メモ

脳波の電圧は、

"A typical adult human EEG signal is about 10µV to 100 µV in amplitude when measured from the scalp [1] and is about 10–20 mV when measured from subdural electrodes."

ということらしい。また、脳波計は

"These amplifiers amplify the voltage between the active electrode and the reference (typically 1,000–100,000 times, or 60–100 dB of voltage gain)."

ぐらい増幅しているということだそうな。また、フィルターの設定は

"Typical settings for the high-pass filter and a low-pass filter are 0.5-1 Hz and 35–70 Hz, respectively."

ということで、前回書いたサイトの通りだった。(上限がちょっと高いけど)
ちなみに全部Wikipediaから引用ね。

ほかのサイトで心電図についてPSoCで扱ってたけど、
脳波はもっと電圧が低いらしい。
最終的にPSGを作りたいので、心電図とか筋電図も視野にいれるから、
そこらへんの電圧も調べないといけないな。
とりあえず、他のサイトも参考にしつつ、脳波の最大出力である
約100uVを1Vにしておけばいいだろうから、80dB増幅すれば事足りるだろう。

これらを参考にPSoCでアンプを作ることにしよう。

おわびと脳波計

ニキシー管について、やるやるいってましたが、
ちょっと休止させてください。
期待していた人(は、いないと思いますが)、ごめんね。
---
(ここから、どうでもいい思い出話)
とあるきっかけで、ちょくちょく脳波計(正確にはPSG)をつける機会があった。
はじめの頃は、緊張していたものの、何度も付け外ししていたら、
気も楽になったし、具合もわかるようになって、
ずれたら自分で直したりもしていた。
また、それ以外の時にはMicroSDに記録する特注の
脳波＋心電計を取り付ける機会があった。
自作感あふれるケージングで、中身をみせてもらったら、
シンプルなもんだった。
これを見て自作できるかもと思ったので、グランドはどうとか、
どこにつけると何が計れるかとか、ペーストの成分はどうとか、
いろいろと技師さんに質問をした。
気さくな方で、いろいろと教えてもらい、勉強になった。
自分も、生体計測を履修しており、必要な回路は知っていたので、
PSoCで全部構成できそうだなと妄想をふくらませていた。
(ここまで)

そういった期間が終了し、自作の脳波計なんてのは
作ってる人がいるのかなと調べると、以下のサイトを見つけた。

OpenEEG
http://openeeg.sourceforge.net/doc/

なんと、Sourceforgeにプロジェクトとして登録されていた。
回路図もしっかりあり、LPFは必要なオクターブが稼げるのか
不明(そもそも、アンプとかフィルターの知識がないので判断できない)
だけれども、PSoCで構成できることがわかった。
構成としては、
1.インプット(電極:electrode)
2.静電気対策
3.インスツルメンテーションアンプ
　→インピーダンスを高くするとか、対称性をもたせるとからしい
4.アンプ
5.3次LPF(～59Hz)
6.マイコン
といった感じらしい。
入力部分で右腕がどうこうってあったけど、
よくわからんので放置。
1と2の間に、サージ対策を入れておかないと、
商用電源からの電源供給はしたくないと書いてあったページがあった。
なるほどな、と思ったが、そこは電池で動かすなり、UPS経由にするなり、
対策回路を作れない分、別の方法で何とかしよう。
アンプは、構成図にあったとおりにゲインを調整して、
LPFもご丁寧に回路をシミュレートした結果があったので、
それに近づけるように調整すればOKかと思う。
出力結果が波形として確認できれば、だいぶ満足なので、
ゲインは特に野となれ山となれでサイトを参考にしつつ、
適当にしたいと思う。

そこまでの回路は、PSoCで構成する方法さえわかれば、
SDKでサクッとできあがってしまうので、難しいこともないと思う。
ただ、出てきた波形をプログラムで料理するのが、
すごいネックかと思う。
というのも、デルタな時間を気にしなければいけないプログラムなんて
ついぞ書いたことがない。
波形を表示するとか、狂気だと思うので、そこはじっくり勉強する必要がある。
とりあえず、サイトを見る限りβ波は14Hzだそうだし、
LPFも59Hzでカットさせてるから、40Hzくらいまでのデータを保証すればいいわけだ。
ナイキスト様が考えたすばらしい定理に従えば、
2倍の80Hz(1/80で12.5ms)のサンプリングレートまでは許されるだろうから、
シリアルでちびちびA/D変換後のデータをPCに流せば、
いいように料理できるかなあと淡い期待を持ってみる。

といっても、はじめからPSoCで構成するのは
自信のない自分にとっては、できないことなので、
サイトにある回路を作って、出力をオシロで見てみようと思う。
ということで、近々アキバでパーツを買ってこよう。

と、同時に電極を自作するのがおっくうなので、
安く手に入るところを探してみる。
ペーストも、そう安く簡単には手に入らないので、
入手法をいろいろみつけたい。
(ポカリスエットをあれこれしたらできないかなと思ったけど、ボツ)

LEDCubeを作ろうと思ってたけど、こっちのほうが
熱い感じになったので、昨日買っちゃったLEDはパーツケースに入れちゃおう。

これで、部屋掃除がまたできなくなっちゃうな。