专利名称：胎教仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胎教装置，特别涉及一种利用人体发射脑电波的原理，从中选出最有助于人身心稳定的脑电波，然后通过人工制造出与之相同的电波，并借助音频设备加以调节，从而达到辅助育胎的目的的胎教装置。
脑电波是人体脑部产生的一种有节奏的电压变化，其频率为1-60Hz，电压在10-100μV之间。按频率由高到低的顺序把脑电波分为δ波，α波，β波。据科学分析，三种脑电波中频率为7-11Hz的α波是人在身心稳定的情况下产生的。
另一方面，美国专利第4,898,179号解释了该专利对妊娠妇及胎儿心脏跳动所具有的检测、监控及显示的功能。利用该仪器可以记录心脏搏动信号并进行分析，以便必要时使用话筒或扬声器对胎儿施以声音刺激。
但是，根据该专利文件内容，其功能仅限于给予胎儿以声音刺激，主要依据心脏的搏动信号而忽视了妊娠妇的反应，因此无法通过妊娠妇自身精神状态和情绪的调节来帮助胎儿的发育。尤其是考虑到妊娠妇精神上、情绪上的稳定对处于胎儿期的胎儿的精神发育非常必要，所以，从辅助胎教观点来看，该项美国专利的技术水平十分有限。
发明内容
本发明是一种带有胎音发生装置的胎教设备，其目的是先从人体产生的脑电波中选取最能使人身心愉快的脑电波，然后通过人工制造出与之相同的电波，并使之与人体产生的脑电波协调一致，如此来帮助使用者的身心处于稳定状态，同时妊娠妇的心理稳定将大大有助于胎儿的人格形成。
本发明作为胎教设备的另一目的是，将以上人工产生并提供给妊娠妇的脑电波、胎儿心脏搏动音和胎儿在母腹中活动的声音录音，在妊娠妇需要时有选择地重放。具体来说，就是借助收集、输出由胎儿心脏跳动和胎儿活动形成的胎音的胎音收集设备，人工制造与人在身心舒适状态下自然产生的脑电波频率相同的电波，然后用音频信号进行调制，再将调制后的脑电波和胎音混合后适当加以放大、输出，以利于使用者收听。因此，本发明可以说是一种具备产生脑电波功能的胎教设备。
发明的目的就是为了方便使用。本发明的一大特点就是为使用者准备了一个外部接口，可以将人工制造的脑电波和收集的胎音转换为电子信号，然后借助外部录音或记录设备输出。使用者可以在必要时利用录音或回放设备随时听取该脑电波和胎音。
此外，本发明的另一特点是内置了录音/回放功能，使用者能够在必要时有选择地听取脑电波和胎音。
本发明的目的是这样实现的一种胎教仪，其特征在于包括有一收集并输出胎儿心脏搏动音及胎儿活动产生的胎音的胎音收集装置；和一首先人工制造人在身心舒适的状态下产生的脑电波，再用音频信号进行调制，并将调制后的脑电波与上述胎音混合，然后放大输出为可由使用者收听的信号的脑电波发生装置；该脑电波发生装置由以下各部分组成一制造频率在7-11Hz之间的脑电波的第一脑电波发生部；一制造与在第一脑电波发生部产生的脑电波相位相同或相反的脑电波的第二脑电波发生部；一将脑电波转化为人耳能够听到的替代音的音频发生部；一将在第一脑电波发生部产生的脑电波和在音频发生部产生的音频混合、调制的第一调制部；一将在第二脑电波发生部产生的脑电波和在音频发生部产生的音频混合、调制的第二调制部；一将在第一调制部调制过的脑电波和音频混合信号中，频率在1000Hz以上的杂音除去的第一过滤部；一将在第二调制部调制过的脑电波和音频混合信号中，频率在1000Hz以上的杂音除去的第二过滤部；一将在第一、第二过滤部各自产生的经过过滤的信号和由胎音收集装置输出的胎音放大为相应的立体声信号的立体声放大部；一将在立体声放大部放大后的脑电波和胎音传送至使用者的音频输出部；该