에 상응하는 크기의 진동을 체감하게 되므로 치료가 끝날 때까지 지루함을 느끼지 않고 치료를 받을 수 있다.

또한 재생되는 음악에서 다양하게 변하는 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 사용자의 신체에 가함으로써, 동일한 저주파 펄스 패턴에 의한 전기적 자극이 사용자의 인체에 반복적으로 가해지는 경우에 사용자의 인체에 생기는 동일한 전기적 자극에 대한 내성으로 인해 치료효과 또는 다이어트 효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 재생되는 음악에서 다양하게 변하는 비트 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 전극패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 저주파 자극기를 이용하여 사용자의 근육을 강제운동시킨 후 상기 저주파 자극기의 전극패드를 통해서 사용자의 체지방을 측정할 수 있도록 함으로써, 별도의 체지방 측정기가 없이도 근육 운동 전후의 체지방을 측정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 저주파 자극기와 모바일 기기 간 연결을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 비트 추출부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 단일 음역 대역 비트 추출부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 복수 음역 대역 비트 추출부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다이어트 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 다이어트 시스템과 모바일 기기과의 연결관계를 예시한 사시도이다.
도 8은 저주파 자극기의 한 쌍의 전극 패드가 부착되는 신체 부분을 예시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1의 저주파 자극기와 모바일 기기 간의 연결관계를 예시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저주파 자극기(20)는 비트추출부(30), 펄스발생부(40) 및 전극패드(50)를 포함한다.

비트추출부(30)는 음악재생장치의 음악 재생시 발생하는 상이한 주파수를 갖는 적어도 하나의 음향신호 사이의 음압 크기 비교를 통해 비트를 추출한다.

이때, 상기 음악재생장치는 모바일 기기(10)이거나 저주파 자극기(20) 내에 구비된 음악재생장치(미도시)일 수 있다. 이에 따라 음악의 음원은 모바일 기기(10) 내에 저장되어 있거나 저주파 자극기(20) 내에 저장되어 있을 수 있다.

모바일 기기(10)에서 재생되는 음악의 음향신호들이 저주파 자극기(20)의 비트추출부(30)로 제공되기 위해서는 모바일 기기(10)과 저주파 자극기(20) 간에 인터페이스가 구비되어야 한다. 상기 인터페이스는 모바일 기기(10)에서 재생되는 음악의 음향신호들이 저주파 자극기(20)에 제공하는 역할을 수행한다. 이때 모바일 기기(10)는 스마트폰, 휴대폰, 노트북, PMP, MP3 등일 수 있다.

실시예로 모바일 기기(10)이 안드로이드 폰인 경우 모바일 기기(10)에서 재생되는 음악에 의해 발생하는 음향신호들은 모바일 기기(10)의 이어폰 단자에 연결된 이어폰 케이블 또는 모바일 기기(10)의 블루투쓰 모듈을 통해서 저주파 자극기(20)의 비트추출부(30)로 제공될 수 있다. 이에 상응하여 비트추출부(30)는 모바일 기기(10)에 연결된 이어폰 케이블과 연결되기 위한 이어폰 단자를 구비하거나 블루투쓰 모듈을 구비할 수 있다. 이러한 이어폰 단자 또는 블루투쓰 모듈은 비트추출부(30)가 아닌 저주파 자극기(20) 내에 별도로 구비될 수 있다.

한편 모바일 기기(10)이 애플사의 아이 폰인 경우, 모바일 기기(10)에서 재생되는 음악에 의해서 발생하는 음향신호들은 모바일 기기(10)의 커넥터 핀에 체결된 커넥터 또는 모바일 기기(10)의 블루투쓰 모듈을 통해서 저주파 자극기(20)의 비트추출부(30)로 제공될 수 있다. 이에 상응하여 비트추출부(30)는 모바일 기기(10)에 연결된 30핀 커넥터가 체결되는 커넥터 단자를 구비하거나 블루투쓰 모듈을 구비할 수 있다. 이러한 커넥터 단자 또는 블루투쓰 모듈은 비트추출부(30)가 아닌 저주파 자극기(20) 내에 별도로 구비될 수 있다.

