Hallo,
so weit ich weiß, kann man Gehirnströme relativ leicht über zwei
Elektroden am Kopf und einen hochohmigen Differenzverstärker
(Operationsverstärker) gewinnen.
Da die Frequenz der aufgezeichneten Signale relativ niedrig ist (ca.
15Hz je nachdem ...), würde es wohl wenig Sinn machen, sie verstärkt
direkt auf einen Lautsprecher zu geben.
Man müsste wohl erst noch die Frequenz vervielfachen.
Hat jemand eine Idee, wie man das machen könnten (ev. mit µC?!)?
Die Frequenzumwandlung soll auf jeden Fall in Echtzeit passieren.
Ich mach meine Gehirnströme hörbar, indem ich meinen Mund aufmache und
rede... ;-)
Für deine Frequenzvervielfachung solltest du erst mal deutlich mehr
Informationen ausspucken, bisher wissen wir nur was von einer Frequenz,
die
> relativ niedrig ist (ca. 15Hz je nachdem ...)
Das wäre mir für eine verlässliche Aussage zu wenig.
Was ist deine Eingangsbandbreite?
Was willst du als Ausgangsbandbreite?
Welche Kurvenform hat diese Frequenz?
Welche Auflösung brauchst du?
Sollen Pegeländerungen zu Lautstärkeänderungen werden?
> Die Frequenzumwandlung soll auf jeden Fall in Echtzeit passieren.
Das kann jeder Mikrocontroller.
Man kann zB den Spannungswert in eine Frequenz umsetzten, das nennt sich
dann FM. Solche Experimente an sich selbst durchgefuehrt koennen
uebrigens zu Epilepsie fuehren. Das Gehirn kann den Ton relativ schnell
als von sich selbst kommend identifizieren und sich moeglicherweise
selbst beschleunigen bis du vom Stuhl fallst.
Dazu gab es mal vor vielen hundert Jahren eine Elektorschaltung (Mai 77
S. 36-42). Drei Elektroden an Vorderkopf, Hinterkopf und Ohrläppchen.
Die Elektroden aus versilbertem Material werden elektrolytisch in einer
Kochsalzlösung "chloriert". "Störende Kopfhaare müssen entfernt werden".
Und das ganze war natürlich mit Optokopplern isoliert, der Verstärker
aus Batterien gespeist.
Der Trog schrieb:
> Solche Experimente an sich selbst durchgefuehrt koennen> uebrigens zu Epilepsie fuehren. Das Gehirn kann den Ton relativ schnell> als von sich selbst kommend identifizieren und sich moeglicherweise> selbst beschleunigen bis du vom Stuhl fallst.
Ist das wirklich möglich?
Übrigens Wikipedia offenbart einige wichtige Infos über die Messung und
die Art der Gehirnströme. Dort sollte man vll. als erstes suchen. :)
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroenzephalografie
Mfg Gregor
( OpenEEG: http://openeeg.sourceforge.net/doc/index.html )
Laut Elektor haben wir also Frequenzen zwischen 7,5 und 13,5 Hz. Zur
Vervielfachung müßten die Frequenzen irgendwo bei 500...1000 Hz liegen
sonst wird es zu brummelnd oder zu piepsig.
Eine PLL z.B. der CD4046 / 74HC4064 und ein passender Frequenzteiler z.B
/64 zwischen VCO und Phasenvergleicher würde schon mal einen
kontinuierlichen Ton abgeben.
Jetzt müssen wir nur noch die Amplitude des Hirnstromsignals wieder
dazufügen. Also zuerst ein Hüllkurvendetektor und dann irgendein
Amplitudenmodulator. Ein Zweiquadrantenmultiplizierer oder ein VCA oder
Digitalpoti / multiplizierender DAC bei digital vorliegender
Amplitudeninformation würden reichen.
Zum Googlen vielleicht noch das Stichwort "Verfahren der
Hüllkurven-Elimination und -Restauration (Envelope Elimination and
Restoration)", das benutzt man gelegentlich zur Erzeugung von
Einseitenbandsignalen und geht etwa so wie hier beschrieben. Fundstellen
z.B.:
http://openhpsdr.org/wiki/images/9/91/400W_PA.pdfhttp://www.amsat-dl.org/journal/inhalte/phase3.pdf
Hallo,
Danke für die Antworten und den Elektorbeitrag!
Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Eine PLL z.B. der CD4046 / 74HC4064 und ein passender Frequenzteiler z.B> /64 zwischen VCO und Phasenvergleicher würde schon mal einen> kontinuierlichen Ton abgeben.> Jetzt müssen wir nur noch die Amplitude des Hirnstromsignals wieder> dazufügen.
Super Idee!!! Hat ja ein bißchen was vom Superhet-Empfänger...
Mit µC könnte man die Nulldurchgänge messen und mit dem Timer eine
Schwingung der z.B. 64-fachen Frequenz erzeugen, das wäre ein Ersatz für
die PLL.
Ein weiterer Timer macht PWM für die Amplitudenmodulation, die beiden
Rechteckschwingungen werden irgendwie verUNDet, nach Tiefpassfilterung
ergibt das den AM-modulierte Niederfrequenzton.
