(57)【要約】【課題】  より短時間で、確実に脳波誘導ができる脳波誘導デバイスを提供することである。また、例えば、人に対して出力される超低周波音に可聴音を重畳させた場合に、可聴音の音圧レベルを調整したとしても、脳波誘導に最適な超低周波音を出力できるようにすることである。【解決手段】  出力部５へ電気信号を入力する超低周波信号発生部３を備え、この超低周波信号発生部が出力する電気信号は、上記出力部から出力される７〜１２（Ｈｚ）の範囲内における周波数であり、かつ、６０〜９５（ｄＢ）の範囲内における音圧レベルの音波に対応する電気信号である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力部へ電気信号を入力する超低周波信号発生部を備え、この超低周波信号発生部が出力する電気信号は、上記出力部から出力される７〜１２（Ｈｚ）の範囲内における周波数であり、かつ、６０〜９５（ｄＢ）の範囲内における音圧レベルの音波に対応する電気信号である脳波誘導デバイス。
【請求項２】
上記超低周波信号発生部は、上記電気信号に、１／ｆゆらぎを与える請求項１記載の脳波誘導デバイス。
【請求項３】
音データを記憶する音データ記憶部と、音データを再生する再生部と、上記再生部を介して再生された音データを上記超低周波信号発生部から出力された電気信号に重畳させる重畳部とを備えた請求項１または２に記載の脳波誘導デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人の脳波をα（アルファ）波に誘導するための装置に用いる脳波誘導デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の脳波が、７〜１２（Ｈｚ）のα波の状態のとき、リラックス状態となり、集中力、記憶力、思考力などが強化されるといわれている。そのため、従来から、脳波をα波に誘導するための装置が考えられている。このような装置では、α波と同じ周波数の信号を人に与えることによって、脳波をα波に誘導しようとするものである。
例えば、特許文献１の装置は、α波やθ波など、誘導したい脳波成分と同じ超低周波の正弦波信号を、平面波スピーカーを介して超低周波音として出力するというものである。そして、上記超低周波音によって直接脳を刺激し、脳波を誘導しようとしている。
また、上記超低周波音に音楽などの信号を重畳させて出力し、人が音楽を聴きながら超低周波音の刺激を受けられるようにすることも考えられている。
【特許文献１】特開平９−５１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような装置を用いて、超低周波音を出力して脳波をα波に誘導しようとした場合、被験者によってα波に誘導されるまでの時間には、大きくばらつきがあり、人によっては、全く誘導できないこともあった。
このことから、脳波をα波に誘導するため、脳に刺激を与えるための超低周波音は、単に周波数がα波の領域であればよいというわけではなく、ある程度以上のエネルギーが必要であると予測できる。
【０００４】
しかし、上記特許文献１の装置では、超低周波音の出力エネルギー、すなわち、音圧レベルには着目していない。そして、超低周波音を音楽などと重畳させて出力する際には、重畳させた音をアンプで増幅して出力するようにしている。
ユーザーが、この装置を用いて音楽などを聞く場合には、可聴領域の音である音楽の大きさを好みのレベルに調整することができる。しかし、この可聴領域の音圧レベルの調整に伴って、超低周波音の音圧レベルも同時に調整されることになる。そのため、例えば、小さい音で音楽などを聴こうとすると、超低周波音の音圧レベルも下がってしまい、脳に対する刺激が不十分なものになると予測できる。
【０００５】
