(57)【要約】【課題】運動者の筋力を高めるトレーニングを効果的に行ったり、疲労感を軽減させたりすることができる放音制御装置を提供すること。【解決手段】本発明の実施形態に係る楽音再生装置１は、運動者の疲労度を算出して、算出した疲労度に応じて運動者に聴取させる楽曲のテンポを変更することができる。この運動者は、聴取している楽曲のテンポに対応するように運動を行うことで、疲労を蓄積しすぎないように運動することができるため、効果的に筋力を高めるトレーニングを行うことができる。また、楽曲のテンポに追従したトレーニングを行うことで疲労感を軽減することもできる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の身体の一部に取り付けて、前記身体の一部に発生する筋電位を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定した筋電位に基づいて、前記身体の一部の疲労の程度を示す疲労度を算出する算出手段と、
設定される処理の内容にしたがって楽音信号を生成する生成手段と、
楽音信号が供給されることにより放音する放音手段に対して、前記生成手段によって生成された楽音信号を供給する供給手段と、
前記放音手段からの放音により前記利用者に聴取される内容が、前記算出手段によって算出された疲労度に応じた内容となるように、前記生成手段に設定される処理の内容を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする放音制御装置。
【請求項２】
前記利用者の運動の態様を検出する検出手段をさらに具備し、
前記制御手段は、前記放音手段からの放音により前記利用者に聴取される内容が、前記算出手段によって算出された疲労度および前記検出手段によって検出された運動の態様に応じた内容となるように、前記生成手段に設定される処理の内容を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の放音制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記算出手段が算出した疲労度が予め設定された値以上になると、前記放音手段からの放音が開始されるように、前記生成手段による楽音信号の生成を制御する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーニング中における筋肉の疲労感を低減させるように放音制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
楽曲を聴きながらトレーニングを行うことにより、同じ運動強度であっても、自覚的な運動強度が軽減される技術がある。例えば、特許文献１に開示されている技術を用いて、運動リズムに合ったテンポの楽曲を聴きながらトレーニングを行うことにより、同じ運動強度でトレーニングを行っても運動者の疲労感が軽減され、また、快適なトレーニングを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９３９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術においては、心拍数を測定し、その結果に対応した運動強度でトレーニングを行うように楽曲のテンポを調整することによって、運動者の心肺機能を高めるトレーニングを行うことに適している。一方、身体的な疲労感がわからないため、筋力を高める効果的なトレーニングを行うのは困難な場合があった。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、運動者の筋力を高めるトレーニングを効果的に行い、またトレーニングにおける疲労感を軽減させることができる放音制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、利用者の身体の一部に取り付けて、前記身体の一部に発生する筋電位を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定した筋電位に基づいて、前記身体の一部の疲労の程度を示す疲労度を算出する算出手段と、設定される処理の内容にしたがって楽音信号を生成する生成手段と、楽音信号が供給されることにより放音する放音手段に対して、前記生成手段によって生成された楽音信号を供給する供給手段と、前記放音手段からの放音により前記利用者に聴取される内容が、前記算出手段によって算出された疲労度に応じた内容となるように、前記生成手段に設定される処理の内容を制御する制御手段とを具備することを特徴とする放音制御装置を提供する。