저주파 자극기(20)는 사용자가 휴대할 수 있는 휴대용이거나 병원 등과 같은 장소에 고정되어 사용되는 고정형일 수 있다. 저주파 자극기(20)가 휴대용인 경우 저주파 자극기(20)의 동작 전원은 저주파 자극기(20) 내 구비된 배터리로부터 구비되거나 모바일 기기(10)으로부터 제공될 수 있다. 이때, 모바일 기기(10)이 안드로이드 폰인 경우 모바일 기기(10)의 USB 단자에 체결된 USB 케이블을 통해서 저주파 자극기(20)에 동작 전원이 공급될 수 있다. 이에 상응하여 저주파 자극기(20)는 모바일 기기(10)으로부터 제공되는 동작 전원을 공급받기 위해서 USB 단자를 구비하고 있어야 한다. 한편 모바일 기기(10)이 아이 폰인 경우 모바일 기기(10)의 커넥터 핀에 체결된 커넥터를 통해서 저주파 자극기(20)에 동작 전원이 공급될 수 있다. 이에 상응하여 저주파 자극기(20)는 모바일 기기(10)으로부터 제공되는 동작 전원을 공급받기 위해서 커넥터 단자를 구비하고 있어야 한다.

이와 같이 저주파 자극기(20)는 모바일 기기(10)의 종류에 따라 달라지는 인터페이스(이어폰 단자, USB 단자, 블루투쓰 모듈, 커넥터 단자)를 모두 구비하거나 하나의 모바일 기기 종류와 연결되는 인터페이스만, 예를 들어 안드로이드 폰인 경우 음향신호 수신을 위해서 이어폰 단자 또는 블루투쓰 모듈과 동작전원 공급을 위해서 USB 단자를 구비할 수 있으며 아이폰인 경우 커넥터 단자를 구비할 수 있다.

일반적으로 음악에는 리듬, 멜로디, 템포, 박자, 비트 등의 여러 가지 요소가 있는데, 이에 대해서 간단히 설명하기로 한다.

리듬은 "딴 따다", "딴 따다"와 같은 식으로 음표의 길이를 조절하여 다양한 느낌을 표현하는 것을 나타낸다.

멜로디는 " 솔 라 라 솔 솔 미 솔 솔 미 미 레"와 같은 식으로 음정의 차이와 리듬을 이용하여 만들어진 패턴을 나타낸다.

템포는 곡의 빠르기를 나타낸다.

박자에 대해서 살펴보기로 한다. 예를 들어 4분의 4박자 라는 말은 한마디에 4분음표가 4개 있는 것을 나타내며, 8분의 6박자는 8분음표가 6개 있는 것을 나타낸다.

비트는 박자와 동일한 의미로 쓰이지만 일반적으로 한마디를 몇 개의 음표로 쪼개었는가를 나타낸다. 예를 들어 4분의 4박자의 곡에서 한마디를 8분 음표 8개로로 쪼개어 놓은 것을 8비트, 한마디를 16분 음표 16개로 쪼개어 놓은 것을 16비트라고 한다. 다시 말해서 비트는 기본박자에서 강박을 나타내며, 비트를 주는 악기에는 베이스드럼, 베이스 기타, 기타 저음 악기 등이 있다.

이에 대해서 4분의 3박자의 왈츠를 기준으로 좀 더 설명하면 리듬은 "라랄라 라랄라"와 같으며 박자는 "꿍작작 꿍작작"과 같으며 비트는 "꿍....꿍...."과 같다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기(20)는 음악의 비트라는 요소를 추출해서 저주파 펄스로 변환 후 사용자의 신체에 전기적 자극을 가하기 때문에, 사용자가 다양한 음악을 이용하는 경우 실시간으로 변하는 전기적 자극을 받으면서 치료를 받을 수 있어서 치료가 끝날 때까지 지루함을 느끼지 않을 수 있다.

이러한 비트 추출부(30)에 대한 상세 구성이 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면 비트 추출부(30)는 대역모드 선택부(300), 단일 음역 대역 비트 추출부(310) 및 복수 음역 대역 비트 추출부(320)를 포함한다.

대역모드 선택부(300)는 사용자로부터 단일 음역 대역 모드 및 복수 음역 대역 모드 중 어느 하나를 선택받는다. 대역모드 선택부(30)는 저주파 자극기(20)에 단음 음역 대역 모드 키(미도시) 및 복수 음역 대역 모드 키(미도시)를 구비하며, 사용자는 각각의 키 선택을 통하여 단음 음역 대역 모드를 선택하거나 복수 음역 대역 모드를 선택할 수 있다. 이는 일 실시예에 불과하며 이에 한정되지는 않는다.