胎音收集装置由以下各部分组成一采集胎音并将其转化、输出为电子信号的采音部；一将在采音部收集的胎音适当放大的放大部；一把放大部产生的信号中，频率在120Hz以上的杂音除去并传送至脑电波发生装置中的立体声放大部的第三过滤部；本发明还包括有一将从该脑电波发生装置产生的脑电波和从该胎音收集装置收集的胎音进行录音、回放的记录/回放装置；该记录/回放装置包括以下各部分一根据该记录/回放装置上的录音按钮发出的指令，把从脑电波发生装置产生的脑电波和从胎音收集装置收集的胎音适当放大，然后记录在记忆载体上的记录/放大部；一将经记录/放大部放大的脑电波和胎音记录在记忆载体上，然后根据回放按钮的指令对记录的脑电波和胎音进行重放的记录/回放部；
一对上述脑电波和胎音进行记录、回放的控制部。
本发明还可包括有一将脑电波和胎音输出至外部录音/回放设备的输出端口。
本发明的积极效果在于根据本发明制造的带有胎音发生装置的胎教设备，选取人在身心最为舒适的状态下产生的频率在7-11Hz左右的α波，通过人工制造出与之相同的电波，然后利用音频信号进行调制。同时收集胎儿心脏搏动音，和产生的脑电波一起提供给使用者，特别是妊娠妇收听。此外，使用者可以自行选择录制该脑电波和采集的胎儿心脏搏动音，在需要时随时复听录下的脑电波和采集的胎儿心脏搏动音。
经常收听α波和胎音，可以引导使用者，特别是妊娠妇保持心理稳定，并对胎儿产生积极的影响，有利于胎儿的正常发育及其在母腹内的正常活动，从而取得良好的胎教效果。本发明主要面向处于妊娠中的妇女，对非妊娠妇女和幼儿也有一定效果。此外，成年男性也可使用本发明来调节情绪，对精神病患者也有相当不错的疗效。
图2是本发明另一实施例的结构示意图。
脑电波发生装置30由第一脑电波发生部和第二脑电波发生部组成。由第一脑电波发生部产生的α波在7-11Hz的频率间振荡。为最大发挥脑电波的辅助效果，又设置了第二脑电波发生部32，制造与第一脑电波发生部31产生的脑电波相位相同或相反的第二脑电波。第一脑电波和第二脑电波属低频，人耳无法听到，所以要与音频发生部33产生的频率进行调制。
因此，第一脑电波发生部的频率和音频发生部的频率在第一调制部34进行调制，第二脑电波发生部32的频率和音频在第二调制部35进行调制，经过调制的调制音再经第一和第二过滤部36、37进行过滤。第一和第二过滤部36、37都只允许频率在1000Hz以下的声音通过，除去1000Hz以上的其它声音。因此，使用消除杂音的低频过滤器很有必要。经过过滤的音频信号比较微弱，在从音频设备输出之前还要由放大器38将信号放大。
另一方面，胎音是由胎儿心脏搏动音和胎儿活动产生的声音组成，接近妊娠妇的重要身体部位(例如腹部)。因此，先通过采音部41采集胎音，经放大部42放大后，再由第三过滤部43过滤，最后由立体放大部38放大。此时，在采集和过滤胎音过程中已较为彻底地将胎儿心脏搏动的异常频率除去，可以再由第三过滤部除去120Hz以上的杂音，只让120Hz以下的信号通过。
第一、第二脑电波及胎音经放大后，通过音频输出部39输出声音。为了突出音频输出效果，可以使用普通立体声扬声器。同时，还配有类似插座的输出端口，用耳机也可以收听。
妊娠妇通过收听由人工制造的脑电波和胎音的合成音，并在脑电波的协调下直接收听身体内处于发育的胎儿的胎音，从而维持心理和外在情绪上的稳定，同时对胎儿的心理和情绪也产生有益的影响。此外，音频发生部33的调制范围在100-500Hz，使用者可以根据个人喜好任意调节。
图2展示的是本发明另一操作范例中胎教设备的各组成部分。与
