RU2070020C1

RU2070020C1 - Device for acoustic action on human

Info

Publication number: RU2070020C1
Application number: SU874203837A
Authority: RU
Inventors: Шилле Олав
Original assignee: Виброакустикс а/с
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1996-12-10
Also published as: FI875104A0; FI875104A; CA1296391C; FI89452C; ATE84962T1; DK606087D0; DK606087A; CN87102129A; FI89452B; DK162504C; JPS63502806A; DK162504B; JPH07114811B2; CN1015148B

Abstract

of disclosure A device for influence by sound on the human body (1) consisting of a closed box (6, 11) with at least one sound opening (7) in which is arranged a loudspeaker (8) being directed towards a part of said body (1), an upholstery (9) being disposed between the box (11) and the body, said upholstery at the location (10) of the loudspeaker (8) permitting air passages, means (4 or 5) for supplying low frequency signals to said loudspeaker, one or a plurality of external loudspeakers (2), means (4) for supplying music to said external loudspeakers, and means (3, 4) to influence said low frequency signals either in step with the music or in predetermined function of the music or in predetermined rhythm. As storage medium for sound may be used a tape cassette or compact disc where at least one of the sound channels contains said influenced low frequency signal in the frequency range 30-120 Hz and the remaining sound channel(s) containing pure music. (Fig. 1).

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для акустического и вибрационного воздействия. The invention relates to medical equipment, namely to devices for acoustic and vibration effects.

Известно устройство для акустического воздействия, содержащее основание с акустическим преобразователем, усилитель и источник сигналов звукового диапазона. A device for acoustic exposure containing a base with an acoustic transducer, an amplifier and a source of sound signals.

Недостатком известного устройства является невозможность управления вибрацией в пределах большого диапазона низких частот. A disadvantage of the known device is the inability to control vibration within a wide range of low frequencies.

Целью изобретения является повышение терапевтического эффекта. The aim of the invention is to increase the therapeutic effect.

Изобретение основывается на том, что музыка, передаваемая на тело человека через рецепторы вибрации нервной системы, может оказывать большее влияние, т. е. обеспечивать более высокую степень музыкальной релаксации. Объединяя акустическое восприятие и вибрационное восприятие, согласно изобретению достигается терапевтический эффект, оказывающий влияние как на физическое, так и на психическое состояние пациента. Такая комбинация для упрощения в данном описании называется виброакустикой. The invention is based on the fact that music transmitted to the human body through the receptors of vibration of the nervous system can have a greater effect, i.e., provide a higher degree of musical relaxation. Combining acoustic perception and vibrational perception, according to the invention, a therapeutic effect is achieved that affects both the physical and mental state of the patient. Such a combination, for simplicity, is called vibroacoustics in this description.

Принцип виброакустики заключается в том, что наибольшее воздействие звука осуществляется одновременно через ухо и через тело. Акустическая составляющая может реализовываться через один или более высококачественный громкоговоритель или через наушники. Вибрационная составляющая реализуется через предлагаемое устройство, передающее звук от громкоговорителя через воздух на тело человека с высокой эффективностью. The principle of vibroacoustics is that the greatest impact of sound is carried out simultaneously through the ear and through the body. The acoustic component can be realized through one or more high-quality loudspeakers or through headphones. The vibrational component is implemented through the proposed device, transmitting sound from the speaker through the air to the human body with high efficiency.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 часть устройства, оказывающая низкочастотное воздействие на тело человека; на фиг. 3, 5, 6 второй, третий и четвертый варианты изобретения; на фиг. 4 - блок-схема функциональных модулей, используемых в устройствах на фиг. 3, 5 и 6. In FIG. 1 shows the proposed device; in FIG. 2 part of the device that has a low-frequency effect on the human body; in FIG. 3, 5, 6 second, third and fourth variants of the invention; in FIG. 4 is a block diagram of functional modules used in the devices of FIG. 3, 5 and 6.

