Brevet FR2447707A1 — publié le 19800829

La présente invention concerne les instruments de type "biofeedback" ou rétroaction biologique permettant de transformer une activité psysiologique en signal sonore et visuel. Contrairement à l'invention, dans les instruments connus de ce genre, ~ Le son devient plus aigu lorsque le sujet se relaxe, ce qui perturbe ce dernier. ~ Il n'y a pas de contrôle de l'état des piles, d'où risque d'utilisation dé fectueuse avec des piles trop usées. ~ La mesure de sensibilité va seulement de 500 à 3 millions d'ohms, ce qui ne permet pas d'expérimenter sur des sujets à peau très sèche ou très humide, ni sur les plantes et les animaux. ~ Il est nécessaire d'utiliser une amplification supplémentaire du signal sono re, ce qui grève les coûts de fabrication. ~ Le règlage d'équilibrage n'est pas distinct du règlage de sensibilité, ce qui limite la souplesse d'utilisation. ~ Par suite d'une erreur, le montage des piles à l'envers risque d'endommager le circuit, qui n'est pas protégé. ~ En utilisation de mesure des différences de température et des points d'acu puncture, la sensibilité est moins bonne. ~ Les circuits électroniques sont plus complexes, et donc coûteux, ou trop sim ples (sans dispositif de filtrage efficace) et donc peu fiables. Le montage de l'invention permet d'éviter tous ces inconvénients. Le son devient plus grave, puis se tait lorsque le sujet se relaxe, ce qui évite toute perturbation. Il n'y a pas d'erreur possible grâce à un dispositif de vérification de l'état des piles. La mesure de sensibilité va de 30 ohms à 6 millions d'ohms, ce qui couvre tous les cas particuliers et toutes les utilisations possibles. Le signal est fourni sans amplification supplémentaire. Le bouton de sensibilité, préalable à celui d'équilibrage augmente la souplesse d'utilisation. Aucune alimentation erronée ne peut endommager les circuits. La sensibilité permet de déceler, en mesure de température, des différences de l/lOOe de degré. Le circuit électronique décrit ci-après original, permet une réalisation à la fois simple et fiable. Le fonctionnement de l'appareil est basé sur la mesure des variations de résistance électrique de la surface cutanée du corps. Pour ce faire, deux électrodes placées sur la peau sont incorporées dans un pont de Wheastone alimenté en courant continu par une pile de 9 volts. L'équilibrage du pont peut être réalisé au moyen d'un potentiomêtre, de façon à contrebalancer les différences existant inévitablement entre les caractéristiques de résistivité des sujets. Lorsque le règlage correct est obtenu, la tension de diagonale du pont est nulle. Toute variation, même très faible, de la résistance introduite par la peau entre les deux électrodes entrain l'apparition d'une tension de diagonale non nulle, dont le sens de variation de la résistance mesurée. Un amplificateur opérationnel monté en amplificateur de tension continue, aie ces variations de tension à un niveau suffisant pour commai#Ee# un galvanomètre. L'amplification est règlable entre 200 et 2500 fois par le 5a du potenti#tre de sensibilité afin de permettre une optimisation de l'équipement de mesure en fonction des réactions plus ou moins importantes du sujet. Le galvanomètre est du type a zéro central. Un pont diviseur fournit une tension de référence compensant la composante continue dûe au fonctionnement sous alimentation unique de l'ampli opérationnel. Cet artifice permet de réduire à deux le nombre de piles nécessaires. De ce fait, l'aiguille du galvanomètre indique zéro lorsque l'équilibrage du pont est réalisé. Les variations de resls- tance se traduisent donc par des déplacements importants de l'aiguille, de part et d'autre du zéro, suivant le sens de variation de résistance - une diminution de résistance (stress) se traduit par un déplacement vers la droite de l'échelle. - une augmentation de résistance (repos) se traduit par déplacement vers la ganche de l'échelle. La tension commandant le galvanomètre commande par ailleurs an tension-fréquence attaquant un haut-parleur ou un écouteur. ni son est donc émis, dont la hauteur varie avec la résistance mesurée - une diminution de résistance (stress) se traduit par un son de plus sa plus aigu. - une augmentation de résistance (repos) se traduit par un son de plus en plus grave. - le zéro du galvanomètre correspond à l'émission d'un son de hauteur moyenne. Lorsque l'aiguille se trouve dans la zone située à l'extrême gauche da Cadrflg aucun son n'est émis, ce qui introduit un comportement de cirait à seuil sus- ceptible de faciliter certaines manipulations. La bande de fréquence utile du circuit a été choisie telle que nécessaire pour se trouver compatible avec celle des enregistreurs les plus courants ; ceci permet d'utiliser la prise d'écouteur pour tous enregistrements sur bande La résistance du pont de Wheastone a été choisie égale à 220 #lo Ohms. Cette valeur fixe les limites opérationnelles de l'appareil, et a été choisie tprbs essais pour permettre un fonctionnement satisfaisant avec toutes les variétés de peau. Le condensateur de 47 manofarads sert à éliminer les parasites alternatifs col- lectés par le sujet, et susceptibles de fausser les mesures L'amplificateur de tension continue présente une structure di#érentielle awg- mentant encore l'immunité aux parasites de l'ensemble. Il est oençu autour d'un microcircuit