(57)【要約】【課題】寝室内の他者の睡眠を妨げずに利用者の周囲の所望の位置に三次元的に音像を形成し、睡眠に関連付けて違和感のない音環境を形成することにより睡眠の質を高める。【解決手段】ベッド２は、２チャンネルのスピーカ２２を組み込んだヘッドボード２１を有し、スピーカ２２に入力する音声信号を音響処理装置１で制御することにより、ベッド２で仰臥する利用者Ｈに三次元的に音像を認識させる。音響処理装置１は、複数種類の音源データを保持する音源データ保持部１１と、音源データに対する頭部伝達関数を制御してスピーカから出力する音の音像の位置を制御する音像定位処理部１２と、睡眠に関連付けて設定したパラメータセットに従って音源データを選択するとともに音像の位置を制御する制御部１０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
寝具に設けられた２チャンネルのスピーカと、寝具上で就寝姿勢である利用者に音像を三次元的に認識させるようにスピーカへの音声信号を生成する音響処理装置とを有し、音響処理装置は、音源データを保持する音源データ保持部と、音源データに対する頭部伝達関数を制御してスピーカから出力する音の音像の位置を制御する音像定位処理部と、睡眠に関連付けて設定したパラメータセットに従って音源データを選択するとともに音像の位置を制御する制御部とを備えることを特徴とする寝具用音環境生成装置。
【請求項２】
前記パラメータセットは、音源データの種類および音像の位置とともに、音源データの種類を選択するタイミングおよび音像の位置を制御するタイミングを含むことを特徴とする請求項１記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項３】
前記制御部は、入眠を誘導する入眠誘導フェイズと起床を誘導する起床誘導フェイズとの少なくとも２種類のパラメータセットを備えることを特徴とする請求項２記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項４】
前記入眠誘導フェイズのパラメータセットは、時間経過に伴って前記音像が利用者の頭部から徐々に遠ざかるように音像の距離が設定されていることを特徴とする請求項３記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項５】
前記起床誘導フェイズのパラメータセットは、利用者の頭部の周囲で前記音像が時間経過とともに旋回するように音像の方向が設定されていることを特徴とする請求項３記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項６】
前記パラメータセットは、音源データと音像の位置とを含み、１種類の音源データと複数種類の音像の位置とを対応付けることが許容されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項７】
前記パラメータセットは、前記寝具上の利用者が見ることのできる映像表示装置に表示する映像を指定するとともに、当該映像に関連付けて音源データおよび音像の位置を設定していることを特徴とする請求項６記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項８】
前記寝具は前記スピーカを組み込んだヘッドボードを備えるベッドであって、ヘッドボードは左右方向の中央部において利用者の頭部の位置の目安となる凹所を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項９】
前記スピーカは、左右方向の寸法が上下方向の寸法よりも長い横長形状の振動板を備えることを特徴とする請求項８記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項１０】
前記スピーカは、チャンネルごとに複数個ずつ設けられ、各チャンネルのスピーカはそれぞれ左右方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項８記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項１１】
