KR20230130964A

KR20230130964A - 음원을 이용하여 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20230130964A
Application number: KR1020220028213A
Authority: KR
Inventors: 김기성; 김용희
Original assignee: 주식회사 세라젬
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-09-12
Also published as: WO2023167420A1

Abstract

저주파 자극 생성 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 저주파 자극 생성 장치는 신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 장치로서, 외부로부터 입력받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 파형 결정유닛; 및 상기 파형 결정 유닛에서 결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 저주파 생성유닛을 포함할 수 있다.

Description

음원을 이용하여 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법{Apparatus and method for generating low-frequency stimulation using sound sources}

본 발명은 음원을 이용하여 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력되는 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법 에 관한 것이다.

일반적으로 저주파 자극 생성 장치는 신경계통이나 피부의 신경을 자극하기 위하여 저주파 신호를 인체에 인가함으로써 근육통증을 완화 시키거나 통증을 치료하는 장치이다.

저주파 자극 생성 장치는 통상 전기자극에 의한 것이므로, 저주파 자극을 이용하여 치료시 중독성이 없다. 또한, 저주파 자극 치료에 이용되는 전기자극은 저전압에 의한 자극방법으로 보통 10~100볼트이하의 낮은 전압에서 0.5~300Hz의 저주파수대를 사용하므로 인체에 무해하면서도 효과적인 치료를 수행할 수 있다.

이러한 저주파 자극 생성 장치는 저주파 발생기에서 다양한 형태의 저주파를 발생시키도록 개량되어 왔고, 그러한 형태의 저주파를 주기적, 반복적으로 발생시켜 저주파 자극 치료를 수행하여 왔다.

최근에는 사용자의 흥미를 유발하고 지속적인 치료를 유도하기 위하여, 음원에 연동하여 실시간으로 다양한 형태의 저주파 자극을 제공할 수 있는 저주파 자극 생성 장치가 개발되어 왔다.

그러나, 종래의 저주파 자극 생성 장치는 입력되는 음원의 장르나 음량에 따른 미약한 음원 신호로 인하여 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 없는 문제점이 있어 왔다.

또한, 종래의 저주파 자극 생성 장치는 음원과 연동된 저주파 자극을 제공하기 위하여 음원 데이터의 변환이나 처리를 요구하는 경우가 있고, 이러한 데이터 변환이나 처리가 이루어지지 않은 일반 음원에 대해서는 음원과 연동된 저주파 자극을 제공할 수 없는 문제점이 있어 왔다.

이에 따라, 입력되는 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 그 방법의 개발이 절실히 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 입력되는 음원을 이용하여 음원과 연동된 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 입력되는 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 장치로서, 외부로부터 입력받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 파형 결정유닛; 및 상기 파형 결정 유닛에서 결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 저주파 생성유닛을 포함하는, 저주파 자극 생성 장치가 제공된다.

이때, 상기 파형 결정유닛은, 외부로부터 음원을 입력받는 입력부; 상기 입력부에서 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 자극 파형을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있다고 판단될 경우, 상기 출력된 저주파 파형을 기초로 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 상기 파형 결정유닛은 상기 입력부에서 입력받은 상기 음원의 신호를 분석하는 분석부를 더 포함하고, 상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우, 상기 분석부의 분석 결과를 기초로 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 상기 분석부는 상기 음원의 신호를 기초로 상기 음원의 기본 박자를 추출하고, 상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우, 상기 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 방법으로서, 음원을 입력 받는 단계; 상기 입력 받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 단계; 및 결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 단계를 포함하는, 저주파 자극 생성 방법이 제공된다.

이때, 상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 입력 받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하여 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 가능하다고 판단될 경우, 상기 출력된 저주파 파형을 기초로 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 상기 입력받은 음원의 신호를 분석하는 단계를 더 포함하고, 상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 불가능하다고 판단될 경우, 상기 음원 신호의 분석 결과를 기초로 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 상기 음원 신호를 분석하는 단계는 상기 음원의 기본 박자를 추출하고, 상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 불가능하다고 판단될 경우, 상기 기본 박자를 기초로 상기 자극 파형을 결정할 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극 생정 장치는, 파형 결정유닛이 입력된 음원을 기초로 저주파 자극의 파형을 결정하고 저주파 생성유닛이 파형 결정유닛이 결정한 자극 파형을 토대로 저주파 자극을 생성함으로써, 입력되는 음원을 기초로 하여 음원과 연동된 저주파 자극을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치는, 파형 결정유닛이 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하고, 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우에는 음원 신호로부터 추출된 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정함으로써, 입력되는 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치의 구성들을 블록 형태로 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치에 입력되는 음원의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치에 의하여 결정된 자극 파형의 일부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법에서 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치는 파형 결정유닛이 입력된 음원을 기초로 저주파 자극의 파형을 결정한 후, 저주파 생성유닛이 상기 파형을 토대로 저주파 자극을 생성하여, 입력된 음원과 연동되는 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치는 파형 결정유닛이 입력된 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하고, 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우에는 입력된 음원을 분석하여 추출된 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정함으로써, 입력된 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있는 저주파 자극 생성 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치의 구성들을 블록 형태로 간략하게 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치에 입력되는 음원의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치에 의하여 결정된 자극 파형의 일부를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치(1)는 파형 결정유닛(10) 및 저주파 생성유닛(20)을 포함할 수 있다.

