KR20020065804A - 뇌파학습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청각의 자극으로 주파수 차이가 있는 소리를 들려주고, 또한, 시각에 청각에 자극을 주는 두 신호의 주파수 차이만큼의 주파수를 갖는 신호를 이용하여 주기적으로 빛을 점등하여 뇌파를 발생시켜 이용하는 학습장치에 관한 것으로, 소리를 인터넷상에서 전송받아 이것을 재생하는 재생수단인 엠피쓰리 플레이어, 소리 전달수단, 주파수를 비교하고 비교된 차이정도의 주파수를 갖는 신호를 발신하는 주파수 비교수단, 주파수 비교수단에 의해 발생된 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 이용하여 램프를 점등하는 램프수단으로 구성하여 사용자가 원하는 뇌파를 유도하여 학습능률의 향상 등의 원하는 목적을 쉽게 달성할 수 있도록 도와주며, 뇌파를 유도하는 소리 등을 인터넷 상에서 내려받기를 하여 다양한 소리를 이용할 수 있고, 다양한 소리와 같이 연동하는 신호를 이용하여 램프를 점등하므로, 소리와 빛을 이용하여 뇌파를 더욱 효과적으로 사용할 수 있다.

Description

뇌파학습기{TEACHING TOOL USING BRAIN WAVE}

본 발명은 청각(聽覺)과 시각(視覺)을 자극하여 뇌파를 발생시켜 학습능력을 향상시키는 뇌파학습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 청각의 자극으로 주파수 차이가 있는 소리를 들려주고, 또한, 시각에 청각에 자극을 주는 두신호의 주파수 차이만큼의 주파수를 갖는 신호를 이용하여 주기적으로 빛을 점등하여 뇌파를 발생시켜 이용하는 학습장치에 관한 것이다.

표 1은 여러 종류의 뇌파의 특징을 나타낸다.

주 파 수	뇌 파	의 식	심신의 상태
30 Hz 이상	감마파(γ)	외적 의식	-불안, 흥분
14~ 30 Hz	베타파(β)	외적 의식	-평상시의 뇌파-외계와 대응하여 긴장 상태에서 일을 처리하고 있는 상태
8~14 Hz	12~13 Hz	알파파(α)	패스트알파파	내적 의식	-주의 집중과 약간의 긴장
	10~12 Hz		미들알파파		-공부능률 향상, 정신통일 상태, 기억력, 집중력 최대, 스트레스 해소
	8~ 9 Hz		슬로우알파파		-명상, 무념 명상
4~ 7 Hz	세타파(θ)	내적 의식	-졸음상태, 얕은 수면
0.5~ 4 Hz	델타파(δ)	무 의 식	-깊은 수면

뇌파란, 뇌의 활동에 의해 일어나는 전류, 또는 그 전위의 변동을 두피에 붙인 전극으로 끌어내어 증폭하여 기록한 것으로, 뇌의 상태에 따라 여러 종류의 뇌파가 다르게 나타난다.

표 1을 참조하여 설명하면, 사람이 심신이 안정되고, 집중을 한 상태에서 알파파가 발생을 하고, 수면 상태에서는 세타파 또는 델타파가 나타난다. 이러한 알파파, 세타파, 또는 델타파를 잘 이용하면, 사람의 집중력을 향상 시킬 수가 있으며, 불면증 등의 수면에 문제가 있는 사람의 치료에도 도움이 된다. 그리고, 휴식을 할 경우에도 이용할 수 있다.

하지만 이러한 알파파 등은 상당한 수련을 하여야 뇌에서 발생하는 것으로,이것을 이용하는 것은 어려운 것이라 생각을 했지만, 주파수 30~ 1000Hz 사이에서 사람의 양측 귀에 일정한 주파수의 차이가 생기게하여 들려주면 뇌파가 발생하는 것이 알려졌다. 약 10Hz 정도의 주파수의 차이가 나는 소리를 들려주면, 뇌에서 약 10Hz 정도의 주파수를 갖는 알파파가 생긴다. 또한, 램프를 이용하여 램프를 일정시간동안 점등을 하면, 소리와 마찬가지로 시각의 자극으로도 뇌파가 생성된다.