На фиг. 1 показано тело человека 1, помещенное на замкнутый короб 2, снабженный, по меньшей мере, одним звуковым отверстием 3, в котором расположен громкоговоритель 4, направленный на верхнюю часть тела человека. Между коробом 2 и телом человека 1 расположена обивка 5, в которой та часть 6, которая расположена напротив громкоговорителя 4, хорошо пропускает воздух. Верхняя поверхность 7 короба 2, которая в показанном случае образует нижнюю поверхность матраса, может, например, выполняться из клееной фанеры, при этом указанное звуковое отверстие 3 выполняется в крышке 7. Во избежание возможных повреждений громкоговорителя 4 поверх отверстия 3 можно установить защитную решетку. Для того, чтобы погасить звуковое излучение в окружающее пространство и предотвратить акустическое короткое замыкание, основание, т. е. короб 2, выполняется замкнутым. Обивка 5 может быть выполнена из вспененного пластика или пористой резины с замкнутыми порами. Можно использовать также надувные матрасы или матрасы, заполненные легкими пластмассовыми сферами, например типа "стиропор". В матрасе или обивке 5 имеется участок 6, который совмещается со звуковым отверстием 3. Этот участок 6 может быть перфорирован, как отверстие 3, или возможно заполнен вспененным пластиком, имеющим сообщающиеся поры и который пропускает воздух. Вспененный пластик обладает определенной несущей способностью, особенно если он будет опираться на защитную решетку и одновременно хорошо приводит воздух. Пациент укладывается на устройство так, чтобы та часть его тела, на которую будет оказываться воздействие, оказалась над отверстием 3 и участком 6. Обивка будет выполнять роль уплотнения с тем, чтобы связь между телом 1 и громкоговорителем 4 была максимально эффективной. Таким образом, диффузор громкоговорителя 4 будет связан с телом 1 через воздух, имеющийся в отверстии 3 и участке 6. Когда на громкоговоритель подают сигналы соответствующей частоты и мощности, диффузор начинает двигаться и тем самым сообщает телу низкочастотные колебания. Аудиоусилитель 8, имеющий по меньшей мере два канала, имеет по меньшей мере один выход, соединенный с громкоговорителем 9, воспроизводящим музыку. Сигналы на усилитель 8 поступают, например, с кассетного магнитофона или проигрывателя компакт-дисков 10 и от генератора сигналов 11. Генератор сигналов 11 выполнен с возможностью выдачи синусоидальных тонов, импульсов или других синтетических сигналов. Воспроизводящее устройство 10 выполнено с возможностью использования носителя информации, например магнитофонной кассеты или компакт-диска, на котором записана соответствующая программа. Носитель информации может иметь два или более звуковых канала, при этом по меньшей мере один из звуковых каналов содержит низкочастотные сигналы, предпочтительно в частотном диапазоне 30 - 120 Гц, которые наложены на музыку. Остальные звуковые каналы носителя информации, однако, содержат чисто музыкальные записи. Указанный носитель может быть выполнен с возможностью создания стерео- или квадроэффекта. Таким образом, для целей данного описания следует понимать, что генератор сигнала 11 может быть образован одним или множеством каналов на носителе информации. Усилитель 8 может быть оснащен фильтром низкого пропускания (не показан) для запитывания громкоговорителя 4. Громкоговоритель 4 запитывается либо чисто низкочастотными сигналами в диапазоне 30 120 Гц, либо модулируется как функция музыкального сигнала, подаваемого на громкоговоритель 9, либо на громкоговоритель 4 подается низкочастотный сигнал, который одновременно подается на громкоговоритель 9, но на который наложены низкочастотные сигналы указанного диапазона. В данном случае генератором сигнала для усилителя 8 является в первую очередь воспроизводящее устройство 10. Наиболее эффективным виброакустическим диапазоном, когда звук распространяется по телу человека, как по объективным измерениям, так и по субъективным ощущениям, является диапазон 30 120 Гц, предпочтительно 