Bleibt noch die Hüllkurvenmessung. Ich habe hier schon mal das Verfahren
empfohlen, die Eingangsfrequenz (ca. 10 Hz mittlerer Wert) vierfach
abzutasten, also Samplingfrequnez ca 40 Hz. Dann Betrag bilden, also das
Vorzeichenbit passend umrechnen. Mit je zwei aufeinanderfolgenden
Samples wird der "Pythagoras" gerechnet, also Wurzel aus (x^2 + y^2).
Dazu gibt es die einfache Näherung "der größere Zahlenwert plus
0,4142*der kleinere" (das ist Wurzel(2)-1).
Die so berechnete Amplitude wird dann auf den PWM-Timer gegeben.
Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Bleibt noch die Hüllkurvenmessung. Ich habe hier schon mal das Verfahren> empfohlen, die Eingangsfrequenz (ca. 10 Hz mittlerer Wert) vierfach> abzutasten, also Samplingfrequnez ca 40 Hz. Dann Betrag bilden, also das> Vorzeichenbit passend umrechnen. Mit je zwei aufeinanderfolgenden> Samples wird der "Pythagoras" gerechnet, also Wurzel aus (x^2 + y^2).> Dazu gibt es die einfache Näherung "der größere Zahlenwert plus> 0,4142*der kleinere" (das ist Wurzel(2)-1).> Die so berechnete Amplitude wird dann auf den PWM-Timer gegeben.
Respekt!
Meine Idee geht im Moment erst mal dahin, mittels Komparator und AVR die
Nulldurchgänge pro Zeit zu zählen und als Zahlen auf dem LCD-Display
erscheinen zu lassen, um schon mal zu schauen, ob das Messen überhaupt
funktioniert...
Olli schrieb:
> Meine Idee geht im Moment erst mal dahin, mittels Komparator und AVR die> Nulldurchgänge pro Zeit zu zählen und als Zahlen auf dem LCD-Display
Die Gehirnströme sind doch ein Frequenzgemisch, dem nur mit einer
Fourier-Analyse beizukommen ist.
Die diskreten Frequenzen können dann multipliziert (transponiert?) und
gewichtet wieder zusammengemischt und hörbar gemacht werden. Man hätte
dann auch gleich ein Messgerät (Spectrum Analyzer)
Audio-FFT-s finden sich zuhauf im Netz.
Grüße, Peter
Das ist natürlich die Luxus-Version. Eine Fourier-Analyse bei 10 Hz und
eine Synthese um 1 kHz in Echtzeit, da hat der Controller schon was zu
tun.
Ich war mehr auf die Elektorschaltung fixiert, da wird ja nur eine
Summen-Hüllkurve benutzt.
Wenn es tatsächlich eine Überlagerung mehrerer Sinusschwingungen ist -
Harmonische sind in dem schmalen Bandpass nicht möglich - dann dürfte
eine PLL außer Tritt kommen. Die digitale Version mit
Nulldurchgangszählung sollte aber auch die Schwebung zwischen den
Teilschwingungen irgendwie mitbekommen und umsetzen.
Nehmen wir mal als Modell eine Überlagerung zweier Schwingungen gleicher
Amplitude von 8 Hz und 12 Hz, das würde durch den Bandpass passen. Nach
zwei bzw. drei Perioden ist wieder derselbe Zustand erreicht. Was würde
der Nulldurchgangsdetektor daraus machen?
@ Christoph Kessler (db1uq)
> Wenn es tatsächlich eine Überlagerung mehrerer Sinusschwingungen ist -> Harmonische sind in dem schmalen Bandpass nicht möglich - dann dürfte> eine PLL außer Tritt kommen.
In http://de.wikipedia.org/wiki/Gehirnstrom werden so viele Wellensorten
aufgezählt, die können unmöglich nur einzeln auftreten.
> Nehmen wir mal als Modell eine Überlagerung zweier Schwingungen gleicher> Amplitude von 8 Hz und 12 Hz, das würde durch den Bandpass passen. Nach> zwei bzw. drei Perioden ist wieder derselbe Zustand erreicht. Was würde> der Nulldurchgangsdetektor daraus machen?
Siehe Bild, X-Achse in ms. Und mit Phasenverschiebungen natürlich ganz
anders.
Aber für einen groben Überblick (als Bio-Feedback) genügen 3..4
Bandpass-Filter für die wichtigsten Wellen.
Grüße, Peter
Ja, die Gehirnströme sind eigentlich ein Rauschsignal (auch wenn man
nüchtern ist). Im entspanntem Zustand treten dann best. Frequenzen
stärker hervor (z. B. 10Hz alpha Welle).Eine Frequenzverschiebung läßt
sich nur unter grösserem Aufwand (DSP) im Frequenzbereich durchführen.
Grüße
Papapalapapp.
So ein Gerätchen bauen hätte schon seinen Reiz. Ich würde die Daten über
die Audiokarte in den PC einspeisen und dort weiterverarbeiten. Eine
geeignete galvanische Trennung sollte das geringste Problem sein.
Wenn die Daten dann in die passenden psychedelischen Muster aufbereitet
werden, steht einem gelungenem Trip nichts mehr im Weg. Guten Flug!
