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生体情報工学

音・画像複合刺激システム EFRP-ST

EFRP-STは、専用ハード、ソフトで構成されるWindows 11 64bit ベースの音画像刺激システムです
専用ハードウエアユニットを EP-ST-SDX に統一することで、価格抑制と操作性の統一を実現
Python制御ライブラリーをオプション化することで、基本構成における価格を抑制、導入が容易になりました

一般的な音刺激、静止画像刺激の他、マーカー付き動画表示、音画像複合標的刺激、各種拡張刺激を搭載
PC上でモニターの発光パターンを確認しながら正確な閾値設定やトリガー持続時間調整などが可能
外部からの刺激シーケンス制御が可能な外部入力端子、外部機器を制御に組み込むための出力端子を搭載
可変リフレッシュレート同期機能により、画像提示時のティアリングやスタッタリングを解消
刺激専用のハードウエアとソフトウエアにより、高速反復刺激や正確な同期タイミングを実現
刺激音の作成・編集機能、動画へのマーカー設定、音画像を組み合わせた刺激パターン構築等が容易
複合刺激の標的刺激機能には反応時間計測機能も搭載
音刺激機能には位相反転刺激ならびに外部の計測ソフトとの連携フラグ機能を搭載
高リフレッシュレートモニター(500Hz以上)にも対応可能(option)
複雑な刺激パターンやフィードバックシーケンスをPython言語を使用して自由に作成可能(option)














刺激種別
本システムは、聴性脳幹反応などの音のみで構成される刺激、静止画のみで構成される刺激、音、静止画、動画を組み合わせた複合刺激の3つの刺激機能を有しています。

(音刺激)
 ■短潜時刺激 聴性脳幹反応(ABR)等の刺激用にご利用可能。
単純音源による高速パルス、トーンピップ、トーン、バースト刺激など
 ■長潜時刺激 事象関連電位(P300、N400)などの刺激用として利用可能。
刺激用の複数の音源を複雑なシーケンスで出力することができます。
 ■外部入力パターン刺激 外部信号に基づき刺激音を変えることができます。
標準で4系統、構成変更を行うことで最大8系統の外部入力信号にて刺激音種別を変更することが可能。
 ■偏奇クリック刺激 主に聴覚研究用の刺激です。
指定間隔毎にバーストクリックでの刺激が可能です。
 ■ダブルパルス刺激 聴覚研究用の刺激で、条件刺激と試験刺激が組になった刺激が可能。
条件刺激と試験刺激には、任意の刺激音が設定可能。

(画像刺激)

一般的な実験に使用する静止画像刺激(長潜時刺激)と1つの拡張画像刺激機能で構成されます。
 ■静止画像刺激 静止画像刺激での長潜時刺激です。
事象関連電位(P300等)の刺激用に利用できます。
 ■ダブル静止画像刺激 2つの静止画像を連続して提示する画像刺激。
画像変化をトリガーとするような研究用。
突然の状況変化時や顔の表情変化による認識特性の研究等に使用可能。

(複合刺激)
 ■動画刺激 連続動画の中に特定の音や画面(場面)とともにマーカー信号を設定でき、同時に出力することができ ます。また繰り返し刺激も可能です。
マーカーは、動画を確認しながら位置を設定することができます。
 ■標的刺激 刺激は、音、静止画、動画などを組み合わせて刺激シーケンスを設定できます。
外部信号機器制御信号の入力に、弊社押しボタン装置を接続することで、反応時間などを計測することも可能。
予告刺激を設定できるため随伴陰性変動(CNV)等の刺激等にもご利用可能です。
また、弊社製 EFRP-RTソフト等との連携をすることで複雑なシーケンスの反応時間計測も可能になります。


