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BEREICH
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Die
Erfindung bezieht sich auf die an einem Menschen gemessenen Herzschlag-Intervallinformationen.
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HINTERGRUND
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In
Verbindung mit einer körperlichen Übung ist
es möglich,
die Herzfrequenzinformationen einer Person beispielsweise mit Hilfe
eines Herzfrequenzmonitors zu messen. Die während der Übung erhaltenen Informationen
können
in einem Speicher des Herzfrequenzmonitors gespeichert und nach
der Übung
zu einem gesonderten Mikrorechner, beispielsweise für eine weitere
Analyse, übertragen werden.
Herkömmlicherweise
deckt die Analyse die Beobachtung von zeitlichen Änderungen
der Herzfrequenz in den Koordinaten ab. Die US 2002/0138013 offenbart
ein Verfahren zum Analysieren von biologischen Signalen unter Verwendung
einer Digitalsignal-Verarbeitungssoftware zum Digitalisieren des
biologischen Signals, zum Anzeigen des biologischen Signals in Analogform
auf einer Anzeige und zum optischen Analysieren des biologischen
Signals auf der Anzeige.
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Die
Art und Weise nach dem Stand der Technik, reichlich vorhandene und
komplizierte Daten in eine leicht handhabbare, beobachtbare und
erfassbare Form zu bringen, ist nicht optimal.
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KURZBESCHREIBUNG
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine
Ausrüstung
zum Umwandeln des Präsentationsmodus
von gespeicherten Herzfrequenzinformationen in ein Format bereitzustellen, das
leicht verarbeitet werden kann. Dies wird mit einem Verfahren zum
Codieren von Herzfrequenzinformationen erreicht, bei welchem die
Herzschlagintervalle einer Person während einer körperlichen Übung gemessen
und die gemessenen Herzschlagintervallinformationen gespeichert
werden. Das Verfahren codiert die gemessenen und gespeicherten Herzschlagintervall-Informationen
nach der körperlichen Übung in
Musik so um, dass der Rhythmus der Musik von den gemessenen Herzschlagintervallen
abhängt.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zur Codierung von
Herzfrequenzinformationen mit Einrichtungen zum Messen der Herzschlagintervallinformationen.
Die Anordnung hat Einrichtungen zum Umcodieren der Herzschlagintervallinformationen,
die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, in Musik, wobei
die Codiereinrichtungen Einrichtungen zum Auswählen des Rhythmus der Musik
auf der Basis der gemessenen Herzschlagintervalle aufweisen.
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Es
ist somit ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung
zur Codierung von Herzschlaginformationen bereitzustellen, wobei
sich hier die Codierung auf die Veränderung des Präsentationsmodus
der Informationen bezieht. Die zu messenden Herzfrequenzinformationen
an der Person während
einer körperlichen Übung, d.h.
die Herzschlagintervallinformationen, beziehen sich auf ein gemessenes
Herzfrequenzniveau und Änderungen darin
zu verschiedenen Zeitpunkten. Das Messen kann während einer körperlich
oder geistig anstrengenden Leistung erfolgen, beispielsweise bei
einer körperlichen Übung oder
einer Auseinandersetzung.
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Die
Lösung
der Erfindung erzeugt Musik, für die
das Tempo auf der Basis von Änderungen
der Herzschlagintervalle ausgewählt
wird. Wenn also die Herzschlagintervalle kürzer werden und die Herzfrequenz
ansteigt, beschleunigt sich das Tempo.
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Bei
einer Ausführung
wählt der
Erzeuger der Musik, beispielsweise der Benutzer, eine Musikart vor
der Erzeugung. Die Art kann Jazz, Hardrock, Pop, klassische Musik
oder dergleichen sein.
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Musik
kann beispielsweise digital erzeugt werden, wodurch es möglich ist,
eine digitale Musikbank zu verwenden. In der Musikbank kann Musik
in Form von Klangpaketen gespeichert werden, die nach unterschiedlichen
Arten klassiert sind. Außerdem
können
die Klangpakete nach verschiedenen Instrumenten klassiert werden,
beispielsweise sind Gitarre, Trommeln und Saxophon jeweils in gesonderte Klangpaketgruppen
sortiert. Somit bezieht sich die Be schleunigung des Tempos nach
der Erfindung auf eine Verkürzung
der Klangpaket-Intervalle, wodurch der Takt der Musik schneller
wird.