파형 결정유닛(10)은 저주파 생성유닛(20)에서 생성하는 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 파형 결정유닛(10)은 입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)로 이루어질 수 있다. 이때, 입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.

예를 들어, 이들은 하드웨어가 처리하는 전기회로(circuity)를 사용하여 구현되거나, 프로세서, 중앙처리장치(cpu), 제어기, 산술 논리 유닛, 연산 논리 회로, 디지털 신호 처리 장치, 마이크로 컴퓨터, FPGA, 시스템 온 칩(SoC), 프로그래밍 가능한 논리 유닛, 마이크로 프로세서 또는 후술하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 디바이스에 의해 구현될 수 있다.

또한, 이들은 하나 이상의 인터페이스 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인터페이스 회로는 근거리 통신망 (LAN), Internet, 광역 네트워크 (WAN) 또는 이의 조합에 연결되는 유선의 또는 무선 I/F를 포함할 수 있다.

입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)는 상호 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)는 서로 전기적으로 연결되어 전기 신호를 송수신할 수 있다.

도 1에서는 입력부(12)에서 분석부(14) 및 판단부(16)를 거쳐 결정부(18)로 신호가 전달되도록 도시되었으나 그 반대 방향으로 신호가 전달될 수 있으며, 분석부(14)와 판단부(16)가 서로 신호를 송수신할 수 있도록, 직접 전기적으로 연결되는 것도 가능할 것이다.

입력부(12)는 외부로부터 음원을 입력 받을 수 있다. 본 실시예에서, 입력부(12)는 외부 DB(2)로부터 음원을 입력 받을 수 있다. 이를 위해, 입력부(12)는 외부 DB(2)와 연결될 수 있는 다양한 연결 포트를 구비할 수 있다.

또한, 입력부(12)는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi) 등과 같은 공지의 무선통신방식을 이용하여 음원을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 입력부(12)는 전파 신호의 송수신을 위한 송수신단자를 구비할 수 있음은 물론이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치(1)는 음원 정보를 저장하고 있는 별도의 저장유닛(30)을 더 포함할 수 있다. 이때, 저장유닛(30)은 롬, 램 또는 메모리 카드(예를 들어, SD 카드, 메모리 스틱), 비휘발성메모리, 휘발성메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 이루어질 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서, 음원은 입력부(12)에 전기적인 형태로 입력될 수 있다. 예를 들어, 음원은 외부 DB(2) 또는 저장유닛(30)에서 출력되는 아날로그 형태의 음파 속성을 내포하는 전압의 파형으로 입력될 수 있다. 이때, 전압의 파형은 입력되는 음원의 세기에 비례할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 입력부(12)가 외부 DB(2) 또는 저장유닛(30)으로부터 전기적인 형태로 음원을 입력받으나, 입력부(12)가 음원을 수신하여 판단부(16) 및 분석부(14)로 전달할 수 있다면 입력되는 음원의 형태에는 제한이 없다.

예를 들어, 음원은 음파 형태로 입력부(12)에 입력될 수도 있다. 이 경우, 입력부(12)는 음파 신호를 수신하기 위하여 소리 센서를 구비할 수 있다. 또한, 파형 결정유닛(10)의 외부에 별도의 소리 센서를 구비하고, 입력부(12)는 소리 센서에 의하여 음파 형태에서 전기적인 형태로 변환된 전기 신호를 수신하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

입력부(12)는 입력받은 음원을 판단부(16), 분석부(14) 또는 결정부(18)로 송신할 수 있다. 이때, 입력부(12)는 입력받은 음원을 판단부(16), 분석부(14) 또는 결정부(18)가 해석할 수 있는 소정의 형태로 변환한 후, 변한된 음원을 판단부(16), 분석부(14) 또는 결정부(18)로 송신하도록 구성될 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 판단부(16)는 입력부(12)로부터 송신받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 판단부(16)는 판단 결과를 결정부(18)로 송신할 수 있다.

