CN1266725A - 孕妇用的产前教育装置 - Google Patents

Abstract

孕妇用的产前教育装置,包括:收集和输出反映胎儿生命机能声音信号的发生单元;和与以上发生单元连接的脑电波声音发生单元,产生身体和大脑处于最稳定和舒适状态时产生的脑电波频率信号,用声频信号调整它,混合并放大经过调整的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号,输给声音输出装置,让使用者听到它们而被导入心理平静状态或放松状态,进而使胎儿情绪稳定,促进胎儿成长。

Description

孕妇用的产前教育装置

本发明涉及一种产前教育装置，特别是涉及一种通过刺激孕妇的听觉来消除妇女妊娠期心理和生理上的紧张及恐惧，并进而引导孕妇及其胎儿保持情绪平静状态。

一般来说，所有活着的人都产生作为生命机能电波的脑电波。这种脑电波根据清醒状态或情绪稳定程度体现出不同的频率，而各种各样利用这些不同频率的装置已被开发出来。代表性地，利用脑电波频率变化来用于诊断的医疗器械及测谎器均已付诸实际应用，特别是通过创造一个平静的心理状态促进学习的装置也已被开发出。

脑电波伴随着有节律地来自人体脑部的一种电压变化，其频率约1到60Hz，电压约10到100μV。这种脑电波被分为处于频带范围低量级的δ波、α波和β波。已经发现，在各种脑电波中，频率为7到11Hz的α波是在人的大脑和身体处于稳定、舒适和放松状态的情况下产生的。

名称为“用于肉体和胎儿生命信号的探测、监视、显示和记录以及允许孕妇及其胎儿间交流的装置(Device for Detecting，Monitoring，Displaying and Recording of Material and Fetal Vital Signs and PermittingCommunication between a Woman and Her Fetus)”的1990年2月6日的美国专利4,898,179公开了一种探测、监视、显示和记录孕妇及其胎儿的心跳显示的装置。在这种现有技术的装置中，代表被测胎儿的心跳和活动的信号可被记录以便之后回放。而且，麦克风和话筒允许孕妇给胎儿(或所谓胎孩)一种声音刺激，并且胎儿对这一刺激的反应可被监视。

然而，上述装置可使孕妇给胎儿声音刺激，具体讲仅仅有赖于代表心跳的信号，因此没有通过孕妇自己的精神和情绪的稳定来对胎儿进行产前教育。尤其是考虑到妊娠期间孕妇的精神和情绪的稳定对胎儿的心理和情绪的发展非常重要，上述美国专利用于辅助产前教育的装置就有相对非常局限的一面。

由于上述情况，所以本发明的一个目的是提供一种孕妇用的产前教育装置，包括一个胎儿心音发生单元，这个单元能够人工产生与特殊脑电波一样的电波，在产生于人体的各种脑电波中该脑电波可使身体和大脑最稳定和舒适，用从中产生的当前实际脑电波频率调整它，并将声频信号输出给孕妇，由此不仅将她导入心理平静状态或放松状态，而且根据她情绪的稳定，大大帮助胎儿性格的形成。

本发明的另一个目的是提供一种孕妇用的产前教育装置，包括一个胎儿生命机能声音发生单元，这个单元能记录人工产生的传给孕妇的脑电波信号和代表被测胎儿心跳和活动的信号，因此如果需要，孕妇以后可选择重放及倾听这些声音。

本发明从一个方面提供了一个孕妇用的产前教育装置，包括：一个胎儿生命机能声音发生装置，用于收集和输出代表胎儿生命机能声音的信号，包括来自胎儿的心跳和活动的被测声音；和一个脑电波声音发生装置，它与胎儿生命机能声音发生装置连接，用于产生在人体和大脑都处于稳定和舒适的状态下产生的脑电波频率信号，并输出胎儿生命机能声音和脑电波声音的混合声。

根据本发明，一个产前教育装置包括一个终端，用于将产生的脑电波声音和收集到的胎儿生命机能声音转换成电信号并且将转换成的电信号输出到一个外部记录/重放单元。这样，如果需要，使用者可听到想听到的脑电波声音和胎儿生命机能声音。

