WO2023167420A1 - 음원을 이용하여 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법 - Google Patents

음원을 이용하여 저주파 자극을 생성할 수 있는 저주파 자극 생성 장치 및 방법 Download PDF

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WO2023167420A1
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low
waveform
frequency
sound source
stimulation
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PCT/KR2023/000958
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김기성
김용희
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주식회사 세라젬
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    • A61N1/36021—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for generating a low-frequency stimulus capable of generating a low-frequency stimulus using a sound source, and more particularly, to a low-frequency stimulus generation capable of generating a low-frequency stimulus linked to a sound source regardless of the state of an input sound source. It is about apparatus and method.
  • a low-frequency stimulation generating device is a device that relieves muscle pain or treats pain by applying a low-frequency signal to the human body in order to stimulate the nervous system or skin nerves.
  • the low-frequency stimulation generating device is usually based on electrical stimulation, it is not addictive during treatment using low-frequency stimulation.
  • electric stimulation used in low-frequency stimulation treatment is a stimulation method by low voltage, and since it uses a low frequency band of 0.5 to 300 Hz at a low voltage of 10 to 100 volts or less, harmless to the human body and effective treatment can be performed.
  • low frequency stimulation generating devices have been improved to generate various types of low frequencies in a low frequency generator, and low frequency stimulation treatment has been performed by periodically and repeatedly generating such types of low frequencies.
  • a low-frequency stimulation generating device capable of providing various types of low-frequency stimulation in real time in conjunction with a sound source has been developed.
  • conventional low-frequency stimulation generating devices have a problem in that they cannot continuously provide low-frequency stimulation associated with a sound source due to a weak sound source signal according to the genre or volume of an input sound source.
  • conventional low-frequency stimulus generating devices may require conversion or processing of sound source data in order to provide low-frequency stimulation linked to a sound source, and for a general sound source for which such data conversion or processing has not been performed, a low frequency linked to a sound source There has been a problem that stimulation cannot be provided.
  • the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-frequency stimulus generating apparatus and method capable of generating a low-frequency stimulus linked to a sound source using an input sound source.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating low-frequency stimulation capable of continuously providing low-frequency stimulation associated with a sound source regardless of the state of an input sound source.
  • a low-frequency stimulus generating device for generating a low-frequency stimulus applied to the body, comprising: a waveform determining unit for determining a stimulus waveform of the low-frequency stimulus based on a sound source input from the outside; and a low frequency generation unit configured to generate the low frequency stimulus according to the stimulus waveform determined by the waveform determination unit.
  • the waveform determining unit includes an input unit for receiving a sound source from the outside; a determination unit that determines whether a low-frequency waveform can be output based on the sound source input from the input unit; and a determination unit configured to determine the stimulation waveform based on a determination result of the determination unit.
  • the stimulation waveform may be determined based on the output low-frequency waveform.
  • the waveform determination unit further includes an analysis unit that analyzes the signal of the sound source input from the input unit, and when the determination unit determines that the low-frequency waveform cannot be output based on the sound source, the analysis unit analyzes the result. Based on this, the stimulus waveform can be determined.
  • the analysis unit extracts the basic beat of the sound source based on the signal of the sound source, and the determination unit determines the stimulus waveform based on the basic beat when it is determined that the low-frequency waveform cannot be output based on the sound source.
  • a low-frequency stimulus generating method for generating a low-frequency stimulus applied to the body, comprising: receiving a sound source; determining a stimulation waveform of the low-frequency stimulation based on the input sound source; and generating the low-frequency stimulus according to the determined stimulus waveform.
  • the step of determining the stimulus waveform may determine the stimulus waveform by determining whether a low-frequency waveform can be output based on the input sound source.
  • the determining of the stimulation waveform may determine the stimulation waveform based on the output low-frequency waveform when it is determined that the output of the low-frequency waveform is possible based on the sound source.
  • the step of analyzing the signal of the input sound source is further included, and the step of determining the stimulus waveform is based on the result of analyzing the sound source signal when it is determined that the output of the low-frequency waveform is impossible based on the sound source.
  • the stimulus waveform can be determined.
  • the basic beat of the sound source is extracted, and in the step of determining the stimulus waveform, when it is determined that output of a low-frequency waveform is impossible based on the sound source, the basic beat is determined based on the sound source.