图1中具有相同功能和操作的组成部件在图2中也使用相同的标识符号，因此略去对其的具体说明。即，图2中的脑电波发生装置30和胎音收集装置40与图1中相同，不过增加了录制上述装置产生的α波和胎音的功能，以方便使用者随时收听。
因此，有别于图1中直接收听胎儿心脏搏动和活动产生的音频信号的装置，即使胎儿处于睡眠或减少活动的状态，使用者也能复听先前胎儿在活跃状态时录制的声音。当然，只要使用者愿意，使用者也可复听胎儿在减少活动时录制的声音。
为此，图2展示的装置在原来脑电波发生装置30和胎音收集装置40的基础上，又增加了由记录/回放部53、记录/放大部52及控制信号的控制部51组成的记录/回放装置50。记录/回放装置根据录音按钮发出的指令，将从第一、第二过滤部输出的脑电波和从第三过滤部输出的心脏搏动音在记录/放大部适当放大，然后把放大的音频信号储存在记忆载体上。
作为记忆载体，可以使用普通磁带、闪存存储器、随机存取存储器(RAM)、可擦除存储器(EPROM)、电可擦除存储器(E2PROM)等。不过，采用在断电情况下仍可保持记忆的存储器更为可靠。各类存储器的工作原理及控制方法可以从众多公开资料中得到。
本发明的某些产品提供了指导使用者如何开始、结束录音，如何开始、结束回放的按钮，由接受这些按钮命令的控制部51来控制胎音的录音和回放。因此，由胎音收集装置40采集的胎音经放大、过滤后得到的信号将同时传送到立体声放大部30和记录/放大部52，然后由使用者按按钮来选择是直接收听胎音还是通过记录/回放部53进行录音。此外，在第一、第二脑电波发生部31、32产生，与音频进行调制，并经过滤得到的信号传送到立体声放大部30进行音频输出的同时，也将输入记录/放大部52，由使用者通过按钮选择是否录音。当然，使用者可以选择在任何时候对录下的音频信号进行回放，用耳机就可以收听。
在此要特别说明的是，虽然本发明内置了录音/回放装置，但考虑到仍有与外部设备如盒式录放机等进行交流的需要，因此设计了与外部互通信号的结构。这样，只需通过导线连接便可利用外部盒式录放机或具有录音功能的电脑等录音设备将胎音记录下来。
这样，用本发明记录的胎音和脑电波既可以通过外部录音/回放设备进行回放，也可以直接收听。
下面来讲解由脑电波发生装置30、胎音收集装置40和记录/回放装置50构成的胎教辅助设备的具体工作过程。
首先，启动脑电波发生装置30和胎音收集装置40。妊娠妇在收听由上述设备产生的脑电波和采集的胎儿心脏搏动音的同时，将听到的脑电波和胎儿心脏搏动音记录下来。以后想重复听的时候，就按下记录及回放装置50侧面一排按钮中的录音按钮，控制部51将命令记录/放大部52开始工作，同时向记录/回放部53发出录音命令，把记录/回放部53从待命状态转为记录模式。为把从脑电波发生装置30的第一、第二过滤部36中输出的脑电波和从胎音收集装置40的第三过滤部43中输出的胎儿心脏搏动音记录在记录/回放部53的记忆载体上，记录/放大部52将信号放大到一定程度，然后传送到记录/回放部53。这样，记录/回放部53便可把从记录/放大部52输出的、经过放大的脑电波和胎儿心脏搏动音记录到记忆载体上。
把脑电波和胎儿心脏搏动音记录到记忆载体上后，使用者如果想重听记录在记录/回放部53的记忆载体上的脑电波和胎儿心脏搏动音，只需按下按钮区中的回放按钮，调制器会向记录/回放部53发出命令，把当前的工作模式从待命状态转为回放模式。此时，记录/回放部53便按照控制部51的命令重复播放记录在记忆载体上的脑电波和胎儿心脏搏动音，将其传送到脑电波发生装置30的立体声放大部38。立体声放大部38再将输入的脑电波和胎音放大为立体声，音频输出部便可通过立体声耳机将其送出。