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、前記利用者の運動の態様を検出する検出手段をさらに具備し、前記制御手段は、前記放音手段からの放音により前記利用者に聴取される内容が、前記算出手段によって算出された疲労度および前記検出手段によって検出された運動の態様に応じた内容となるように、前記生成手段に設定される処理の内容を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記制御手段は、前記算出手段が算出した疲労度が予め設定された値以上になると、前記放音手段からの放音が開始されるように、前記生成手段による楽音信号の生成を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、運動者の筋力を高めるトレーニングを効果的に行行い、またトレーニングにおける疲労感を軽減させることができる放音制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る楽音再生装置の使用態様を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る楽音再生装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る記憶部に記憶されている楽曲データとテンポとを対応付けた対応テーブルの一例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る放音制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る再生制御部の制御態様の一例を説明する図である。
【図６】変形例１に係る再生制御部の制御態様の一例を説明する図である。
【図７】変形例２に係る再生制御部の制御態様の一例を説明する図である。
【図８】変形例３に係る記憶部に記憶されている楽曲データと疲労の程度との対応テーブルの一例を説明する図である。
【図９】変形例４に係る再生制御部に設定されている動作モードとテンポ係数の対応テーブルの一例を説明する図である。
【図１０】変形例４に係る再生制御部の制御態様の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る楽音再生装置１の使用態様を説明する説明図である。楽音再生装置１は、本体部１０、筋電位測定部２０および放音部３０を有している。楽音再生装置１の利用者である運動者１０００は、楽音再生装置１を使用するときには、本体部１０を腰や腕などに装着し、筋電位測定部２０を運動時に最も使用すると考えられる筋肉の部位（この例においては大腿部）に装着する。また、運動者１０００は、ヘッドフォンなどの放音部３０を耳に装着して、放音部３０からの放音を聴取する。そして、運動者１０００は、楽音再生装置１を使用しながら運動（この例においては歩行運動）を行う。運動者１０００が楽音再生装置１を使用しながら運動をすると、運動者１０００によって聴取される内容が運動者１０００の疲労の程度により変化するようになっている。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態に係る楽音再生装置１の構成を示すブロック図である。本体部１０は、筋電位測定部２０および放音部３０と有線または無線により接続している。本体部１０は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、楽音信号出力部１５、信号入力部１６、運動検出部１７およびインターフェイス１８を有し、バスを介して互いに接続されている。
【００１４】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを有する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭにロードして実行することにより、本体部１０の各部について、バスを介して制御し、後述する放音制御機能などを実現する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵが各データの加工などを行う際のワークエリアとして機能する。
【００１５】
記憶部１２は、例えば、不揮発性メモリなどの大容量記憶手段であって、楽曲データなどの各種データを記憶している。なお、記憶部１２は、外付けの不揮発性メモリなどの記録媒体を、接続インターフェイスなどを介して接続したものであってもよい。
【００１６】
楽曲データは、例えば、非圧縮の波形データであるＷＡＶＥ形式、圧縮された波形データ、例えば、ＭＰ３（MPEG-1 Audio Layer-3）形式などの波形データファイルである。記憶部１２には、複数の楽曲データ（楽曲データＡ、楽曲データＢ、楽曲データＣ、・・・）が記憶され、また、これらの楽曲データの各々について、その楽曲データのテンポを示す情報を対応付けた対応テーブルを記憶している。
【００１７】
図３は、楽曲データとテンポとを対応付けた対応テーブルを説明する図である。図３に示すように、楽曲データＡ、楽曲データＢ、楽曲データＣには、それぞれテンポ「１２０」、「１５０」、「９０」が対応付けられている。記憶部１２に新たな楽曲データが記憶されると、楽曲データの供給元から、その楽曲データのテンポを示す情報を取得したり、楽曲データが示す波形を解析してテンポを取得したりして、楽曲データとテンポとの対応付けを対応テーブルに設定していく。
【００１８】
図２に戻って説明を続ける。操作部１３は、操作ボタンなどを有し、利用者が操作ボタンを操作するとその操作内容を表すデータが制御部１１へ出力される。例えば、電源のオンオフ、音量の制御、再生の開始などの指示を操作によって行う。