この発明の目的は、より短時間で、確実に脳波誘導ができる脳波誘導デバイスを提供することである。また、例えば、人に対して出力される超低周波音に可聴音を重畳させた場合に、可聴音の音圧レベルを調整したとしても、脳波誘導に最適な超低周波音を出力できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第1の発明は、出力部へ電気信号を入力する超低周波信号発生部を備え、この超低周波信号発生部が出力する電気信号は、上記出力部から出力される７〜１２（Ｈｚ）の範囲内における周波数であり、かつ、６０〜９５（ｄＢ）の範囲内における音圧レベルの音波に対応する電気信号である点に特徴を有する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記超低周波信号発生部は、上記電気信号に、１／ｆゆらぎを与える点に特徴を有する。
第３の発明は、上記第1または第２の発明を前提とし、音データを記憶する音データ記憶部と、音データを再生する再生部と、上記再生部を介して再生された音データを上記超低周波信号発生部から出力された電気信号に重畳させる重畳部とを備えた点に特徴を有する。
【０００８】
なお、上記所定の周波数および音圧の音波に対応する電気信号とは、その電気信号を、音波を出力する出力部に入力したときに、この出力部から上記所定の周波数および音圧の音波が出力されるような電気信号のことである。
また、この発明における音波とは、振動のことであり、人間にとって可聴音であるか否かは問題としない。
【０００９】
そして、上記音圧レベル（ｄＢ（デシベル））とは、人間の可聴領域における音波の最小可聴音の音圧を基準として算出する音波の振動エネルギーの指標であり、人間に聞こえる音の大きさの感覚にマッチしたものである。上記超低周波の電気信号に対応した音波は、非可聴領域の音波であるが、この超低周波音に対応する振動エネルギーについても、可聴音の音圧レベルと同様の基準を用いた音圧レベルで表現するものとする。
【発明の効果】
【００１０】
第１〜第３の発明によれば、短時間で、確実に、脳波をα波に誘導することができるようになる。
第２の発明によれば、長時間の使用によっても、脳波誘導効果を持続させることができる。
【００１１】
第３の発明によれば、音楽や、学習教材などを聴きながら、脳波をα波に誘導することができる。例えば、癒し効果のある音楽との組み合わせで、脳波誘導効果をより高めることができるようになる。また、脳波誘導によって理解力や記憶力が向上している状態で学習できるので、学習効果を上げることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図２を用いて、この発明の一実施形態を説明する。
図１は、この発明の脳波誘導デバイスである脳波誘導装置１の構成図である。この脳波誘導装置１は、超低周波の電気信号を出力する超低周波信号発生部２と、音楽や、英会話教材などの音データを記憶する音データ記憶部３と、この音データを再生する再生部４と、この再生部４で再生された音データと上記超低周波信号発生部２から出力された電気信号とを重畳させて、音波として出力する出力部５とを備えている。
【００１３】
上記出力部５は、スピーカーなど、電気信号を音波、すなわち振動に変換する手段である。
ここでは、上記出力部５としてヘッドホンを用い、ユーザーがこのヘッドホンを装着して脳波誘導装置１から出力される音を聞くようにしている。なお、この実施形態では、出力部５が、この発明の重畳部の機能を備えているが、電気信号を音波として出力する出力部と、重畳部とを別々に設けてもかまわない。
【００１４】
また、上記超低周波信号発生部２から出力される電気信号は、これに基づいて上記出力部５から出力される音波が、周波数８（Ｈｚ）であり、音圧が７０（ｄＢ）となるような電気信号である。つまり、出力部５からは、音圧が７０（ｄＢ）の超低周波音であるα波が出力される。
ただし、上記超低周波音は、８（Ｈｚ）を基本周波数として、１／ｆゆらぎをもたせるようにしている。そのために、超低周波信号発生部２で、１／ｆゆらぎを持った８（Ｈｚ）の電気信号を出力するようにしている。上記１／ｆゆらぎをもった８（Ｈｚ）の信号とは、平均的には８（Ｈｚ）の周波数であるが、正確には、全ての波が８（Ｈｚ）ではなく、８（Ｈｚ）を中心にしてその前後に数（Ｈｚ）ずれた周波数の波を組み合わせた信号である。そして、各周波数の波の強度比を１／ｆとしている。このような１／ｆゆらぎをもった音波は、人が心地よく感じることが知られている。