权利要求
1.一种胎教仪，其特征在于包括有一收集并输出胎儿心脏搏动音及胎儿活动产生的胎音的胎音收集装置(40)；和一首先人工制造人在身心舒适的状态下产生的脑电波，再用音频信号进行调制，并将调制后的脑电波与上述胎音混合，然后放大输出为可由使用者收听的信号的脑电波发生装置(30)。
2.根据权利要求1所述的胎教仪，其特征在于该脑电波发生装置(30)由以下各部分组成一制造频率在7-11Hz之间的脑电波的第一脑电波发生部(31)；一制造与在第一脑电波发生部产生的脑电波相位相同或相反的脑电波的第二脑电波发生部(32)；一将脑电波转化为人耳能够听到的替代音的音频发生部(33)；一将在第一脑电波发生部(31)产生的脑电波和在音频发生部(33)产生的音频混合、调制的第一调制部(34)；一将在第二脑电波发生部(32)产生的脑电波和在音频发生部(33)产生的音频混合、调制的第二调制部(35)；一将在第一调制部(34)调制过的脑电波和音频混合信号中，频率在1000Hz以上的杂音除去的第一过滤部(36)；一将在第二调制部(35)调制过的脑电波和音频混合信号中，频率在1000Hz以上的杂音除去的第二过滤部(37)；一将在第一、第二过滤部(36、37)各自产生的经过过滤的信号和由胎音收集装置输出的胎音放大为相应的立体声信号的立体声放大部(38)；一将在立体声放大部(38)放大后的脑电波和胎音传送至使用者的音频输出部(39)。
3.根据权利要求1所述的胎教仪，其特征在于该胎音收集装置(40)由以下各部分组成一采集胎音并将其转化、输出为电子信号的采音部(41)；一将在采音部收集的胎音适当放大的放大部(42)；一把放大部(42)产生的信号中，频率在120Hz以上的杂音除去并传送至脑电波发生装置(30)中的立体声放大部(38)的第三过滤部(43)。
4.根据权利要求1所述的胎教仪，其特征在于还包括有一将从该脑电波发生装置(30)产生的脑电波和从该胎音收集装置(40)收集的胎音进行录音、回放的记录/回放装置(50)。
5.根据权利要求4所述的胎教仪，其特征在于该记录/回放装置包括以下各部分一根据该记录/回放装置(50)上的录音按钮发出的指令，把从脑电波发生装置(30)产生的脑电波和从胎音收集装置(40)收集的胎音适当放大，然后记录在记忆载体上的记录/放大部(52)；一将经记录/放大部(52)放大的脑电波和胎音记录在记忆载体上，然后根据回放按钮的指令对记录的脑电波和胎音进行重放的记录/回放部(53)；一对上述脑电波和胎音进行记录、回放的控制部(51)。
6.根据权利要求1所述的胎教仪，其特征在于还包括有一将权利要求1中产生的脑电波和胎音输出至外部录音/回放设备的输出端口。
全文摘要
本发明是选取人在身心最为舒适的状态下产生的频率在7－11Hz左右的α波，通过人工制造出与之相同的电波，同时利用收集装置收集由胎儿心脏搏动音和胎儿活动产生的声音共同形成的胎音，与上述产生的脑电波一起提供给妊娠妇收听的一种胎教设备。本发明还提供了记录/回放功能，可以由使用者自行选择录制以上人工产生的脑电波和收集的胎音，然后在需要时随时重复听取该录音，从而帮助妊娠妇保持心理稳定，同时妊娠妇稳定的心理状态也会大大有助于胎儿的发育。此外，本发明还对成年人调节情绪有一定帮助。
文档编号A61B5/02GK1473635SQ02129798
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月9日 优先权日2002年8月9日
发明者林英贤 申请人:大洋科技教育股份有限公司