【００１９】
表示部１４は、表示画面に画像を表示する液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。表示部１４は、制御部１１の制御により、表示画面に画像を表示する。表示画面に表示される表示される画像は、操作に応じた表示、メニュー表示、後述するようにして算出した疲労度、運動テンポなどの各種表示である。
【００２０】
楽音信号出力部１５は、放音部３０と有線または無線により接続するインターフェイスを有し、制御部１１の制御によって入力される楽音データに対してデジタルアナログ変換処理、増幅処理などを施した楽音信号を、接続されている放音部３０に供給する。楽音信号出力部１５が放音部３０に楽音信号を供給することによって、放音部３０から放音され、楽音信号に係る音が運動者１０００によって聴取される。
【００２１】
信号入力部１６は、筋電位測定部２０から出力される筋電位信号が入力されるインターフェイスであり、入力された筋電位信号を制御部１１に出力する。
【００２２】
運動検出部１７は、例えば、加速度センサ、振動センサなどにより運動者１０００による運動の態様を検出するセンサであって、運動者１０００の運動の態様に応じた検出信号を制御部１１に出力する。なお、地磁気センサ、ジャイロセンサなど、様々なセンサを用いてもよいし、複数のセンサを併用してもよい。なお、これらのセンサは、本体部１０の外部に設けられてもよい。この場合には、筋電位測定部２０から筋電位信号が入力される信号入力部１６と同様に、外部に設けられたセンサの出力信号が入力される信号入力部を設ければよい。
【００２３】
インターフェイス１８は、例えば、外部装置と有線接続する接続端子、無線接続する無線接続手段、ネットワークなどを介して接続する通信手段などであって、接続した外部装置と各種データの送受信を行う。例えば、楽曲データを受信した場合には、制御部１１の制御によって記憶部１２に記憶される。
【００２４】
筋電位測定部２０は、表面筋電位計測を行う複数の電極が設けられた測定バンドを有する。筋電位を測定したい身体の部位に測定バンドを巻きつけると、各電極が測定部位に接触するようになっている。筋電位測定部２０は、このようにして測定バンドが取り付けられた身体の一部の測定部位における筋電位（表面筋電位）を測定し、測定された筋電位を示す筋電位信号を信号入力部１６に出力する。ここで、筋電位は非常に低い電圧であるため、信号入力部１６に出力する前に、差動アンプを用いた双極誘導法を用いてノイズを低減する処理、アンプを用いた増幅処理、不要な周波数帯域を除去するフィルタ処理などを行って、ノイズの影響を減少させた筋電位信号に変換してもよい。
【００２５】
放音部３０は、上述したように、ヘッドフォンなどの放音手段を有し、楽音信号出力部１５から供給される楽音信号を放音して、運動者１０００に聴取させる。
【００２６】
以上が、楽音再生装置１の構成の説明である。次に、制御部１１が制御プログラムを実行することによって放音制御機能が実現されるときにＲＡＭ上に構成される放音制御部１００について図４を用いて説明する。なお、以下に説明する放音制御部１００については、それぞれの各機能の全部または一部をハードウエアによって実現してもよい。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態に係る放音制御部１００の構成を示すブロック図である。放音制御部１００は、運動テンポ算出部１０１、疲労度算出部１０２、再生制御部１０３および再生部１０４を有する。
【００２８】
運動テンポ算出部１０１は、運動検出部１７から出力される検出信号を解析して、運動のテンポを算出する。運動のテンポとは、反復される運動が単位時間（この例においては１分間）に何回あったかを示すものであり、例えば、運動者１０００の運動が歩行あれば、歩数が１分間に何歩であったかを、検出信号を解析して算出する。具体的な一例としては、運動検出部１７が振動センサであり、一歩毎に発生する振動を検出すると検出信号としてピークを出力するものであれば、検出信号のピーク間隔の一定時間内における平均を測定することによって算出する。例えば、ピーク間隔の平均が０．５秒であれば、１分間に１２０歩であることから、運動テンポを「１２０」として算出することになる。運動テンポ算出部１０１は、このようにして算出した運動テンポを示す情報を再生制御部１０３に出力する。なお、運動テンポは、歩行に係るものだけでなく、反復して身体を動かすような運動であれば取得可能であるから、その運動の種類は反復されるものであればどのようなものであってもよい。
【００２９】
疲労度算出部１０２は、筋電位測定部２０から出力された筋電位信号を解析して、筋電位測定部２０による測定部位の疲労の程度を示す疲労度を算出し、疲労度を示す情報を再生制御部１０３に出力する。一般に筋肉に疲労して乳酸が蓄積すると、同じ負荷であっても筋電位が高くなり、筋電位の周波数も低下する。疲労度算出部１０２は、この現象を利用し、入力される筋電位信号のレベル、周波数分布を解析してその変化を測定することにより、測定部位（身体の一部）における筋肉の疲労の程度を示す疲労度を算出する。
【００３０】
