Audio-biofeedback (PN036S)

Los aparatos electrónicos destinados a ejercicios de relajación, meditación trascendental, concentración, yoga y otras actividades que involucran la salud mental y el propio cuerpo humano son cada vez más comunes. El biofeedback electrónica es una de las características que entra en esta categoría y admite una gran cantidad de configuraciones. El circuito que describimos en este artículo es muy interesante, tanto por sus efectos como por su facilidad de montaje.

Una forma de lograr una relajación total es desviando la atención de nuestro pensamiento a algún tipo de actividad repetitiva que nos permita olvidar problemas, o desviar la atención a sonidos ambientales o luces o cualquier otra actividad dispersiva. Esto se puede lograr con algún tipo de actividad que forme un ciclo cerrado con nuestros sentidos, como se muestra en la figura 1.

Figura 1 - Feedback o realimentación

Este ciclo, como podemos ver, se cierra por un enlace de realimentación o "feedback" que puede tener las más diversas naturalezas, incluyendo la que hace uso de los recursos electrónicos.

Una forma sencilla de tener una biofeedback con recursos electrónicos es a través de un circuito que, presionando los dedos en los transductores, puede controlar el brillo de una lámpara, como se muestra en la figura 2.

Figura 2 - Biofeedback utilizando la presión de los dedos | Haga click en la imagen para ampliar |

La persona involucrada en el proceso de relajación debe actuar sobre el sensor para que la lámpara tenga un cierto patrón de brillo que sea agradable a ella, por ejemplo, lo mismo que otra lámpara que se coloca junto a la primera, utilizada como estándar.

La acción de la persona en el circuito que controla la lámpara tiene como realimentación (feedback) la señal luminosa que es capturada por sus ojos, que actúan como sensores, cerrando el ciclo.

El circuito que proponemos en este artículo es interesante porque utiliza sonidos que se reproducen en un par de auriculares, como se muestra en la figura 3.

Figura 3 - Biofeedback por sonidos

Los auriculares reproducen diferentes patrones de tonos o pulsaciones que deben ser equilibrados por la presión de los dedos de la persona en electrodos.

De esta manera, el circuito del efector parte del cerebro de la persona, pasando a través de los músculos que activan los dedos y va, a través del sensor, al circuito que produce sonidos.

El feedback es la salida del circuito de sonido que pasa a través del teléfono y, a través del oído, regresa a través del sistema nervioso auditivo al cerebro, cerrando el circuito. Centrándose en la sensación de lograr el equilibrio entre los sonidos producidos la persona puede lograr estados de relajación, y otros que son valorados por diversas técnicas principalmente las orientales.

Si el lector aprecia el tema y desea tener una biofeedback, el circuito simple e inofensivo que proponemos puede ser muy interesante y útil en sus experimentos.

CÓMO FUNCIONA

El circuito consta de dos osciladores con transistores comunes de bajo costo que están conectados en una configuración complementaria de acoplamiento directo. La frecuencia de estos osciladores depende básicamente de los valores de los capacitores del circuito de realimentación y de las resistencias de polarización de la base.

En nuestro caso, las resistencias están determinadas básicamente por dos potenciómetros (una para cada oscilador) P1 y P4, y por la resistencia de la piel de la persona que sostiene los electrodos.

Por lo tanto, presionar o aliviar la presión sobre los electrodos cambia la resistencia del circuito y con esto es posible cambiar la frecuencia de los osciladores.

La idea es equilibrar los circuitos para que las frecuencias sean las mismas y tengamos el mismo tono en los dos auriculares, lo que requiere una buena concentración y autocontrol, por lo tanto, una relajación total de la persona.

El circuito está diseñado para funcionar con dos bandas de frecuencia, lo que permite al jugador encontrar la condición que más le convenga para operar.

Con la tecla S2 abierta los capacitores colocados en el circuito son de bajo valor (47 nF de C1 y C3) que conduce el circuito a una producción de tonos en la banda de audio. A continuación, el usuario debe hacer coincidir los dos tonos.

Con la tecla S2 cerrada, los capacitores C2 y C4 se colocan en el circuito aumentando la capacitancia de realimentación y, por lo tanto, reduciendo considerablemente la frecuencia de las oscilaciones. El resultado es que tendremos tonos muy serios o incluso pulsos de intervalo.