  • the stimulus waveform can be determined.
  • the waveform determination unit determines the waveform of the low-frequency stimulus based on the input sound source, and the low-frequency generation unit determines the low-frequency stimulus waveform based on the stimulus waveform determined by the waveform determination unit.
  • the waveform determination unit determines whether or not a low-frequency waveform can be output based on the input sound source, and when it is determined that the low-frequency waveform cannot be output, the sound source signal By determining the stimulus waveform based on the basic beat extracted from, it is possible to continuously provide low-frequency stimulation associated with the sound source regardless of the state of the input sound source.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the components of a low-frequency stimulus generating device according to an embodiment of the present invention in block form.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a sound source input to a low-frequency stimulus generating device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the stimulus waveform determined by the low-frequency stimulus generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a low-frequency stimulus generating method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of determining a stimulation waveform of a low-frequency stimulation in a method for generating a low-frequency stimulation according to an embodiment of the present invention.
  • Words and terms used in this specification and claims are not construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, but in accordance with the principle that the inventors can define terms and concepts in order to best describe their inventions. It should be interpreted as a meaning and concept that corresponds to the technical idea.
  • a component being in the "front”, “rear”, “above” or “below” of another component means that it is in direct contact with another component, unless there are special circumstances, and is “in front”, “rear”, “above” or “below”. It includes not only those disposed at the lower part, but also cases in which another component is disposed in the middle.
  • the fact that certain components are “connected” to other components includes cases where they are not only directly connected to each other but also indirectly connected to each other unless there are special circumstances.
  • Some embodiments of the present disclosure may be represented as functional block structures and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented as a varying number of hardware and/or software components that perform specific functions.
  • functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors or circuit configurations for a predetermined function.
  • the functional blocks of this disclosure may be implemented in various programming or scripting languages.
  • Functional blocks may be implemented as an algorithm running on one or more processors.
  • the present disclosure may employ prior art for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing. Terms such as “mechanism”, “element”, “means” and “composition” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical components.
  • the low-frequency generation unit After the waveform determining unit determines the waveform of the low-frequency stimulus based on the input sound source, the low-frequency generation unit generates the low-frequency stimulus based on the waveform and interlocks with the input sound source. It relates to a low-frequency stimulus generating device capable of generating a low-frequency stimulus to be.
  • the low-frequency stimulus generating apparatus determines whether the waveform determination unit can output a low-frequency waveform based on the input sound source, and if it is determined that the low-frequency waveform cannot be output, the input An apparatus for generating a low-frequency stimulus capable of continuously providing a low-frequency stimulus associated with a sound source regardless of the state of an input sound source by determining a stimulus waveform based on a basic beat extracted by analyzing a sound source.
  • 1 is a diagram schematically showing the components of a low-frequency stimulus generating device according to an embodiment of the present invention in block form.
  • 2 is a diagram showing an example of a sound source input to a low-frequency stimulus generating device according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a diagram showing a part of the stimulus waveform determined by the low-frequency stimulus generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a low-frequency stimulus generating device 1 may include a waveform determining unit 10 and a low-frequency generating unit 20.
  • the waveform determining unit 10 may perform a function of determining the stimulation waveform of the low frequency stimulation generated by the low frequency generating unit 20 .
  • the waveform determining unit 10 may include an input unit 12, an analysis unit 14, a determination unit 16, and a determination unit 18.
  • the input unit 12, the analysis unit 14, the determination unit 16, and the determination unit 18 may be implemented using hardware, software, and/or a combination thereof.
  • processors are implemented using circuits processed by hardware, processors, central processing units (cpu), controllers, arithmetic logic units, arithmetic logic circuits, digital signal processing devices, microcomputers, FPGAs, systems It may be implemented by an on-chip (SoC), programmable logic unit, microprocessor, or any device capable of performing the functions described below.
  • SoC on-chip
  • the interface circuit may include a wired or wireless I/F connected to a local area network (LAN), the Internet, a wide area network (WAN), or a combination thereof.
  • LAN local area network
  • WAN wide area network
  • the input unit 12, the analysis unit 14, the determination unit 16, and the determination unit 18 may transmit and receive signals to and from each other.