40 90 Гц. Особенно хорошие результаты давала октава 40 80 Гц. За пределами частотного диапазона 30 120 Гц существенного вибрационного воздействия субъективно не ощущается. In FIG. 1 shows a human body 1 placed on a closed box 2, provided with at least one sound hole 3, in which a loudspeaker 4 is located, directed to the upper part of the human body. Between the box 2 and the body of the person 1 there is an upholstery 5, in which that part 6, which is located opposite the loudspeaker 4, passes air well. The upper surface 7 of the box 2, which in the case shown forms the lower surface of the mattress, can, for example, be made of glued plywood, while the indicated sound hole 3 is made in the lid 7. In order to avoid possible damage to the speaker 4, a protective grill can be installed over the hole 3. In order to quench the sound radiation into the surrounding space and prevent an acoustic short circuit, the base, i.e. the box 2, is closed. Upholstery 5 may be made of foamed plastic or porous rubber with closed pores. You can also use air mattresses or mattresses filled with lightweight plastic spheres, such as "styrofoam". In the mattress or upholstery 5 there is a section 6, which is combined with the sound hole 3. This section 6 can be perforated as a hole 3, or possibly filled with foamed plastic having communicating pores and which allows air to pass through. Foamed plastic has a certain bearing capacity, especially if it rests on a protective grill and at the same time well brings air. The patient is laid on the device so that the part of his body that will be affected is over hole 3 and section 6. The upholstery will act as a seal so that the connection between body 1 and loudspeaker 4 is as effective as possible. Thus, the loudspeaker diffuser 4 will be connected to the body 1 through the air available in the hole 3 and section 6. When signals of the corresponding frequency and power are supplied to the loudspeaker, the diffuser starts to move and thereby informs the body of low-frequency vibrations. An audio amplifier 8 having at least two channels has at least one output connected to a music speaker 9. The signals to the amplifier 8 come, for example, from a cassette recorder or CD player 10 and from the signal generator 11. The signal generator 11 is configured to provide sinusoidal tones, pulses or other synthetic signals. The reproducing device 10 is configured to use a storage medium, such as a tape cassette or CD, on which the corresponding program is recorded. The storage medium may have two or more sound channels, at least one of the sound channels contains low-frequency signals, preferably in the frequency range 30 - 120 Hz, which are superimposed on the music. The remaining audio channels of the storage medium, however, contain purely musical recordings. The specified medium may be configured to create a stereo or quad effect. Thus, for the purposes of this description, it should be understood that the signal generator 11 can be formed by one or many channels on the storage medium. The amplifier 8 can be equipped with a low-pass filter (not shown) for powering the speaker 4. Loudspeaker 4 is powered either by pure low-frequency signals in the range of 30 to 120 Hz, or is modulated as a function of the music signal supplied to loudspeaker 9, or low-frequency signal is supplied to loudspeaker 4, which is simultaneously fed to the loudspeaker 9, but to which superimposed low-frequency signals of the specified range. In this case, the signal generator for amplifier 8 is primarily a reproducing device 10. The most effective vibroacoustic range, when sound propagates through the human body, both in objective measurements and subjective sensations, is in the range of 30 120 Hz, preferably 40 90 Hz. The octave 40 80 Hz gave especially good results. Outside the frequency range of 30 to 120 Hz, significant vibrational effects are not subjectively felt.

