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AUDIO-BIOFEEDBACK (PN013)

Os aparelhos eletrônicos destinados aos exercícios de relaxamento, meditação transcendental, concentração, ioga e outras atividades que envolvem a saúde mental e do próprio corpo humano são cada vez mais comuns. O biofeedback eletrônico é um dos recursos que se enquadra nesta categoria e admite grande quantidade de configurações. O circuito que descrevemos neste artigo é muito interessante, tanto pelos seus efeitos como pela sua facilidade de montagem.

Uma maneira de se obter o relaxamento total é desviando a atenção de nosso pensamento para algum tipo de atividade repetitiva que nos permita esquecer problemas, ou desviar a atenção para sons ou luzes ambientes ou qualquer outra atividade dispersiva.

Isso pode ser conseguido com algum tipo de atividade que forme um ciclo fechado com nossos sentidos, conforme mostra a figura 1.

 

Figura 1 - Feedback ou realimentação
Figura 1 - Feedback ou realimentação

 

Esse ciclo, conforme podemos ver, é fechado por um elo de realimentação ou "feedback" que pode ter as mais diversas naturezas inclusive a que faz uso de recursos eletrônicos.

Uma maneira simples de termos um biofeedback com recursos eletrônicos é através de um circuito que, pela pressão dos dedos em transdutores, possa controlar o brilho de uma lâmpada, conforme mostra a figura 2.

 

Figura 2 - Biofeedback usando a pressão dos dedos
Figura 2 - Biofeedback usando a pressão dos dedos

 

A pessoa envolvida no processo de relaxamento deve então atuar sobre o sensor de modo que a lâmpada tenha certo padrão de brilho que lhe seja agradável, por exemplo, igual ao de uma outra lâmpada que seja colocada ao lado da primeira, usada como padrão.

A ação da pessoa sobre o circuito que controla a lâmpada tem por realimentação (feedback) o sinal luminoso que é captado pelos seus olhos, que funcionam como sensores, fechando o ciclo.

O circuito que propomos neste artigo é interessante porque usa sons que são reproduzidos num par de fones de ouvido, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 - Biofeedback por sons
Figura 3 - Biofeedback por sons

 

Os fones reproduzem padrões diferentes de tons ou pulsações que devem ser equilibrados pela pressão dos dedos da pessoa em eletrodos.

Desta forma, o circuito efetor parte do cérebro da pessoa, passando pelos músculos que acionam os dedos e vai, via sensor, ao circuito que produz sons.

O feedback é a saída do circuito de som que passa pelo fone e, via ouvido, volta pelo sistema nervoso auditivo ao cérebro, fechando o circuito.

Concentrando-se no sentido de obter o equilíbrio entre os sons produzidos a pessoa pode conseguir estados de relaxamento, e outros que são apregoados por diversas técnicas principalmente as orientais.

Se o leitor gosta do assunto e deseja ter um biofeedback, o circuito simples e inofensivo que propomos pode ser muito interessante e útil em suas experimentações.

 

COMO FUNCIONA

O circuito é formado por dois osciladores com transistores comuns de baixo custo os quais são ligados numa configuração complementar de acoplamento direto.

A freqüência desses osciladores depende basicamente dos valores dos capacitores do circuito de realimentação e também das resistências de polarização de base.

No nosso caso, as resistências são determinadas basicamente por dois potenciômetros (um para cada oscilador) P1 e P4, e também pela resistência de pele da pessoa que segura os eletrodos.

Assim, pressionando ou aliviando a pressão sobre os eletrodos altera-se a resistência do circuito e com isso é possível alterar a freqüência dos osciladores.

A idéia é equilibrar os circuitos de modo que as freqüências sejam iguais e tenhamos o mesmo tom nos dois fones, o que exige boa concentração e auto-controle, portanto um relaxamento total da pessoa.

O circuito é projetado de modo a operar com duas faixas de freqüências, o que permite que o leitor encontre a condição que mais lhe agrade para o funcionamento.

Com a chave S2 aberta os capacitores colocados no circuito são de baixo valor (47 nF de C1 e C3) o que leva o circuito a uma produção de tons na faixa de áudio.

O usuário deve então procurar igualar os dois tons.

Com a chave S2 fechada os capacitores C2 e C4 são colocados no circuito aumentando a capacitância de realimentação e com isso baixando consideravelmente a freqüência das oscilações.

O resultado é que teremos tons muito graves ou mesmo pulsos intervalados.

O usuário deve então procurar sincronizar os tons graves ou ainda sincronizar os pulsos produzidos pelo aparelho, o que também vai exigir grande concentração no sentido de dosar a pressão sobre os eletrodos.

De modo a se ter o nível sonoro ideal, que não incomode, pois ele é constante, temos um controle de volume formado por dois potenciômetros.

O uso de potenciômetros separados justifica-se pela possibilidade de pessoas com sensibilidades diferentes nos dois ouvidos desejarem usar o aparelho.

O circuito é alimentado por apenas duas pilhas comuns, com consumo relativamente baixo o que permite sua montagem numa caixa bastante compacta.