  • the input unit 12, the analysis unit 14, the determination unit 16, and the determination unit 18 may be electrically connected to each other to transmit and receive electrical signals.
  • the signal is shown to be transmitted from the input unit 12 to the determination unit 18 via the analysis unit 14 and the determination unit 16, but the signal may be transmitted in the opposite direction, and the analysis unit 14 and It will also be possible to be directly electrically connected so that the determination unit 16 can transmit and receive signals to each other.
  • the input unit 12 may receive a sound source from the outside.
  • the input unit 12 can receive a sound source from the external DB (2).
  • the input unit 12 may have various connection ports that can be connected to the external DB 2 .
  • the input unit 12 may receive a sound source using a known wireless communication method such as Bluetooth or Wi-Fi.
  • the input unit 12 may include a transceiver terminal for transmitting and receiving radio signals.
  • the low-frequency stimulus generating apparatus 1 may further include a separate storage unit 30 storing sound source information.
  • the storage unit 30 may be composed of ROM, RAM, memory card (eg, SD card, memory stick), non-volatile memory, volatile memory, hard disk drive (HDD) or solid state drive (SSD), etc. there is.
  • a sound source may be input to the input unit 12 in an electrical form.
  • the sound source may be input as a voltage waveform containing analog sound wave properties output from the external DB 2 or the storage unit 30 .
  • the waveform of the voltage may be proportional to the intensity of the input sound source.
  • the input unit 12 receives a sound source in an electrical form from the external DB 2 or the storage unit 30, but the input unit 12 receives the sound source and the determination unit 16 and the analysis unit (14), there is no limit to the type of input sound source.
  • a sound source may be input to the input unit 12 in the form of a sound wave.
  • the input unit 12 may include a sound sensor to receive sound wave signals.
  • a separate sound sensor is provided outside the waveform determination unit 10, and the input unit 12 may be configured to receive an electrical signal converted from a sound wave form to an electrical form by the sound sensor.
  • the input unit 12 may transmit the input sound source to the determination unit 16, the analysis unit 14, or the determination unit 18. At this time, the input unit 12 converts the input sound source into a predetermined form that can be interpreted by the determination unit 16, the analysis unit 14, or the determination unit 18, and then converts the changed sound source to the determination unit 16 , to the analysis unit 14 or the decision unit 18.
  • the determination unit 16 may determine whether a low-frequency waveform can be output based on the sound source transmitted from the input unit 12 .
  • the determination unit 16 may transmit the determination result to the determination unit 18 .
  • the determination unit 18 may determine the stimulus waveform based on the determination result of the determination unit 16 .
  • the stimulation waveform may refer to a waveform of a low-frequency stimulation generated by the low-frequency generation unit 20 to be described later.
  • the determination unit 16 may set a voltage range in which a low frequency waveform is output.
  • the determination unit 16 may set a range that is higher than the voltage corresponding to the reference line 1 and smaller than the voltage corresponding to the reference line 2 .
  • the above range is referred to as a 'setting range'.
  • the reference line 1 and the reference line 2 defining the setting range may be set in various ways according to the purpose.
  • the baseline 1 and baseline 2 may be appropriately set according to the user's preference, the basic waveform of the low-frequency stimulation, the purpose of the low-frequency treatment, and the use environment.
  • the determination unit 16 may measure the time of the section outside the set range. After that, the determination unit 16 may determine that the low-frequency waveform cannot be output based on the sound source for a section in which the measured time exceeds the 'standard time'.
  • the reference time may mean a time that the user can recognize as a failure of the low-frequency output, and the reference time may be set in consideration of the user's tendency, usage environment, and the idle time of the low-frequency stimulation.
  • the determining unit 18 may determine a stimulus waveform based on the output low-frequency waveform when the determining unit 16 determines that the low-frequency waveform can be output based on the transmitted sound source. .
  • the determination unit 18 may output a low frequency waveform based on a sound source transmitted from the determination unit 16 or the input unit 12 . At this time, the determination unit 18 may output a low-frequency waveform using a sound source transmitted in the form of a voltage waveform.
  • the determination unit 18 may output a low-frequency waveform for a voltage waveform within a set range, and may not output a low-frequency waveform for a voltage waveform exceeding the set range.
