CN111544737B - 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法 - Google Patents

改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111544737B
CN111544737B CN201910110974.8A CN201910110974A CN111544737B CN 111544737 B CN111544737 B CN 111544737B CN 201910110974 A CN201910110974 A CN 201910110974A CN 111544737 B CN111544737 B CN 111544737B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound source
brain wave
stereo
source signal
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910110974.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111544737A (zh
Inventor
郑寅泽
朴成基
李相旭
许根荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diradi Co ltd
Original Assignee
Diradi Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diradi Co ltd filed Critical Diradi Co ltd
Priority to CN201910110974.8A priority Critical patent/CN111544737B/zh
Publication of CN111544737A publication Critical patent/CN111544737A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111544737B publication Critical patent/CN111544737B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0027—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/04—Heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulation
    • A61M2230/06—Heartbeat rate only
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/08—Other bio-electrical signals
    • A61M2230/10—Electroencephalographic signals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

本发明涉及改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法，更详细地，涉及利用双耳节拍的脑波音响输出装置及其方法，接收用户所期望的音乐，并对特定频段适用双耳节拍，而能够以立体声音源诱导所期望的脑波状态的同时，还能够以立体声音源提供，由此不会产生对音乐的抵触感或单调感，改善声场感。

Description

改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法
技术领域
本发明涉及改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法(Binau ral beataudio output device and method with improved sound field)，更详细地，涉及利用双耳节拍的脑波音响输出装置，其接收用户所期望的音乐，并对特定频段适用双耳节拍，而能够以立体声音源诱导所期望的脑波状态的同时，还能够以立体声音源提供，从而不会产生对音乐的抵触感或单调感，改善声场感。
背景技术
已知人类的大脑根据各状态发出不同的频率，具有当从外部通过响声或光等持续地接收到恒定频率的信号时，脑波也与被输入的频率同调的效果。一般人的大脑在冥想时身心放松，集中精神时大脑处于活化状态。
双耳节拍是利用两个频率的差异而在大脑诱导所期望的脑波的原理。
即，双耳节拍是指，由于人类感知不到低的频率，为了形成对大脑带来影响的外部波，将输入音频信号调制成人类听得到的可听频带(20～20000Hz)的声音，以对大脑带来影响的方式有效调配的声音。
即，属于α级的11Hz频带的声音是人听不到的不可听频段，因此利用立体声向左耳供给作为可听频段的300Hz频带的声响，向右耳供给311Hz频带的声响，由此形成1Hz的频率差异，此时两个响声在大脑被调配而接受1Hz的差异，实现脑波诱导刺激。
人的脑波是在头的表面发生的电信号，它的来源是因经由兴奋神经原的细胞膜通过的多个离子而产生的电流。能够测定脑波并根据所测定的脑波的频率范围判定人的心里状态，根据各频率范围呈现不同的心里状态。
作为一个例子，频率范围小于0.4～4Hz的情况是δ波，呈现很深的睡眠状态，频率范围为4～8Hz的情况是θ波，呈现睡眠、冥想状态，频率范围为8～14Hz的情况是α波，呈现放松状态，频率范围为15～24Hz的情况是β波，呈现紧张状态。
这样，大脑的频率呈现时时刻刻变化的人的心里状态，在通过强制性脑波诱导来改变人的脑波时，人的实际心里状态会发生变化，基于这样的研究，为了人为地诱导人的心里状态，而一直使用了双耳节拍。
以往，将左(L：left)及右(R：Right)的所有的信号处理成单声道信号之后，通过对期望频段的频移来生成双耳节拍，使用户能够收听到对所期望的音乐的由双耳节拍构成的音响。
但是，不仅因频移现象而产生的拍振现象导致发生收听音响的不便，而且发生在将立体音频信号转换为单声道音频信号的过程中欣赏音乐必不可少的立体感完全消失的问题、以及单调的音响(单声道)而音质降低的问题。
在这方面，在韩国申请专利第10-1406531号(“通过立体音频信号产生双耳节拍的装置及方法”)中，公开了通过立体音频信号产生双耳节拍的同时防止立体音频信号的失真的装置及方法。
韩国申请专利：第10-1406531号(申请日为2014.06.03)。
