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可视脑电频率调节仪的设计与制作

可视脑电频率调节仪的设计与制作

点击数:7988 次   录入时间:03-04 11:51:14   整理:http://www.55dianzi.com   小家电-保健

  日常生活中人们都有这样的体会,夜晚坐在闪烁的烛光下特别容易困倦;坐在行驶的汽车里,看着不断从眼前闪过的树木,会有一种恶心或烦躁的感觉。上述生理现象的产生是由于人的大脑具有一种力图与外界刺激保持同步的性质。脑电研究发现,人的大脑对外部刺激有明显的反应,而且脑电波有一定的频率范围,在不同的知觉状态下,脑电的频率有着显着的差别。实验证明,当脑电频率在12Hz以上,人处在清醒状态,这一状态称为l3状态,比如你在阅读本文时即属此状态;脑电频率在7~12Hz的范围内时,称为a状态,在这一状态,人一般是放松的,有时也可能是出神或困倦;频率在4~ 8Hz的范围时称为8状态,当人沉思或做梦时一般处于0状态;4Hz以下,人处于熟睡或沉睡状态。
  
  上述频率范围的划分是对大多数人而言的,但不同的人、同一人不同的年龄段存在着一些差异。
  
  根据脑电波力图与外界刺激保持同上的性质以及知觉状态与脑电频率的对应关系,本文制作了一种可视脑电频率调节仪,该仪器将若干不同频率的信号记录在磁带上,工作时用这些信号去驱动几只安装于不透光的眼镜内的发光二极管,使其发出闪烁的光。闪烁光通过视觉神经刺激大脑,将脑电频率调节到需要的范围,从而起到放松或催眠的效果。
  
  工作原理:电路如下图所示,它分为上下两个部分。
  
  上半部分为闪烁信号发生器,用CD4011构成两个CMOS多谐振荡器,输出波形均为方波。其中IC1一a,IC1-b两个门组成闪烁频率振荡器,振荡频率为2~20Hz,由电位器R12进行调节。IC1-c、IC1-d两个门组成1000Hz的音频振荡器。
  
  加入1000Hz的音频信号,是因为闪烁频率太低,如果直接将其录制到磁带上,会产生严重失真,甚至根本就录不上。

可视脑电频率调节仪

  由下图可见,闪烁频率振荡器的输出接到IC1-c门的⑧脚,控制着音频振荡器的振荡,使其随着闪烁频率作间歇振荡。
  
  录制磁带时,闪烁信号由XS2送至录音机。R5为限流电阻,二极管VD1、VD2将信号电平限制在0dB左右,以满足线路输入电平。
  
  下半部分为LED驱动电路,主要由六反相器CD4049构成。来自录音机或XS2的闪烁信号从XS1输入,经变压器T1耦合、NPN管VT1检波、IC2-a缓冲后,驱动另外5个反相器IC2-b~IC2-f,每个反相器各驱动一只LFD使其随信号闪烁。
  
  元器件选择及制作:
  
  下图为印刷电路图。T1选用600Ω/2500Q微型音频变压器(42TM01)或类似产品),XS1、XS2选用1/8英寸插孔,XS3采用同轴电源插孔,用12V直流电源供电。图中电阻均选用1/8W。LED1-LED5选用红色的发光二极管,因为红色光易透过眼皮,这样即使闭着眼睛同样能起到刺激作用。用胶将LED固定在眼镜内适当位置,其中两只固定于正对着两眼的位置,一只置于中央位置(中间这只LED也可用黄色的),另外两只置于两侧。5只通过6芯线与电路板连接(其中一条线为公共地线)o镜片外面涂上黑色漆,确保看不见其它光线。

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  将一频率计接于LC1的⑧脚,测量闪烁频率,根据测得频率,在面板上标出频率刻度线,参见下图。
  
  磁带的录制及播放,将XS2接录音机的麦克风输入端,频率旋钮(电位器R12)调至适当位置,按下录音键开始录音,根据需要逐渐改变频率,建议从15Hz开始降至2Hz后再加到15Hz,磁带长度以30分钟为宜,为了下面描述方便,不妨把这样的磁带称为“程序”磁带。
  
  前面讲过,不同的人脑频率存在着差异,因此必须先进行试验,找出适合自己的“程序”。试验时,带上眼镜,睁着眼或闭着眼均可。如果有他人协助,可以不用录音机,将XS2直接接到XS1,让另一个人协助调节闪烁频率并记录你的感觉。若没人协助,不用录音机就不太方便,因为一个人既要试验,又要调节频率,会影响试验效果,利用录音机,只需播放“程序”磁带,录音机扬声器输出接XS1,然后调节音量,至看到眼镜内的LED闪烁即可。磁带放完后,“程序”自动结束,免得睡过去后LED还在继续闪烁。修改“程序”,反复试验,找出最适合自己的“程序”。

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