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Bei
einer Ausführungsform
nimmt die Klangskala der Musik zu, wenn die Länge des Herzschlagintervalls
unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Wenn somit das Herzschlagintervall
kürzer
wird und die Herzfrequenz ansteigt, weitet sich die Klangskala der
erzeugten Musik beispielsweise durch Erhöhen der Anzahl von Instrumenten
aus. Wenn beispielsweise bei einer Herzfrequenz von weniger als 100
Schlägen/Minute
die Musik nur ein Instrument verwendet, kann bei dem 100 Schläge/Minute übersteigenden
Niveau die Musik von zwei Klängen
erzeugt werden. Dementsprechend kann die Klangwelt ausgedehnt werden,
wenn die gemessenen Herzschlagintervallinformationen anzeigen, dass
die Dauer der Übung
den vorgegebenen Schwellenwert überschritten
hat. So kann beispielsweise die Klangskala mit dem Intervall von
jeweils fünf
Minuten ausgedehnt werden. Der verwendete Zeitschwellenwert kann
sich ebenfalls mit dem Herzfrequenzniveau ändern, beispielsweise so, dass
bei einem Herzfrequenzniveau von 100 bis 140 die Klangskala bei
dem Intervall von jeweils fünf
Minuten erweitert wird, jedoch in dem Bereich von 140 bis 160 die
Erweiterung bei dem Intervall von jeweils zwei Minuten erfolgt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird die rhythmische Komplexität
der Musik erhöht,
wenn die Änderungen
der Herzschlagintervalle zunehmen. Das bedeutet, dass, wenn die
Herzfrequenz einen zunehmenden oder abnehmenden Trend hat, dem Rhythmus
um den mittleren Rhythmus herum, der von dem Herzschlagintervall
bestimmt wird, eine Variation hinzugefügt wird. Wenn beispielsweise
das Wiederholungsintervall von Paketen, d.h. der Rhythmus bei einem
vorgegeben Herzfrequenzniveau 20 ms mit einer Standardabweichung
von +/– 1
ms beträgt,
kann die Standardabweichung beispielsweise auf 5 ms durch Erhöhen der
rhythmischen Komplexität
gesteigert werden.
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Bei
einer Ausführungsform
wird die Lautstärke
der erzeugten Musik angehoben, wenn das Herzschlagintervall kürzer als
der vorgegebene Schwellenwert wird. So kann ein Anstieg der Herzfrequenz dadurch
angezeigt werden, dass die Lautstärke erhöht wird, und dementsprechend
die Lautstärke
verringert wird, wenn die Herzfrequenz nach unten geht.
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Die
Herzfrequenzmessung erfolgt während einer
körperlich
mental anstrengenden Übung.
Deshalb gibt es ausreichend Änderungen
in der Herzfrequenz, und die zu erzeugende Musik ist in ihrem Inhalt
und Ausdruck voll und abwechslungsreich.
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Bei
einer Ausführungsform
werden die Herzfrequenzintervallinformationen vor der Erzeugung der
Musik zusammengepackt. Beispielsweise würde eine einstündige körperliche Übung in
ein fünfminütiges Musikstück übersetzt.
In der Praxis kann die Packung dadurch ausgeführt werden, dass beispielsweise
gemittelt wird, wodurch die Herzfrequenzintervalldaten eines gegebenen
Zeitintervalls mit Hilfe der Herzfrequenz dieser Zeit dargestellt
werden. Das erzeugte Musikstück
kann beispielsweise in einem mp3-Format gespeichert werden, so dass
es in einem Rechner mit Diskette gespeichert und der Inhalt per
Email versandt werden kann.
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Die
Erfindung, d.h. die Codierung der Herzfrequenzinformationen in ein
Format, das als Klangcollage präsentierbar
ist, kann in einem Taktmechanismus eines Herzfrequenzmonitors oder
auf einem gesonderten Rechner ausgeführt werden. Das Codieren kann
beispielsweise mit Hilfe eines mp3-Mischers oder eines Midi-Mischers
oder mit Hilfe einer Software erfolgen.