发明内容
【要解决的课题】
本发明是为了解决如上所述的以往技术的问题为做出的，其目的在于，提供一种利用双耳节拍的脑波音响输出装置及其方法，其接收用户所期望的音乐，并对特定频段适用双耳节拍，而能够以立体声音源诱导所期望的脑波状态的同时，还能够以立体声音源提供，从而不会产生对音乐的抵触感或单调感，改善声场感。
【课题的解决手段】
优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置包括：音源输入部100，接受由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的音源数据的输入；单声道转换部200，接收上述音源数据，并将该音源数据转换而生成为第一单声道音源信号；频率控制部300，接收上述第一立体声音源信号、第二立体声音源信号及第一单声道音源信号的传送，分析构成各音源信号的频段，并将构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段迁移规定频率来生成第二单声道音源信号；以及输出音频生成部400，通过除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第一单声道音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第二单声道音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号。
进而优选地，上述改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括综合控制部500，该综合控制部500根据用户的操作或已设定模式信息，改变上述特定频段或上述规定频率。
进而优选地，上述特定频段从500～6000Hz的频段中选择，上述规定频率作为意图诱导的脑波，是α波、β波、θ波以及δ波的频率范围中的任一个频率范围内的频率。
进而优选地，上述综合控制部500根据用户的操作或从用户接收的模式信息，设定意图诱导的脑波，并设定脑波诱导顺序以诱导出所设定的上述脑波。
进而优选地，上述改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括；脑波传感器部600，包括检测用户的当前脑波状态的脑波传感器；以及心率传感器部700，包括检测用户的当前心搏频率的心率传感器，上述综合控制部500接收上述脑波传感器部600所检测出的用户的当前脑波状态，确定脑波诱导顺序以依次诱导脑波，并且接收上述心率传感器部700所检测出的用户的当前心搏频率，改变上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度。
进而优选地，上述综合控制部500接收上述脑波传感器部600所检测出的用户的当前脑波状态，控制上述频率控制部300，以使从用户的当前脑波状态向意图诱导的脑波进行的脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态依次被诱导。
进而优选地，上述改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括音响输出单元800，该音响输出单元800将上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号转换为音响来输出，从上述音响输出单元800的一侧输出与上述第一立体声输出信号对应的音响，从上述音响输出单元800的另一侧输出与上述第二立体声输出信号对应的音响。
优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法包括：音源输入步骤，音源输入部接受已存储的或从外部输入的由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的音源数据的输入；单声道生成步骤，单声道转换部接收上述音源数据，并将该音源数据转换而生成为第一单声道音源信号；频段分析步骤，频率控制部接收上述第一立体声音源信号、第二立体声音源信号及第一单声道音源信号，分析构成音源信号的频段；频率迁移步骤，频率控制部将构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段迁移规定频率来生成第二单声道音源信号；以及输出音频生成步骤，输出音频生成部通过除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第一单声道音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第二单声道音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号，还包括控制步骤，在该控制步骤中，综合控制部根据用户的操作或已设定模式信息，改变上述特定频段或上述规定频率。
进而优选地，上述特定频段从500～6000Hz的频段中选择，上述规定频率作为意图诱导的脑波，是α波、β波、θ波以及δ波的频率范围中的任一个频率范围内的频率。
进而优选地，上述控制步骤包括用户输入步骤，在该用户输入步骤中，根据用户的操作或从用户接收的模式信息，设定意图诱导的脑波，并且设定脑波诱导顺序以诱导出所设定的上述脑波。
进而优选地，上述改善了声场感的双耳节拍音响输出方法还包括；脑波检测步骤，综合控制部利用脑波传感器检测用户的当前脑波状态；以及心率检测步骤，综合控制部利用心率传感器检测用户的当前心搏频率，上述控制步骤包括:脑波诱导顺序确定步骤，接收所检测出的用户的当前脑波状态，确定脑波诱导顺序以依次诱导出脑波；以及速度改变步骤，接收所检测出的用户的当前心搏频率，改变上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度。
进而优选地，在上述控制步骤中，接收所检测出的用户的当前脑波状态，控制上述频率迁移步骤，以使从用户的当前脑波状态向意图诱导的脑波进行的脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态依次被诱导。
【发明效果】
根据如上所述的结构，本发明的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法具有如下优点，即，接收用户所期望的音乐，并对特定频段适用双耳节拍，而能够以立体声音源诱导所期望的脑波状态的同时，还能够以立体声音源提供，从而不会产生对音乐的抵触感或单调感，改善声场感，由此能够使拍振现象最小化。