종래의 뇌파를 발생시켜 이용하는 장치는 미리 뇌파를 유도하는 소리를 녹음하여 이것을 장치에 내장하여 재생하고, 또한, 녹음된 소리를 재생하여 청각에 자극을 주고, 시각에 자극을 주는 신호는 녹음된 소리와 관계없이 다른 신호를 이용하여 소리와 따로 시각신호를 구동하였다. 따라서, 램프의 빛과 소리가 같이 연동하지 않을 수 있다. 그리고, 이러한 장치는 소리를 미리녹음하여 이용하므로 다양한 소리를 이용할 수 없게 된다. 또한, 뇌파를 유도하는 소리를 재생하는 재생수단과 시각적인 자극을 가하는 장치 등을 구비한 일체의 장비를 구입하여야 하므로 소비자에게 금전적인 부담을 가중한다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로 본 발명 뇌파학습기는 엠피쓰리플레이어(MP3 Player)를 이용하여 인터넷 상에서 소리를 전송받아 이용할 수 있고, 또한, 소리의 주파수 차이를 비교하여 차이만큼을 이용하여 램프를 구동하여 소리와 빛이 연동할 수 있도록 한다. 그리고, 기존의 소비자가 가지고 있는 재생수단에 본 발명을 연결하여 사용할 수 있으므로 소비자에게 가해지는 금전적인 부담을 해결할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 서로 다른 주파수를 갖는 두신호를 스테레오로 재생할 수 있는 재생수단을 이용하는 뇌파 학습기에서, 재생수단에 의해 재생된 주파수 차이가 나는 스테레오 신호를 사람의 귀에 전달하는 소리 전달수단과 스테레오 신호 중 하나의 신호를 제 1신호로 하고, 다른 신호를 제 2신호로 하여 제 1신호와 제 2신호를 비교하여 제 1신호와 제 2신호의 주파수 차이만큼의 주파수를 갖는 제 3신호를 생성하는 주파수 비교수단과 주파수 비교수단에서 생성된 신호를 이용하여 점등을 하는 램프부로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파학습기를 제공하고,

또한, 서로 다른 주파수를 갖는 두신호를 스테레오로 재생할 수 있는 재생수단을 이용하는 뇌파 학습기에서, 재생수단에 의해 재생된 주파수 차이가 나는 스테레오 신호를 사람의 귀에 전달하는 소리 전달수단과 스테레오 신호 중 하나의 신호를 제 1신호로 하고, 다른 신호를 제 2신호로 하여 제 2신호의 주파수를 파악하여 제 2신호의 주파수의 변화에 따라 특정 주파수를 갖는 신호를 생성하는 신호생성수단과 신호 생성수단에서 생성된 신호를 이용하여 점등을 하는 램프부로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파학습기를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명 뇌파학습기의 일실시예를 나타내는 구조도이다.

도 2는 본 발명 뇌파학습기의 또다른 실시예를 나타내는 구조도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

1: 램2: 롬

3: 플래시메모리4: 중앙제어부

5: DSP처리부6: 데이터 통신부

7: D/A변환부8: 스피커 앰프

9: 스피커 잭10: 재생수단

20: 소리 전달수단30: 주파수 비교수단

40: 앰프50: 램프수단

본 발명은 첨부한 도면을 참조하면서, 종래의 기술과 비교하여, 하기의 설명으로부터 좀더 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명 뇌파학습기의 일실시예를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명 뇌파학습기는 소리를 음악파일(WAV, MP3, dat 등)의 형태로 내려받기를 하여 이것을 재생하는 재생수단인 엠피쓰리 플레이어(10), 엠피쓰리 플레이어(10)에 의해 재생되는 전기적인 신호를 사람이 들을 수 있는 음향신호로 전환하는 역할을 하는 소리 전달수단(20), 엠피쓰리 플레이어(10)를 통하여 재생되는 두신호의 주파수를 비교하고 비교된 차이정도의 주파수를 갖는 신호를 발신하는 주파수 비교수단(30), 주파수 비교수단(30)에 의해 발생된 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 이용하여 램프를 점등하는 램프수단(50)으로 구성된다.