なお、筋電位が上昇した場合には、疲労の程度が増加した場合と、筋肉への負荷が増加した場合があるが、反復される運動については、一定の負荷であることが多く、負荷が増加してもそれは一時的であることが多いため、筋電位信号をある程度の時間の幅をもって解析（例えば、直前の一定時間分の平均を取った筋電位信号から疲労度を算出）することにより、疲労度をより精密に算出することができる。また、一定のテンポの楽曲を聴きながら反復運動をすると、楽曲のテンポに対応する運動テンポでの反復運動となり、さらに一定の負荷となりやすい。
【００３１】
再生制御部１０３は、運動テンポ算出部１０１によって出力された運動テンポと、疲労度算出部１０２によって出力された疲労度とに基づいて、再生部１０４に再生テンポを設定することにより再生部１０４を制御する。この例においては、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が第１しきい値Ｌ１以上に変化すると、設定する再生テンポを「３０」小さくするように変更する。そして、再生テンポの設定を変更してから一定時間ｔａ経過しても疲労度が第１しきい値Ｌ１以上を維持している場合には、さらに再生テンポを「３０」小さくするように設定を変更する。
【００３２】
一方、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が、第１しきい値Ｌ１より小さい第２しきい値Ｌ２未満に変化すると、再生制御部１０３は、設定する再生テンポを「３０」大きくするように変更する。そして、再生テンポの設定を変更してから一定時間ｔｂ経過しても疲労度が第２しきい値Ｌ２未満を維持している場合には、さらに再生テンポを「３０」大きくするように設定を変更する。このようにして、再生制御部１０３は、再生部１０４の再生を制御する。なお、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２から出力される疲労度について、最初に出力された疲労度に対する相対値を用いて、第１しきい値Ｌ１、第２しきい値Ｌ２と比較するようにしてもよい。この場合には、第１しきい値Ｌ１、第２しきい値Ｌ２についてもこの相対値に対して定められる値とする。
【００３３】
また、再生制御部１０３は、再生部１０４に設定する再生テンポを変更すると、設定した再生テンポと、運動テンポ算出部１０１によって出力された運動テンポとを比較し、運動テンポが再生テンポに追従（この例においては、運動テンポが再生テンポから一定範囲のテンポに一定時間維持された場合を追従という）するまでの間、再生部１０４に再生テンポに対応する間隔でガイド音を出力させるように制御する。例えば、再生テンポが「１２０」に設定されている場合には、０．５秒間隔でクリック音などのガイド音を再生部１０４に出力されるように制御する。なお、このガイド音については、出力させなくてもよく、この場合には、再生制御部１０３における再生部１０４の制御には、運動テンポは不要であるから、運動検出部１７および運動テンポ算出部１０１については用いなくてもよい。
【００３４】
再生部１０４は、再生制御部１０３によって設定された再生テンポに対応する楽曲データを記憶部１２に記憶された対応テーブルを参照して選択する。例えば、再生テンポが「１２０」に設定されている場合には、対応テーブルを参照して、テンポが「１２０」に対応する楽曲データ（楽曲データＡ）を選択する。そして、再生部１０４は、選択した楽曲データを読み出して再生するより楽音データを生成して楽音信号出力部１５に出力する。なお、設定された再生テンポに対応する楽曲データがない場合には、最も近いテンポに対応する楽曲データを選択すればよい。
【００３５】
また、再生制御部１０３に設定される再生テンポが変更された場合には、再生部１０４は、再生する楽曲データを、変更後の再生テンポに対応する楽曲データに変更する。なお、テンポが徐々に変化するような楽曲データを予め記憶部１２に記憶しておけば、設定される再生テンポが変更されるときに、その楽曲データを用いて、変更前と変更後の楽曲データの再生間をつなぐようにしてもよい。
【００３６】
このとき、再生制御部１０３によりガイド音を出力するように制御されているときには、再生部１０４は、楽曲データに係る音にガイド音が重畳されたものとなるように、楽音データを生成する。このとき、楽曲データに係る音が示す拍のタイミングとガイド音とが一致するように重畳させることが望ましい。このように一致させるためには、楽曲データに係る音を解析して、レベルの変化などから拍のタイミングを検出して、そのタイミングに一致させるようにしてもよい。これは、楽曲データに係る波形を解析して拍のタイミングを検出してもよいし、楽曲データに予め拍のタイミングを示すタイミング情報が含まれるようにして、タイミング情報から拍のタイミングを検出してもよい。また、楽曲データに係る音の最初の発音タイミングが拍のタイミングに対応するものとしておけば、最初のタイミングを拍のタイミングとして検出することもできる。以上が、放音制御部１００の構成についての説明である。
【００３７】