另外，具有通过改善声场感而能够相应地改善适用了双耳节拍的音乐信号或学习用音频信号的音质降低的优点。
附图说明
图1是示出了本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置的结构的图。
图2是示出了本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法中的音源信号的频段频谱的图。
图3是本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法中的向意图诱导的脑波进行的脑波诱导顺序的实施例。
图4及图5是示出了本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法的顺序图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法。下面介绍的附图是为了向本领域技术人员充分传达本发明的思想而作为例子提供的。因此，本发明并不限定于下面示出的附图，也可以以不同的方式实现。另外，在整个说明书中同一附图标记表示同一部件。
此时，对于所使用的技术用语及科技用语，若没有其他定义，则具有本领域技术人员通常理解的意思，省略在下述的说明及附图中可能不必要地混淆本发明的要旨的公知功能及结构的说明。
并且，***是指，包括为了执行所需的功能而被组织化以及规则性地交互的装置、机构及单元等的多个要素的集合。
本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法涉及如下所述的装置及其方法，其能够将用户所期望的音乐利用双耳节拍向目标脑波进行诱导，通过仅对音乐的特定频段适用双耳节拍，使得察觉不到音源的失真，且不产生抵触感或单调感地，利用非单声道音源的立体声音源改善声场感并提供。
特别地，通过以立体声音源提供能够改善声场感，由此具有不仅能够最小化拍振现象，还能够改善转换为单声道音源的过程中的音质的降低的优点。
图1是示出了本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置的结构图，参照图1详细说明本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置。
如图1所示，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，优选地包括音源输入部100、单声道转换部200、频率控制部300、输出音频生成部400及综合控制部500。
优选地，各结构通过被一个MCU控制的终端单元进行工作，但这仅是本发明的一实施例，还可根据情况通过经由有线或无线网络连接的各MCU所控制的多个终端单元进行工作。
详细说明各结构。
优选地，上述音源输入部100接受由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的音源数据的输入。
优选地，上述音源输入部100从用户接受期望外部音源的输入，或接受由用户从在音源存储部预先存储的多个音源数据中选择的音源数据的输入。
此时，上述多个音源数据一般由立体声音源构成，因此，优选地，上述多个音源数据不进行另外的转换过程而由上述第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成。
并且，优选地，上述音源输入部100在从用户接受外部音源的输入的情况下，利用模数转换单元(ADC，Analog-to-Digital Converter)将以模拟信号输入的上述外部音源转换为数字信号。
优选地，上述单声道转换部200接受上述音源数据的传送，并通过将上述音源数据转换为单声道音源来生成第一单声道音源信号。
即，优选地，上述单声道转换部200从由立体声音源构成的上述音源数据中提取单声道音源来生成上述第一单声道音源信号。
此时，可从由立体声构成的音频成分的左侧成分或右侧成分中选择某一侧的音源成分，作为上述单声道音源，或者，可通过混合立体成分而提取成一个单声道音源，作为上述单声道音源。
优选地，上述频率控制部300对从上述音源输入部100传送来的上述第一立体声音源信号及第二立体声音源信号、以及从上述单声道转换部200传送来的上述第一单声道音源信号，分析构成各音源信号的频段。此时，频段分析是指，对各音源信号执行傅立叶转换来求出构成各音源信号的频率成分。
另外，优选地，上述频率控制部300提取构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段，并对所提取的特定频段迁移规定频率来生成第二单声道音源信号，最优选地，频率迁移利用DSP实现。
优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置的上述频率控制部300，按照上述综合控制部500的控制，根据用户的操作或预先设定的模式信息，可变地设定上述特定频段或上述规定频率来生成上述第二单声道音源信号。即，上述频率控制部300可根据上述综合控制部500的控制，考虑意图诱导的脑波的频率而设定意图迁移的频段及频率量，按照所设定的频段及频率量，将构成第一单声道音源信号的频段中的所设定的频段成分迁移所设定的频率量，由此生成上述第二单声道音源信号。
详细地，优选地，上述综合控制部500根据用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)适用双耳节拍来设定意图诱导的脑波，并设定脑波诱导顺序以诱导出所设定的上述脑波(意图诱导的脑波)。
为此，优选地，如图1所示，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括脑波传感器部600及心率传感器部700。
上述脑波传感器部600优选地包括检测用户的当前脑波状态的脑波传感器，上述心率传感器部700优选地包括检测用户的当前心搏频率的心率传感器。
上述脑波传感器部600能够与用户的头部接触地以发带或装带夹方式实现，或可在头戴式耳机以另外的结构包含其中。
上述心率传感器部700可以以能够装戴于用户的腕部的腕带实现，或以装戴于胸部或颈部的通常的电极方式实现。
优选地，利用这些，上述综合控制部500接收上述脑波传感器部600所检测到的用户的当前脑波状态，并根据用户的操作或从用户接收的模式信息，确定用于向所设定的“脑波”依次诱导的脑波诱导顺序。
详细地，优选地，上述综合控制部500接受上述脑波传感器部600所检测到的用户的当前脑波状态的传送，并控制上述频率控制部300，以使从用户的当前脑波状态向根据用户的操作或从用户接收的模式信息设定的“目标脑波”诱导的上述脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态依次诱导。