  • the determination unit 18 may output a pulsating wave waveform according to a voltage waveform within a set range.
  • the pulsating wave waveform shown in FIG. 3 is referred to as a 'unit waveform'.
  • the determination unit 18 may output a unit waveform corresponding to a continuous voltage waveform within a set range.
  • the determiner 18 may determine the width W of the unit waveform in response to the intensity of the sound source (corresponding to the magnitude of the voltage in FIG. 2 ).
  • the determination unit 18 may output a unit waveform such that the intensity of the sound source and the width W of the unit waveform are linearly proportional.
  • the intensity of the sound source and the width (W) of the unit waveform may be set according to the user's taste in various ways, such as having a stepwise proportional relationship.
  • the determination unit 18 may output the height of the unit waveform (the voltage level of the pulsating wave corresponding to the y-axis in FIG. 3) as a pre-input value according to a user's setting.
  • the determination unit 18 may determine the height of the unit waveform in response to continuous voltage waveforms within a set range.
  • the intensity of the sound source may be defined as the magnitude of the average voltage between sufficiently small time intervals. Accordingly, the determination unit 18 may output a plurality of unit waveforms corresponding to continuous voltage waveforms within a set range, and determine a stimulus waveform by combining them.
  • the determination unit 18 may determine the stimulus waveform based on the analysis result of the sound source signal when the determination unit 16 determines that the low-frequency waveform cannot be output based on the transmitted sound source. there is.
  • the analysis unit 14 may receive a sound source from the input unit 12, analyze a signal of the sound source, and transmit the analysis result to the determination unit 18.
  • the signal of the sound source analyzed by the analyzer 14 may be composed of a sound source transmitted in the form of a voltage waveform.
  • the analyzer 14 may extract a basic beat and/or frequency of a sound source based on a voltage waveform. More specifically, the analyzer 14 may extract the basic beat of the sound source by analyzing the shape of the voltage waveform. For example, the analyzer 14 may extract a basic beat by analyzing a pattern in which a voltage waveform repeatedly has a voltage greater than or equal to a predetermined level at regular time intervals.
  • the signal of the sound source analyzed by the analyzer 14 is composed of the same signal as the voltage waveform used by the determination unit 16, but the signal of the sound source may be composed of a different signal containing the properties of the sound source.
  • the analyzer 14 may transmit the extracted basic beat to the determiner 18 .
  • the determination unit 18 may determine the stimulus waveform using the transmitted basic beat. For example, the determination unit 18 may output unit waveforms having a preset width W according to the basic beat. After that, the determination unit 18 may determine the stimulus waveform by combining the unit waveforms.
  • the low-frequency stimulus generating apparatus 1 determines the stimulation waveform based on the sound source in a section where it is determined that the stimulation waveform can be determined based on the sound source, and determines the stimulation waveform based on the sound source.
  • the stimulus waveform can be determined regardless of the state of the sound source by extracting the basic beat of the sound source and determining the stimulus waveform.
  • functions performed by the above-described input unit 12, analysis unit 14, determination unit 16, and determination unit 18 may be configured to be integrally performed in one process.
  • the functions or tasks described in relation to the input unit 12, the analysis unit 14, the determination unit 16, and the determination unit 18 shown as blocks and flows in FIG. 1 may be performed differently from the illustrated flow. there is.
  • the functions or tasks of each unit 12, 14, 16, and 18 may be performed sequentially or concurrently.
  • the low frequency generating unit 20 may refer to a device that generates a low frequency stimulus. At this time, the low frequency generating unit 20 may include a known low frequency therapy device used for low frequency therapy.
  • the low frequency generation unit 20 modulates and amplifies the input power energy into a low frequency pulse having a predetermined waveform, and supplies it through a pair of conductive electrodes (or electrode pads) in contact with the patient's body.
  • It may include a low-frequency therapy device that generates electrical stimulation to the patient's body.
  • the low-frequency generating unit 20 may generate a low-frequency stimulus based thereon. Accordingly, the low-frequency stimulation generating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may provide low-frequency stimulation linked with a sound source to the patient.