단일 음역 대역 비트 추출부(310)는 대역모드 선택부(300)를 통해 사용자가 단일 음역 대역 모드를 선택함에 따라, 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출한다.

이 단일 음역 대역 비트 추출부(310)는 도 4에 도시된 바와 같이, 단일 대역통과필터(311), 단일 음역 아날로그/디지털 변환부(312) 및 단일음역 추출부(313)를 포함한다.

단일 대역통과필터(311)는 상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호를 통과시킨다.

단일음역 아날로그/디지털 변환부(312)는 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 디지털 변환한다.

단일음역 추출부(313)는 상기 단일음역 아날로그/디지털 변환부(312)에서 디지털 변환된 상기 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출한다.

이때 단일 음역 대역은 주파수는 20 ~ 200[Hz]인 대역일 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 사용자의 선택에 따라 가변 될 수 있다. 단일 음역 대역의 주파수 범위는 사용자의 선택에 의해서뿐만 아니라 다양한 방법에 의해서 가변 될 수 있다. 또한 단위시간은 0.05 내지 0.1초일 수 있으나, 단위시간의 범위는 이에 한정되지 않고 사용자의 선택에 따라 가변 될 수 있다. 단위시간의 범위는 사용자의 선택에 의해서뿐만 아니라 다양한 방법에 의해서 가변 될 수 있다.

다시 도 3에서 복수 음역 대역 비트 추출부(320)는 대역모드 선택부(300)를 통해 사용자 복수 음역 대역 모드를 선택함에 따라, 상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 복수 음역 대역들에 속하는 주파수를 가진 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 복수 음역 대역에 속하는 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출한다.

이러한 복수 음역 대역 비트 추출부(320)의 구성에 대한 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 복수 음역 대역 비트 추출부(320)는 제1대역통과필터(321), 제2대역통과필터(322), 제3대역통과필터(323), 복수 대역 아날로그/디지털 변환부(324) 및 복수 대역 추출부(325)를 포함한다.

제1대역통과필터(321)는 상기 적어도 하나의 음향신호 중 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시킨다. 이때, 제1음역 대역은 주파수가 20 ~ 100[Hz]인 대역일 수 있으나 이에 한정되지 않고 사용자의 선택에 의해서 가변 될 수 있다. 또한 제1음역 대역의 주파수 범위는 사용자의 선택에 의해서뿐만 아니라 다양한 방법에 의해서도 가변 될 수 있다.

제2대역통과필터(322)는 상기 적어도 하나의 음향신호 중 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시킨다. 이때 제2음역 대역은 주파수가 101 ~ 200[Hz]인 대역일 수 있으나 이에 한정되지는 않고 사용자의 선택에 따라 가변 될 수 있다. 또한 제2음역 대역의 주파수 범위는 사용자의 선택에 의해서뿐만 아니라 다양한 방법에 의해서도 가변 될 수 있다.

제3대역통과필터(323)는 상기 적어도 하나의 음향신호 중 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시킨다. 이때 제3음역 대역은 주파수가 201 ~ 700[Hz]인 대역일 수 있으나 이에 한정되지않고 사용자의 선택에 따라 가변 될 수 있다. 또한 제3음역 대역의 주파수 범위는 사용자의 선택에 의해서뿐만 아니라 다양한 방법에 의해서도 가변 될 수 있다.

복수 대역 아날로그/디지털 변환부(324)는 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 각각 디지털 변환한다.

복수 대역 추출부(325)는 복수 대역 아날로그/디지털 변환부(324)에서 디지털 변환된 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출한다.

이렇게 복수 대역 추출부(325)는 단위시간마다 복수 대역의 상이한 주파수를 갖는 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 비트를 추출한다. 이에 따라서 복수 대역 추출부(325)는 음악재생장치에서 재생되는 음악에 의해서 발생하는 음향신호가 단위시간 동안에 1개만 들어오거나 복수의 음향신호들이 들어온 경우에도 음압 크기 비교를 통해서 비트를 추출할 수 있게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 펄스 발생부(40)는 상기 비트추출부(30)가 추출한 비트의 크기와 동일한 크기를 갖는 펄스를 발생하여 전극패드(50)에 인가한다.