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Mittels
der Erfindung können
die Daten, die reichlich vorhanden sind und komplexe Variationen aufweisen,
in ein Format codiert werden, das die Originalinformationen qualitätsweise
aufweist und auch eine nutzerfreundliche Form hat.
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ZEICHNUNGEN
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Im
Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
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1 eine
Ausführung
des Verfahrens zeigt,
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2 zeigt,
wie ein Musikrhythmus entsprechend der Herzfrequenz erzeugt wird,
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3 zeigt,
wie eine Klangskala entsprechend der Herzfrequenz geändert wird,
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4 zeigt,
wie eine Klangskala gemäß der Herzfrequenz
geändert
wird,
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5 eine
Ausführungsform
einer Herzfrequenz-Messanordnung zeigt, und
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6 eine
zweite Ausführungsform
einer Lösung
für die
Vorrichtung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung. Die Herzfrequenzmessung bei einer
Person wird in dem Verfahrensschritt 102 in Verbindung
mit beispielsweise einer körperlichen Übung oder
einem Wettkampf dargestellt. Die Herzfrequenzmessung kann einen
Herzfrequenzmonitor verwenden, der die Herzfrequenz aus einem elektrischen
Signal misst, das von einem Herzschlag erzeugt wird, oder alternativ
erhält
man die Herzfrequenz beispielsweise durch eine optische Messung
oder eine Druckmessung am Handgelenk. Die gemessenen Herzschlagintervallinformationen werden
während
der Messung beispielsweise in einem Speicher des Herzfrequenzmonitors
gespeichert, wie es im Schritt 104 beschrieben ist. In
dem Schritt 106 werden nach der körperlichen Übung die gespeicherten Herzschlagintervallinformationen
heruntergeladen, und die Informationen können analysiert werden, beispielsweise
indem aus dem Daten abgeleitete Größen, wie ein Herzfrequenzmittel,
geliefert werden. Die Schritte 108 bis 118 stellen
Vorgänge
nach der Übung
dar, durch die eine Klangcollage aus den gemessenen Herzfrequenzinformationen
erzeugt wird.
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Im
Schritt 108 wird eine Musikart ausgewählt, die zur Erzeugung der
Musik verwendet wird. Die Art kann beispielsweise Jazz, Pop, Rock,
klassische Musik oder dergleichen sein. Es ist möglich, mehrere Musikarten auszuwählen, und
demzufolge kann die Art beispielsweise auf der Basis von Änderungen
der Herzfrequenz geändert
werden. In diesem Fall ist es möglich,
bei niedriger Herzfrequenz Musik zu erzeugen, die Elemente der klassischen Musik
verwendet, wenn jedoch die Herzfrequenz ansteigt, ist es möglich, auf
Popmusik umzuschalten. Die für
die Musikerzeugung verwendeten musikalischen Elemente können Elemente
aus einer oder mehreren Tasten oder Elemente sein, die in einer Fünftonleiter
erzeugt werden. Im Schritt 110 wird der Rhythmus der Musik
auf der Basis der Änderungen der
Herzfrequenz gewählt.
Dies bezieht sich beispielsweise auf ein Beschleunigen des Takts,
d.h. des Tempos der Musik, wenn die Herzfrequenz ansteigt.
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Bei
einigen Ausführungsformen
ist es möglich,
den Inhalt der erzeugten Musik auch auf andere Weisen als durch Ändern des
Rhythmus der Musik zu beeinflussen. Entsprechend dem Zustand 112 kann die
Herzfrequenz auf einen Schwellenwert gesetzt werden, wodurch die
Klangskala der Musik entsprechend dem Schritt 114 erweitert
und/oder die Lautstärke
entsprechend dem Schritt 116 angehoben wird. Im Schritt 118 wird
die Musik, bei welcher der Rhythmus und/oder die Klangskala und/oder
die Lautstärke
auf der Basis der Herzfrequenz modifiziert worden ist, in eine Klangcollage
kombiniert. Die erzeugte Klangcollage kann auf einem Herzfrequenzmonitor
oder einer anderen Vorrichtung abgespielt werden, die zur Tonwiedergabe
in der Lage ist. Bei einer Ausführungsform
reagiert die Musikerzeugung beispielsweise auch auf die Herzfrequenz-Änderungsgeschwindigkeit,
so dass die rhythmische Komplexität der Musik zunimmt, wenn die
Ableitung der Herzfrequenz positiv ist, und nimmt dementsprechend
ab, wenn die Ableitung negativ ist. Die rhythmische Komplexität kann auf
gleiche Weise wie die Klangskala im Schritt 120 oder die
Lautstärke
im Schritt 112 verarbeitet werden, d.h. wenn die Herzfrequenz
ein vorgegebenes Herzfrequenzniveau überschreitet, nimmt die Komplexität zu, während unter einem
gegebenen Pegel die Komplexität
geringer ist. Oder umgekehrt gesagt, die Klangskala und die Lautstärke können auf
der Basis von Änderungen
in der Ableitung bearbeitet werden.
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Der
in Verbindung mit 1 verwendete Ausdruck "Herzfrequenz" bezieht sich typischerweise
auf die Herzschlagfrequenz pro Minute. Hinsichtlich des Messverfahrens
besteht die Frage hauptsächlich
im Erfassen einer Zeitdifferenz zwischen den Herzschlägen, d.h.
eines Herzschlagintervalls. Eine Herzfrequenz pro Minute kann aus
der Herzschlagintervallmessung abgeleitet werden.
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3 zeigt,
wie das Tempo der Musik auf der Basis der Herzschlagintervallinformationen
erzeugt wird. In der Figur ist die Herzfrequenz HR einer Person
auf der y-Achse als Funktion der Zeit dargestellt, die durch die
x-Achse wiedergegeben ist. Anstelle der Herzfrequenz ist es möglich, in
Betracht zu ziehen, dass die y-Achse das Herzschlagintervall der Person
wiedergibt, wodurch das Herzschlagintervall kürzer in der Hochrichtung der
y-Achse wird. Die Herzfrequenz 200 der Person während einer
körperlichen Übung wird
als eine fortlaufende Linie aufgezeigt, d.h. bei der betreffenden Übung beginnt
die Herzfrequenz mit einem Anstieg vom Zeitpunkt 204A aus,
bis sie sich beim Zeitpunkt 204B einpendelt. Zwischen 204B und 204C hält die Herzfrequenz praktisch
ein konstantes Niveau bei, bis sie zum Zeitpunkt 204C wieder
abzufallen beginnt, so dass sie sich wieder zum Zeitpunkt 204D einpendelt.
In 1 wird im Zeitpunkt 204A gerade ein Schwellenwert 206A überschritten,
wenn das Tempo der Musik beschleunigt. Der durch die vertikale Linie 204 angezeigte
Rhythmus verdoppelt sich, wenn die Herzfrequenz HR den Schwellenwert 206A überschreitet, und
verdoppelt sich weiter, wenn die Herzfrequenz den zweiten Schwellenwert 206B überschreitet.
Auf entsprechende Weise wird das Tempo der Musik verlangsamt, wenn
die Herzfrequenz unter die gegebenen Schwellenwerte absinkt. Natürlich ist
die vorstehend beschriebene Verdoppelung des Tempos in der Figur
nur beispielsweise aufgeführt,
und die Änderung
des Tempos kann weniger als das Doppelte oder mehr als Doppelte
betragen.
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3 zeigt,
wie die Klangskala 300 auf der Basis von Änderungen
der Herzfrequenz/Herzschlagintervalle expandiert. Bei einem Herzfrequenzniveau,
das niedriger als der Schwellenwert 206A ist, hat die Klangskala
nur eine begrenzte Menge der die Klangskala definierenden Elemente.
Auf vereinfachte Weise ist es möglich,
die Situation so darzustellen, dass die Klangskala 302A klassische
Musik bezeichnet, die unter Verwendung von nur einem Instrument gespielt
wird. Bei einem Niveau, das den Schwellenwert 206A überschreitet,
kommt ein zweites Instrument hinzu, was durch ein Klangerweiterungselement 302B veranschaulicht
ist. Auf einem Niveau, das den Schwellenwert 206B überschreitet,
wird die Klangskala weiterhin durch ein Klangelement 302C erweitert.
Die Verringerung der Klangskala 302A auf 302C erfolgt
umgekehrt, wenn das Herzfrequenzniveau absinkt, d.h. am Ende, wenn
die Herzfrequenz auf das einzige verbleibende Klangelement 302A abfällt.
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4 zeigt,
wie sich die Klangskala 300 entsprechend der Dauer einer
körperlichen Übung erweitert.
Mit anderen Worten heißt
dies, dass am Beginn der Übung
die Klangskala begrenzt ist, jedoch im Endstadium der Übung die
Skala auf das Maximum ausgeweitet werden kann. Die Figur zeigt,
dass der Musik Klangelemente in Intervallen hinzugefügt werden
können,
die umso kürzer
sind, je höher
das Herzfrequenzniveau ist. Beispielsweise stellt der Bereich von 304B bis 304C eine Übung dar,
die bei einem höheren
Herzfrequenzniveau als in dem Übungszeitraum
ausgeführt
wird, der durch den Bereich von 304A bis 304B dargestellt
ist. So entspricht beispielsweise das Zeitintervall 304A bis 304B einer fünfminütigen Übung, während jedoch
das Zeitintervall 304B bis 304C beispielsweise
einer vierminütigen Übung entsprechen
kann. Somit kann die Klangskala derart aufgeweitet werden, dass
sie proportional zum Übungswirkungsgrad
ist. Auf der Basis von 4 ist es auch möglich, Änderungen
der Lautstärke
der Musik entsprechend der Herzfrequenz in Betracht zu ziehen. Bei
einer Ausgestaltung wird die Lautstärke kontinuierlich verändert, wodurch
der Schallpegel direkt durch die Herzfrequenzkurve 200 definiert
ist. Die Schallerzeugung kann auch die gleiche Schwellenwertprozedur
verwenden, wie sie in 2 für das Tempo beschrieben wurde.
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Lösungen für Vorrichtungen
nach den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
werden mit Hilfe von 5 und den darauf folgenden Figuren
beschrieben. 5 zeigt eine Person P, die einen
zweiteiligen Herzfrequenzmonitor während einer Übungsperiode
trägt.
Der Herzfrequenzmonitor von 5 hat einen
Sender-Elektrodengürtel 500,
der um die Brust herum angelegt wird, sowie einen Handgelenksempfänger 520,
der am Handgelenk getragen wird. Der Sender-Elektrodengürtel 500 misst
die Herzfrequenz auf der Haut einer Person aus einem elektrischen
Signal und sendet die gemessenen Informationen beispielsweise induktiv
zum Handgelenksempfänger 520,
der gewöhnlich
eine Benutzerschnittstelle des Herzfrequenzmonitors aufweist, beispielsweise
Funktionstasten und eine Anzeige. Die Empfängereinheit 520 muss
nicht unbedingt eine am Handgelenk getragene Vorrichtungseinheit
sein, vielmehr kann beim Radfahren die Empfängereinheit an der Lenkstange
eines Fahrrads befestigt sein. Auch wenn 5 einen
zweiteiligen Herzfrequenzmonitor zeigt, kann die für das Messen
der Herzschlagintervalle verwendete Ausrüstung auch eine einteilige,
am Handgelenk getragene Vorrichtung sein, wodurch das Messen aus
dem Druckpuls und die Präsentation der
Herzfrequenzinformationen beispielsweise alle in dem am Handgelenk
getragenen Herzfrequenzmonitor erfolgen.
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Bei
der Lösung
von 5 werden die Herzfrequenzinformationen zu einem
Rechner 540 in Form von beispielsweise Klang unter Verwendung
eines Mikrophons 546 übertragen,
das mit dem Rechner 540 verbunden ist. Beispielsweise bezieht
sich hier die Tonübertragung
auf die Umwandlung von Informationsbits, die die Herzfrequenzdaten
darstellen, in Schall, so dass ein Piepton, der von einem Piezoelement
einer Uhr erhalten wird dem Bit 1, während ein ruhiger Zeitraum
dem Bit 0 entspricht. Vor der Übertragung
können
die Informationen gepackt, oder die Daten können ungepackt übertragen
werden. Die Schallinformation erhält man durch das Mikrofon 542 des
Rechners 540. Die Daten werden mit Hilfe der zentralen
Einheit 544 und des Anzeigeelements 540 des Rechners 540 verarbeitet.
Der Rechnerausgang ist eine Klangcollage 560, die auf einem
Audiosystem, beispielsweise einem CD-Player oder einem Rechner wiedergegeben
werden kann. Zu erwähnten ist,
dass in 5 der Rechner nur als Ausführungsbeispiel
angegeben ist. Eine andere Alternative kann eine Ausführung mit
Client/Server-Zugang sein, beispielsweise unter Verwendung des Internets.
In diesem Fall verwendet der Herzfrequenzmonitor oder der Rechner,
auf dem die gemessenen Herzfre quenzinformationen gespeichert sind,
einen Server, der mit dem Internet verbunden ist und der ein Musikstück ansprechend
auf die ihm übertragenen
Herzfrequenzinformationen zurückführt. Die
das Verfahren der Erfindung ausführenden
Vorrichtungen können
vollständig
in dem Herzfrequenzmonitor, der vom Benutzer getragen wird, vorgesehen
werden, wodurch kein externer Rechner zur Erzeugung einer Klangdatei
benötigt
wird. Diese Ausführungsform wird
mit Hilfe von 6 veranschaulicht.
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6 zeigt
eine Ausführungsform
eines Elektrodengürtels 500 und
eines Empfängers 520 des
Herzfrequenzmonitors. Vorrichtungsteile 600 bis 608 von 6 stellen
den Elektrodengürtel
dar, während
Vorrichtungsteile 640 bis 670 die Empfängereinheit
darstellen. Die Informationen zwischen dem Elektrodengürtel und
der Empfängereinheit
werden induktiv übertragen,
was durch ein Zeichen 620 veranschaulicht ist. Beispielsweise
entspricht ein Ausschlag 622A von 5 kHz einem Herzschlag,
oder ein Schlag kann einem Bündel 622A bis 622C aus
einer Vielzahl von Ausschlägen
entsprechen. Die Intervalle 624A bis 624B der
Ausschläge 622A bis 622C können in
der Länge
gleich oder unterschiedlich sein. Die Empfängereinheit 520 zählt die
Herzfrequenz auf der Basis der gemessenen Herzschlagintervalle,
wodurch in der Praxis die Herzfrequenz, d.h. die Herzschlagfrequenz,
in der Übertragung
als in einem Zeitraum zwischen den Ausschlaggruppen codiert eingeschlossen
ist. Neben der induktiven, in 6 gezeigten Übertragung
können
die Informationen zwischen dem Elektrodengürtel und der Empfängereinheit
alternativ optisch oder durch Drähte übertragen
werden.
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Der
Elektrodengürtel 500 misst
die Herzschlagintervalle des Benutzers mit Einrichtungen 600A bis 600B zum
Messen der Herzfrequenz. Die Messeinrichtungen sind beispielsweise
Elektroden, von denen der Herzfrequenzmonitor wenigstens zwei aufweist,
jedoch auch mehr vorhanden sein können. Die Elektroden 600A und 600B sind
an verschiedene Eingangspole eines EKG-Vorverstärkers 602 angeschlossen,
von denen aus ein Signal über
einen AGC-Verstärker 604 und
einen Leistungsverstärker 606 an
einen Sender 608 übertragen
wird. Im Falle einer induktiven Übertragung
ist der Sender 608 eine Senderspule, die die Herzfrequenzinformationen 620 zum
Empfänger 520 sendet.
Die Empfängereinheit 520 hat
eine Empfängerspule 640,
von der das empfangene Signal über
einen Verstärker 642 an
eine Steuereinrichtung 644 angelegt wird, die mit Hilfe
von Software an einem Mikroprozessor der Empfängereinheit ausgeführt ist.
Die Funktion der Steuereinrichtung besteht darin, die verschiedenen
Teile und Funktionen des Herzfrequenzmonitors zu steuern und zu
koordinieren.
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Die
Empfängereinheit
hat Eingabeeinrichtungen 646 zum Eingeben von Parametern
des Benutzers und von Betriebseinstellungen und Befehlen in den
Herzfrequenzmonitor. Die Eingabeeinrichtungen 646 können als
Drucktasten in einer armbanduhrartigen Empfängereinheit ausgeführt sein.
Die Eingabeeinrichtungen können
auch ein Mikrofon aufweisen, wodurch die Eingabeschnittstelle als Sprach-/Klangschnittstelle
gegenüber
dem Benutzer oder einem externen Rechner dient. Die Eingabeeinrichtungen
können
auch ein Datenkommunikationsport für die Dateneingabe von einem
externen Gerät aus
sein. Der Empfänger 520 weist
auch Einrichtungen 648 zum Speichern von Herzfrequenzinformationen
während
des Übungszeitraums
des Benutzers auf. Diesbezüglich
können
die zu speichernden Herzfrequenzinformationen beispielsweise die
Herzfrequenz als Funktion der Zeit, von der Herzfrequenz abgeleitete
Größen, wie
Mittelwerte der Herzfrequenz, Daten über Änderungen der Herzfrequenz oder
dergleichen sein. Der Empfänger
kann auch eine Einrichtung 650 zum Präsentieren von Informationen
aufweisen. Die von einer Präsentiereinrichtung 650 darzustellenden
Informationen können
beispielsweise die Herzfrequenz während der Übung und/oder eine Größe sein,
die von der Herzfrequenz abgeleitet wird, beispielsweise ein Mittelwert.
Die Präsentiereinrichtung 650 kann
auch dazu verwendet werden, die Benutzerauswahlinformationen bezogen
auf die Auswahl der Herzfrequenzmonitoreinstellungen oder auf eine
andere nutzerbezogene Information zu zeigen, beispielsweise Informationen über die
vor sich gehende Datenübertragung
zu einem externen Rechner. So kann die Präsentiereinrichtung eine Anzeigevorrichtung,
beispielsweise ein Flüssigkristallbildschirm
sein. Die Präsentiereinrichtung
kann auch ein Audiogerät
sein, so dass sie Audio-Informationen, wie Musik, wiedergeben kann, d.h.
die Musik, die von dem Verfahren der Erfindung erzeugt wird, kann
an der am Handgelenk getragenen Vorrichtung des Herzfrequenzmonitors
von 6 wiedergegeben werden. Außerdem erlaubt die Präsentiereinrichtung
eine visuelle Darstellung, wie die Übung fortschreitet, während die
erzeugte Musik für
den Benutzer gespielt wird.
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In
einer Ausgestaltung hat der Herzfrequenzmonitor auch Kommuniziereinrichtungen 652,
mit denen die in dem Herzfrequenzmonitor gemessenen und/oder erzeugten
Daten zu einem externen Gerät, beispielsweise
einem Rechner oder einem Mobiltelefon, übertragen werden können. Die übertragenen Daten
können
die gemessenen Herzfrequenzdaten sein, die von dem Speicher 648 der
Empfängereinheit 520 heruntergeladen
werden. Die übertragenen Daten
können
auch Herzschlagintervallinformationen sein, die gepackt oder auf
andere Weise in der Empfängereinheit
verarbeitet werden. Die Kommunikationseinheit kann auf eine vielfältige Weise
ausgeführt sein,
beispielsweise in Form einer Ausrüstung, die für die Ausführung von
Radio-, Ton- oder optischen Anschlüssen erforderlich ist. Bei
der Alternative, bei der Ton vorgesehen wird, wird der Ton mit Hilfe
eines Piezoelements erzeugt.
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Der
Herzfrequenzmonitor hat weiterhin Einrichtungen 654 zum
Codieren der Herzschlagintervallinformationen in ein musikalisches
Format. Die Codiereinrichtungen 654 haben Einrichtungen 660, um
Musik mit Tempo auf der Basis der gemessenen Herzschlagintervalle
bereitzustellen. Weiterhin haben bei einer Ausgestaltung die Codiereinrichtungen 654 Einrichtungen 664 zur
Auswahl einer Musikart. In der Praxis können die Auswahleinrichtungen 664 zusammen
mit den Funktionstasten und der Anzeige des Herzfrequenzmonitors
so wirken, dass die Anzeige ein Menü von verschiedenen Musikarten
anzeigt, aus denen der Benutzer die gewünschte Art mit den Funktionstasten
auswählen
kann. Es ist möglich, mehrere
Arten für
eine spezielle körperliche Übung auszuwählen, und
ihre Benutzung kann gesteuert werden, indem mit Hilfe von Schwellenwerten
codiert wird. So kann beispielsweise klassische Musik bei einer
niedrigen Herzfrequenzzone ausgewählt werden, während Hardrock
in einer Zone mit hoher Herzfrequenz benutzt wird. Weiterhin können die
Codiereinrichtungen Einrichtungen 662 zum Ändern einer Klangskala
aufweisen. Die Einrichtungen 662 zum Ändern der Klangskala können beispielsweise
so arbeiten, dass eine begrenzte Klangskala bei einem Bereich geringer
Herzfrequenz verwendet wird, jedoch bei einem Bereich mit höherer Herzfrequenz
die Klangskala erweitert wird. Die Klangskala kann auch mit Hilfe
einer Herzfrequenzableitung gesteuert werden, beispielsweise so,
dass, wenn die Herzfrequenzableitung stark positiv ist, eine breite
Klangskala verwendet wird, während,
wenn die Ableitung ins Negative geht, die Klangskala verringert
wird. Bei einer Ausführungsform
weisen die Codiereinrichtungen 654 Einrichtungen 666 zum Ändern der
Komplexität
der Musik auf, d.h. der rhythmischen Variationen. Die Komplexität kann beispielsweise
auf der Basis der Ableitung der Herzfrequenz und der Länge der
Herzschlagintervalle eingestellt werden. Wenn also das Herzschlagintervall
kürzer
wird oder die Ableitung positiv ist, ist es beispielsweise möglich, die Komplexität zu steigern.