前記音源データ保持部は、外部から音源データを取得可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の寝具用音環境生成装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の寝具用音環境生成装置とともに照明器具と空調装置との少なくとも一方を付加装置として備え、寝具用音環境生成装置の動作に付加装置を連動させることを特徴とする睡眠環境システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠空間において快適な入眠や起床を誘導するための環境音を寝具により生成する寝具用音環境生成装置およびこの寝具用音環境生成装置により生成した環境音を含む睡眠環境を形成するための睡眠環境システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ストレスの増加や睡眠時間の短縮化に伴って睡眠に不満を訴える都市生活者が増加している。そのため、睡眠の質を高める提案がなされており、快眠、リラクゼーション、癒しなどの効能をねらって、種々の形態、材質の寝具や、睡眠空間における光、音、温度、香りなどによる刺激を制御する装置が多々提供されている。
【０００３】
ところで、利用者に与える刺激のなかでも聴覚刺激は入眠や起床における重要な要素であることが知られている。入眠、起床、リラクゼーションなどの目的で聴覚刺激を与えるために、睡眠時の環境音を制御する装置としては、ベッドのヘッドボードにスピーカを設けたり、枕にスピーカを内蔵しておき、当該スピーカから環境音を出力するものがある。環境音には、自然環境から採取した環境音や音楽や電子的に生成した意味を持たない人工音などが用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３４２８３号公報（００２６段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の技術では、ＣＤ（コンパクトディスク）プレイヤのような音声再生装置を用いて録音音声をスピーカから再生しているだけであって、利用者の頭部に対してスピーカを配置した方向にしか音像が形成されないものである。したがって、利用者は違和感を感じることになり、適切な音環境を利用者に与えることができないという問題がある。すなわち、ベッドのヘッドボードにスピーカを設けている場合には頭上から環境音が聞こえ、また枕にスピーカを設けている場合には後方から環境音が聞こえるから、利用者は音像の位置に不自然な違和感を持つことになり、この違和感によって安心できなくなり、リラクゼーションや入眠に際しての音環境を形成することができなくなるという問題が生じる。
【０００６】
この種の問題を解決するには、ベッドのような寝具の周囲に多数個のスピーカを配置して５．１チャンネルなどの音響空間を形成することが考えられるが、一般住宅の寝室では多数個のスピーカを寝具の周囲に配置することは設置面積の制約によって困難である。また、多数個のスピーカを寝具の周囲に配置することが可能であるとしても、就寝時刻や起床時刻の異なる複数人が寝室を共有している場合（たとえば、夫婦が同じ寝室を用いる場合）には、個々人に別々に環境音を聞かせることができず、利用者のうちの一人の睡眠の質を高めるために他の人の睡眠の質を下げてしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、睡眠空間における音環境を寝具により形成することによって寝室内の他者の睡眠を妨げないようにしながらも利用者の睡眠の質を高めることを可能にし、しかも利用者の周囲の所望の位置に三次元的に音像を形成することで違和感のない音環境を生成することを可能にした寝具用音環境生成装置を提供するとともに、この寝具用音環境生成装置を用いて寝室内の睡眠環境を形成する睡眠環境システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、寝具に設けられた２チャンネルのスピーカと、寝具上で就寝姿勢である利用者に音像を三次元的に認識させるようにスピーカへの音声信号を生成する音響処理装置とを有し、音響処理装置は、少なくとも１種類の音源データを保持する音源データ保持部と、音源データに対する頭部伝達関数を制御してスピーカから出力する音の音像の位置を制御する音像定位処理部と、睡眠に関連付けて設定したパラメータセットに従って音源データを選択するとともに音像の位置を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記パラメータセットは、音源データの種類および音像の位置とともに、音源データの種類を選択するタイミングおよび音像の位置を制御するタイミングを含むことが望ましい。
【００１０】
さらに、前記制御部は、入眠を誘導する入眠誘導フェイズと起床を誘導する起床誘導フェイズとの少なくとも２種類のパラメータセットを備えることが望ましい。
【００１１】