Терапевтический эффект достигается путем помещения пациента наиболее удобным образом и как можно ближе к "вибрационному" громкоговорителю, в настоящем примере громкоговорителю 4, и на комфортном расстоянии от громкоговорителя 9, воспроизводящего музыку. Терапевтическое устройство, кратко описанное выше, состоит из частей 2, 3, 4 и 6, которые образуют передающее устройство, передающее звук виброакустического частотного диапазона, акустической части, в форме одной или множества высококачественных акустических систем 9 или наушников для передачи музыки, сочетаемой с частотой, передаваемой вибрационной частью, многоканального усилителя 8, который по меньшей мере через один канал передает синусоидальные осцилляции (вибрации) и отфильтрованную музыку на вибрационную часть 4. Неотфильтрованная музыка передается по другим каналам на другой громкоговоритель (громкоговорители) 9, при этом громкость звучания бесступенчато регулируется по соответствующим каналам многоканального магнитофона, предпочтительно обычного стереомагнитофона 10, где на одной дорожке магнитофонной кассеты записана чистая музыка, предназначенная для акустической системы 9. На другой дорожке записана специфическая смесь музыки и низкочастотного звука, например синусоидальных сигналов. Синусоидальные сигналы накладываются методом двойной записи, которая была специально разработана для применения в терапевтических системах, так называемым методом "наложенной синусоидальной волны", и генератором сигналов 11, выполненным с возможностью индивидуальной регулировки в отношении терапевтически эффективных низких частот, которые должны подаваться на громкоговоритель 8, если они не подаются с воспроизводящего устройства. The therapeutic effect is achieved by placing the patient in the most convenient way and as close as possible to the “vibration” speaker, in the present example, the speaker 4, and at a comfortable distance from the speaker 9 that plays music. The therapeutic device, briefly described above, consists of parts 2, 3, 4 and 6, which form a transmitting device that transmits the sound of the vibro-acoustic frequency range, the acoustic part, in the form of one or many high-quality speakers 9 or headphones for transmitting music compatible with the frequency transmitted by the vibrational part of the multi-channel amplifier 8, which at least through one channel transmits sinusoidal oscillations (vibrations) and filtered music to the vibrational part 4. Unfiltered music is transmitted through other channels to another loudspeaker (s) 9, while the sound volume is infinitely regulated by the corresponding channels of a multichannel tape recorder, preferably a conventional stereo recorder 10, where pure music intended for speaker system 9 is recorded on one track of the tape cassette. a specific mixture of music and low-frequency sound, such as sinusoidal signals. Sinusoidal signals are superimposed by the double recording method, which was specially developed for use in therapeutic systems, the so-called "superimposed sine wave" method, and the signal generator 11, which is individually adjustable for therapeutically effective low frequencies that must be supplied to the loudspeaker 8, if they are not served from the playback device.

