TWI383653B - 腦波模擬器 - Google Patents

Description

腦波模擬器

本發明是有關於一種模擬器，且特別是有關於一種用於模擬腦波信號之腦波模擬器。

每一個人，每一天、每一秒，不論在做什麼，甚至睡覺時，我們的大腦都不時地會產生「電流脈沖」，這些由大腦所產生的電流，稱之為「腦波」。

腦波依頻率來分，大致可分為四大類：β波(意識)、α波(意識與潛意識的橋樑)、θ波(潛意識)及δ波(無意識)，這些意識的組合，形成了一個人的內、外在行為及學習上的表現。

因此，如何利用腦波，配合腦波來改變一個人的內、外在行為並增進學習上的表現，即成為追求之目標。

因此本發明的目的就是在提供一種可模擬腦波之隨身裝置，藉由發出對應特定腦波之頻率，來改變一個人的內、外在行為並增進學習上的表現。

為達到上述之目的，本發明提供一種腦波模擬器，係設置於一隨身裝置中，其中該隨身裝置可接收一第一聲音信號，該腦波模擬器至少包含：一運算器，用以將該第一聲音信號進行傅立葉轉換(Fourier Transform)成為一第二聲 音信號；一頻率調變器，接收該第二聲音信號，並將該第二聲音信號頻率進行疊加或減除一特定頻率成為一第三聲音信號，其中該特定頻率對應一腦波頻率；一第一揚聲器，用以輸出該第二聲音信號；以及一第二揚聲器，用以輸出該第三聲音信號。

依此，本發明利用一隨身裝置來模擬大腦腦波頻率，讓使用者於使用隨身裝置之同時保持在愉悅的心情。

腦波依頻率來分，大致可分為四大類：β波(意識)、α波(意識與潛意識的橋樑)、θ波(潛意識)及δ波(無意識)。下表為各腦波之對應頻率，以及相對個人的內、外在行為及學習上的表現：

本發明是藉由發出對應特定腦波之頻率，來和大腦同步運作，以對大腦施予一定的刺激。在一實施例中，本發明是透過調變聲波，發出特定之頻率，來與對應腦波產生共振效果。

第1圖繪示了根據本發明一較佳實施例之腦波模擬器100之概略圖。其中此腦波模擬器100可應用於任何可發出聲響之裝置中。在一較佳實施例中，此腦波模擬器100是安裝於一行動裝置中，例如一手機中，可針對來電者之應答聲進行同步調變，並輸出對應特定腦波之應答聲響，間接影響使用者之情緒。以下將以本發明應用於一隨身裝置之實施例來說明本發明之應用。

如第1圖所示腦波模擬器100包括一運算器101、一頻率調變器102、一第一揚聲器103以及一第二揚聲器104。其中運算器101，例如為一傅立葉分析器，用以接收來電者之應答聲110，用以將所收集到聲音的數位信號由時域(Time domain)轉為頻域(Frequency domain)。為了解析人說話的聲音其頻率所座落的範圍所在，因此利用快速傅立 葉轉換(Fast Fourier Transform,FFT)進行信號處理，將原本時域的信號轉成頻域。第一揚聲器103連接運算器101將進行完傅立葉轉換後之來電者應答聲輸出。

頻率調變器102連接運算器101，接收轉成頻域後之來電者應答聲，進行來電者應答聲頻率之調變。其頻率之調變是根據所欲模擬之特定腦波頻率來進行調變。在一較佳實施例中，例如所欲模擬之腦波為屬於「意識層面」的β波，其頻率在12~38赫茲，此時頻率調變器102將所接收之來電者應答聲頻率疊加或減除β波頻率。並將疊加或減除β波頻率後之來電者應答聲，由第二揚聲器104輸出。其中第一揚聲器103於輸出進行完傅立葉轉換後之來電者應答聲的同時，第二揚聲器104會輸出疊加或減除β波頻率後之來電者應答聲。

例如，假設此來電者應答聲110經由運算器101進行快速傅立葉轉換後，其頻率為200赫茲，此時第一揚聲器103所輸出為200赫茲之來電者應答聲。若所欲模擬之腦波為20赫茲之β波，此時頻率調變器102即會將所接收之200赫茲來電者應答聲頻率進行疊加或減除20赫茲。若為疊加20赫茲，則第二揚聲器104所輸出為220赫茲之來電者應答聲。由於人的耳朵無法區別頻率相近但不同的聲音，如200赫茲與220赫茲。但是兩個聲音同時發出時，所聽到的為兩個聲音的平均值即210赫茲，同時聽到此音每秒鐘會有20次強弱起伏的變化，剛好是頻率的差，這種現象即為「拍頻」(beat)，等於所欲模擬之20赫茲腦波。依此， 使用者可於接聽電話之同時，保持在心情良好之狀態下。