音出力部仕様
音出力ch数 2ch
最大出力レート 44.1KHz(動画時48KHz)
振幅分解能 16bit(標準)
最大同期誤差 ±1μs (音、トリガー間)
最大刺激音数 24
音源登録数 グループ毎に、最大500
登録グループ 数 ソフト上での制限なし
最大刺激回数 9999回
最大刺激出力時間 1刺激当り30sec
設定刺激時間分解能 0.1msec
交互位相反転刺激機能 単純反転/種別毎反転
(波形リジェクト時加算整合機能付)
刺激順序、頻度設定 乱数/頻度指定/CSV入力
刺激間隔操作 等間隔/指定内乱数
刺激モードと刺激間隔 ・短潜時刺激: 間隔 5msec〜200msec
・長潜時刺激: 間隔 180msec〜35sec
・偏奇クリック刺激: 間隔 800msec〜11000msec
・ダブルパルス刺激: 間隔 3sec〜30sec
[条件刺激と試験刺激間隔 300msec〜1000msec]
波形生成、任意波形ファイル
読込機能
@正弦波 20〜10000Hz
(連続、トーンピップ、トーンバースト)
Aクリック 継続時間 0.1msec〜1msec
B矩形波 20〜10000Hz
C三角波 20〜10000Hz
Dのこぎり波 20〜10000Hz
E白色雑音 周波数帯域指定可能
F無音
G任意波形ファイル読込 wav 形式ファイル
16bit 44.1KHz PCM非圧縮形式 最大ch数 2
1刺激あたり最大30秒まで
刺激波形加工機能 @振幅調整および波形間四則演算
A時間振幅加工(フェードイン/アウト)
 フェード関数は2種(線形、Blackman window)
Bフィルター加工(時間域で加工/周波数域で加工)
 時間軸処理フィルター(バターワース1〜9次)
  ・ローパスフィルター(LPF)
  ・ハイパスフィルター(HPF)
  ・バンドパスフィルター(BPF)
  ・バンドストップフィルター(BSF)
   (フィルター位相遅延補正機能あり)
 周波数軸処理(GAUSS関数フィルター含む)
  半値周波数指定(GAUSS指定時)
  ガウス関数適用対象LPF、HPF
  ガウス関数適用データ長65536点
レベル評価機能 SPL/SL/nHL
刺激音出力端子 RCA端子(L,R)
刺激音出力レベル 刺激音出力レベル
音トリガー出力端子 BNC端子-5/5V or 0/5V
(STEPトリガーモード1は0〜5Vをステップ出力)
位相反転フラグ端子 BNC端子-5/5V or 0/5V
(STEPトリガーモード2は0〜5Vをステップ出力)
ゲート信号出力端子 BNC端子0/5V
種別トリガー出力端子 BNC端子×24 0/5V
機器電源仕様 AC100V(50/60Hz)

画像出力部仕様
解像度 1920×1080 pixel
モニター画面センサ 1ch
最大刺激画像数 500
(但し、種別認識は、複数ビット機能で255まで)
出力間隔 800msec〜30sec
出力間隔指定単位 1msec
静止画出力時間 100〜(出力間隔-400)msec
刺激モード ・静止画刺激
・ダブル静止画刺激
最大刺激回数 5000回
刺激順および頻度設定 乱数
頻度指定
CSVファイル入力
刺激間隔設定方法 等間隔設定
指定時間範囲内ランダム
静止画像ファイル BMP , JPEG形式対応
データ構造 階層構造
一時停止機能 停止/リスタート
画像トリガー出力端子 BNC端子0/5V
ゲート信号出力端子 BNC端子0/5V(共用)
種別トリガー出力端子 BNC端子×24 0/5V(共用)

音、画像 複合出力時仕様
解像度 1920×1080 pixel
最大出力時間 ・動画表示: 10min(標準出荷時)
・標的刺激: 20sec
再生時最大トリガー数 50(標準出荷時)
動画ファイル MP4、AVI
再生時出力トリガー 画像、音
時間調整機能 音画像同期調整機能
刺激モードと刺激間隔 ・動画表示: 連続
・標的刺激: 間隔 4sec〜30sec
[予告刺激と命令刺激間隔は、1sec〜5sec]

搭載インターフェース仕様
外部入出力端子 電圧入力端子4ch(A,B,C,D)±10V
外部機器制御端子1ch(EXT CONTROL)±10V

電源、筐体仕様
電源 DC12V 0.5A
(ACアダプタ使用時) AC100V 0.2A
ユニット寸法 560(W)×200(H)×402mm(D)

動作環境
パソコン CPU Intel Core i7 以上
OS Windows 11 64bit(23H2)
(Windows 10は一部制限あり)
メモリー32GB 以上
ハードディスクSSD 512GB 以上
インターフェースUSB 3系統以上
解像度 1920×1080 pixel
[推奨] G-sync対応グラフィックボード











オプション
実験シーケンス作成機能 Python言語にて、実験シーケンスを作成し、音画像ユニットSJ-ST-SDXを利用可能
高リフレッシュレートグラフィック表示 リフレッシュレート360Hz対応のグラフィックモニターが選択できます。
なお、500Hzタイプも選択できますが、Windows11のバージョンが23H2 以上での対応です。

注)本システムは、心理生理、基礎医学等の研究用です。診断、治療行為等には使用できません

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