한 쌍의 전극 패드(50)는 사용자의 신체에 부착되며, 상기 펄스 발생부(50)에서 인가되는 펄스의 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 상기 사용자의 신체에 가한다. 이때, 도 2의 단일 음역 대역 비트 추출부(310)가 20 ~ 200[Hz]인 대역 주파수를 갖는 음향신호를 비트로 추출하여 이를 펄스를 변환하여 한 쌍의 전극 패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 경우, 사용자는 '두드림'의 자극을 받게 되는 효과를 가져 온다. 한편 도 2의 복수 음역 대역 비트 추출부(320)가 20 ~ 100[Hz]인 대역 주파수를 갖는 음향신호를 비트로 추출하여 이를 펄스로 변환하여 한 쌍의 전극 패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 경우 사용자의 '두드림'의 자극을 받게 되는 효과를 가져 온다. 복수 음역 대역 비트 추출부(320)가 101 ~ 200[Hz]인 대역 주파수를 갖는 음향신호를 비트로 추출하여 이를 펄스로 변환하여 한 쌍의 전극 패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 경우 사용자의 '주무름'의 자극을 받게 되는 효과를 가져 온다. 복수 음역 대역 비트 추출부(320)가 201 ~ 700[Hz]인 대역 주파수를 갖는 음향신호를 비트로 추출하여 이를 펄스로 변환하여 한 쌍의 전극 패드를 통해 사용자의 신체에 가하는 경우 사용자의 '누름'의 자극을 받게 되는 효과를 가져 온다.

종래 저주파 자극기가 치료가 끝날 때까지 저주파를 발생하여 사용자의 근육에 동일한 자극을 반복해서 주어서 사용자가 저주파 자극기를 반복하여 사용하는 경우에 지루함을 느낄 수 있는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기는 다양한 음악의 음향신호들에서 비트를 추출하고 상기 추출한 비트의 크기에 상응하는 저주파 펄스를 발생해서 전극패드를 통해서 사용자의 신체에 전기적 자극을 가하기 때문에 사용자는 시간에 따라 다양하게 변하는 비트에 상응하는 크기의 진동을 체감하게 되어 치료가 끝날 때까지 지루함을 느끼지 않고 치료를 받을 수 있도록 해준다.

본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극기(20)의 구성은 재생되는 음악의 음향신호들로부터 비트를 자동으로 추출해서 추출된 비트 크기에 상응하는 저주파 펄스를 발생한 후 한 쌍의 전극 패드를 통해 사용자의 신체를 전기적으로 자극하는 것에 관한 것이다. 이에 더하여 한 쌍의 전극 패드에 인가되는 저주파 펄스는 사용자에 의해서 수동으로 입력된 정보에 따라 발생 될 수 있다. 이를 위해서 저주파 자극기(20)는 전극패드에 인가되는 저주파 펄스의 종류를 선택하기 위한 저주파 펄스 선택부(미도시), 저주파 펄스의 크기를 조절하기 위한 크기조절수단(미도시) 및 상기 저주파 펄스 선택부에 의해서 선택된 저주파 펄스를 상기 크기조절수단에서 조절된 크기를 갖도록 발생하여 한 쌍의 전극 패드로 인가하는 저주파 발생부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 따라서 사용자는 음악을 재생하면서 자동으로 또는 직접 수동으로 설정한 조건에 따라 저주파 치료를 받을 수 있게 된다.

또한 저주파 자극기(20)는 저주파 펄스의 크기를 표시하는 표시부(21)를 구비할 수 있으며, 상기 표시부(21)는 다수의 LED들(22)로 구성될 수 있다. 이에 따라 사용자는 저주파 치료를 받으면서 전극패드에 인가되는 저주파 펄스의 크기가 어느 정도 되는지를 파악할 수 있게 된다. 다른 실시예로 한 쌍의 전극 패드에 인가되는 저주파 펄스의 크기를 모바일 기기(10)의 화면(15)를 통해서도 출력할 수 있다. 이를 위해서 저주파 자극기(20)는 저주파 펄스의 크기정보를 모바일 기기(10)으로 전송하면, 이에 모바일 기기(10)이 저주파 자극기(20)로부터 수신한 저주파 펄스의 크기정보를 화면(15)에 출력할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다이어트 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 다이어트 시스템과 모바일 기기과의 연결관계를 예시한 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다이어트 시스템(70)은 저주파 자극기(20)와 체지방 측정부(60)를 포함한다. 이때 체지방 측정부(60)는 저주파 자극기(20) 내 전극패드(50)와 전기적으로 연결된다. 그리고 저주파 자극기(20)는 도 2를 참조하면 별도의 케이스를 가지는 형태로 제작되었으나 다이어트 시스템(70)에 포함되는 경우에 인쇄회로기판에 구현되어 다이어트 시스템(70) 내부에 설치될 수 있다. 즉 다이어트 시스템(70)은 상술한 저주파 자극기(20)의 내의 모든 구성을 포함할 수 있다.