上述脑波诱导顺序是指，从上述脑波传感器部600所检测到的用户的当前脑波状态向用户所期望的目标脑波诱导的脑波诱导顺序，优选地，控制上述频率控制部300以使脑波的频率以依次提高(δ波-θ波-α波-β波)或降低的顺序(β波-α波-θ波-δ波)被诱导。
由此，可从当前的脑波状态向目标脑波状态自然过渡。
作为一个例子，如图3所示，在用户的当前脑波状态为β波且用户期望的目标脑波状态为δ波的情况下，上述综合控制部500并非利用上述频率控制部300以直接诱导出δ波状态的方式控制频率迁移，而是使δ波状态在经过β波-α波-θ波后被诱导出来的方式控制上述频率控制部300。
与此相反地，优选地，在用户的当前脑波状态为θ波且用户期望的目标脑波状态为β波的情况下，上述综合控制部500使β波状态经由θ波-α波后被诱导出来的方式控制上述频率控制部300进行频率迁移。
另外，优选地，上述综合控制部500接受上述心率传感器部700所检测到的用户的当前心搏频率的传送，而对第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度进行可变控制。即，优选地，在用户处于稳定而当前心搏频率变慢的情况下，通过慢速播放音频来帮助用户的脑波状态向δ波状态被诱导。
关于上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号，将在后文中说明。
这样，优选地，上述频率控制部300按照上述综合控制部500的控制，可变地设定上述特定频段或上述规定频率，来生成上述第二单声道音源信号。
详细说明则已知人类的听觉在500～6000Hz范围内频率变化的分辨极限为0.3％。即，在500～6000Hz之间的频率范围内人类的听觉能力能够分辨1.5～18Hz的频率变化，在利用双耳节拍迁移频率的情况下，当在500～6000Hz之间的频率范围迁移0.3％以上的频率时可识别出音质的变化。
所以，优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，将所要迁移的频段的下限设定为0.3％以内的值，以使用户不能识别因频率迁移发生的音源的音质变化。
作为一个例子，意图迁移的频段及频率量与意图诱导的脑波的频率关联。在意图诱导α波的情况下，由于α波如上所述具有8～14Hz的频率范围，因此，利用双耳节拍迁移的频率量优选在8～14Hz范围内的频段进行，作为所要迁移的频段，优选将其下限值设定为8～14/0.3％，即，设定为2667～4667Hz范围内的值。
下面的表1涉及用户利用本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置意图诱导的目标脑波、与此对应的优选的迁移频率量及迁移频段的下限。
【表1】
Figure BDA0001968120740000091
这样，优选地，上述综合控制部500为了生成用于向特定脑波(目标脑波状态)诱导的音源信号，参照上述的表1所记载的值设定构成上述第一单声道音源信号的频率成分中的要迁移的频段及要迁移的频率量，这里，该特定脑波是指，根据用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)设定的意图诱导的脑波(目标脑波状态)。
上述频率控制部300根据上述综合控制部500的设定，将上述第一单声道音源信号频率进行迁移来生成上述第二单声道音源信号。
并且，此时如上所述，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，并非提供单声道音源，而是能够通过传送立体声音源改善声场感来改善拍振现象及音质降低。
为此，优选地，通过上述输出音频生成部400，对上述第一立体声音源信号及上述第二立体声音源信号除去上述特定频段，并仅将相应部分分别混合到迁移之前的上述第一单声道音源信号及迁移后的上述第二单声道音源信号。
详细地，优选地，上述输出音频生成部400通过除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第一单声道音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第二单声道音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号。
如上所述，通过上述输出音频生成部400生成的上述第一立体声输出信号及上述第二立体声输出信号，保持所接收的立体声音源原来的状态，并且仅对音源信号的特定频段适用单声道音源的双耳节拍，由此能够向所期望的脑波状态进行诱导的同时，不产生音源的失真及音质降低且不产生抵触感及单调感地诱导用户所期望的脑波状态。
图2是通过本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置进行的迁移之前及之后的频段频谱的图。
详细地，综合控制部500在根据用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)设定的意图诱导的脑波为α波时，为了将用户的脑波向α波诱导，而将所要迁移的频率量设定为10Hz，并且将所要迁移的频段设定为500～2000Hz的情况下，通过上述频率控制部300将第一单声道音源信号的500～2000Hz之间的频段迁移10Hz而移动至510～2010Hz，由此生成第二单声道音源信号。
在此，将所要迁移的频段设定为500～2000Hz，但这仅是本发明的一实施例，参照上述的表1，为了诱导α波，而将所要迁移的频率量设定为10Hz的情况下，将所要迁移的频段的下限设定为3333Hz，能够对该下限以上的频带执行频率迁移。
此时，通过上述输出音频生成部400从第一和第二立体声音源信号中选择的一个，作为第一单声道音源信号混合到所设定的频段，第一和第二立体声音源信号中另一个，作为第二单声道音源信号混合到所设定的频段，由此具有能够以立体声音源向用户提供的同时能够顺畅地进行向期望脑波的诱导的优点。
优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括音响输出单元800。
上述音响输出单元800可将上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号转换为音响来输出。
详细地，优选地，从上述音响输出单元800的一侧输出与上述第一立体声输出信号对应的音响，从上述音响输出单元800的另一侧输出与上述第二立体声输出信号对应的音响，上述音响输出单元800可通过用于驱动与其连接的头戴式耳机或耳塞等的音频放大器来实现。