Необходимо учитывать, что, несмотря на то, что на фиг. 1 6 показан лишь один громкоговоритель 9 и один громкоговоритель 4, в объем изобретения входят и множество громкоговорителей 9 и множество громкоговорителей 4. Если используются два или более низкочастотных громкоговорителей 4, возникнет необходимость в создании соответствующего количества отверстий 3 и участков 6. При использовании заранее записанных программ, воспроизводимых устройством 10, генератор сигнала 11 не требуется, однако этот генератор сигналов необходим, если необходимо создать подходящую программу и усовершенствовать ее. Генератор сигналов также может быть желателен для исследований и для оказания типичной медицинской помощи. It should be noted that, despite the fact that in FIG. 1 6 shows only one loudspeaker 9 and one loudspeaker 4, the invention also includes a plurality of loudspeakers 9 and a plurality of loudspeakers 4. If two or more low-frequency loudspeakers 4 are used, it will be necessary to create the corresponding number of holes 3 and sections 6. When using pre-recorded programs reproduced by the device 10, a signal generator 11 is not required, however, this signal generator is necessary if it is necessary to create a suitable program and improve it. A signal generator may also be desirable for research and for providing typical medical care.

На фиг. 3 показано, как короб 2 (см. фиг. 1) можно заменить сконструированным по другому коробом для громкоговорителей 12 с громкоговорителем 4, который может поворачиваться вокруг, например, петли 13 из вертикального положения, показанного штрихпунктирной линией, в горизонтальное положение, показанное сплошной линией. Для того, чтобы короб 12 принимал горизонтальное положение, он может крепиться тросом, лентой или подобны приспособлением 14, которое одним концом прикреплено к стенке 15, также, как и петля 13, а другим концом прикреплено к внешнему участку короба громкоговорителя. Когда пациента требуется подвергнуть воздействию звука, пациент укладывается на лежанку 16 обычной конструкции, возможно имеющую конструкцию 2, 5 (см. фиг. 1). Внешние громкоговорители 9 могут быть расположены, например, в самой лежанке 16 или любым другим подходящим образом, например так, чтобы добиться хорошего стереофонического эффекта. После того, как пациент уложен таким образом на лежанку лицом вверх или лицом вниз, короб 12 с громкоговорителем 4 поворачивают в горизонтальное положение, показанное на фиг. 3. Громкоговоритель 4 имеет функцию, аналогичную функции громкоговорителя 4 на фиг. 1. На фиг. 5 показан вариант, согласно которому пациент 1 сидит в поворотном кресле 17, сформированном как закрытый короб, имеющий звуковое отверстие для громкоговорителя 4, функция которого аналогична функции громкоговорителя 4 на фиг. 1 или громкоговорителя 4 на фиг. 3. Аналогично варианту на фиг. 1, перед громкоговорителем 4 имеется звуковое отверстие 3. Соответствующее звуковое отверстие 3 показано и на фиг. 3. In FIG. Figure 3 shows how box 2 (see FIG. 1) can be replaced by a different speaker box 12 with speaker 4, which can rotate around, for example, loop 13 from the vertical position shown by the dash-dot line to the horizontal position shown by the solid line . In order for the box 12 to take a horizontal position, it can be fastened with a cable, tape or similar device 14, which is attached at one end to the wall 15, as well as the loop 13, and the other end is attached to the outer portion of the speaker box. When the patient is required to be exposed to sound, the patient is laid on a bed 16 of a conventional design, possibly having a design 2, 5 (see Fig. 1). The external speakers 9 can be located, for example, in the bed 16 itself or in any other suitable manner, for example, so as to achieve a good stereo effect. After the patient is thus laid on the bed face up or face down, the box 12 with the speaker 4 is rotated to the horizontal position shown in FIG. 3. Loudspeaker 4 has a function similar to that of loudspeaker 4 in FIG. 1. In FIG. 5 shows an embodiment according to which patient 1 sits in a swivel chair 17 formed as an enclosed box having a sound hole for a speaker 4, the function of which is similar to that of the speaker 4 in FIG. 1 or speaker 4 in FIG. 3. Similarly to the embodiment of FIG. 1, there is a sound hole 3 in front of the speaker 4. The corresponding sound hole 3 is shown in FIG. 3.

В варианте, показанном на фиг. 5, внешние громкоговорители обозначены позицией 9 и показаны в виде наушников. Однако ясно, что внешние громкоговорители могут быть выполнены и в виде внешних акустических систем соответствующей конструкции и/или установлены соответствующим образом, не выходя из объема изобретения. In the embodiment shown in FIG. 5, external speakers are indicated at 9 and shown as headphones. However, it is clear that external speakers can be made in the form of external speakers of a corresponding design and / or installed accordingly, without leaving the scope of the invention.

В примере на фиг. 6 показана модификация варианта на фиг. 5. Наклонное кресло 18 в данном случае имеет обычную конструкцию, т. е. например, выполнено на раме с поверхностями усиления обивочной ткани. В этом кресле можно использовать один или множество отсеков громкоговорителей для влияния на тело пациента 1. В показанном примере, не ограничивающем объем изобретения, использованы два отсека громкоговорителей 19, 20. Каждый из них может быть образован двумя смежными разделенными отсеками громкоговорителей для лучшего приспособления к наклону кресла. Однако важно, чтобы отсеки относились к замкнутому типу во избежание создания шумов и предотвращения акустического короткого замыкания. Отсеки обычным образом оснащены громкоговорителями 21, 22 и могут крепиться к раме кресла с помощью кронштейнов и других средств. In the example of FIG. 6 shows a modification of the embodiment of FIG. 5. The reclining chair 18 in this case has a conventional design, that is, for example, is made on a frame with reinforcing surfaces of the upholstery fabric. In this chair, one or a plurality of speaker compartments can be used to influence the patient's body 1. In the illustrated example, not limiting the scope of the invention, two speaker compartments 19, 20 are used. Each of them can be formed by two adjacent separated speaker compartments for better adaptation to tilt armchairs. However, it is important that the compartments are of a closed type to avoid making noise and preventing acoustic short circuits. The compartments are normally equipped with loudspeakers 21, 22 and can be attached to the chair frame using brackets and other means.