【００１５】
上記音データ記憶部３が記憶している音データを再生する再生部４は、再生された音データの音圧レベルを調整する機能を備え、ユーザーが、必要に応じて音圧レベル、すなわち、出力部５から出力される可聴音の大きさを調整できるようにしている。そのため、図示しない音圧調整手段を備えている。
【００１６】
上記のように、出力部５には、超低周波信号発生部２からの電気信号と、再生部４からの音データとが入力されるが、超低周波信号発生部２からは一定の電気信号が入力されるので、上記再生部４から入力される音データに関わりなく、出力部５から出力される音波の超低周波成分は、周波数８（Ｈｚ）、音圧７０（ｄＢ）となる。
そのため、ユーザーが、出力部５から出力される音データを好みの音圧レベルに調整して聞いているとき、その音データには、７０（ｄＢ）という一定の音圧レベルの超低周波音が重畳されている。従って、この脳波誘導装置１に接続したヘッドホンを着用しているユーザーの脳には、８（Ｈｚ）、７０（ｄＢ）の超低周波音の刺激が作用する。
【００１７】
上記脳波誘導装置１によって上記超低周波音を出力している状態で、被験者の脳波を計測したところ、全被験者の脳波が７〜１２（Ｈｚ）のα波に誘導されていることが確認できた。
なお、上記脳波誘導装置１では、超低周波信号発生部２が、出力部５から出力される周波数８（Ｈｚ）の音波に対応する電気信号を出力しているが、この出力部５が出力する超低周波音は、７〜１２（Ｈｚ）であれば、８（Ｈｚ）に限らない。上記７〜１２（Ｈｚ）の範囲の超低周波音が、脳波をα波へ効率的に誘導できることを確認済みである。
また、上記超低周波音の音圧レベルも、７０（ｄＢ）に限らない。音圧レベルは、６０〜９５（ｄＢ）の範囲内の音圧であればよい。この範囲の音圧レベルの超低周波音を、脳への刺激として作用させると、脳波をα波に誘導できる。
【００１８】
上記６０〜９５（ｄＢ）の音圧範囲が、脳波誘導に有効的に作用することを実験で確認したので、その実験結果を以下に説明する。
この実験では、周波数８（Ｈｚ）の超低周波音を、その音圧レベルを、４０〜９０（ｄＢ）の範囲で変化させて出力し、２０名の被験者に、装着したヘッドホンを介して各人の脳へ作用させた。また、上記超低周波音を作用させている間に、被験者の脳波からα波が検出されるかどうかを測定した。
【００１９】
そして、上記超低周波音を、ヘッドホンを介して出力してからα波が誘導されるまでの時間を計測し、その結果を図２のグラブに示す。
図２のグラフは、横軸をα波への誘導時間（秒）とし、縦軸を音圧レベル（ｄＢ）としたもので、被験者ごとの測定結果を丸印「○」で表している。
すなわち、音圧レベルが９０（ｄＢ）、７５（ｄＢ）、６５（ｄＢ）では、全被験者が３０（秒）以内で、脳波がα波に誘導された。また、音圧レベルが５０（ｄＢ）では、ほとんどの被験者の誘導時間が９０（秒）以上となり、少数ではあるが、１８０（秒）経過後もα波への誘導がない被験者もいた。さらに音圧レベルを下げて、４０（ｄＢ）とした場合には、大多数の被験者の脳波は、１８０（秒）以内には、α波に誘導されなかった。
【００２０】
この結果から、全ての被験者の脳波が３０（秒）以内でα波に誘導される音圧レベルは、６０（ｄＢ）以上であることが分かった。
一方、別の実験から、８（Ｈｚ）の超低周波音の閾値は、１０５（ｄＢ）であることを確認した。上記閾値とは、人が反応する刺激量の境界値であり、８（Ｈｚ）の振動の場合、上記閾値１０５（ｄＢ）を越えると、人が、振動を感じて意識するということである。従って、音としては聞こえないものの、閾値を超えた超低周波音を与え続けると、これを与えられた人は、吐き気を催すなど、気分が悪くなることがある。