또한 다이어트 시스템(70)은 도면에는 도시되지 않았지만 사용자가 저주파 자극 모드와 체지방 측정 모드를 선택할 수 있는 선택부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 즉 사용자는 상기 선택부를 통해서 저주파 자극 모드 및 체지방 측정 모드를 선택할 수 있게 된다. 상기 선택부는 다이어트 시스템(70)에 구비될 수도 있지만 모바일 기기(10)에 구비될 수 있음은 당연하다.

상기 선택부에서 저주파 자극 모드가 선택된 상태에서 음악재생장치에서 재생되는 음악의 음향신호들을 입력되면 저주파 자극기(20)는 단위시간마다 음향신호들의 음압 크기 비교를 통해서 비트를 추출해서 비트 크기에 상응하는 펄스를 발생한 후 한 쌍의 전극 패드(50)를 통해서 사용자의 신체에 전기적 자극을 주며, 비트추출부(30), 펄스 발생부(40) 및 전극패드(50)로 이루어질 수 있다. 이에 대한 설명은 상술하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 선택부에서 체지방 측정 모드가 선택되면 체지방 측정부(60)는 상기 저주파 자극기(20)의 한 쌍의 전극 패드(50)를 통하여 측정된 사용자의 신체 임피던스를 이용하여 사용자의 체지방을 구한다. 이하에서 상기 측정된 사용자의 신체 임피던스를 이용하여 사용자의 체지방을 구하는 것에 대해서 간단히 살펴보기로 한다. 체지방 측정은 5원통모델 기법에 준하여 측정될 수 있다. 먼저 체지방 측정부(60)는 도 8에 도시한 바와 같이 5원통모델 기법에 의한 신체 부분, 예를 들어 양손(80, 81), 양발(82, 83) 각각에 부착된 한 쌍의 전극 패드(50)를 통하여 사용자의 신체에 약한 전류를 인가한다. 이에 따라 전기는 사용자의 신체 중 전도성이 높은 물(체수분)을 따라 흐르게 된다. 사용자의 몸 안에 물이 많으면 전기가 흐르는 통로가 넓어지고, 물이 적으면 전기가 흐르는 통로가 좁아지게 된다. 이를 인체저항, 즉 신체 임피던스라는 측정치로 나타낸다. 이에 따라 체지방 측정부(60)는 저주파 자극기(20)의 양손(80, 81), 양발(82, 83) 각각에 부착된 전극 패드(50)를 통해서 사용자의 신체 임피던스를 측정할 수 있게 된다. 즉 양손(80, 81) 사이의 신체 임피던스, 도면을 바라봤을 때 오른손(81)과 오른발(83) 사이의 신체 임피던스, 오른손(81)과 왼발(82) 사이의 신체 임피던스, 왼손(80)과 왼발(82) 사이의 신체 임피던스, 왼손(80)과 오른발(83) 사이의 신체 임피던스, 오른발(83)과 왼발(82) 사이의 신체 임피던스를 구하여 이들을 모두 합하여 사용자의 신체 임피던스를 구할 수 있다.

이후 체지방 측정부(60)는 사용자 키의 제곱을 상기 사용자의 신체 임피던스로 나눈 값에다가 상수를 곱해서 체수분량을 구한 후, 상기 체수분량을 이용하여 사용자의 단백질량과 무기질량을 추정한다. 사람의 몸에서 수분, 단백질, 무기질, 체지방의 양은 55:20:20:5의 비율로 나뉜다. 따라서 체수분량을 구한 뒤 상기 비례관계에 따라 사용자의 단백질량을 계산하고 다시 무기질량을 계산한다. 이후 사용자의 전체 체중에서 수분, 단백질량, 무기질량을 모두 빼면 체지방량, 즉 체지방 정보를 산출할 수 있게 된다.