次に、楽音再生装置１の動作の具体的な一例について、図５を用いて説明する。運動者１０００は、放音部３０からの放音を聴取しながら、歩行を続けているものとする。このとき、再生部１０４には、再生制御部１０３によって、再生テンポが「１２０」として設定され、テンポが「１２０」の楽曲データＡが再生部１０４によって再生されているものとする。運動者１０００は、楽曲データＡに係る楽音を聴取しながら歩行し、この歩行により算出される運動テンポは概ね「１２０」を示しているものとする。
【００３８】
図５は、再生制御部１０３の制御態様の一例を説明する図であり、運動テンポ（実線）および再生テンポ（破線）の関係、および疲労度（二点鎖線）の関係を時刻の進行に沿って示している。時刻ｔ１に至るまでは、再生テンポが「１２０」であり、運動テンポも概ね「１２０」を維持し、疲労度は、徐々に増加している。時刻ｔ１において疲労度が第１しきい値Ｌ１以上となることにより、再生制御部１０３は、再生テンポの設定を変更して「１２０」より「３０」少ない「９０」とすることにより、再生部１０４は、記憶部１２から読み出す楽曲データを楽曲データＣに変更して再生する。これによって、運動者１０００は、テンポ「９０」の楽曲データＣに係る楽音を聴取することになる。また、このとき、聴取する楽音には、テンポ「９０」に対応する間隔でガイド音も含まれている。
【００３９】
運動者１０００は、この楽音を聴取しながら、ガイド音に合わせるように歩行速度を落としていくことにより、運動テンポが「９０」に近づいていくとともに、疲労度が減少しはじめて、時刻ｔ２において第１しきい値Ｌ１未満となる。この例においては、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間は、上述した一定時間ｔａより短いものとする。なお、時刻ｔ１から一定時間ｔａが経過しても、疲労度が第１しきい値Ｌ１未満とならない場合には、さらにテンポを「３０」少なくして、設定する再生テンポを「６０」に変更すればよい。
【００４０】
運動者１０００の運動テンポが再生テンポに追従（図５においては、時刻ｔ１から時間ｔｃ１の経過後）すると、再生制御部１０３は、再生部１０４を制御してガイド音を停止させる。
【００４１】
疲労度が減少して時刻ｔ３に達すると、疲労度が第２しきい値Ｌ２未満となり、再生制御部１０３は、再生テンポの設定を変更して「９０」より「３０」大きい「１２０」とすることにより、再生部１０４は、記憶部１２から読み出す楽曲データを楽曲データＡに変更して再生する。これによって、運動者１０００は、テンポ「１２０」の楽曲データＡに係る楽音を聴取することになる。また、このとき、聴取する楽音には、テンポ「１２０」に対応する間隔でガイド音も含まれている。
【００４２】
運動者１０００は、この楽音を聴取しながら、歩行速度を速くしていくことにより、運動テンポが「１２０」に近づいていくとともに、疲労度が増加しはじめて、時刻ｔ４において第２しきい値Ｌ２以上となる。この例においては、時刻ｔ３からｔ４までの時間は、上述した一定時間ｔｂより短いものとする。なお、時刻ｔ３から一定時間ｔｂが経過しても、疲労度が第２しきい値Ｌ２以上とならない場合には、さらにテンポを「３０」大きくして、設定する再生テンポを「１５０」に変更すればよい。
【００４３】
運動者１０００の運動テンポが再生テンポに追従（図５においては、時刻ｔ３から時間ｔｃ２の経過後）すると、再生制御部１０３は、再生部１０４を制御してガイド音を停止させる。
【００４４】
このように、本発明の実施形態に係る楽音再生装置１は、運動者１０００の疲労度を算出して、算出した疲労度に応じて運動者１０００に聴取させる楽曲のテンポを変更することができる。この運動者１０００は、聴取している楽曲のテンポに対応するように運動を行うことで、疲労を蓄積しすぎないように運動することができるため、効果的に筋力を高めるトレーニングを行うことができる。また、楽曲のテンポに追従したトレーニングを行うことで疲労感を軽減することもできる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００４６】
＜変形例１＞
上述した実施形態においては、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２によって算出された疲労度に応じて、再生する楽曲データのテンポを再生部１０４に設定していたが、疲労度が予め設定された値（この例においては、開始しきい値Ｌｔｈ）以上に変化したときから楽曲データの再生を開始させて、放音部３０からの放音が開始されるようにしてもよい。
【００４７】
この場合、再生制御部１０３は、運動テンポ算出部１０１から出力される運動テンポの最新の運動テンポから直前の時間ｔｍ分の運動テンポの平均を算出する。そして、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が、開始しきい値Ｌｔｈ以上になると、再生制御部１０３は、算出した運動テンポの平均を再生テンポとして再生部１０４に設定し、再生部１０４に対して楽曲データの再生を開始させる。このような変形例１における楽音再生装置１の動作の具体的な一例について、図６を用いて説明する。
【００４８】
図６は、変形例１に係る再生制御部１０３の制御態様の一例を説明する図であり、実施形態において説明した図５と同様に、運動テンポ（実線）および再生テンポ（破線）の関係、および疲労度（二点鎖線）の関係を時刻の進行に沿って示している。運動者１０００は、概ね一定の運動テンポで運動しているものとする。
