量測儀器與實驗流程

3-1 量測儀器

由於我們主要量測的是前額腦波訊號，另一方面傳統的腦波訊號感測器通常 需要搭配導電凝膠來提高導電性，而我們考慮到大多數人使用的方便性，所以我 們選用 NeuroSky 公司所開發的屬於非侵入式且為乾式電極的頭戴式腦波儀 (MindBand)來擷取前額訊號。

低溫實驗 高溫實驗

一盆約 4000cc 攝氏 15℃(±1℃) 低溫的水

一盆約 4000cc 攝氏 45℃(±1℃) 高溫的水 大寶科技腦波評測系統

頭戴式腦波儀(乾式電極) 溫度計兩隻

一盆約 4000cc 攝氏 28℃的水

表 3-1 實驗儀器表

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圖 3-1 頭戴式腦波儀(來源：大寶科技)

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3-2 實驗對象

本文實驗彙整 20 位實驗對象，實驗對象為介於 24~29 歲的年輕人，身體健康 且沒有罹患過重大疾病，在實驗前也沒有做劇烈運動。

3-3 腦波訊號擷取

腦波擷取的方法分為侵入式與非侵入式，目前大部分使用的是非侵入式，使用 方式也較為簡捷方便，但以訊號品質來說侵入式的干擾與阻抗都比非侵入式來的 好。而以非侵入式的又細分為乾式電極與溼式電極，乾式電極是能夠直接戴在頭 上接收訊號，溼式電極需要在量測腦波前塗抹上一層導電膠。

本篇論文所採用的是美國 NeuroSky 公司用於腦電波研究及開發的頭戴式腦波 儀(MindBand)，參考電極和接地電極連接於耳朵上的

A

₂電極點，採集腦波的乾電 極傳感器位於頭帶的正前方

Fp 、

1

Fp 兩個電極點。透過頭戴式腦波儀，再經藍

2 芽介面傳輸至電腦，就可以來做資料的分析以及處理。

依照國際 10-20 腦波電極配置法，頭戴式腦波儀在

Fp 、

1

Fp 兩點擷取訊號，

2 使用

A

₂點作為參考電位，透過藍芽[27]介面的訊號傳輸，所得數位訊號為時間-振 幅的數據時，其取樣頻率為 512Hz，再將電腦上所得到的原始數據進行傅立葉轉換 並加以分析。

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3-4 實驗過程

本實驗分成高溫與低溫兩個部分，實驗開始時為了讓受測者進入實驗狀態所以 先靜止 10 秒鐘讓受測者整理一下心情再正式進行高溫與低溫的實驗，而實驗用的 背景音樂使用的是宮崎駿動畫名曲，歌曲長度剪輯為 40 秒鐘。實驗地點的位於工 學院的 407-1 的無線通訊實驗室。實驗開始前受測者先戴上頭戴式腦波儀，並戴上 眼罩且閉上眼睛，如果擷取的訊號沒有問題就可以開始進行實驗。

第一個部分：

實驗開始先靜止 10 秒鐘，然後在靜止 10 秒鐘過後才開始撥放音樂，在聽到音樂 的同時就把手放入攝氏 15℃(±1℃) 低溫的水中，等待音樂播放結束後再將手從水 中拿起。

在第一個實驗部分結束後，把手放入攝氏 28℃的水中，經過 5 分鐘的浸泡再將 手拿起擦乾，再經過 5 分鐘再進行第二個部分的實驗。

第二個部分：

實驗開始先靜止 10 秒鐘，然後在靜止 10 秒鐘過後才開始撥放音樂，在聽到音樂 的同時就把手放入攝氏 45℃(±1℃)高溫的水中，等待音樂播放結束後再將手從水 中拿起。

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圖 3-2 腦波實驗流程圖

低溫實驗開始

1~10秒:

靜止

11~52秒:

撥放音樂並且把手放入水中

實驗結束

高溫實驗開始

1~10秒:

靜止

11~52秒:

撥放音樂並且把手放入水中

實驗結束

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圖 3-3 腦波分析流程圖

結果

綜合兩種數據研究方法判斷高低溫 使用第二種數據研究方法

使用第一種數據研究方法 快速傅立葉轉換

由藍芽傳輸擷取訊號至電腦 由腦波儀擷取原始訊號

實驗

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在文檔中 利用前額腦波訊號分辨高低溫的研究 (頁 31-37)