결정부(18)는 판단부(16)의 판단 결과에 기초하여 자극 파형을 결정할 수 있다. 이때, 자극 파형은 후술하는 저주파 생성유닛(20)이 생성하는 저주파 자극의 파형을 의미할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치(1)의 판단부(16)가 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하는 과정을 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 판단부(16)는 저주파 파형이 출력되는 전압의 범위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 판단부(16)는 기준선(1)에 대응되는 전압보다 크고, 기준선(2)에 대응되는 전압보다 작은 범위를 설정할 수 있다. 이하에서, 상기의 범위를 ‘설정 범위’라 한다.

설정 범위를 규정하는 기준선(1)과 기준선(2)는 목적에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준선(1) 및 (2)는 사용자의 기호, 저주파 자극의 기본 파형, 저주파 치료의 목적 및 사용 환경에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

판단부(16)는 설정 범위를 벗어나는 구간의 시간을 측정할 수 있다. 그 후, 판단부(16)는 측정된 시간이 ‘기준시간’을 초과하는 구간에 대하여, 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단할 수 있다.

이때, 기준시간은 사용자가 저주파 출력의 불량으로 인식할 수 있는 시간을 의미할 수 있으며, 기준시간은 사용자의 성향, 사용 환경 및 저주파 자극의 휴지시간 등을 고려하여 설정될 수 있다.

한편, 판단부(16)가 음원을 기초로 저주파 자극을 출력할 수 있는지 여부를 판단하는 과정은 결정부(18)가 음원을 기초로 자극 파형을 결정하는 방식에 따라 변형될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

본 발명의 일 실시예에 따른 결정부(18)는 판단부(16)가 송신받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있다고 판단할 경우, 출력된 저주파 파형을 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 결정부(18)는 판단부(16) 또는 입력부(12)로부터 송신받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있다. 이때, 결정부(18)는 전압 파형 형태로 송신받은 음원을 이용하여 저주파 파형을 출력할 수 있다.

이때, 결정부(18)는 설정 범위 내의 전압 파형에 대하여 저주파 파형을 출력하고, 설정 범위를 넘어서는 전압 파형에 대해서는 저주파 파형을 출력하지 않을 수 있다.

도 3을 함께 참조하면, 결정부(18)는 설정 범위내의 전압 파형에 따라 맥동파 파형을 출력할 수 있다. 이하에서, 도 3에 도시된 맥동파 파형을 ‘단위 파형’이라 한다.

이때, 결정부(18)는 설정 범위내의 연속적인 전압 파형에 대응하여 단위 파형을 출력할 수 있다. 예를 들어, 결정부(18)는 음원의 세기(도 2에서, 전압(Voltage)의 크기에 대응됨)에 대응하여 단위 파형의 폭(W)을 결정할 수 있다.

본 실시예에서, 결정부(18)는 음원의 세기와 단위 파형의 폭(W)이 선형 비례하도록 단위 파형을 출력할 수 있다. 그러나, 다른 실시예로서, 음원의 세기와 단위 파형의 폭(W)은 단계적인 비례 관계를 갖는 등 다양한 방식으로 사용자의 기호에 맞추어 설정될 수 있을 것이다.

본 실시예에서, 결정부(18)는 단위 파형의 높이(도 3에서 y축에 대응되는 맥동파의 전압 크기)는 사용자의 설정에 따라 미리 입력된 값으로 출력할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 결정부(18)는 설정 범위내의 연속적인 전압 파형에 대응하여 단위 파형의 높이를 결정할 수도 있을 것이다.

한편, 음원의 세기는 충분히 작은 시간 간격 사이의 평균 전압의 크기로 정의될 수 있다. 이에 따라, 결정부(18)는 설정 범위내의 연속적인 전압 파형에 대응되는 복수의 단위 파형을 출력해내고, 이들을 결합하여 자극 파형을 결정할 수 있다.

본 명세서에 개시된 음원을 기초로 저주파 자극의 자극 파형을 결정하기 위하여 특정한 구조 및 기능적인 설명은 본 발명을 설명하기 위한 예시적인 실시예에 불과하며, 본 발명이 단지 상기의 실시예에 한정되는 것으로 보아선 안된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 결정부(18)는 판단부(16)가 송신받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단할 경우, 음원 신호의 분석 결과를 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 이를 위해 분석부(14)는 입력부(12)로부터 음원을 송신받은 후, 음원의 신호를 분석하고, 분석 결과를 결정부(18)에 송신할 수 있다. 이때, 분석부(14)가 분석하는 음원의 신호는 전압 파형 형태로 송신받은 음원으로 이루어질 수 있다.