在本发明中，内装记录/重放装置的功能允许使用者需要时选择倾听想听到的脑电波声音和胎儿生命机能声音。

结合附图，本发明上述的和其它目的、特点以及优越性通过以下的详细评述会更清楚，附图中：

图1是根据本发明的第一优选实施例，产前教育装置结构的方块图，胎儿生命机能声音发生单元装于其中；和

图2是根据本发明的第二优选实施例，产前教育装置结构的方块图，胎儿生命机能声音发生单元装于其中。

以下对本发明优选实施例进行详细说明。在以下对本发明的说明中，如果与本文有关的已知功能和构造的详细评述造成本发明论题累赘模糊，本文将予省略。

图1表示根据本发明第一优选实施例的产前教育装置的结构，其中装有胎儿心音发生单元。

参见图1，孕妇用的产前教育装置包括脑电波声音发生单元30和胎儿生命机能声音发生单元40。脑电波声音发生单元30适于根据脑电波，即产生于在人体的各种脑电波中身体和思维状态最稳定和舒适的α波，来人工产生脑电波频率并且将产生的脑电波频率调整为使用者可以听得到的音频信号。胎儿生命机能声音发生单元40适于收集和输出产生的反映被测胎儿心跳和活动的代表胎儿生命机能声音的信号。

脑电波声音发生单元30有第一脑电波发生器31、第二脑电波发生器32和可听声音发生器33。第一脑电波发生器31振荡特别低的频率为7到11Hz的人工产生的α波，即第一脑电波；而第二脑电波发生器32用以产生第二脑电波，与第一脑电波发生器31产生的脑电波相位相同或相反，以便最大限度调整脑电波效果。可听声音发生器33可产生人耳可听到的频率带的声音。由于所产生的低频率的第一和第二脑电波人耳听不到，所以它们与可听声音发生器33产生的可听声音频率一起，分别由第一调整器34和第二调整器35调整。

也就是说，第一调整器34实施调整与可听声音发生器33的可听声音频率一起的来自第一脑电波发生器31的第一脑电波信号的频率，而第二调整器35实施调整与来自可听声音发生器33的可听声音频率一起的来自第二脑电波发生器32的第二脑电波信号的频率。来自第一调整器34和第二调整器35的经调整的第一和第二脑电波信号被分别送到第一滤波器36和第二滤波器37。

即，第一调整器34产生一个基带信号，第二调整器35也产生一个基带信号。由于来自第一和第二调整器34、35的调整后的脑电波信号是基带水平，所以第一和第二滤波器36、37由低通滤波器而不是带通滤波器组成。第一和第二低通滤波器36、37以最低衰减通过达到如1000Hz的低通滤波器截止频率的基带信号频率组分，然后阻止高于低通滤波器截止频率的其它基带信号的频率组分以去除不应有的噪音。第一和第二滤波器36、37产生经过过滤的，与声频放大器38耦合的声频信号。声频放大器38适于在将过滤后的弱声频信号通过声音输出元件39或转换器如话筒，输出到外界之前将它们放大。

同时，产生的反映被测胎儿心跳或活动，代表胎儿生命机能的声音被与孕妇身体的一部分即其腹部靠近胎儿处并列布置的声音收集器41收集。声音收集器41产生供给放大器42的，代表收集到的胎儿生命机能声音的信号。放大器42放大收集到的胎儿生命机能声音信号以供给第三滤波器43。第三滤波器43产生供给声音放大器38的，经过过滤的胎儿生命机能声音信号。其间，第三滤波器43通过达到如120Hz的被测心跳频率，然后阻止高于被测心跳频率的其它基带信号的频率组分，去除不应有的噪音。

与此相似，声音放大器38将分别产生于第一和第二滤波器36和37的过滤后的弱声频信号与出自胎儿生命机能声音发生单元40的代表胎儿生命机能声音过滤后的信号一起放大为立体声信号，这个信号被提供给声音输出元件39，以使其作为声音输送到外界。现有的立体声话筒可用来输出声音，或者如塞孔的输出终端可使使用者或孕妇通过头戴受话器或耳机听到声音。