并且，优选地，如图1所示，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置还包括用户单元。
优选地，通过上述用户单元，接受用户的操作命令(所期望的脑波状态的直接输入或脑波状态的模式输入)的输入，或显示当前的脑波状态、按照脑波状态及操作命令而意图诱导的目标脑波、及当前进行的脑波诱导顺序。
图4及图5是示出了本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法的顺序图，参照图4及图5详细说明本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法。
优选地，如图4所示，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法包括音源输入步骤、单声道生成步骤、频段分析步骤、频率迁移步骤及输出音频生成步骤，优选地，通过控制步骤来控制上述频率迁移步骤。
详细说明各步骤。
在上述音源输入步骤中，可由上述音源输入部100接受预先存储的或从外部输入的由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的上述音源数据的输入。
详细地，优选地，上述音源输入步骤从用户接受期望的外部音源的输入，或接受用户从音源存储部所预先存储的多个音源数据中选择的音源数据的输入。
此时，由于上述多个音源数据一般由立体声音源构成，因此，优选地，上述多个音源数据不进行另外的转换过程而由上述第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成。
并且，优选地，在从用户接受外部音源的输入的情况下，利用模数转换单元(ADC，Analog-to-DigitalConverter)将以模拟信号输入的上述外部音源转换为数字信号。
在上述单声道生成步骤中，可由上述单声道转换部200接受上述音源数据的传送，并通过转换而生成上述第一单声道音源信号。
详细地，优选地，在上述单声道生成步骤中，从由立体声音源构成的上述音源数据中提取单声道音源来生成上述第一单声道音源信号。
此时，可从由立体声构成的音频成分的左侧成分或右侧成分中选择某一侧的音源成分，来作为上述单声道音源，或者，可通过混合立体成分而提取成一个单声道音源，来作为上述单声道音源。
在上述频段分析步骤中，可由上述频率控制部300接受上述第一立体声音源信号、第二立体声音源信号及第一单声道音源信号的传送，并分析构成音源信号的频段。此时，频段分析是指，对各音源信号执行傅立叶转换来求出构成各音源信号的频率成分。
在上述频率迁移步骤中，可由上述频率控制部300将构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段迁移规定频率来生成上述第二单声道音源信号。
即，优选地，在上述频率迁移步骤中，在构成上述第一单声道音源信号的频段中提取特定频段，并对所提取的特定频段迁移规定频率，来生成第二单声道音源信号，最优选地，频率迁移利用DSP实现。
此时，优选地，如上所述，在上述频率迁移步骤中，按照上述控制步骤的控制，来改变上述特定频段或上述规定频率。
为此，在上述控制步骤中，可由上述综合控制部500根据用户的操作或预先设定的模式信息，可变地设定上述特定频段或上述规定频率。
详细地，优选地，在上述频率迁移步骤中，按照上述控制步骤的控制，根据用户的操作或预先设定的模式信息，可变地设定上述特定频段或上述规定频率来生成上述第二单声道音源信号。即，在上述频率迁移步骤中，可按照上述控制步骤的控制，考虑意图诱导的脑波的频率而设定意图迁移的频段及频率量，按照所设定的频段及频率量，将构成第一单声道音源信号的频段中的所设定的频段成分迁移所设定的频率量，由此生成上述第二单声道音源信号。
并且，优选地，在上述控制步骤中，可由上述综合控制部500按照用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)适用双耳节拍来设定意图诱导的脑波，并设定脑波诱导顺序以使所设定的上述脑波(意图诱导的脑波)被诱导。
为此，优选地，如图5所示，上述控制步骤可包括用户输入步骤，在该用户输入步骤中，根据用户的操作或从用户接收的模式信息设定意图诱导的脑波，以使所设定的上述脑波被诱导的方式设定上述脑波诱导顺序。
另外，为了判断用户的当前状态而设定最合适的上述脑波诱导顺序，还可包括利用脑波传感器检测用户的当前脑波状态的脑波检测步骤、以及利用心率传感器检测用户的当前心率状态的心率检测步骤。
由此，上述控制步骤可包括脑波诱导顺序确定步骤，在该脑波诱导顺序确定步骤中，接受所检测出的用户的当前脑波状态的传送，并确定脑波诱导顺序以使脑波被依次诱导。
优选地，通过这样的步骤，在上述控制步骤中，接受所检测出的用户的当前脑波状态的传送，并根据用户的操作或从用户接收的模式信息来确定用于向所设定的“脑波”依次诱导的脑波诱导顺序。
详细地，优选地，在上述控制步骤中，接受所检测出的用户的当前脑波状态的传送，控制上述频率迁移步骤，以使从用户的当前脑波状态向根据用户的操作或从用户接收的模式信息设定的“目标脑波”诱导的上述脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态被依次诱导。
优选地，在上述控制步骤中，接受上述脑波检测步骤中所检测出的用户的当前脑波状态的传送，控制上述频率迁移步骤，以使从用户的当前脑波状态向根据用户的操作或从用户接收的模式信息设定的“目标脑波”诱导的上述脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态被依次诱导。
此时，上述脑波诱导顺序是指，从通过上述脑波检测步骤检测出的用户的当前脑波状态向用户期望的目标脑波诱导的脑波诱导顺序，优选地，控制上述频率迁移步骤，以使脑波的频率按照依次提高(δ波-θ波-α波-β波)或降低的顺序(β波-α波-θ波-δ波)被诱导。
由此，可从当前的脑波状态向目标脑波状态自然过渡。
作为一个例子，如图3所示，在用户的当前脑波状态为β波且用户期望的目标脑波状态为δ波的情况下，在上述控制步骤中并非控制上述频率迁移步骤而以直接诱导出δ波状态的方式控制频率迁移，而是使δ波状态在经过β波-α波-θ波之后被诱导出来的方式控制上述频率迁移步骤。
与此相反，优选地，在用户的当前脑波状态为θ波且用户期望的目标脑波状态为β波的情况下，在上述控制步骤中控制上述频率迁移步骤以使得β波状态在经过θ波-α波后被诱导出来。