재생수단으로는 대표적으로 엠피쓰리 플레이어(10)를 예로 들수 있는데, 엠피쓰리 플레이어(10)는 외부로 부터 데이터를 수신하는 데이터 통신부(6), 송신된 데이터를 처리하는 중앙제어부(CPU:4), 램(RAM:1), 롬(ROM:2) 및 플래시메모리(Frash Memory:3)로 구성된 메모리부, 중앙제어부(4)에서 제어된 디지털 신호를 압축해제하는 DSP처리부(5), 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환하는 D/A 변환부(7)와 D/A 변환부(7)에서 전환된 아날로그 신호를 증폭하는 스피커 엠프(8), 소리 전달수단(20)과 주파수 비교수단(30)이 엠피쓰리 플레이어(10)에 전기적으로 연결되도록 하는 스피커 잭(9)으로 구성된다. 데이터 통신부(6)는 인터넷상에서 압축된 데이터를 수신받아 중앙제어부(4)에 전송을 하는 역할을 하고, 중앙제어부(4)는 데어터 통신부(6)에서 수신된 데이터를 메모리부의 롬(2)에 저장된 데이터를 이용하여 램(1)에서 제공되는 공간에서 데이터를 처리한다. 그리고 플래시 메모리(3)는 전송받은 데이터를 저장하여 전송받은 데이터를 다시 전송받지 않아도 엠피쓰리 플레이어(10)가 재생할 수 있도록 한다. 그리고, DSP 처리부(5)는 중앙제어부(4)와 일체로 구성될 수 있는데, 압축되어 전송된 데이터를 압축해제를 한다. 또한, D/A 변환부(7)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환하고 스피커 앰프(8)에서 아날로그 신호를 증폭한다. 데이터 통신부(6)에서 수신된 데이터는 주파수의 차이가 있는 신호를 스테레오로 녹음하여 디지털화한 데이터로 재생될 때 사람의 양귀에 각각 주파수가 다른 신호를 전달한다. 재생수단은 엠피쓰리 플레이어(10) 이외에도 신호를 스테레오로 재생할 수 있는 재생장치로 구현 가능하다.

소리 전달수단(20)은 뇌파를 발생하기 위하여 서로 다른 주파수로 재생된 두 신호를 양측 귀에 전달하여 주는 수단으로 엠피쓰리 플레이어(10)에서 재생된 아날로그 신호를 진동신호인 음향신호를 전환하는 역할을 한다. 소리를 녹음할 당시에 주파수가 다른 소리를 스테레오 형식 등으로 녹음된 소리를 디지털화하여 음악파일을 생성하고, 이 음악파일을 재생할 때 양측귀에 분리되어 재생될 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것으로 스피커나 헤드폰 등이 있다. 소리 전달수단(20)에서 사람의 양 귀에 서로 다른 주파수를 갖는 음향신호를 전달하면, 두 신호에 의해서 두 신호의 차이정도의 주파수를 갖는 신호인 뇌파가 발생한다. 예를 들어 두신호의 주파수가 각각 300Hz 와 310Hz 이면 소리 전달수단에 의해서 한쪽귀로 300Hz 의 주파수를 갖는 신호가 전달되고, 다른 한쪽귀로 310Hz 의 주파수를 갖는 신호가전달되어 사람이 10Hz 의 차이가 있는 소리를 양귀를 통하여 듣게 되므로, 청각의 자극에 의하여 뇌에서 알파파가 생성된다. 또한, 두신호의 주파수가 각각 320Hz 와 314Hz 이면 소리 전달수단에 의해서 한쪽귀로 320Hz 의 주파수를 갖는 신호가 전달되고, 다른 한쪽귀로 314Hz 의 주파수를 갖는 신호가 전달되어 사람이 6Hz 의 차이가 있는 소리를 양귀를 통하여 듣게 되므로, 청각의 자극에 의하여 뇌에서 세타파가 생성된다.