前記入眠誘導フェイズのパラメータセットは、時間経過に伴って前記音像が利用者の頭部から徐々に遠ざかるように音像の距離が設定されることが望ましい。あるいはまた、前記起床誘導フェイズのパラメータセットは、利用者の頭部の周囲で前記音像が時間経過とともに旋回するように音像の方向が設定されることが望ましい。
【００１２】
前記パラメータセットは、音源データと音像の位置とを含み、１種類の音源データと複数種類の音像の位置とを対応付けることが許容されていることが好ましい。また、前記パラメータセットは、前記寝具上の利用者が見ることのできる映像表示装置に表示する映像を指定するとともに、当該映像に関連付けて音源データおよび音像の位置を設定していることが好ましい。
【００１３】
前記寝具は前記スピーカを組み込んだヘッドボードを備えるベッドであって、ヘッドボードは左右方向の中央部において利用者の頭部の位置の目安となる凹所を備えるようにしてもよい。また、前記スピーカは、左右方向の寸法が上下方向の寸法よりも長い横長形状の振動板を備える構成、あるいはチャンネルごとに複数個ずつ設けられ、各チャンネルのスピーカはそれぞれ左右方向に並べて配置されている構成を採用することが望ましい。
【００１４】
前記音源データ保持部は、外部から音源データを取得可能としてもよい。
【００１５】
寝具用音環境生成装置とともに照明器具と空調装置との少なくとも一方を付加装置として設け、寝具用音環境生成装置の動作に付加装置を連動させることとにより睡眠環境システムを構築してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の構成によれば、２チャンネルのスピーカを用いるとともに、音源データに対する頭部伝達関数を制御することによりスピーカから出力する音の音像の位置を制御するので、スピーカの位置にかかわらず利用者の周囲において音像の位置を三次元的に制御することが可能になり、利用者の頭部の上方や後方から音が聞こえることによる違和感を除去して快適な音環境を形成することができる。すなわち、入眠や起床の際に音に包まれるような感覚が得られることで、リラックス（くつろぎ感、癒し感）の効果が高くなり、また目覚めの効果を高めることが可能になる。しかも、スピーカを寝具に設けていることにより、寝室内で余分な寝具以外に空間を確保する必要がないから省スペースである上に、利用者の周辺に音環境を形成することが可能であるから、寝室内の他者の睡眠を妨げないようにしながらも、利用者の睡眠の質を高めることが可能になる。なお、音像は、音の再生において、方向と距離をもって音源を利用者の聴覚に感じさせるものである。
【００１７】
また、音源データの種類および音像の位置を制御するパラメータセットに、音源データの種類を選択するタイミングおよび音像の位置を制御するタイミングを含むことにより、時間経過に伴って音環境を変化させることが可能になり、変化に富んだ音環境を提供することが可能になる。
【００１８】
パラメータセットとして、入眠を誘導する入眠誘導フェイズと起床を誘導する起床誘導フェイズとの少なくとも２種類を設けておけば、入眠時と起床時とのそれぞれに適した音環境を提供することが可能になり、入眠および起床の誘導が適正化されることで、睡眠の質をさらに高めることが可能になる。
【００１９】
入眠誘導フェイズでは、時間経過に伴って利用者の頭部から音像を徐々に遠ざけることにより入眠の誘導が容易になり、起床誘導フェイズでは、利用者の頭部の周囲で音像を時間経過とともに旋回さえることにより起床の誘導が容易になる。
【００２０】
１種類の音源データに複数種類の音像の位置を対応付けることを許容している場合には、少ない種類の音源データであっても音像の位置を変化させることにより、変化に富んだ音環境を提供することが可能になる。また、寝具上の利用者が見ることのできる映像表示装置に表示する映像に関連付けて音源データおよび音像の位置を設定することにより、音だけではなく視覚によっても入眠や起床の誘導を行うことができる。
【００２１】
スピーカをベッドのヘッドボードに組み込んだ構成では、ヘッドボードの左右方向の中央部に凹所を形成しておくことにより、利用者の頭部の位置の目安を得ることができ、利用者の頭部とスピーカの位置を想定した位置に合わせることで、音像を正確に定位させて所望の位置に音像を形成することができる。すなわち、利用者に所望の音環境を提供して睡眠の質を高めることができる。
【００２２】
また、各チャンネルのスピーカとして左右方向に長い振動板を備えるものを用いたり、チャンネルごとに複数個のスピーカを左右方向に並べたりする構成を採用すれば、音像が形成される範囲を左右方向に広げることが可能になり、利用者の頭部の位置がずれても利用者に所望の音環境を提供して睡眠の質を高めることが可能になる。