de type LM 741 CN ou équivalent. Le règlage de sensibilité minimale s'effectue par contre-réaction en continu variable au moyen d'un po tentiomètre de 2,2 Mégohms. Une résistance talon de 220 Kilo Ohms assure une sensibilité minimale à l'appareil lorsque le potentiomètre est placé en butée inférieure. Cette valeur minimale de sensibilité a également été choisie après essais en laboratoire. Le galvanomètre à zéro central est du type utilisé en contrôle d'accord des récepteurs à modulation de fréquence. Les valeurs des résistances de son pont de polarisation (10 kilo Ohms et 33 Kilo Ohms) ont été calculées pour ce modèle précis. L'adjonction d'une résistance de 33 Kilo Ohms réduit, si nécessaire, la course morte (absence de son) de l'aiguille au début de la partie gauche de l'échelle. Le convertisseur tension-fréquence est réalisé au moyen d'un transistor unijonction 2N2646. Cette configuration originale permet d'éviter tout amplificateur supplémentaire pour la commande d'un haut-parleur. Les deux résistances de 2,2 Kilo Ohms en série et le condensateur de 0,22 microfarads fixent la plage de variation de la hauteur du son émis, et garantissent donc la compatibilité avec un magnétophone bas de gamme La résistance de 10 Ohms sert à charger en basse impédance la sortie HP dans le cas où un magnétophone est raccordé seul, ce qui évite un glissement de fréquence. Les deux interrupteurs isolant les piles du montage lors de l'arrêt de celui-ci sont jumelés avec le potentiomètre de sensibilité. Ceci permet de conserver intact le règlage d'équilibrage si nécessaire. L'appareil est réalisé sur un circuit imprimé regroupant tous les composants nécessaires à l'exception du haut-parleur, des clips des piles. Les potentiomètres servent à la fixation de la carte sur le panneau avant du boitier métallique. Les piles miniatures de 9 volts sont logées dans un compartiment séparé, et raccordées au moyen de clips à pression normalisés. Ce montage permet d'éviter tous règlage lors de la fabrication. Les électrodes de contact sont réalisés au moyen de deux morceaux de bande de velero de 3 centimètres chacun, l'un mâle, l'autre femelle, sur lesquels un bouton métallique chromé est riveté au milieu. Pour la fixation du thermistor, ce dernier est simplement glissé sous une bague formée de velcro, pour le maintenir en contact avec la peau. L'appareil, objet de l'invention, peut être utilisé par le corps médical, pour entraîner des sujets à relâcher leurs tensions et donc à améliorer leur équilibre psychosomatique. Il peut être employé pour les utilisations personnelles par toute personne désirant mieux se connaître. Il est aussi utile en parapsychologie, en enseignement (mémoire), il peut être employé par les acupuncteurs ou les masseurs de points d'acupuncture pour déterminer l'emplacement exact des points. Il peut aussi permettre au corps médical d'accélérer l'enseignement de la relaxation autogène par déclenchement de chaleur dans les membres à l'aide du contrôle mental. Il peut aider les services de formation des entreprises, les enseignants, les psychologues à faire prendre conscience à leurs clients de leurs possibilités mentales. Il peut donc être employé dans l'industrie, dans le domaine médical, psychologique et parapsychologique, dans l'enseignement ou pour les utilisations personnelles. REVENDICATIONS 1. Instrument permettant de transformer des différences de variation de résistance électrique ou de température en signal sonore et visuel. Caractérisé par le fait que le convertisseur tension-fréquence est réalisé au moyen d'un transistor unijonction (2N2646). Cette configuration originale permet d'éviter tout amplificateur supplémentaire pour la commande d'un haut-parleur. 2. Instrument selon la revendication 1. Caractérisé par le fait qu'un pont diviseur fournit une tension de référence compensant la composante continue due au fonctionnement sous alimentation unique de l'ampli opérationnel. Cet artifice permet de ramener le nombre de piles à 2 au lieu de trois dans les réalisations habituelles de ce type. 3. Instrument selon la revendication 1. Caractérisé par le fait que la résistance de référence du pont de Wheastone a été fixée à 220 Kilo ohms, et l'amplification règlable entre 200 et 2500 par potentiomètre de sensibilité, ce qui confère une sensibilité générale de# 30 à 6000000 d'ohms. 4. Instrument selon la revendication 1. Caractérisé par le fait un convertisseur tension-fréquence attaque un haut- parleur où une diminution de résistance (stress) se traduit par un son continu variable de plus en plus aigu, une augmentation de résistance (repos) se traduit par un son continu variable de plus en plus grave. 5. Instrument selon revendication 1 Caractérisé par le fait que les parasites sont éliminés par un condensateur 47 manofarads et l'amplificateur de tension continue qui présente une tension différentielle. 6. Instrument selon revendication 1. Caractérisé par le fait que lorsque les électrodes ne sont pas branchées, le galvanomètre indique l'état des piles, l'aiguille au milieu indiquant un bon état et une déviation vers la gauche des piles usées. 7. Instrument selon revendication 1. Caractérisé par le fait qu'en branchant un thermistor à la place des électrodes on transforme les variations de température au 1/100e de degré en signal sonore continu variable et en signal visuel (galva).