  • FIG. 4 is a flowchart of a low-frequency stimulus generating method according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a flowchart illustrating a process of determining a stimulation waveform of a low-frequency stimulation in a method for generating a low-frequency stimulation according to an embodiment of the present invention.
  • the low-frequency stimulus generation method includes receiving a sound source (S10), analyzing a signal of the sound source (S30), and determining a stimulus waveform of a low-frequency stimulus based on the sound source. It may include a step (S30) and a step (S40) generating a low-frequency stimulus according to the determined stimulus waveform.
  • Receiving a sound source is a step of receiving an input sound source that is the basis for determining a stimulus waveform from the outside.
  • the sound source may be input from the above-described external DB and/or a separate storage unit.
  • the signal of the input sound source is analyzed (S20).
  • the signal of the sound source to be analyzed may be a voltage waveform of the sound source corresponding to the intensity of the sound source.
  • the sound source signal analysis step (S20) may extract the basic beat of the sound source based on the voltage waveform of the sound source.
  • the basic beat of the sound source can be extracted by analyzing the shape of the voltage waveform as described above.
  • a stimulation waveform of a low-frequency stimulation is determined based on the sound source (S30).
  • the stimulus waveform determining step (S30) is a step of determining the stimulus waveform of the low-frequency stimulus using the input sound source.
  • the stimulus waveform determining step (S30) may further include detailed steps (S31, S32, and S33).
  • the stimulus waveform determining step (S30) it is determined whether or not a low-frequency waveform can be output based on the input sound source (S31), and the stimulus waveform can be determined according to the result.
  • the determination of whether output is possible can be determined by determining the set range as described above, measuring the time when the voltage waveform of the sound source is out of the set range, and then comparing it with the reference time.
  • a stimulus waveform when it is determined that a low-frequency waveform can be output based on an input sound source, a stimulus waveform can be determined based on the output low-frequency waveform (S32).
  • the low-frequency waveform may be output for a voltage waveform within a set range, and may not be output for a voltage waveform exceeding the set range.
  • the low-frequency waveform may be output as a unit waveform, and the stimulation waveform may be determined by combining a plurality of unit waveforms.
  • outputting a unit waveform for a voltage waveform within a set range may be performed by increasing or decreasing the width of the unit waveform in proportion to the intensity of the voltage.
  • the stimulus waveform when it is determined that the low-frequency waveform cannot be output based on the input sound source, the stimulus waveform can be determined based on the basic beat of the sound source extracted in the sound source signal analysis step (S20) (S33). .
  • the stimulation waveform may be determined by combining unit waveforms having preset widths according to the basic beat.
  • the low-frequency stimulus generation method it is determined whether or not low-frequency output is possible based on the sound source, and if it is determined that it is impossible, the stimulus waveform is determined based on the basic beat obtained by analyzing the sound source signal. By doing so, it is possible to determine the stimulus waveform regardless of the state of the sound source.
  • a low-frequency stimulation is generated according to the determined stimulation waveform (S40).
  • the low-frequency stimulation may be generated by a known low-frequency stimulation generator as described above.
  • the low-frequency stimulus generating apparatus and method generates a low-frequency stimulus according to a stimulus waveform determined based on an input sound source, thereby generating a low-frequency stimulus linked to an input sound source. .
  • the low-frequency stimulus generating apparatus and method first determines whether a low-frequency waveform can be output based on the input sound source, and determines that the low-frequency waveform cannot be output based on the input sound source In this case, by determining the stimulus waveform based on the basic beat extracted from the sound source signal, it is possible to continuously provide low-frequency stimulation associated with the sound source regardless of the state of the input sound source.
  • the sound source and Interlocked low-frequency stimulation can be continuously provided.

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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
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)은 목적에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준선(1) 및 기준선(2)은 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.

Claims (10)

  1. 신체에 가해지는 저주파 자극을 생성하기 위한 저주파 자극 생성 장치로서,
    외부로부터 입력받은 음원을 기초로 상기 저주파 자극의 자극 파형을 결정하는 파형 결정 유닛; 및
    상기 파형 결정 유닛에서 결정된 상기 자극 파형에 따라 상기 저주파 자극을 생성하는 저주파 생성 유닛을 포함하는, 저주파 자극 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파형 결정 유닛은,
    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.
  3. 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.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 파형 결정 유닛은 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
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