【００２３】
音源データをセンターサーバなどの外部から取得可能とすれば、使用する音源データのみを保持すればよいから、音源データを保持するための記憶容量を低減することができる。また、新たな音源データに更新することによって、音源データに新鮮味を持たせることが可能になる。
【００２４】
寝具用音環境生成装置の動作に連動して照明器具や空調装置を付加装置として連動させる睡眠環境システムでは、睡眠空間において音環境以外の環境も併せて制御することで、睡眠の質をより一層高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態１を示す概略構成図である。
【図２】同上の他の使用例の概略構成図である。
【図３】同上のさらに他の使用例の概略構成図である。
【図４】同上の要部斜視図である。
【図５】同上に用いるスピーカの構成例を示す要部斜視図である。
【図６】同上に用いるスピーカの他の構成例を示す要部斜視図である。
【図７】実施形態２を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態では、図１に示すように、寝具としてベッド２を例示し、ベッド２のヘッドボード２１に左右一対のスピーカ２２を組み込んでいるものとする。スピーカ２２は、快適な入眠や起床を誘導するように音響処理装置１で生成された音声信号を再生する。
【００２７】
音響処理装置１は、少なくとも１種類（好ましくは、複数種類）の音源データを保持する記憶装置（半導体メモリが望ましいが、ハードディスク装置でもよい）からなる音源データ保持部１１と、仮想音像（以下、とくに必要がなければ「音像」と略称する）の位置を制御する（つまり、音像を定位させる）ための音像定位処理部１２およびクロストーク補償処理部１３と、音源データ保持部１１から音源データを選択する機能を有した制御部１０とを備える。
【００２８】
音源データ保持部１１に保存される音源データは、自然環境から採取した環境音をデジタル処理が可能な所定形式に変換したデータであって、たとえば、せせらぎの音、野鳥の声、虫の声、風の音、滝の音、雨音、波の音などが含まれる。音源データとしては、利用者Ｈをリラックスさせる環境音（たとえば、１／ｆゆらぎを含む音）を自然環境から採取して用いる。
【００２９】
ここでは、音源データ保持部１１には２５６種類の音源データを保存しているものとする。音源データ保持部１１の記憶容量やデータ管理の制約がなければ、さらに多種類の音源データを保存することが可能である。もっともスピーカ２２で再生する音声信号は、複数種類の音源データを適宜に組み合わせるとともに音源データに対するパラメータを適宜に制御することによって生成するから、比較的少数の音源データでも十分に変化に富んだ音を生成することができる。
【００３０】
音源データに対するパラメータは、音源データの種類、音像の位置（仰角、方位角、距離）、音源データの種類を選択するタイミングおよび音像の位置を制御するタイミングを含んでいる。これらのパラメータの集合（パラメータセット）は制御部１０に設けたスケジュール記憶部１４に格納される。仰角は水平面を０度とし、方位角は利用者Ｈの頭部側を０度として左周りに角度が増加するものとする。また、以下では、音像に関する仰角と方位角とをまとめて音像の方向と言う。パラメータセットは、基本的には製品出荷時にあらかじめ設定されており、各パラメータセットにはシーン名が対応付けられる。制御部１０には表示装置１５および操作装置１６が接続されており、操作装置１６の操作によりシーン名を選択することが可能になっている。また、表示装置１５および操作装置１６を用いて利用者Ｈがパラメータセットを設定できるようにしてもよい。
【００３１】
表示装置１５には、セグメント式やドットマトリクス式の表示器を用いることができ、操作装置１６には、機械式スイッチやタッチパッドを用いることができる。たとえば、セグメント式の発光ダイオード表示器やドットマトリクス式の液晶表示器を表示装置１５に用いるとともに押釦スイッチのような機械式スイッチを操作装置１６に用い、表示装置１５と操作装置１６とを並べて配置する構成を採用する。あるいはまた、ドットマトリクス式の液晶表示器を表示装置１５に用いるとともに透明なタッチパッドを操作装置１６に用い、表示装置１５の画面に操作装置１６を重ねて配置したタッチパネルディスプレイの構成を採用する。
【００３２】