如上文所述，在与调整过的脑电波声一起，直接听到自己胎儿生命机能声音的同时，孕妇可听到脑电波声和胎儿生命机能声合成的声音，从而使孕妇被导入心理和情绪都平静的状态，这种状态又极大地帮助她的胎儿心理和情绪稳定。此外，可听声音发生器33产生100到500Hz的声频，从而，使用者可根据自己的喜爱选择声音。

图2表示本发明另一个优选实施例的产前教育装置的结构。

须注意，图2中相同标号或字母用来表示与图1所示本发明结构中功能相似或相同的元素。下文省略不必要地模糊本发明论题的有关已知功能和结构详细说明。

参见图2，脑电波发生单元30和胎儿生命机能声音发生单元40具有如图1所示的相同结构，但另有一个记录/重放功能，靠这一功能，α波频率的脑电波声音和胎儿生命机能声音可被记录下来供以后重放，从而使得使用者可在任何需要的时候听。

因此，与图1中允许使用者或孕妇实时直接听胎儿生命机能声音或产生的反映胎儿被测心跳和活动的声音信号的产前教育装置不同，图2的产前教育装置允许使用者重放和听胎儿生命机能声音，这个声音甚至是在胎儿睡眠或相当没放开的情况下用力活动时录下的。而且，当使用者想听录下的胎儿生命机能声音时，可与一个α波频率的脑电波声一起，在任何时候反复听。

为此目的，除脑电波发生单元30和胎儿生命机能声音发生单元40，图2的产前教育装置还包括一个记录/重放单元，该单元由记录/重放部件53，用于记录的放大器52以及用于控制记录/重放部件53和放大器52全面工作的控制器51组成。放大器52将脑电波声音或来自第一和第二滤波器36、37过滤后的弱声频信号，以及来自第三滤波器43过滤后的胎儿生命机能声音信号放大到一个预定的信号水平，以用于将放大了的声音信号储存在其中的记录介质上的记录/重放部件53。

传统的存储器包括磁带、软磁盘、磁盘、瞬时储存器、随机存取存储器(RAM)、电可编程序只读存储器(EPROM)以及由可擦除只读存储器(EEPROM)等，通常都可用作记录介质。优选采用永久存储器，这种存储器甚至在断电情况下也能连续保存存储数据(信号)。基于这些存储元件的种类，驱动这些存储构件的装置和控制器可以根据传统方法构成。

记录/重放单元50始终为使用者提供一个表示记录操作开始和结束以及重放(回放)操作开始和结束的键(钮)。如果有一个键键入执行记录或重放操作命令，控制器51就实施控制脑电波声音和胎儿生命机能声音的记录和重放操作。胎儿生命机能声音发生单元40收集、放大并且过滤的胎儿生命机能声音信号，被同步提供给声频放大器38和放大器52以便记录，从而根据使用者的键入，使用者或孕妇可通过记录/重放部件53直接听到提供给声频放大器38的胎儿生命机能声音信号或记录提供给放大器52的胎儿生命机能声音信号。

此外，在由第一和第二脑电波发生器31、32产生的第一和第二脑电波信号，由来自可听声音发生器33的可听声音信号调整，并由第一和第二滤波器36和37过滤后产生的声频信号在被提供给放大器52的同时，也被提供给声音放大器38以便声音输出，因此，使用者可根据自己的键入，通过记录/重放部件53记录经过过滤的提供给放大器52的声频信号。而且，记录/重放部件53记录的声频信号可被使用者在任何时候重放，通过话筒或头戴耳机收听。

尽管详述记录/重放单元50具有的置入本发明的产前教育装置的特殊结构的优选形式，当然，如果需要，它会采用一套设计成用来转换信号连通传统的留声机等的系统，并且使用者可通过录音装置例如外部独立的盒式录音机或具有录音功能的电子计算机经电缆靠信号传送录下胎儿生命机能的强信号。