【００４９】
運動者１０００の疲労度が増加して、時刻ｔ５において開始しきい値Ｌｔｈ以上になると、再生制御部１０３は、直前の時間ｔｍ分（時刻ｔ５−ｔｍから時刻ｔ５まで）の運動テンポから算出した平均のテンポを再生テンポとして再生部１０４に設定し、再生部１０４に対して楽曲データの再生を開始させる。これにより、運動者１０００は、自らの運動のテンポに対応したテンポの楽曲を聴取することになり、この楽曲を聴きながら運動することにより、運動のテンポの安定性が向上し、また、自覚的疲労感が減少することにより疲労度の増加割合も減少させることができる。
【００５０】
なお、変形例１においては、時刻ｔ５以前は、再生部１０４における楽曲データの再生が行われていないものとしたが、再生部１０４において楽曲データの再生が行われている場合であって、再生部１０４に設定されている再生テンポと、運動テンポ算出部１０１から出力される運動テンポとの違いが、予め設定された値以上に異なっている場合、すなわち、運動者１０００は、楽曲を聴取しながら運動をしているものの、楽曲のテンポと運動のテンポとが大きくずれている場合にも、同様に適用することができ、疲労度が大きくなったときに、運動のテンポに対応した楽曲を運動者１０００に聴取させることができる。
【００５１】
この場合は、再生制御部１０３は、再生部１０４に設定済みの再生テンポと、運動テンポ算出部１０１から出力される運動テンポとが、予め設定された値以上に異なっている状態において、疲労度算出部１０２から出力された疲労度が、開始しきい値Ｌｔｈ以上になると、上述のように、運動テンポの時間ｔｍ分の平均を再生テンポとして再生部１０４に設定すればよい。これにより上述のように運動者１０００の疲労感を軽減させることができる。
【００５２】
また、疲労度を運動者１０００に自覚させる目的で、運動テンポの平均に対応する楽曲データの再生ではなく、何らかの報知音を示す楽音データを再生部１０４に生成させてもよい。この場合、運動テンポの平均に対応した報知音をとしてもよいし、疲労度に応じた報知音としてもよいし、単に報知するだけの音（ビープ音など）としてもよい。運動テンポに関する報知音でなければ、運動検出部１７および運動テンポ算出部１０１については用いなくてもよい。
【００５３】
＜変形例２＞
上述した実施形態においては、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２によって算出された疲労度と第１しきい値Ｌ１、第２しきい値Ｌ２との関係に応じて、再生テンポを再生部１０４に設定し、疲労度が一定の範囲内に維持されるように制御されていた。変形例２においては、再生制御部１０３は、疲労度が一定の範囲内に維持されるように制御するのではなく、予め設定された疲労度の時刻の進行に伴う変化を示す基準疲労度に近づけるように制御、すなわち再生部１０４に対して再生テンポの設定を行う。
【００５４】
この場合、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が、基準疲労度より上限量Ｌｐ大きい値以上に変化すると、実施形態と同様に、再生部１０４に設定する再生テンポを「３０」小さくするように変更する。そして、再生テンポの設定を変更してから一定時間ｔｃ経過しても疲労度が基準疲労度以上を維持している場合には、さらに再生テンポを「３０」小さくように設定を変更する。
【００５５】
一方、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が、基準疲労度より下限量Ｌｍ小さい値未満に変化すると、再生制御部１０３は、設定する再生テンポを「３０」大きくするように変更する。そして、再生テンポの設定を変更してから一定時間ｔｄ経過しても疲労度が基準疲労度未満を維持している場合には、さらに再生テンポを「３０」大きくするように設定を変更する。このようにして、再生制御部１０３は、再生部１０４の再生を制御する。このような変形例２における楽音再生装置１の動作の具体的な一例について、図７を用いて説明する。
【００５６】
図７は、変形例２に係る再生制御部１０３の制御態様の一例を説明する図であり、実施形態において説明した図５と同様に、運動テンポおよび再生テンポの関係、および疲労度の関係を時刻の進行に沿って示している。
【００５７】
再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２から出力された疲労度が時刻ｔ６において基準疲労度より上限量Ｌｐ大きい値に変化すると、再生部１０４に設定する再生テンポを「３０」小さくさせるように変更する。そして、疲労度が減少して時刻ｔ７において、基準疲労度と同等になる。図示においては、時刻ｔ６から時刻ｔ７まで、一定時間ｔｃ経過していないものとする。なお、一定時間ｔｃ経過しても疲労度が基準疲労度と同等にならなければ、さらに再生部１０４に設定する再生テンポを「３０」小さくさせるように変更すればよい。
【００５８】