シーン名としては、たとえば、初夏の森、秋の海辺のような環境を表す言葉や、ハワイ、上高地のような地名を表す言葉を用い、表示装置１５と操作装置１６とを用いてシーン名を選択できるようにしてある。シーン名を選択するにあたっては、表示装置１５にシーン名を順に提示するとともに操作装置１６で所望のシーン名を決定するか、シーン名に対応する記号（数値など）を操作装置１６から入力する。シーン名によりパラメータセットを指定する場合には、当該パラメータセットに対応する音声の少なくとも一部分をスピーカ２２から出力して利用者Ｈが内容を確認できるようにしておくのが望ましい。
【００３３】
ところで、パラメータセットのうち音源データを用いるタイミングは、音源データ保持部１１における音源データの選択に用いられる。また、音像の位置のパラメータは、音像定位処理部１２に与えられ、ベッド２に仰臥している利用者Ｈの頭部付近で聴取される音について音像の位置を制御するために用いられる。
【００３４】
ここに、本実施形態では、音源データ保持部１１からクロストーク補償処理部１３までの信号処理をデジタル信号処理で行い、クロストーク補償処理部１３から出力される音声信号をアナログ信号とする構成を想定しているが、スピーカ２２においてデジタル−アナログ変換を行う構成を採用してもよい。
【００３５】
音像定位処理部１２およびクロストーク補償処理部１３は、信号処理用プロセッサ（ＤＳＰ）により構成されており、音像定位処理部１２は、制御部１０から与えられるフィルタ係数により頭部伝達関数が調節可能である複数個（図示例は６個）のフィルタＦ２１〜Ｆ２６として機能し、クロストーク補償処理部１３は、あらかじめ定めたフィルタ係数により伝達関数が調節可能である複数個（図示例は４個）のフィルタＦ３１〜Ｆ３４と等価に機能する。
【００３６】
音像定位処理部１２では、左右一対のスピーカ２２から２チャンネルの音声を出力するために、音源データ保持部１１に保存した音源データから２チャンネルの信号を生成しており、各チャンネルごとにフィルタＦ２１〜Ｆ２６を設けている。したがって、音像定位処理部１２におけるフィルタＦ２１〜Ｆ２６の個数は、音源データの種類数（図示例は３種類）とチャンネル数（２個）との積の個数（つまり、６個）になる。さらに、音像定位処理部１２には、フィルタＦ２１〜Ｆ２６により頭部伝達関数が調節された音声信号をチャンネルごとに重ね合わせる加算部Ｓ２１，Ｓ２２が設けられている。したがって、音像定位処理部１２は、加算部Ｓ２１，Ｓ２２の出力を各チャンネルの音声信号とすることで、選択した音源データに対応する音を組み合わせた音環境において各音源データに対応する音ごとに音像の位置を制御することが可能になる。
【００３７】
一方、クロストーク補償処理部１３は、２個のスピーカ２２で音声信号を再生する際のクロストークのような再生系の特性を補償するために伝達関数を調節する機能を有しており、各チャンネルごとに伝達関数を制御する一対のフィルタＦ３１，Ｆ３２と、互いに他方のチャンネルへの伝達関数を制御する一対のフィルタＦ３３，Ｆ３４とを設けている。したがって、クロストーク補償処理部１３におけるフィルタＦ３１〜Ｆ３４の個数は、チャンネル数（２個）の二乗個（つまり、４個）になる。また、クロストーク補償処理部１３には、フィルタＦ３１〜Ｆ３４を通過した音声信号を出力するチャンネルごとに重ね合わせる加算部Ｓ３１，Ｓ３２が設けられる。この構成により、チャンネル間の音声信号のクロストークなどを調節してスピーカ２２を含む再生系の特性を補償し、利用者Ｈが聴取する各音源データに対応する音ごとの音像を正確かつ明瞭に定位させることが可能になる。
【００３８】
クロストーク補償処理部１３の加算部Ｓ３１，Ｓ３２から出力される２チャンネルの音声信号は、それぞれ増幅器１７を通して左右のスピーカ２２に入力され、音源データに対応した音が再生される。
【００３９】
具体例を用いて動作を説明する。ここでは、選択したパラメータセットが、広い平原に仰臥して周囲の自然環境からの環境音が聞こえているシーンを想定して設定されているものとする。このシーンに対応するパラメータセットでは、音源データ保持部１１に保存されている音源データから、音源データ１（野鳥の声）、音源データ３（川のせせらぎの音）、音源データ６（虫の声）の３種類の音源データが選択される。すなわち、本実施形態では、音源データ保持部１１に記憶されている２５６種類の音源データのうち音源データ１、３、６を選択する。ここでは、３種類の音源データのみを用いているが、もちろん、音源データ保持部１１には他の音源データも保持されている。また、広い平原に仰臥しているシーンであるから、パラメータセットによる音像の位置は、周囲の音が利用者Ｈを取り囲むように決定される。したがって、主として利用者Ｈが仰臥する平面内に音像が定位するように音像の仰角および方位角が決定されることになる。すなわち、パラメータセットを用いて音像定位処理部１２に設けたフィルタＦ２１〜Ｆ２６のフィルタ係数が設定される。