Как и на фиг. 5, пациент может пользоваться наушниками 9 в качестве внешних акустических систем. Внешние акустические системы 9 на фиг. 3 также могут быть заменены наушниками. As in FIG. 5, the patient can use the headphones 9 as external speakers. External speakers 9 in FIG. 3 can also be replaced with headphones.

На фиг. 4 приводится блок-схема функциональной структуры устройств на фиг. 3 и 5, соответствующая варианту, показанному на фиг. 1. In FIG. 4 is a block diagram of the functional structure of the devices of FIG. 3 and 5, corresponding to the embodiment shown in FIG. 1.

В институте исследования пациентов с множественными нарушениями физического развития было обнаружено, что виброакустическое воздействие оказывает эффект снимания спазмов при частоте примерно 40 Гц. Этот эффект был столь выражен, что пациенты оказывались более чувствительными к манипуляционной физиотерапии после этого. Были проведены контрольные проверки открытия спазматических конечностей без музыки и с применением музыки. Была четко показана значительная разница в угле открытия в результате влияния музыки и в угле без музыки. At the Institute for the Study of Patients with Multiple Disabilities of Physical Development, it was found that the vibroacoustic effect has the effect of cramping at a frequency of about 40 Hz. This effect was so pronounced that patients were more sensitive to manipulation physiotherapy after that. Control tests were carried out on the opening of spasmodic limbs without music and with the use of music. The significant difference in the opening angle as a result of the influence of music and in the angle without music was clearly shown.

Акустический короб с обивкой, показанный на фиг. 1 6 является лишь примером, иллюстрирующим изобретение, и не является ограничением признаков, перечисляемых в приведенной формуле. Таким образом, показанное устройство может быть сконструировано любым удобным образом для оказания наибольшего эффекта на пациентов. The upholstered acoustic box shown in FIG. 1 6 is only an example illustrating the invention, and is not a limitation of the features listed in the above formula. Thus, the device shown can be constructed in any convenient manner to have the greatest effect on patients.

Помимо упомянутого носителя информации следует отметить, что ритмичный синусоидальный тон получается путем записи поверх первичной частоты вторичной частоты с отклонением от 0,2 до 2,0 Гц. "Скорость биения" должна быть задана заранее и должна соответствовать качеству музыки, которую следует использовать помимо низких частот. После этого программа биений записывается на одну из двух дорожек на носителе, например на магнитофонной кассете, с наложением на отобранную, предпочтительно отфильтрованную, музыку. На второй дорожке записывается чистая музыка. Как упоминалось выше, можно использовать четыре дорожки на магнитофонной кассете, используя воспроизводящую головку, приспособленную для улучшения воспроизведения звука, например двухканальную, и, возможно, для расширения программы биений. In addition to the mentioned information carrier, it should be noted that a rhythmic sinusoidal tone is obtained by recording over a primary frequency of a secondary frequency with a deviation from 0.2 to 2.0 Hz. The “beat rate” should be set in advance and should be consistent with the quality of the music that should be used in addition to low frequencies. After that, the beat program is recorded on one of the two tracks on the medium, for example, on a tape cassette, superimposed on the selected, preferably filtered, music. On the second track, pure music is recorded. As mentioned above, you can use four tracks on a tape cassette, using a playback head adapted to improve sound reproduction, for example two-channel, and possibly to expand the beat program.

Claims

1. Device for acoustic impact on the human body, comprising a base made with at least one sound-conducting hole, in which an acoustic transducer is installed, a sound amplifier, the output of which is connected to an acoustic transducer, a sound range signal source, the output of which is connected to the amplifier input, and upholstery material located on the base, characterized in that, in order to enhance the therapeutic effect, it contains a stereo acoustic transducer and a network tape recorder or CD player, wherein the amplifier is multi-channel, a stereo acoustic transducer is connected to another output of the amplifier, the other input of which is connected to a tape recorder or CD player, the signal source in the sound range is made in the form of a generator, and the upholstery material is the location of the acoustic transducer is made breathable.

2. The device according to claim 1, characterized in that the signal source in the audio range provides an oscillation frequency of 30 to 120 Hz, preferably 40 to 90 Hz.