そして、時刻ｔ８において、疲労度が基準疲労度より下限量Ｌｍ小さい値に変化すると、再生制御部１０３は、再生部１０４に設定する再生テンポを「３０」大きくするように変更する。そして、疲労度が増加して時刻ｔ８から一定時間ｔｄ経過するまでに基準疲労度と同等にならない場合には、さらに再生部１０４に設定する再生テンポを「３０」大きくさせるように変更すればよい。なお、ガイド音については、実施形態と同様な処理とすればよい。このようにすると、疲労度が予め設定された基準疲労度に沿って変化するように、再生テンポを設定することができる。
【００５９】
＜変形例３＞
上述した実施形態においては、疲労度算出部１０２から出力される疲労度に応じて、再生する楽曲のテンポが変更されるようになっていたが、テンポとは関係なく疲労度に応じて楽曲データを選択して再生するようにしてもよい。この場合には、記憶部１２に楽曲データと、この楽曲データに係る楽曲を聴きながら運動者１０００が運動したときの疲労傾向（「大」、「中」、「小」など）とを対応付けた対応テーブル（図８参照）を記憶しておき、再生制御部１０３は、疲労度算出部１０２から出力される疲労度が大きいときには、疲労の程度が「小」の楽曲データを再生させ、疲労度が小さいときには、疲労傾向が「大」の楽曲データを再生させるように再生部１０４を制御すればよい。なお、これらの楽曲データについては、疲労傾向が変わりやすくするために、互いに曲調が異なるものである方が望ましい。
【００６０】
この対応テーブルにおける疲労傾向は、予め設定しておいてもよいし、事前に、楽曲データの再生により運動者１０００が聴取しながら運動をしたときの疲労度算出部１０２から出力される疲労度の変化から、この楽曲データが疲労度に与える影響を検出し、予め設定された基準の範囲と比較して、疲労傾向を設定するようにしてもよい。例えば、疲労度が基準より増加する場合には、その楽曲データに対応する疲労傾向を「大」とすればよい。このようにすると、楽音再生装置１に楽曲データと疲労傾向との関係を学習させることができる。
【００６１】
なお、疲労度に応じた楽曲データの選択ではなく、疲労度に応じて様々な音響効果を与えるものであってもよく、運動者１０００によって聴取される内容が、疲労度に応じた内容となるものであれば、再生制御部１０３における再生部１０４に対する制御がどのようなものであってもよい。
【００６２】
＜変形例４＞
上述した実施形態においては、疲労度算出部１０２から出力される疲労度に応じて、再生する楽曲のテンポが変更されるようになっていたが、再生テンポが予め設定されたパターンで時刻の進行に伴い変化するようにして、疲労度に応じて、そのパターンが変更されるようにしてもよい。以下、この場合の構成の一例について説明する。
【００６３】
再生制御部１０３には、時刻の進行に伴い変化する再生テンポを示す基本テンポパターンが設定されている。また、動作モード（上級者モード、中級者モード、初級者モードなど）とテンポ係数とを対応付けた対応テーブルが設定されている。
【００６４】
図９は、再生制御部１０３に設定されている対応テーブルの一例を説明する図である。図９に示すように、「上級者モード」に対応するテンポ係数は「１２０％」、「中級者モード」は「１００％」、「初級者モード」は「７０％」となっている。テンポ係数は、基本テンポパターンが示す再生テンポに対して動作モードに応じた修正を行うものである。例えば、基本テンポパターンのある特定のタイミングにおける再生テンポが「１２０」であるときに、動作モードが「上級者モード」のときには、再生制御部１０３は、再生部１０４に対しては再生テンポを「１４４」（＝「１２０」×「１２０％」）として設定し、同様に「中級者モード」のときには再生テンポを「１２０」、「初級者モード」のときには再生テンポを「８４」として設定する。
【００６５】
また、再生制御部１０３には、基本テンポパターンに対応して、時刻の進行に伴って変化する基準となる疲労度を示す基準疲労度が設定され、疲労度と基準疲労度とを比較する比較時刻（この例においては、時刻ｔｐ１、ｔｐ２、ｔｐ３、ｔｐ４）が設定されている。そして、再生制御部１０３は、各比較時刻において、疲労度算出部１０２から出力された疲労度が、基準疲労度に予め設定された上限量Ｌｘを加えた値以上である場合には再生テンポを小さくする動作モード（テンポ係数がより小さい動作モード）に変更し、下限量Ｌｙを減じた値未満である場合には再生テンポを大きくする動作モード（テンポ係数がより大きい動作モード）に変更する。このような変形例４における楽音再生装置１の動作の具体的な一例について、図１０を用いて説明する。
【００６６】
図１０は、変形例４に係る再生制御部１０３の制御態様の一例を説明する図である。まず、最初に上級者モードで動作しているものとする。再生制御部１０３は、比較時刻ｔｐ１に達すると、疲労度算出部１０２から出力される疲労度と、基準疲労度とを比較し、疲労度は、基準疲労度に上限量Ｌｘを加えた値以上となっているから、上級者モードよりテンポ係数の小さい中級者モードに切り替えて、再生部１０４へ設定する再生テンポを変更する。次の比較時刻ｔｐ２においては、疲労度が基準疲労度に上限量Ｌｘを加えた値以上となっていないから動作モードの変更をしない。
【００６７】