【００４０】
音像定位処理部１２では、各フィルタＦ２１〜Ｆ２６により、音源データとフィルタ係数との畳み込み演算が施され、各音源データに対応した音の音像の位置の情報を伴う音声信号が生成される。たとえば、野鳥の声（音源データ１）の音像が、利用者Ｈからみて仰角３０度、方位角３０度の方向に設定されるものとすれば、仰角３０度、方位角３０度に対応したフィルタ係数が音像定位処理部１２におけるフィルタＦ２１，Ｆ２４に与えられる。
【００４１】
フィルタＦ２１〜Ｆ２３を左チャンネルとしフィルタＦ２４〜Ｆ２６を右チャンネルとすると、左耳用と右耳用との各フィルタＦ２１，Ｆ２４にそれぞれフィルタ係数Ｔ２１，Ｔ２４を与えることにより、音源データ１とフィルタ係数Ｔ２１，Ｔ２４との畳込み演算が行われる。川のせせらぎの音（音源データ３）や虫の声（音源データ６）に対しても、対応する各フィルタＦ２２，Ｆ２３，Ｆ２５，Ｆ２６において同様の処理が同時に施される。
【００４２】
ここに、所望の位置に音像を定位させるには利用者Ｈの左右の外耳道入口への音圧を決定する必要があり、そのため、音像定位処理部１２では、所望の音源データについて所望の位置に音像を定位させるのに必要な音圧が得られるように左右２チャンネルの信号を生成する処理を行う。
【００４３】
また、音声信号は、スピーカ２２により音波に変換された後に利用者Ｈの左右の耳に到達するから、左右それぞれのスピーカ２２から出力された音波の音圧と、利用者Ｈの外自道入口に到達した音波の音圧とは異なっている。すなわち、音像定位処理部１２において音像の定位を考慮して設定した音圧と、利用者Ｈの外自道入口に到達した音波の音圧とが異なるから、音像定位処理部１２において想定した音像の位置に定位するように、クロストーク補償処理部１３において補償処理を行う。この補償処理では、左右の各スピーカ２２から出力された音波が左右逆の耳に到達するクロストーク成分や、スピーカ２２および利用者Ｈの耳までの伝達特性による周波数特性を補償する処理を行う。
【００４４】
上述のようにして、スケジュール記憶部１４に格納されたパラメータセットに従って、音像定位処理部１２およびクロストーク補償処理部１３において音源データに対応する音ごとの音像の位置を制御することにより、ベッドに仰臥する利用者Ｈには、スピーカ２２が設置されている方向からだけでなく、周囲の様々な方向から音が聞こえるかのように認識され、いわゆる疑似サラウンドの音響空間を形成することが可能になる。
【００４５】
ところで、上述した装置は、睡眠空間において快適な入眠や起床を誘導することが目的であるから、スケジュール記憶部１４に設定されるパラメータセットは、利用者Ｈの入眠や起床に関連付けられている。パラメータセットは、睡眠に関連付けた段階ごとに設定されており、本実施形態では、各段階として、睡眠前に利用者Ｈの緊張を取り除く入眠前くつろぎフェイズ、利用者Ｈを睡眠させるように誘導する入眠誘導フェイズ、利用者Ｈの睡眠中の睡眠フェイズ、利用者Ｈを起床させるように誘導するために起床誘導フェイズを想定している。すなわち、睡眠前には、入眠前くつろぎフェイズの動作の後に入眠誘導フェイズで動作させ、起床時には起床誘導フェイズで動作させるのである。ただし、入眠前くつろぎフェイズは省略することが可能であり、入眠誘導フェイズと起床誘導フェイズとの少なくとも２種類のフェイズに対応するパラメータセットを備えていればよい。また、睡眠フェイズは、スピーカ２２から音を出力しない状態であり、実質的にパラメータセットは設定されない。上述したシーンは、各フェイズごとに選択することが可能である。
【００４６】
各フェイズにおけるパラメータセットの設定例を表１に示す。表１の各フェイズに対応するデータのまとまりがパラメータセットであり、表１に示す例では、睡眠フェイズ以外の各フェイズを１０分間ずつとしている。また、表１のパラメータセットでは、各音源データごとに仰角と方位角とを音源データごとに固定的に設定している。つまり、各音源データに対応する音ごとに仰角および方位角は固定されている。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
入眠前くつろぎフェイズを設けている場合、入眠誘導フェイズの動作は入眠前くつろぎフェイズの動作終了に伴って自動的に起動されるが、入眠前くつろぎフェイズと起床誘導フェイズとの動作は、利用者Ｈがスイッチなどの操作で起動するか、時刻を指定して起動する。たとえば、入眠前くつろぎフェイズは制御部１０に付設した操作装置１６を操作することにより起動するのが望ましい。また、利用者Ｈが設定した起床時刻に起床できるように起床誘導モードの動作を起動する場合には、現在時刻の計時の機能と設定時刻になると通知信号を出力する機能とを備える時計部（図示せず）を設けておき、通知信号で起床誘導フェイズの動作を起動すればよい。