既然这样，其中存储脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号的内装记录介质或记录/重放单元50就可由外部记录/重放单元代替，而通过将外部记录/重放单元与本发明的产前教育装置连接，声音信号可作为声频信号输出。

借助图2，下文详细说明与脑电波发生单元30、胎儿生命机能声音发生单元40和记录/重放单元50相连的产前教育装置的全面工作。

首先，在使用者或孕妇听由脑电波发生单元30和胎儿生命机能声音发生单元40的工作产生的脑电波声和包括心跳或胎儿活动情况的胎儿生命机能声音的同时，该孕妇可录下脑电波声音和胎儿生命机能声音以便以后利用记录/重放单元50回放。

也就是说，如果孕妇按下装在记录/重放单元50一侧的键入部的记录键，响应记录键的输入信号，控制器51就产生一个驱动放大器52的驱动控制信号，并且同时产生用于记录/重放部件53的记录控制信号。因此，记录/重放部件53的驱动状态从停止转换到记录。

所以，放大器52就将脑电波声音信号，即脑电波声音发生单元30产生的由第一和第二滤波器36、37过滤后的弱声音频率信号，和胎儿生命机能声音发生单元40产生包括胎儿心跳或活动的由第三滤波器43过滤后的胎儿生命机能声音放大到预定的信号水平，供给记录/重放部件53，把信号记录到其记录介质。从而，记录/重放部件53能将来自放大器52的经过放大的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号录在记录介质上。

如果使用者按下键入部的回放键以便在使用者或孕妇已录音后重听记录在记录/重放部件53的记录介质上的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号，根据回放键的输入信号，控制器51就产生一个驱动放大器52的驱动控制信号，同时产生用于记录/重放部件53的重放控制信号。因此，记录/重放部件53的驱动状态又从停止转换到重放。

其间，记录/重放部件53根据来自控制器51的重放控制信号重放录在记录介质上的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号，以用于脑电波声音发生单元30中的声音放大器38。声音放大器38将记录/重放部件53重放的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号放大成立体声信号，输送到声音输出部件39，即一个送音到孕妇耳中的立体声头戴耳机。

此外，本发明的产前教育装置还有一个键盘或一组按钮作为使用者的键入元件，而提供给控制器51的键入信号可控制装置的全面工作。优选装置还包括一个与控制器51连接的LCD显示器(未示出)以便显示装置的当前工作状态。

如上所述，本发明的包括一个胎儿生命机能声音发生单元的孕妇用产前教育装置，能够人工产生脑电波，即具有在人体的各种脑电波中身体和大脑处于最稳定和舒适状态时产生的频率约7到11Hz的α波，用声频信号调整它，与为声音输出部件用的脑电波声音一起，产生包括胎儿的被测心跳或活动的胎儿生命机能声音。由此，允许使用者特别是孕妇在任何时候听到它们。此外，本发明的装置也使使用者可以同时记录脑电波声音和胎儿生命机能声音，并且可以在需要时，重放被录的脑电波声音和胎儿生命机能声音。

如上文所述，本发明的装置有辅助产前教育作用，因为在孕妇倾听与胎儿生命机能声音一起的脑电波例如α波声的同时，该孕妇可被导入心理平静状态或放松状态，从而又促使胎儿成长及情绪稳定。本发明装置主要为孕妇设计，但对成年男人、妇女、儿童和精神病人也有效。

根据本发明，创新的产前教育装置还可包括一个将产生的脑电波声音和收集到的胎儿生命机能声音转变成电信号的终端，并且将转变成的电信号输送到一个外部记录/重放单元，可使使用者在需要时听到理想的脑电波声音和胎儿生命机能声音。

尽管结合目前认为最实用和最佳的实施例对本发明进行了说明，但应理解，本发明并不限于已说明的实施例，相反，所有在所附权利要求限定范围内的变化、改型及替换都包括在本发明中。

Claims (7)