并且，优选地，如图5所示，上述控制步骤还包括速度改变步骤，在该速度改变步骤中，接受所检测出的用户的当前心搏频率的传送，而对上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度进行可变控制。即，优选地，在用户处于稳定而当前心搏频率变慢的情况下，通过慢速播放音频来帮助用户的脑波状态向δ波状态被诱导。
这样，优选地，通过上述控制步骤可变地设定上述频率迁移步骤中的上述特定频段或上述规定频率来生成上述第二单声道音源信号。
详细说明则已知人类的听觉在500～6000Hz范围内频率变化的分辨极限为0.3％。即，在500～6000Hz之间的频率范围内人类的听觉能力能够分辨1.5～18Hz的频率变化，在利用双耳节拍迁移频率的情况下，当在500～6000Hz之间的频率范围迁移0.3％以上的频率时可识别出音质的变化。
所以，优选地，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，将所要迁移的频段的下限设定为0.3％以内的值，以使用户不能识别因频率迁移发生的音源的音质变化。
作为一个例子，意图迁移的频段及频率量与意图诱导的脑波的频率关联。在意图诱导α波的情况下，由于α波如上所述具有8～14Hz的频率范围，因此，利用双耳节拍迁移的频率量优选在8～14Hz范围内的频段进行，作为所要迁移的频段，优选将其下限值设定为8～14/0.3％，即，设定为2667～4667Hz范围内的值。
由此，优选地，在上述控制步骤中，为了生成用于向特定脑波(目标脑波状态)诱导的音源信号，参照上述的表1所记载的值设定构成上述第一单声道音源信号的频率成分中的要迁移的频段及要迁移的频率量，这里，该特定脑波是指，根据用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)设定的意图诱导的脑波(目标脑波状态)。
在上述频率迁移步骤中，根据上述控制步骤中的控制设定，将上述第一单声道音源信号频率迁移来生成上述第二单声道音源信号。
并且，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，并非提供单声道音源，而是能够通过传送立体声音源改善声场感来改善拍振动现象及音质降低。
为此，优选地，通过上述输出音频生成步骤，对上述第一立体声音源信号及上述第二立体声音源信号除去上述特定频段，并仅将相应部分分别混合到迁移之前的上述第一单声道音源信号及迁移后的上述第二单声道音源信号。
详细地，优选地，在上述输出音频生成步骤中，由上述输出音频生成部400除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第一单声道音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并添加上述第二单声道音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号。
如上所述，所生成的上述第一立体声输出信号及上述第二立体声输出信号，保持所接收的立体声音源原来的状态，并且仅对音源信号的特定频段适用单声道音源的双耳节拍，由此能够向所期望的脑波状态进行诱导的同时，不产生音源的失真及音质降低且不产生抵触感及单调感地诱导用户所期望的脑波状态。
图2是通过本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置进行的迁移之前及之后的频段频谱的图。
通过上述控制步骤，在根据用户的操作或从用户接收的模式信息(所期望的脑波状态信息)设定的意图诱导的脑波为α波时，为了将用户的脑波向α波诱导，而将所要迁移的频率量设定为10Hz，并且将所要迁移的频段设定为500～2000Hz的情况下，通过上述频率控制步骤将第一单声道音源信号的500～2000Hz之间的频段迁移10Hz而移动至510～2010Hz，由此生成第二单声道音源信号。
在此，将所要迁移的频段设定为500～2000Hz，但这仅是本发明的一实施例，参照上述的表1，为了诱导α波，而将所要迁移的频率量设定为10Hz的情况下，将所要迁移的频段的下限设定为3333Hz，能够对该下限以上的频带执行频率迁移。
此时，通过上述输出音频生成步骤从第一和第二立体声音源信号中选择的一个，作为第一单声道音源信号混合到所设定的频段，第一和第二立体声音源信号中另一个，作为第二单声道音源信号混合到所设定的频段，由此具有能够以立体声音源向用户提供的同时能够顺畅地进行向期望脑波的诱导的优点。
并且，可将通过上述输出音频生成步骤生成的上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号通过上述音响输出单元800转换为音响来输出。
详细地，优选地，从上述音响输出单元800的一侧输出与上述第一立体声输出信号对应的音响，从上述音响输出单元800的另一侧输出与上述第二立体声输出信号对应的音响，上述音响输出单元800可通过用于驱动与其连接的头戴式耳机或耳塞等的音频放大器来实现。
并且，本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法能够将各步骤的进行状态(进行状况)向用户单元传送或接受用户的输入信息的传送。
优选地，通过上述用户单元，接受用户的操作命令(所期望的脑波状态的直接输入或脑波状态的模式输入)的输入，或显示当前的脑波状态、按照脑波状态及操作命令而意图诱导的目标脑波、及当前进行的脑波诱导顺序。
即，换言之，通过本发明的一实施例的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法，保持所接收的立体声音源原来的状态，仅对音源信号的特定频段适用单声道音源的双耳节拍，由此能够向所期望的脑波状态进行诱导的同时，不产生音源的失真及音质降低且不产生抵触感及单调感地诱导用户所期望的脑波状态。
如上所述，在本发明中通过诸如具体的构成元件等的特定事项、被限定的实施例及图进行了说明，但这仅是为了帮助对本发明的更全面的理解而提供的，本发明并不限定于上述的一实施例，本领域技术人员能够通过这样的记载进行各种修改及变形。
因此，本发明的思想并不局限于所说明的实施例，后述的权利请求范围以及与权利请求范围等同或等价的所有变形均属于本发明思想的范畴。
【附图标记的说明】
100：音源输入部
200：单声道转换部
300：频率控制部
400：输出音频生成部
500：综合控制部
600：脑波传感器部
700：心率传感器部
800：音响输出单元

Claims (10)

1.一种改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，包括：
音源输入部(100)，接受由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的音源数据的输入；