El usuario debe entonces tratar de sincronizar los tonos de graves o incluso sincronizar los pulsos producidos por el aparato, que también requerirá una gran concentración con el fin de dosificar la presión sobre los electrodos.

Para tener el nivel de sonido ideal, que no molesta, porque es constante, tenemos un control de volumen formado por dos potenciómetros.

El uso de potenciómetros separadas se justifica por la posibilidad de que personas con diferentes sensibilidades en ambos oídos quieran utilizar el aparato. El circuito es alimentado por sólo dos pilas comunes, con un consumo relativamente bajo que permite su montaje en una caja muy compacta.

Esto hace que el aparato sea totalmente portátil.

Montaje

En la figura 4 tenemos el diagrama completo del audio-biofeedback.

Figura 4 - Diagrama completo del aparato | Haga click en la imagen para ampliar |

La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso pequeña se muestra en la figura 5.

Figura 5 - Placa de circuito impreso para montaje

Como es un montaje bastante simple y que utiliza sólo transistores los lectores menos hábiles pueden incluso realizar basado en una placa universal o incluso en un puente de terminales aislados. Los resistores son todas de 1/8 W o más grandes y los capacitores pueden ser tanto de cerámica como de poliéster.

El único capacitor electrolítico es C3 que debe tener una tensión de trabajo de al menos 6V. Aunque los transistores admiten equivalentes será interesante que sean del mismo tipo indicados en la lista para ser más fáciles de lograr el equilibrio del circuito.

Los auriculares pueden ser los mismos que se usan en el walkman, la radio portátil u otro aparato de sonido, siempre que sea de tipo estéreo. El jaque de salida utilizado en el aparato debe ser del mismo tipo que permita el encaje del enchufe del teléfono.

Los potenciómetros son lineales o logarítmicas comunes y para las pilas se debe utilizar un soporte adecuado, y el lector debe prestar atención a su polaridad en el momento de la conexión. Los electrodos pueden ser planchas de metal clavadas o atornilladas en una base sobre la que se debe apoyar la mano o los dedos, como se muestra en la figura 6.

Figura 6 - Electrodos con planchas de pelos

Otra posibilidad de electrodo se muestra en la figura 7 y consiste en dos pilas desgastadas ordinarias o tubos de metal que deben tener su pintura raspada.

Figura 7 - Electrodos con tubos metálicos o pilas desgastadas

En este caso, el tercer electrodo (común) debe ser una chapa metálica sobre una base aislada sobre la que la persona debe apoyar los pies descalzos.

También hay electrodos de presión con esponja conductora del tipo que se encuentra en paquetes de circuitos integrados. Dos placas metálicas, como se muestra en la figura 8, están unidas a las caras de esta esponja cuya conductividad depende de la presión que hagamos para comprimirla.

Figura 8 - Electrodo con esponja conductora

Es importante tener en cuenta que la corriente que pasa a través del cuerpo de la persona cuando el aparato funciona, de millonésimos de ampere y no causa absolutamente ninguna sensación y no presenta ningún peligro de choque.

El lector experto puede crear otras configuraciones de electrodos dependiendo del tipo de actividad que desee.

PRUEBA Y USO

Para probar el aparato, simplemente coloque los auriculares en el oído, coloque las pilas en el soporte y active S1. Dejando S2 abierto y tocando con los dedos al mismo tiempo en los Posts J1 y J2 o incluso conectándolos con un hilo y girando P1 deberíamos escuchar el sonido en uno de los auriculares.

P2 debe estar en la posición de volumen más alto.

Del mismo modo, tocando J3 o conectándolo con J2 debemos tener un tono al girar P4. En este caso, P3 debe estar abierto. Cerrando la tecla S2 debemos tener la producción de pulsos de intervalo cuando 1 o P4 están en la posición de resistencia máxima.

Para utilizar, simplemente coloque la tecla S2 en la posición correspondiente al efecto elegido y, a continuación, sostenga los electrodos.

Inicialmente ajustamos P1 y P4 para mantenernos cerca de una situación de equilibrio de sonidos y P2 y P3 para el volumen más agradable en el teléfono.

A continuación, tratamos de controlar la presión de los dedos o las manos en los electrodos, concentrándonos al máximo, con el fin de obtener un equilibrio entre los sonidos producidos.