そのため、この発明の脳波誘導デバイスでは、出力部から音波として出力される超低周波音の音圧レベルを６０〜９５（ｄＢ）の範囲内に設定している。これにより、脳波を短時間で効率よくα波に誘導することができるとともに、閾値を越えて気分の悪くなることがないようにしている。
【００２１】
さらに、上記脳波誘導装置１では、超低周波信号発生部２が出力する電気信号に、１／ｆゆらぎを与えて出力している。その結果、出力部５から出力される超低周波音も１／ｆゆらぎを持つことになる。１／ｆゆらぎをもった可聴音を聞くと、人はリラックスすることが分かっているが、このことは、超低周波音でも同様であった。脳波誘導装置１が出力する超低周波音に１／ｆゆらぎをもたせると、ゆらぎのない超低周波音を与えた場合と比べて、α波への誘導効果が長時間持続することが確認できた。
【００２２】
なお、上記脳波誘導装置１では、出力部５から超低周波音とともに、音データを出力するようにしているため、音楽や、学習教材などを聴きながら、脳波をα波に誘導できる。
例えば、癒し効果のある音データと組み合わせることで、よりリラックスすることができるようになる。また、脳波をα波に誘導することによって、理解力や記憶力が向上した状態で学習できるので、学習効果を上げることもできる。
さらに、上記音データ記憶部３に外部の音源を接続する端子を設けて、他の機器から出力される音データを音データ記憶部３に記憶させて用いることもできる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、図1に示す脳波誘導装置１が、この発明の脳波誘導デバイスを構成しているが、上記超低周波信号発生部２だけで、この発明の脳波誘導デバイスを構成してもよい。
上記超低周波信号発生部２からなる脳波誘導デバイスに、スピーカーやヘッドホンなどの出力部と接続するための接続端子を備えれば、この接続端子に、任意の出力部を接続して用いることができる。
【００２４】
このような脳波誘導デバイスを、音声を出力する装置に組み込んで用いることもできる。例えば、電話の受話器に組み込んでスピーカーと接続すれば、通話相手の声を聞きながら超低周波音の刺激が作用し、脳波がα波に誘導されるようにできる。
なお、この発明の脳波誘導デバイスを用いる際には、超低周波音以外の音データを同時に聞かなくてもかまわないが、音データがなくて、無音のヘッドホンを装着している状態は違和感がある。従って、適当な音データを重畳させれば、より自然に脳波を誘導することができる。
【００２５】
また、上記実施形態において、出力部５から出力される超低周波音の周波数および音圧を一定にするために、超低周波信号発生部２が出力する電気信号の周波数および振幅を一定にしているが、上記出力部５から出力される音波の周波数や音圧は、一定でなくてもかまわない。
【００２６】
例えば、上記超低周波音の周波数が７〜１２（Ｈｚ）の範囲内で変化するように、上記電気信号が変化してもよいし、音圧についても、出力部５から出力される音圧が６０〜９５（ｄＢ）の範囲内で変動してもかまわない。さらに、このような超低周波音の周波数や音圧をユーザーが調整できるように、超低周波音の調整手段を設けてもかまわないが、この調整手段での調整範囲は、上記７〜１２（Ｈｚ）、６０〜９５（ｄＢ）の範囲を超えないようにしなければならない。
ただし、上記実施形態のように、超低周波信号発生部２から出力される電気信号を固定化した方が、デバイスの構成が単純化でき製造コストを抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】音圧レベルと脳波誘導時間との関係を確認した実験結果のグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１        脳波誘導装置
２        超低周波信号発生部
３        音データ記憶部
４        再生部
５        出力部
【図１】
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【図２】
2006288572.tif 000004