单声道转换部(200)，接收上述音源数据，并混合上述第一立体声音源信号和第二立体声音源信号，转换而生成为第一单声道音源信号；
频率控制部(300)，接收上述第一立体声音源信号、第二立体声音源信号及第一单声道音源信号，分析构成各音源信号的频段，并将构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段迁移规定频率来生成第二单声道音源信号；以及
输出音频生成部(400)，通过除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并用上述第一单声道音源信号的上述特定频段代替除去的上述第一立体声音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并用上述第二单声道音源信号的上述特定频段代替除去的上述第二立体声音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号，
其中，上述特定频段从500～6000Hz的频段中选择，
上述规定频率作为意图诱导的脑波，是α波、β波、θ波以及δ波的频率范围中的任一个频率范围内的频率。
2.如权利要求1所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，
还包括综合控制部(500)，该综合控制部(500)根据用户的操作或已设定模式信息，改变上述特定频段或上述规定频率。
3.如权利要求2所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，
上述综合控制部(500)根据用户的操作或者从用户接收的模式信息，设定意图诱导的脑波，并设定脑波诱导顺序以诱导出所设定的上述脑波。
4.如权利要求3所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，
还包括：
脑波传感器部(600)，包括检测用户的当前脑波状态的脑波传感器；以及
心率传感器部(700)，包括检测用户的当前心搏频率的心率传感器，
上述综合控制部(500)接收上述脑波传感器部(600)所检测出的用户的当前脑波状态，确定脑波诱导顺序以依次诱导脑波，并且接收上述心率传感器部(700)所检测出的用户的当前心搏频率，改变上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度。
5.如权利要求4所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，
上述综合控制部(500)接收上述脑波传感器部(600)所检测出的用户的当前脑波状态，控制上述频率控制部(300)，以使从用户的当前脑波状态向意图诱导的脑波进行的脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态依次被诱导。
6.如权利要求1所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出装置，其中，
还包括音响输出单元(800)，该音响输出单元(800)将上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号转换为音响来输出，
从上述音响输出单元(800)的一侧输出与上述第一立体声输出信号对应的音响，从上述音响输出单元(800)的另一侧输出与上述第二立体声输出信号对应的音响。
7.一种改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，其中，包括：
音源输入步骤，音源输入部接受已存储的或从外部输入的由第一立体声音源信号及第二立体声音源信号构成的音源数据的输入；
单声道生成步骤，单声道转换部接收上述音源数据，并混合上述第一立体声音源信号和第二立体声音源信号，转换而生成为第一单声道音源信号；
频段分析步骤，频率控制部接收上述第一立体声音源信号、第二立体声音源信号及第一单声道音源信号，分析构成音源信号的频段；
频率迁移步骤，频率控制部将构成上述第一单声道音源信号的频段中的特定频段迁移规定频率来生成第二单声道音源信号；
输出音频生成步骤，输出音频生成部通过除去上述第一立体声音源信号的上述特定频段，并用上述第一单声道音源信号的上述特定频段代替除去的上述第一立体声音源信号的上述特定频段，来生成第一立体声输出信号，通过除去上述第二立体声音源信号的上述特定频段，并用上述第二单声道音源信号的上述特定频段代替除去的上述第二立体声音源信号的上述特定频段，来生成第二立体声输出信号；以及
控制步骤，在该控制步骤中，综合控制部根据用户的操作或已设定模式信息，改变上述特定频段或上述规定频率，
其中，上述特定频段从500～6000Hz的频段中选择，
上述规定频率作为意图诱导的脑波，是α波、β波、θ波以及δ波的频率范围中的任一个频率范围内的频率。
8.如权利要求7所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，其中，
上述控制步骤包括用户输入步骤，
在该用户输入步骤中，根据用户的操作或从用户接收的模式信息，设定意图诱导的脑波，并且设定脑波诱导顺序以诱导出所设定的上述脑波。
9.如权利要求8所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，其中，
还包括；
脑波检测步骤，综合控制部利用脑波传感器检测用户的当前脑波状态；以及
心率检测步骤，综合控制部利用心率传感器检测用户的当前心搏频率的，
上述控制步骤包括：
脑波诱导顺序确定步骤，接收所检测出的用户的当前脑波状态，确定脑波诱导顺序以依次诱导出脑波；以及
速度改变步骤，接收所检测出的用户的当前心搏频率，改变上述第一立体声输出信号及第二立体声输出信号的播放速度。
10.如权利要求9所述的改善了声场感的双耳节拍音响输出方法，其中，
在上述控制步骤中，接收所检测出的用户的当前脑波状态，控制上述频率迁移步骤，以使从用户的当前脑波状态向意图诱导的脑波进行的脑波诱导顺序，从脑波的频率高的状态向低的状态或从脑波的频率低的状态向高的状态依次被诱导。
CN201910110974.8A 2019-02-12 2019-02-12 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法 Active CN111544737B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910110974.8A CN111544737B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910110974.8A CN111544737B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111544737A CN111544737A (zh) 2020-08-18