도 2를 참조하면, 분석부(14)는 전압 파형을 기초로 음원의 기본 박자 및/또는 주파수를 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, 분석부(14)는 전압 파형의 형태를 해석하여 음원의 기본 박자를 추출해 낼 수 있다. 예를 들어, 분석부(14)는 전압 파형이 일정한 시간 간격마다 소정의 크기 이상의 전압을 반복적으로 갖는 패턴을 분석함으로써, 기본 박자를 추출할 수 있다.

본 실시예에서, 분석부(14)가 분석하는 음원의 신호는 판단부(16)가 이용하는 전압 파형과 동일한 신호로 이루어지나, 음원의 신호는 음원의 속성을 내포하는 다른 신호로 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 분석부(14)는 추출된 기본 박자를 결정부(18)로 송신할 수 있다. 결정부(18)는 송신받은 기본 박자를 이용하여 자극 파형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정부(18)는 기본 박자에 따라 미리 설정된 폭(W)을 갖는 단위 파형들을 출력할 수 있다. 그 후, 결정부(18)는 단위 파형들을 결합하여 자극 파형을 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치(1)는 음원을 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다고 판단된 구간에서는 음원을 기초로 자극 파형을 결정하고, 음원을 기초로 자극 파형을 결정할 수 없다고 판단된 구간에서는 음원의 기본 박자를 추출하여 자극 파형을 결정함으로써, 음원의 상태와 무관하게 자극 파형을 결정할 수 있다.

한편, 전술한 입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)가 수행하는 기능들은 하나의 프로세스 안에서 통합적으로 수행되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

또한, 도 1에서 블록과 플로우 표시로 도시된 입력부(12), 분석부(14), 판단부(16) 및 결정부(18)와 관련하여 설명한 기능 또는 작업은 도시된 플로우와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 부(12,14,16,18)의 기능 또는 작업은 연속적으로 수행될 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에서 저주파 생성유닛(20)은 저주파 자극을 생성하는 기기를 의미할 수 있다. 이때, 저주파 생성유닛(20)은 저주파 치료에 이용되는 공지의 저주파 치료기를 포함할 수 있다.

예를 들어, 저주파 생성유닛(20)은 입력된 전원에너지를 소정의 파형을 갖는 저주파 펄스로 변조 및 증폭한 후, 환자의 신체에 접촉되는 한쌍의 도전성 전극(또는, 전극 패드)를 통하여 공급함으로써, 환자의 신체에 전기 자극을 일으키는 저주파 치료기를 포함할 수 있다.

저주파 생성유닛(20)은 파형 결정유닛(10)이 결정한 자극 파형에 관한 정보를 수신한 후, 이를 토대로 저주파 자극을 생성할 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치(1)는 음원과 연동되는 저주파 자극을 환자에게 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 저주파 자극 생성 방법에 대하여 설명하되, 본 발명의 실시 예에 따른 저주파 자극 생성 장치에서 이미 설명한 내용은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법의 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법에서 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법은 음원을 입력받는 단계(S10), 음원의 신호를 분석하는 단계(S30), 음원을 기초로 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 단계(S30) 및 결정된 자극 파형에 따라 저주파 자극을 생성하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.

음원을 입력받는 단계(S10)는 외부로부터 자극 파형을 결정하기 위하여 기초되는 음원을 입력받는 단계이다. 이때, 음원은 상술한 외부 DB 및/또는 별도의 저장유닛으로부터 입력받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법에서는 음원을 입력받은 후(S10), 입력받은 음원의 신호를 분석한다(S20). 이때, 분석 대상이 되는 음원의 신호는 음원의 세기에 대응되는 음원의 전압 파형일 수 있다.

본 실시예에서, 음원 신호 분석 단계(S20)는 음원의 전압 파형을 기초로 음원의 기본 박자를 추출할 수 있다. 이때, 음원의 기본 박자는 상술한 바와 같이, 전압 파형의 형태를 해석함으로써 추출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법은 음원 신호를 분석한 후(S20), 음원을 기초로 저주파 자극의 자극 파형을 결정한다(S30). 자극 파형 결정 단계(S30)는 입력된 음원을 이용하여 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 단계이다. 이때, 본 실시예에서 자극 파형 결정 단계(S30)는 세부적인 단계(S31,S32,S33)를 더 포함될 수 있다.

도 5를 참조하면, 자극 파형 결정 단계(S30)는 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력가능한지 여부를 판단하고(S31), 그 결과에 따라 자극 파형을 결정할 수 있다.

이때, 출력 가능 여부의 판단(S31)은 상술한 바와 같이 설정 범위를 결정한 후, 음원의 전압 파형이 설정 범위를 벗어나는 시간을 측정한 후 기준시간과 비교함으로써 판단될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법에서는 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있다고 판단될 경우, 출력된 저주파 파형을 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다(S32).

이때, 저주파 파형은 설정 범위 내의 전압 파형에 대해서 출력되고, 설정 범위를 넘어서는 전압 파형에 대해서는 출력되지 않을 수 있다. 이때, 저주파 파형은 단위 파형으로 출력될 수 있으며, 자극 파형은 복수의 단위 파형을 결합하여 결정될 수 있다.

설정 범위 내의 전압 파형에 대하여, 단위 파형을 출력하는 것은 상술한 바와 같이, 전압의 세기와 비례하여 단위 파형의 폭을 증감시킴으로써 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우에는, 음원 신호 분석 단계(S20)에서 추출된 음원의 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정할 수 있다(S33). 이때, 자극 파형은 기본 박자에 따라 미리 설정된 폭을 갖는 단위 파형들이 결합되어 결정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법은 음원을 기초로 저주파 출력이 가능한지 여부를 판단하고, 불가능하다고 판단될 경우 음원 신호를 분석하여 획득한 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정함으로써, 음원의 상태와 무관하게 자극 파형을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 방법은 자극 파형을 결정한 후(S30), 결정된 자극 파형에 따라 저주파 자극을 생성한다(S40). 이때, 저주파 자극은 상술한 바와 같이 공지의 저주파 자극 발생기에 의하여 발생될 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치 및 방법은 입력된 음원을 기초로 결정된 자극 파형에 따라 저주파 자극을 생성함으로써, 입력되는 음원과 연동된 저주파 자극을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치 및 방법은 입력된 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 우선 판단하고, 입력된 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우에는 음원 신호로부터 추출된 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정함으로써, 입력되는 음원의 상태와 무관하게 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 자극 생성 장치 및 방법은 음원 신호가 미약한 음원이 입력되거나, 저주파 자극을 제공하기 위한 데이터의 변환이나 처리가 이루어지지 않은 음원이 입력되더라도, 음원과 연동된 저주파 자극을 지속적으로 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 저주파 자극 생성 장치 2: 외부 DB
10: 파형 결정유닛 12: 입력부
14: 분석부 16: 판단부
18: 결정부 20: 저주파 생성유닛
30: 저장 유닛

Claims

신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 장치로서,
외부로부터 입력받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 파형 결정유닛; 및
상기 파형 결정 유닛에서 결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 저주파 생성유닛을 포함하는, 저주파 자극 생성 장치.
제 1항에 있어서,
상기 파형 결정유닛은,
외부로부터 음원을 입력받는 입력부;
상기 입력부에서 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 자극 파형을 결정하는 결정부를 포함하는, 저주파 자극 생성 장치.
제 2항에 있어서,
상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있다고 판단될 경우, 상기 출력된 저주파 파형을 기초로 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 장치.
제 2항에 있어서,
상기 파형 결정유닛은 상기 입력부에서 입력받은 상기 음원의 신호를 분석하는 분석부를 더 포함하고,
상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우, 상기 분석부의 분석 결과를 기초로 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 장치.
제 4항에 있어서,
상기 분석부는 상기 음원의 신호를 기초로 상기 음원의 기본 박자를 추출하고,
상기 결정부는 상기 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 없다고 판단될 경우, 상기 기본 박자를 기초로 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 장치.
신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 방법으로서,
음원을 입력받는 단계;
상기 입력받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 단계를 포함하는, 저주파 자극 생성 방법.
제 6항에 있어서,
상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 입력받은 음원을 기초로 저주파 파형을 출력할 수 있는지 여부를 판단하여 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 방법.
제 7항에 있어서,
상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 가능하다고 판단될 경우, 상기 출력된 저주파 파형을 기초로 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 방법.
제 7항에 있어서,
상기 입력받은 음원의 신호를 분석하는 단계를 더 포함하고,
상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 불가능하다고 판단될 경우, 상기 음원 신호의 분석 결과를 기초로 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 방법.
제 9항에 있어서,
상기 음원 신호를 분석하는 단계는 상기 음원의 기본 박자를 추출하고,
상기 자극 파형을 결정하는 단계는 상기 음원을 기초로 저주파 파형의 출력이 불가능하다고 판단될 경우, 상기 기본 박자를 기초로 상기 자극 파형을 결정하는, 저주파 자극 생성 방법.