【００４９】
表１に示したパラメータセットでは、音像の位置を固定的に設定し、また音像までの距離を省略しているが、入眠誘導フェイズや起床誘導フェイズにおいては、音像の位置（距離を含む）を変化させるほうが睡眠や起床の誘導効果が高いと考えられる。たとえば、入眠誘導フェイズでは、時間経過に伴って音像が利用者Ｈの頭部から徐々に遠ざかるように距離を制御すれば睡眠への誘導効果が高くなり、起床誘導フェイズでは、利用者Ｈの頭部の周囲で音像が時間経過とともに回るように音像の方向を変化させれば起床への誘導効果が高くなる。
【００５０】
音像までの距離は、音像定位処理部１２に与えられるパラメータセットのうちの距離に関するフィルタ係数により制御される。したがって、距離に関するフィルタ係数（距離係数）を時間経過に伴って変化させる距離係数制御部（図示せず）を制御部１０に設けておき、制御部１０において、入眠誘導フェイズの動作が起動されると距離係数制御部を起動するとともに、時間経過に伴って音像の距離を大きくするように距離係数を変化させる指示を距離係数制御部に与えることによって、入眠誘導フェイズにおける上述の動作が可能になる。
【００５１】
同様に、方位角（必要に応じて仰角）に関するフィルタ係数（角度係数）を時間経過に伴って変化させる角度係数制御部（図示せず）を制御部１０に設けておき、制御部１０において、起床誘導フェイズの動作が起動されると角度係数制御部を起動するとともに、利用者Ｈの周りで音像が時間経過に伴って回転ないし旋回するように角度係数を変化させる指示を角度係数制御部に与えることによって、起床誘導フェイズにおける上記動作が可能になる。
【００５２】
なお、距離や方向の変化速度は、操作装置１６を用いることにより適宜に設定可能とするのが望ましい。また、制御部１０に距離係数制御部や角度係数制御部を設けることにより、スケジュール記憶部１４に格納したパラメータセットを固定値としながらも、音像の距離や方向を時間経過に伴って変化させることが可能になり、スケジュール記憶部１４に格納するデータ量を低減しながらも音環境に様々な変化を与えることができる。
【００５３】
しかも、音像定位処理部１２では、音源データごとにフィルタ係数を制御することができるから、音源データごとに音像の方向や距離を制御することによって、同じパラメータセットでも音環境に様々な変化を与えることができる。すなわち、音源データを選択する選択情報と位置（方向、距離）を制御するフィルタ情報とを独立した情報として、音源データ保持部１１に選択情報を与え、音像定位処理部１２にフィルタ情報を与えているから、同じ音源データを選択しても利用者Ｈには異なる音環境を提供することが可能になる。
【００５４】
上述の構成例では、睡眠空間における音環境についてのみ説明したが、音環境に加えて、照明装置などによる光、映像表示装置による映像、香り発生装置による香り、空調装置による温湿度、寝具（マット、枕など）の硬さや形状、寝具に与える振動などから選択される種々の環境ないし刺激を音環境と連動させるようにすれば、睡眠や起床への誘導効果を一層高めることができる。
【００５５】
たとえば、図２に示すように、利用者Ｈが仰臥した状態で映像を見ることができる映像表示装置（液晶ディスプレイ装置、プロジェクタ装置）３を設けておき、映像表示装置３に表示される映像に関連付けた音源データを音源データ保持部１１から選択するとともに、映像表示装置３の近傍に音像４が定位するように音像定位処理部１２にフィルタ係数を与える。つまり、パラメータセットには映像表示装置３に表示する映像を指示するためのパラメータが含まれる。入眠前くつろぎフェイズに関連付けて映像表示装置３に表示する映像は、放送や映画の映像ではなく、音源データの音の内容に合う映像とし、音源データがせせらぎの音であれば、森の中のせせらぎの映像などを映像表示装置３に表示する。
【００５６】
このように音源データに関連付けた映像を映像表示装置３により表示するとともに、映像表示装置３の近傍に音像４を設定することにより、シーンを演出するに際して音環境のみを用いる場合に比べると、聴覚のみならず視覚によっても想定されたシーンのイメージを利用者Ｈに与えることで、利用者Ｈがくつろぐ環境の演出効果を高めることが可能になる。
【００５７】