CN111544737B true CN111544737B (zh) 2022-08-12

Family

ID=71997992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910110974.8A Active CN111544737B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111544737B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090041667A (ko) * 2007-10-24 2009-04-29 삼성전자주식회사 스테레오 오디오 신호를 이용한 뇌파 유도 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9707372B2 (en) * 2011-07-29 2017-07-18 Rosalind Y. Smith System and method for a bioresonance chamber
US9764110B2 (en) * 2013-03-22 2017-09-19 Mind Rocket, Inc. Binaural sleep inducing system
CN103691044A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 京东方科技集团股份有限公司 诱导入睡方法、诱导入睡***和显示装置
KR101590046B1 (ko) * 2015-12-16 2016-02-01 (주)디라직 바이노럴 비트를 이용한 뇌파 유도 오디오 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090041667A (ko) * 2007-10-24 2009-04-29 삼성전자주식회사 스테레오 오디오 신호를 이용한 뇌파 유도 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN111544737A (zh) 2020-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101590046B1 (ko) 바이노럴 비트를 이용한 뇌파 유도 오디오 장치 및 방법
US9426585B2 (en) Binaural hearing aid system and a method of providing binaural beats
US9078065B2 (en) System and method for displaying sound as vibrations
WO2008086085A2 (en) Ultrasonic and multimodality assisted hearing
CN110246508B (zh) 一种信号调制方法、装置和存储介质
Deroche et al. Sensitivity of school-aged children to pitch-related cues
JP2010082375A (ja) 音信号処理装置、ヘッドホン装置および音信号処理方法
Marozeau et al. The acoustic and perceptual cues affecting melody segregation for listeners with a cochlear implant
Sturm et al. Extracting the neural representation of tone onsets for separate voices of ensemble music using multivariate EEG analysis.
CN111544737B (zh) 改善了声场感的双耳节拍音响输出装置及其方法
US9686620B2 (en) Method of adjusting a hearing apparatus with the aid of the sensory memory
KR102499848B1 (ko) 음장감을 개선한 바이노럴 비트의 음향 출력 장치 및 그 방법
WO2011147015A1 (en) System and method for displaying sound as vibrations
KR20050096675A (ko) 오디오 기기에서의 맥동 잡음 발생장치 및 방법
Eaton et al. BCMI systems for musical performance
US20230190173A1 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
US20230190174A1 (en) Signal processing apparatus, and signal processing method
KR200242852Y1 (ko) 이동통신 단말기에서의 뇌파 유도신호 발생장치
CN116092456A (zh) 一种基于双耳拍频的3d脑波音乐生成方法及装置
CN118235198A (zh) 信号处理装置、认知功能改善***、信号处理方法以及程序
CN118160035A (zh) 信号处理装置、认知功能改善***、信号处理方法以及程序
IT201900002171A1 (it) Metodo e sistema per fornire una percezione di un audio musicale o vocale o sonoro arricchita mediante stimoli tattili
Lennox et al. The body as instrument: tissue conducted multimodal audio-tactile spatial music.
Lennox et al. The body as instrument: tissue

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant