[发明专利]一种英语学习机

说明书

本发明公开了一种英语学习机，其包括：脑电采集处理模块，处理器、智能终端、存储模块、电源模块；英语学习过程中，实时采集顶枕区脑电，实时计算以IAF为依据的TBR，参数为：窗长2s，重合60％，1024点快速傅里叶变换，采用汉明窗减少频谱泄露；反馈控制策略为：相较于静息态基线，TBR降低25％。

技术领域

本发明涉及一种英语学习机，尤其是通过结合了神经反馈训练技术，实现注意力英语学习的效果。

背景技术

脑神经反馈训练(又名：学能提升训练)是目前世界上最新的一种对大脑进行全面技术提升的技术，国际上很多发达国家如：美国、英国、韩国、新加坡等都在利用该项技术来调整人的大脑，特别是在国外许多学校得到广泛的运用。工作原理：人类大脑在运作过程中会产生微量电流，神经反馈训练仪通过与计算机联机会检测到训练者当下的脑波活动状态，并结合大脑的实际情况，针对大脑薄弱的区域运用指定的的电脑游戏来协助人们锻炼大脑神经，从而达到提升大脑注意力的目的，进而使记忆力、专注力、集中力、自我控制力、IQ等获得显著提升，让大脑更加灵敏。

英语学习机采用现代的科学应用技术，结合英语语言的学习特点，可以实现自助式的英语语言学习。英语学习机具有丰富的功能，可以从语法、语言、听力、读写等多方面对学习者进行训练。还具有字典、翻译、资料查询等功能，可以作为语言学习的辅助工具。

我们注意到，英语学习普遍存在无法集中的现象，此时学习者额叶脑节律发生特定变化，基于这种脑节律的特定变化，我们可以利用脑神经反馈技术来调节，改善英语学习的注意力。

本发明着力于独创设计算法可以自适应地得到学习者真实的频段划分，从而获得更有效反馈指标，有针对性提升神经反馈训练效果，从而达到提升英语学习的效果。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明针对背景技术存在的问题，提供一种独创设计算法可以自适应地得到学习者真实的频段划分，从而获得更有效反馈指标，有针对性提升神经反馈训练效果，从而达到提升英语学习的效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种英语学习机，其包括：

脑电采集处理模块，处理器、智能终端、存储模块、电源模块；

所述脑电采集处理模块的工作流程如下：

在英语学习之前采集静息脑电，以双耳连接作为参考，记录电极P1,P2,Pz,O1,O2的脑电；睁眼条件EO和闭眼条件EC各三分钟，记录的数据将分割3s的长度信号，各分割段间60％重合；

对分割的脑电中的伪迹进行去除处理，EEG中的伪迹包括，眼动、眨眼、工频、肌电，对每个分割进行检测，一旦伪迹超出给定的阈值，这段分割的信号就丢弃；

分别计算两种条件(EO和EC)下的静息态脑电分别得到功率谱密度曲线：

相比较于EC条件下脑电，在EO条件下功率谱能量降低超过25％的频带视为个性化Alpha频带划分(IAF)；

依据IAF的划分，将2Hz至IAF下边界作为Theta波段，将IAF上边界至15Hz作为Beta波段；

由EO条件下静息态脑电的分段数据计算出第i个分段的低频/高频能量比，即Theta/Beta ratio(TBR)：

使用静息态脑电TBR作为训练基线；

英语学习过程中，实时采集顶枕区脑电，实时计算以IAF为依据的TBR，参数为：窗长2s，重合60％，1024点快速傅里叶变换，采用汉明窗减少频谱泄露；

反馈控制策略为：相较于静息态基线，TBR降低25％给予奖励，否则给予惩罚。