주파수 비교수단(30)은 소리 전달수단(20)에서 재생되는 각 소리의 주파수를 비교하여 그 차이만큼의 주파수를 갖는 신호를 생성하는 수단으로 소리 전달수단(20)과 함께 스피커 잭(9)과 연결된다. 소리 전달수단(20)에 예시된 바와 같이, 주파수 비교수단(30)에서 비교되는 두 주파수가 각각 300Hz 와 310Hz 또는 320Hz 와 314Hz 이면 각 주파수의 차가 10Hz 또는 6Hz의 주파수를 갖는 신호를 발생한다. 또한, 주파수 비교수단(30)에서 생성된 신호를 증폭수단(40)을 통하여 증폭하여 램프수단(50)의 램프가 주파수 비교수단(30)에서 생성된 신호의 주파수에 따라 램프가 점등되게 하는 수단이다.

램프수단(50)은 주파수 비교수단(30)을 거쳐 생성된 신호를 이용하여 점등을 하는 수단으로 사용자가 소리를 들으면서, 그 소리와 연동하는 신호의 주파수의 변화에 따라 점등을 하여 시각에 자극을 주어 뇌파를 발생하는 역할을 한다. 따라서, 주파수 비교수단(30)에 의해서 생성된 신호의 주파수가 10Hz 이면, 램프수단(50)은 초당 10번 점등을 하여 시각을 통하여 뇌에 알파파가 생기게 되고, 또한, 6Hz 이면, 뇌에 세타파가 생기게 되어, 청각과 시각이 연동하여 동일한 뇌파가 생성될 수 있도록 한다. 그리고, 램프수단(50)은 안경과 발광다이오드를 이용하여 구성할 수 있는데, 외부의 빛을 차단하도록 안경의 유리부분을 구성하고, 유리부분에 발광 다이오드를 부착하여 외부의 빛을 차단하여 발광다이오드에서 발생되는 빛만이 사람의 시각을 자극할 수 있게 한다.

도 2는 본 발명 뇌파 학습기의 주파수 비교수단에 대한 구조도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명 뇌파 학습기의 소리 전달수단(20)으로 입력되는 스테레오 신호인 주파수가 다른 두신호를 각각 주파수 검출부(31a,31b)에 전기적으로 연결하여 주파수 검출부(31a,31b)는 입력된 각 신호의 주파수를 파악하고, 주파수의 수를 출력한다. 또한, 주파수 검출부(31a,31b)의 출력신호를 입력신호로 하여 주파수 차동부(32)는 두 신호의 주파수의 차이의 값을 파악한 값을 출력한다. 그리고, 주파수 차동부(32)의 출력값을 입력값으로 하여 주파수가 주파수 검출부(31a,31b)에 입력된 두신호의 주파수의 차이만큼의 주파수를 갖는 신호를 출력한다.

도 3은 본 발명 뇌파학습기의 또다른 실시예를 나타내는 구조도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명 뇌파 학습기는 크게 재생수단인 엠피쓰피 플레이어(10), 소리 전달수단(20), 신호생성수단(35), 램프수단(50)으로 구성되어있다.