次の比較時刻ｔｐ３においては、再び疲労度が基準疲労度に上限量Ｌｘを加えた値以上となっているから、さらに動作モードを中級者モードよりテンポ係数の小さい初級者モードに切り替えて、再生部１０４へ設定する再生テンポを変更する。そして、比較時刻ｔｐ４においては、基準疲労度に上限量Ｌｙを減じた値未満となっているから、初級者モードよりテンポ係数が大きい中級者モードに切り替えて再生部１０４へ設定される再生テンポを変更する。このように制御することにより、予め設定されたパターンで変化する再生テンポに応じて運動をする場合に、疲労度と基準疲労度との関係により再生テンポを変化させることで、疲労しすぎることなく、パターンに従った効果的な運動を行うことができる。
【００６８】
＜変形例５＞
上述した実施形態においては、記憶部１２には、楽曲データが記憶され、対応テーブルによってテンポと対応付けられていたが、楽曲データのように波形を示すようなデータでなく、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）形式など、音源において発音すべき楽音の内容、発音タイミングなどを制御する楽音制御データが記憶部１２に記憶されているようにしてもよい。この場合には、再生部１０４は、楽音制御データにしたがって楽音データを生成する音源を用い、楽音制御データを記憶部１２から読み出して、この音源を用いて楽音データを生成して楽音信号出力部１５に出力するようにすればよい。
【００６９】
ここで、楽音制御データを記憶部１２から読み出す態様としては、２つの場合がある。まず、第１には、楽音制御データを再生するテンポが予め決められているものであり、この場合には、実施形態と同様に対応テーブルにおいて、楽音制御データとテンポとを対応付けておき、または、楽音制御データにテンポを定義しておき、設定された再生テンポに対応する楽音制御データを選択して再生する場合である。
【００７０】
また、第２には、楽音制御データとテンポとを対応付ける対応テーブルがなく、再生部１０４は、設定されたテンポで楽音制御データを再生する場合がある。この場合には、再生テンポの設定を細かく変化させることもでき、また、設定される再生テンポが変更されるときに、楽音制御データの再生テンポを、元の再生テンポから新たに設定された再生テンポまで徐々に変化させることもできる。
【００７１】
＜変形例６＞
上述した実施形態においては、筋電位測定部２０は単体であり、運動者１０００の身体の一部分のみの筋電位を測定していたが、複数の筋電位測定部２０を設けて、運動者１０００の身体の複数の部位において測定した筋電位が信号入力部１６から入力されるようにしてもよい。この場合、疲労度算出部１０２は、それぞれ測定された筋電位から疲労度を算出して、その平均の疲労度、最大の疲労度などを再生制御部１０３に出力してもよいし、複数の疲労度に対して、予め設定された演算を行って得られる一の疲労度を出力してもよい。
【００７２】
また、疲労度算出部１０２は、測定部位ごとに個別に疲労度を出力してもよい。この場合、測定部位ごとの識別子とともに疲労度を出力する。そして、再生制御部１０３は、特定の測定部位の疲労度が高いなど、疲労度に偏りがある場合に、再生テンポを制御してもよいし、特定の音響効果を付与するなどの再生テンポの制御とは異なる制御をさらに行ってもよい。
【００７３】
＜変形例７＞
上述した実施形態においては、測定した筋電位から算出された疲労度に応じて再生制御部１０３による再生制御が行われていたが、さらに他の生体信号、例えば、心拍数、体温、発汗量なども測定して、疲労度の算出、再生制御部１０３における再生制御に反映させるようにしてもよい。
【００７４】
＜変形例８＞
上述した実施形態においては、楽音再生装置１は運動者１０００が携帯できるような装置であったが、トレーニング装置、例えば、エルゴメータ、トレッドミル、ストレングスマシンなどに組み込まれたものであってもよい。この場合、運動検出部１７は、トレーニング装置の運動時の可動部に設けてもよい。例えば、エルゴメータの場合には、ペダル部分の動きを検出するものとして、運動テンポ算出部１０１は、１分あたりにペダルが半回転または１回転する回数を運動テンポとして算出すればよい。また、このようにトレーニング装置に組み込まれている場合に、放音部３０は、スピーカとしてトレーニング装置に設けられていてもよい。すなわち、放音部３０は、楽音信号に係る音を運動者１０００に聴取させるものであればどのようなものであってもよい。
【００７５】
＜変形例９＞
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。ネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１…楽音再生装置、１０…本体部、１１…制御部、１２…記憶部、１３…操作部、１４…表示部、１５…楽音信号出力部、１６…信号入力部、１７…運動検出部、１８…インターフェイス、２０…筋電位測定部、３０…放音部、１００…放音制御部、１０１…運動テンポ算出部、１０２…疲労度算出部、１０３…再生制御部、１０４…再生部、１０００…運動者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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