Bei einer Ausführungsform hat
der Herzfrequenzmonitor Einrichtungen 668 zum Steuern der
Lautstärke.
Beispielsweise kann die Lautstärke
entsprechend der Herzfrequenz gesteuert werden, so dass die Lautstärke zunimmt,
wenn die Herzfrequenz steigt, und abnimmt, wenn die Herzfrequenz
sinkt.
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In
dem Herzfrequenzmonitor kann die Musik digital durch Einrichtungen 670 zum
Kombinieren von Tonelementen erzeugt werden. In diesem Zusammenhang
bezieht sich ein Tonelement auf kurze digitale Datensequenzen, die
mit Hilfe bestimmter Regeln kombiniert werden können. Man nimmt an, dass zu
einem gegebenen Zeitpunkt die verwendete Klangskala nur eine ist,
beispielsweise dass nur ein Instrument zum Einsatz kommt. Zu jedem
Zeitpunkt zeigen die Kombinationseinrichtungen über solche Tonelemente an,
die mit dem Tonelement kombiniert werden können, das zum vorherigen Zeitpunkt
hinzugefügt
wurde. Die Auswahl des darauf folgenden Tonelements kann die gewünschten
Regeln nutzen, oder das Element kann willkürlich aus den verfügbaren Tonelementen
ausgewählt
werden. Wenn zwei oder mehr Tonelemente zu einem gegebenen Zeitpunkt
für die
Klangerzeugung verwendet werden, ist es erforderlich, die Durchführbarkeit
der Tonelement-Aufsummierkombination zu bewerten, die zu jedem Zeitpunkt
ausgeführt
wird.
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Bei
einer Ausführungsform
hat der Herzfrequenzmonitor Einrichtungen 672 zum Packen
von Herzschlagintervallinformationen. Das Packen kann beispielsweise
durch Mitteln der Herzschlagintervallinformationen erfolgen. Beim
Packen werden die Herzschlagintervallinformationen so komprimiert, dass
die zusammengepackten Daten in der Dauer kürzer als die tatsächliche
Messzeit sind. Das Packungsverhältnis
kann beispielsweise das Zehnfache oder das Hundertfache betragen.
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Auch
wenn 6 die Musikerzeugung in einem von einer Person
getragenen Frequenzmonitor beschreibt, kann die Funktion der Musikcodierung beispielsweise
auch auf einem externen Rechner ausgeführt werden. Auch wenn 6 einen
zweiteiligen Herzfrequenzmonitor zeigt, kann die Funktion auch in
einem einteiligen Herzfrequenzmonitor ausgeführt werden, der am Handgelenk
oder auf der Brust getragen wird.
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Die
Erfindung kann mit Hilfe einer Software, gesonderten Logikkomponenten,
wie ASIC, oder auf irgendeine andere Weise ausgeführt werden.
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Für den Fachmann
ist offensichtlich, dass mit fortschreitender Technologie die Grundidee
der Erfindung in vielfältiger
Weise ausgeführt
werden kann. Die Erfindung und ihre Ausgestaltungen sind somit nicht
auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern
können
innerhalb des Rahmens der Ansprüche
variieren.