체지방 측정부(60)는 산출한 체지방 정보를 모바일 기기(10)의 화면(15)을 통해서 사용자에게 출력할 수 있다. 이와 다른 실시예로 다이어트 시스템(70)이 디스플레이장치(미도시)를 구비하여 상기 체지방 정보를 디스플레장치의 화면에 출력할 수 있다.

따라서 상기 다이어트 시스템(70)을 통해 사용자는 인체에 미약한 저주파 전기자극으로 근육을 직접 마사지하고 신경을 진정시키고 혈행을 촉진시켜 근육통에 의한 급성 및 만성 통증을 완화하는데 도움을 주게 된다. 또한 인체의 지방세포 및 과영양 근세포(근육을 구성하는 기본단위로, 여러 개의 근원섬유로 이루어짐)를 저주파 전기자극을 통해 근육 마시지 및 지방층까지 경쾌한 음악 비트를 통해 운동을 시켜 원하는 부위의 지방세포를 분해할 수 있게 된다. 그리고 신체의 부착된 한 쌍의 전극 패드(도전성 패드)를 통해 저주파 전기자극을 통한 근육 운동 전, 후의 체지방을 간편하게 측정할 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

20 : 저주파 자극기
30 : 비트추출부
40 : 펄스발생부
50 : 전극패드
60 : 체지방 측정부
70 : 다이어트 시스템

Claims

음악재생장치의 음악 재생시 발생하는 상이한 주파수를 갖는 적어도 하나의 음향신호 사이의 음압 크기 비교를 통해 비트를 추출하는 비트 추출부;
상기 추출한 비트의 크기와 동일한 크기를 갖는 펄스를 발생하는 펄스 발생부; 및
사용자의 신체에 부착되며, 상기 발생한 펄스의 크기에 상응하는 강도의 전기적 자극을 상기 사용자의 신체에 가하는 한 쌍의 전극 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 1에 있어서,
상기 비트 추출부는,
사용자로부터 단일 음역 대역 모드 및 복수 음역 대역 모드 중 어느 하나를 선택받는 대역모드 선택부;
상기 단일 음역 대역 모드 선택에 따라, 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출하는 단일 음역 대역 비트 추출부; 및
상기 복수 음역 대역 모드 선택에 따라, 상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 복수 음역 대역들에 속하는 주파수를 가진 일부 또는 전부 사이의 음압 크기 비교를 통해 음압 크기가 최대인 복수 음역 대역에 속하는 주파수를 갖는 음향신호를 상기 비트로 추출하는 복수 음역 대역 비트 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 2에 있어서,
상기 단일 음역 대역 비트 추출부는,
상기 단위시간마다 상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호를 통과시키는 단일 대역통과필터;
상기 단일 음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 디지털 변환하는 단일음역 아날로그/디지털 변환부; 및
디지털 변환된 상기 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출하는 단일음역 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 3에 있어서,
상기 단일 음역 대역은,
주파수가 20 ~ 200[Hz]인 대역인 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 2에 있어서,
상기 복수 음역 대역 비트 추출부는,
상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제1대역통과필터;
상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제2대역통과필터;
상기 적어도 하나의 음향신호 중 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 통과시키는 제3대역통과필터;
상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들을 각각 디지털 변환하는 복수대역 아날로그/디지털 변환부; 및
디지털 변환된 상기 제1음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들, 상기 제2음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 및 상기 제3음역 대역의 주파수를 갖는 일부 또는 전부의 음향신호들 중 음압 크기가 최대인 음향신호를 상기 비트로 추출하는 복수대역 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 5에 있어서,
상기 제1음역 대역은 주파수가 20 ~ 100[Hz]인 대역이며, 상기 제2음역 대역은 주파수가 101 ~ 200[Hz]인 대역이며, 상기 제3음역 대역은 주파수가 201 ~ 700[Hz]인 대역인 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 2에 있어서,
상기 단위시간은, 0.05 내지 0.1초인 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 저주파 자극기; 와
상기 저주파 자극기의 한 쌍의 전극 패드를 통하여 측정된 사용자의 신체 임피던스를 이용하여 사용자의 체지방을 구하는 체지방 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어트 시스템.