1.一种孕妇用的产前教育装置，包括：

用于收集和输出代表胎儿生命机能声音信号的胎儿生命机能声音发生装置，胎儿生命机能声音包括胎儿心跳和活动产生的被测声音；和

与胎儿生命机能声音发生装置连接的脑电波声音发生装置，用于产生在人体和大脑都处于稳定和舒适状态时产生的脑电波频率信号，以及输出胎儿生命机能声音与脑电波声音的混合声。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于，脑电波声音发生装置包括：

一个第一脑电波发生器，用于产生具有如α波的低频率一样的第一脑电波信号；

一个第二脑电波发生器，用于产生与来自第一脑电波发生器的脑电波相位相同或相反的第二脑电波，以便最大限度地调整脑电波效果；

一个用于产生可听频率信号的可听声音发生器；

一个与第一脑电波发生器和可听声音发生器连接的第一调整器，用于调整来自第一脑电波发生器的第一脑电波信号的频率以及来自可听声音发生器的可听声音信号的频率；

一个与第二脑电波发生器和可听声音发生器连接的第二调整器，用于调整来自第二脑电波发生器的第二脑电波信号的频率以及来自可听声音发生器的可听声音信号的频率；

一个与第一调整器连接的第一滤波器，用于以最低衰减过滤第一调整器调整后的第一脑电波信号和可听声音信号的混合信号，通过基带信号中达到低通滤波器截止频率的频率组分，而阻止基带信号中其他高于低通滤波器截止频率的频率组分，去除不应有的噪音；

一个与第二调整器连接的第二滤波器，用于以最低衰减过滤第二调整器调整后的第二脑电波信号和可听声音信号的混合信号，通过基带信号中达到低通滤波器截止频率的频率组分，而阻止基带信号中其他高于低通滤波器截止频率的频率组分，去除不应有的噪音；

一个与第一滤波器、第二滤波器和胎儿生命机能声音发生装置连接的声音放大器，用于放大经过过滤的来自第一和第二滤波器的弱声频信号以及胎儿生命机能声音发生装置产生的胎儿生命机能声音信号；和

一个与声音放大器连接的声音输出装置，用于输出来自声音放大器的经过放大的声频脑电波声音和胎儿生命机能声音的混合声。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于，胎儿生命机能声音发生装置包括：

一个声音收集器，用于收集胎儿生命机能声音信号并且产生与之相对应的电信号；

一个与声音收集器连接的放大器，用于将收集到的来自声音收集器的胎儿生命机能声音放大到一个预定信号水平；和

一个与上述放大器和声音放大器连接的第三滤波器，用于过滤放大器放大后的胎儿生命机能声音信号，通过基带信号中达到被测心跳频率的频率组分，而阻止其中高于被测心跳频率的其它频率组分，去除不希望有的噪音，并且将经过过滤的低音胎儿生命机能声音信号输送到脑电波声音发生装置的声音放大器。

4.根据权利要求1的装置，还包括：

一个与脑电波声音发生装置和胎儿生命机能声音发生装置连接的记录/重放装置，用于记录和重放来自脑电波声音发生装置的经过过滤的声音频率信号及来自胎儿生命机能声音发生装置的经过过滤的胎儿生命机能声音信号。

5.根据权利要求4的装置，其特征在于，记录/重放装置包括：

一个记录放大器，它与第一和第二滤波器、脑电波声音发生装置的声音放大器以及胎儿生命机能声音发生装置的第三滤波器连接，用于将脑电波声音发生装置产生的脑电波声音信号和经过过滤的声音频率信号，以及胎儿生命机能声音发生装置输出的经过过滤的胎儿生命机能声音放大到预定的信号水平，以便根据其上安装的记录键的记录控制信号记录在记录介质上；

一个与记录放大器连接的记录/重放部件，用于将经过放大的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号记录到其中的记录介质上，并根据重放控制信号，重放记录介质上记录的脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号；和

一个与记录放大器和记录/重放装置连接的控制器，用于根据记录和重放控制信号控制脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号的记录和重放。

6.根据权利要求1的装置，还包括：

一个将脑电波声音信号和胎儿生命机能声音信号输送到外部记录/重放装置的输出终端。

7.根据权利要求1的装置，还包括：

一个与控制器连接的显示装置，用于显示装置的当前工作状态。

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