在另一實施例中，當此隨身裝置非使用於電話應答時，使用者亦可將其當作音樂播放器，如第2圖所示，播放一對應特定腦波頻率之音樂，此時傳入運算器101之信號為非來電者應答聲110之另一聲音信號112，例如，為由此隨身裝置影音系統120所發出之一音樂信號。在此實施例中，此隨身裝置亦可包括一選擇性使用者介面105，提供使用者選擇欲模擬之特定腦波頻率，即β波(意識)、α波(意識與潛意識的橋樑)、θ波(潛意識)或δ波(無意識)。若選擇模擬之腦波為20赫茲之β波時，運算器101首先會將接收到之聲音信號112進行傅立葉轉換，使此聲音信號112由時域轉為頻域並經由第一揚聲器103輸出，而頻率調變器102則會將轉為頻域後之聲音信號112進行疊加或減除20赫茲後由第二揚聲器104輸出。依此，當此隨身裝置非使用於電話應答時，使用者亦可將其當作音樂播放器，播放一對應特定腦波頻率之音樂。

此外，在另一實施例中，亦可不使用雙揚聲器，僅使用一揚聲器來模擬特定腦波頻率，例如使用者透過使用者介面105選擇模擬20赫茲之β波時，此時隨身裝置影音系統發出20赫茲之聲音信號，並經由運算器101進行傅立葉轉換而由第一揚聲器103輸出。雖然人耳並不會聽見此20赫茲之低頻信號，但可和大腦同步運作，以對大腦施予一定的刺激。

在另一實施例中，亦可使用微波來模擬特定腦波頻 率，例如，在GSM800系統通話中時，若欲模擬20赫茲之β波時，可利用射頻電路將800赫茲之微波進行疊加或減除20赫茲並經由天線輸出，製造出所欲模擬之20赫茲β波。

綜合上述所言，利用一隨身裝置可以當成電波與聲波源的方便性來模擬大腦腦波，並進而在手機通話時將講話時的聲波或通話時的微波訊號進行疊加出可以另使用者感到放鬆或快樂的腦波，讓使用者保持在愉悅的心情。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧腦波模擬器

101‧‧‧運算器

102‧‧‧頻率調變器

103‧‧‧第一揚聲器

104‧‧‧第二揚聲器

110‧‧‧來電者之應答聲

112‧‧‧聲音信號

120‧‧‧影音系統

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1圖繪示了根據本發明一較佳實施例之腦波模擬器概略圖。

第2圖繪示了根據本發明另一較佳實施例之腦波模擬器概略圖。

100‧‧‧腦波模擬器

101‧‧‧運算器

102‧‧‧頻率調變器

103‧‧‧第一揚聲器

104‧‧‧第二揚聲器

110‧‧‧來電者之應答聲

Claims (22)

1. 一種腦波模擬器，係設置於一隨身裝置中，其中該隨身裝置可接收一第一聲音信號，該腦波模擬器至少包含：一運算器，用以將該第一聲音信號時域轉換成為頻域之一第二聲音信號；一頻率調變器，用以將該第二聲音信號頻率進行疊加或減除一特定頻率成為一第三聲音信號，其中該特定頻率對應一腦波頻率；一第一揚聲器，用以輸出該第二聲音信號；以及一第二揚聲器，用以輸出該第三聲音信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該運算器以傅立葉轉換(Fourier Transform)將該第一聲音信號從時域轉換成為頻域之該第二聲音信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之β波，其頻率範圍為12~38赫茲。
4. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之α波，其頻率範圍為8~12赫茲。
5. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之θ波，其頻率範圍為4~8赫茲。
6. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之δ波，其頻率範圍為0.5~4赫茲。
7. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該隨身裝置為一手機。
8. 如申請專利範圍第7項所述之腦波模擬器，其中該第一聲音信號為一來電者聲音信號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該第一聲音信號為一音樂信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之腦波模擬器，其中該音樂信號係由該隨身裝置之一影音系統產生。
11. 如申請專利範圍第1項所述之腦波模擬器，其中該腦波模擬器更包括一使用者介面用以選擇該特定頻率。
12. 一種腦波模擬器，係設置於一隨身裝置中，該腦波模擬器至少包含：一運算器，用以將一第一信號疊加或減除一特定頻率成為一第二信號，其中該特定頻率對應一腦波頻率；以及一輸出單元用以輸出該第二信號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該第一信號為一聲音信號，該輸出單元為一揚聲器。
14. 如申請專利範圍第13項所述之腦波模擬器，其中該運算器利用傅立葉轉換(Fourier Transform)將該第一信號由時域轉換成為頻域之該第二信號。
15. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該第一信號為一微波信號，該輸出單元為一天線。
16. 如申請專利範圍第15項所述之腦波模擬器，其中該運算器為一射頻電路。
17. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之β波，其頻率範圍為12~38赫茲。
18. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之α波，其頻率範圍為8~12赫茲。
19. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該特定頻率為腦波之θ波，其頻率範圍為4~8赫茲。
20. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中 該特定頻率為腦波之δ波，其頻率範圍為0.5~4赫茲。
21. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該隨身裝置為一手機。
22. 如申請專利範圍第12項所述之腦波模擬器，其中該腦波模擬器更包括一使用者介面用以選擇該特定頻率。