재생수단에서 재생된 스테레오로 전달되는 신호 중 하나의 신호를 제 1신호로 하여 제 1신호는 항상 일정한 주파수를 갖는 신호로 하여 소리 전달수단(20)에 전달하고, 또다른 신호를 제 2신호로 하여 제 2신호의 주파수 변화에 따라 뇌에서 발생하는 뇌파의 종류가 다르게 나타나게 한다. 따라서, 신호 생성수단(35)은 제 2신호만을 파악하여 제 2신호의 값에 따라 특정한 주파수를 갖는 신호를 생성한다. 예를 들어 제 1신호가 300Hz 로 정해져 있고, 제 2신호가 310Hz 이면, 제 1신호와 제 2신호가 주파수의 차가 10Hz 이므로, 소리 전달수단(20)에 의한 청각의 자극으로 뇌에 알파파가 생성되고, 또한, 신호 생성수단(35)에 310Hz의 주파수를 갖는 신호가 입력되면, 10Hz 의 주파수를 갖는 신호가 생성되게 신호 생성수단(35)을 구성하여, 신호 생성수단(35)에서 발생된 10Hz 의 신호에 의해 램프수단(50)이 초당 10번 점등할 수 있도록 하여 시각의 자극에 의해 뇌에 알파파가 발생할 수 있도록 한다. 그리고, 제 2신호가 306Hz 이면, 제 1신호와 제 2신호의 주파수의 차이가 6Hz 이므로, 소리 전달수단(20)에 의해 청각의 자극으로 뇌에 세타파가 생성되고, 또한, 신호 생성수단(35)에서 6Hz 의 신호가 생성되게 하도록 구성을 하여, 제 2신호에 의해 램프수단(50)이 초당 6번 점등할 수 있도록하여 시각의 자극으로 뇌에 세타파가 생성되게 한다. 이러한 방식으로 신호생성수단(35)를 구성하여, 제 2신호만을 이용하여 다양한 뇌파(알파파, 베타파, 세타파, 델타파 등이 생성되도록 제 2신호에 의하여 신호생성수단(35)을 제어할 수 있도록 구성한다. 또한, 제 1신호와 제 2신호의 차이가 일정한 범위안에 있을때 임의로 정한 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 다른 부분의 구성은 도 1과 같이 구성한다.

본 발명 뇌파학습기는 사용자가 원하는 뇌파를 유도하여 사용자가 학습능률의 향상 등의 원하는 목적을 쉽게 달성할 수 있도록 도와주며, 뇌파를 유도하는 소리 등을 인터넷 상에서 내려받기를 하여 다양한 소리를 이용할 수 있고, 다양한 소리와 같이 연동하는 신호를 이용하여 램프를 점등하므로, 소리와 빛을 이용하여 뇌파를 더욱 효과적으로 사용할 수 있다. 그리고, 뇌파를 유도하는 소리를 재생하는 재생수단으로 사용자가 기존에 가지고 있는 재생수단에 의하여 재생할 수 있으므로, 재생수단과 시각에 자극을 주는 수단 등으로 구성된 일체의 장비를 구입할 필요가 없어, 저렴한 비용으로 학습능력의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해 되어져야 한다.

Claims (3)

1. 서로 다른 주파수를 갖는 두신호를 스테레오로 재생할 수 있는 재생수단을 이용하는 뇌파 학습기에서,

   상기 재생수단에 의해 재생된 주파수 차이가 나는 상기 스테레오 신호를 사람의 귀에 전달하는 소리 전달수단과

   상기 스테레오 신호 중 하나의 신호를 제 1신호로 하고, 다른 신호를 제 2신호로 하여 상기 제 1신호와 상기 제 2신호를 비교하여 상기 제 1신호와 상기 제 2신호의 주파수 차이만큼의 주파수를 갖는 제 3신호를 생성하는 주파수 비교수단과

   상기 주파수 비교수단에서 생성된 신호를 이용하여 점등을 하는 램프부로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파학습기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 주파수 비교수단은 상기 제 1신호와 상기 제 2신호를 입력받아 두신호의 주파수를 검출하는 주파수 검출부와

   상기 주파수 검출부에서 파악된 상기 제 1신호와 상기 제 2신호의 주파수의 값의 차이를 계산하여 상기 제 3신호의 주파수의 값을 출력하는 주파수 차동부와

   상기 주파수 차동부의 출력값을 이용하여 상기 제 3신호를 생성하는 제어신호 발생부로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파학습기.
3. 서로 다른 주파수를 갖는 두신호를 스테레오로 재생할 수 있는 재생수단을 이용하는 뇌파 학습기에서,

   상기 재생수단에 의해 재생된 주파수 차이가 나는 상기 스테레오 신호를 사람의 귀에 전달하는 소리 전달수단과

   상기 스테레오 신호 중 하나의 신호를 제 1신호로 하고, 다른 신호를 제 2신호로 하여 제 2신호의 주파수를 파악하여 제 2신호의 주파수의 변화에 따라 특정 주파수를 갖는 신호를 생성하는 신호생성수단과

   상기 신호 생성수단에서 생성된 신호를 이용하여 점등을 하는 램프부로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파학습기.