Isso torna o aparelho totalmente portátil.

 

MONTAGEM

Na figura 4 temos o diagrama completo do áudio-biofeedback.

 

 Figura 4 - Diagrama completo do aparelho
Figura 4 - Diagrama completo do aparelho

 

A disposição dos componentes numa pequena placa de circuito impresso é mostrada na figura 5.

 

Figura 5 - Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 5 - Placa de circuito impresso para a montagem

 

Como se trata de montagem bastante simples e que usa apenas transistores os leitores menos habilidosos podem até realizá-la com base numa placa universal ou mesmo em uma ponte de terminais isolados.

Os resistores são todos de 1/8 W ou maiores e os capacitores podem ser tanto cerâmicos como de poliéster.

O único capacitor eletrolítico é C3 que deve ter uma tensão de trabalho de pelo menos 6V.

Se bem que os transistores admitam equivalentes será interessante que sejam do mesmo tipo indicado na lista para haver maior facilidade de obtenção de equilíbrio do circuito.

O fone de ouvido pode ser o mesmo que você usa no seu walkman, rádio portátil ou outro aparelho de som, desde que seja do tipo estéreo.

O jaque de saída usado no aparelho deve ser do mesmo tipo que permita o encaixe do plugue do fone.

Os potenciômetros são lineares ou logarítmicos comuns e para as pilhas deve ser usado um suporte apropriado, devendo o leitor prestar atenção à sua polaridade no momento da ligação.

Os eletrodos podem ser chapinhas de metal pregadas ou parafusadas numa base na qual deve ser apoiada a mão ou ainda os dedos, conforme mostra a figura 6.

 

Figura 6 - Eletrodos com chapinhas
Figura 6 - Eletrodos com chapinhas

 

Outra possibilidade de eletrodo é mostrada na figura 7 e consiste em duas pilhas gastas comuns ou tubinhos de metal que devem ter sua tinta raspada.

 

Figura 7 - Eletrodos com tubinhos de metal ou pilhas gastas
Figura 7 - Eletrodos com tubinhos de metal ou pilhas gastas

 

Neste caso, o terceiro eletrodo (comum) deve ser uma chapa de metal sobre uma base isolada na qual a pessoa deve apoiar os pés descalços.

Existe ainda de se fazer eletrodos de pressão com esponja condutora do tipo encontrado em embalagens de circuitos integrados.

Duas plaquinhas de metal, conforme mostra a figura 8, são presas nas faces desta esponja cuja condutividade depende da pressão que fazemos no sentido de comprimi-la.

 

Figura 8 - Eletrodo com esponja condutora
Figura 8 - Eletrodo com esponja condutora

 

É importante notar que a corrente que passa pelo corpo da pessoa quando o aparelho funciona ‚ de milionésimos de ampère e não causa absolutamente nenhuma sensação e não apresenta perigo algum de choque.

O leitor habilidoso poderá criar outras configurações de eletrodo conforme o tipo de atividade que deseja.

 

PROVA E USO

Para provar o aparelho, basta colocar o fone no ouvido, colocar pilhas no suporte e acionar S1.

Deixando S2 aberta e tocando com os dedos ao mesmo tempo nos bornes J1 e J2 ou ainda interligando-os com um fio e girando P1 devemos ouvir som num dos fones.

P2 deve estar na posição de maior volume.

Da mesma forma, tocando em J3 ou interligando-o com J2 devemos obir um tom ao girar P4.

Neste caso, P3 deve estar todo aberto.

Fechando a chave S2 devemos ter a produção de pulsos intervalados quando 1 ou P4 estiverem na posição de máxima resistência.

Para usar, basta colocar a chave S2 na posição correspondente ao efeito escolhido e depois segurar os eletrodos.

Inicialmente ajustamos P1 e P4 para ficarmos perto de uma situação de equilíbrio dos sons e P2 e P3 para o volume mais agradável no fone.

Depois, procuramos controlar a pressão dos dedos ou das mãos nos eletrodos, concentrando ao máximo, de modo a obter um equilíbrio entre os sons produzidos.

 

 

Semicondutores:

Q1, Q4 - BC548 ou equivalente - transistores NPN de uso geral

Q2, Q3 - BC558 ou equivalente - transistores PNP de uso geral

 

Resistores: (1/8W, 5%)

R1, R3 - 1,2 k Ω - marrom, vermelho, vermelho

R2, R4 - 100 k Ω - marrom, preto, amarelo

P1, P2 - 1 M Ω - potenciômetros

 

Capacitores:

C1, C3 - 47 nF - poliéster ou cerâmico

C2, C4 - 470 nF - poliéster ou cerâmico

C5 - 470 µF/6V - eletrolítico

 

Diversos:

S1 - Interruptor simples

S2 - Chave de 2 pólos x 2 posições

B1 - 3V - duas pilhas pequenas

J1, J2, J3 - bornes isolados

J4 - Jaque de fone estéreo - ver texto

 

Placa de circuito impresso, material para os eletrodos (ver texto), suporte para duas pilhas pequenas, fios, solda, etc.

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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