また、図３に示す構成例では、睡眠空間の環境を形成する睡眠環境システムを提供するために、さらに多数の付加装置を連動させる場合を示している。図示例では音環境のほか、光を制御する付加装置として、天井に設けた照明器具３１、ヘッドボード２１に設けた照明器具３２、壁面に設けた照明器具３３、窓に設けた電動カーテン３４を示している。また、映像を提示する映像音響装置３５を設け、温湿度を制御する空調装置３６を設け、香りを制御するためにヘッドボード２１に香り発生装置３７を設け、寝室内の空気を浄化する空気清浄器３８も設けてある。さらに、ベッド２はリクライニング機能を有し、マットレスには振動を与える加振器が内蔵されている。
【００５８】
この睡眠環境システムでは、天井の照明器具３１を調光制御する調光器３９が壁面に取り付けられており、さらに、制御部１０に連動して上述の各付加装置を制御する機器連動制御装置５を設けている。機器連動制御装置５は、赤外線を伝送媒体とするワイヤレス信号（図に破線で示している）を送受信する機能を有し、調光器３９を介しての照明器具３１の制御、電動カーテン３４、映像音響装置３５、空調装置３６の制御は、ワイヤレス信号を用いて行うことが可能になっている。また、他の装置は機器連動制御装置５と制御線を介して接続されている。
【００５９】
このような睡眠環境システムを用いることにより、睡眠空間において入眠や起床を促すための快適な環境を形成することができ、睡眠の質を高める効果が期待できる。なお、睡眠環境システムの制御内容については、とくに説明しないが、上述した各フェイズに適合する制御を行えばよい。一例を挙げると、光環境については、入眠誘導フェイズには時間経過に伴って徐々に減光し、起床誘導フェイズには時間経過に伴って徐々に増光するように制御し、香り環境については、入眠誘導フェイズにはリラックスする香りを放出し、起床誘導フェイズにはリフレッシュする香りを放出すればよい。
【００６０】
上述の構成例では、ベッド２のヘッドボード２１において利用者Ｈの頭部側の面を平面とし、この面に２個のスピーカ２２を並べて配置している。ここで、上述のように音像を形成する場合には、スピーカ２２と利用者Ｈの頭部との位置関係によって音像の位置が変化するから、パラメータセットにより設定した位置に音像を正確に定位させるには、利用者Ｈの頭部の位置や顔の向きを規定する必要がある。上述した構成ではヘッドボード２１に頭部の位置を規定する目安がないが、就寝の際にはベッド２の幅方向の中心付近に頭部を位置させると考えられるから、パラメータセットにより設定した位置に音像を定位させることが可能である。
【００６１】
上述したように、パラメータセットにより設定した位置に音像を正確に定位させるには、利用者Ｈの頭部の位置や顔の向きを規定する必要がある。そこで、図４のように、利用者Ｈが頭部の位置の目安とすることができるように、ヘッドボード２１における利用者Ｈの頭部側の面に凹所２３を設けた構成を採用することができる。凹所２３は、ヘッドボード２１の左右方向における中央部付近に設けられ、ベッド２の上面に沿った断面内において内周面が湾曲するように形成される。
【００６２】
各スピーカ２２は、ベッド２の左右方向（幅方向）における凹所２３の中心を挟んで左右にそれぞれ配置してある。具体的には、スピーカ２２は、図示例のように凹所２３の左右の内側面にそれぞれ配置するか、ヘッドボード２１において凹所２３を挟んで左右に配置する。図示例では、スピーカ２２から出力される音波は、凹所２３の中心側に向かうことになる。
【００６３】
図４に示した構成を採用することにより、ベッド２に仰臥する利用者Ｈは凹所２３の存在により頭部の位置の目安を得ることができ、ベッド２の幅方向における凹所２３の中心付近に頭部の左右の中心付近を位置させることにより、パラメータセットにより設定された位置に音像を正確に定位させることが可能になる。
【００６４】
図１に示した構成例では、正面形状が円形であるスピーカ２２であって、スピーカ２２から出力される音波の波面が球面状である場合を想定しているが、波面をベッド２の幅方向に延長した形とすれば、左右のスピーカ２２から出力された音波が利用者Ｈの左右の外耳道入口に到達する時間差は、利用者Ｈの頭部が左右に移動してもほとんど変化しないと考えられる。つまり、利用者Ｈの頭部の位置が左右に移動しても音像の位置がほとんど変化せず、パラメータセットにより設定された位置に音像を正確に定位させることが可能になる。
【００６５】
そこで、パラメータセットにより規定した位置に音像を正確に定位させるために、図５に示すように、各チャンネルの音を出力するスピーカ２２は、正面形状が楕円状ないし長円状である振動板を備え、ベッド２の幅方向における寸法が上下方向における寸法よりも長くなるようにヘッドボード２１に配置する構成を採用してもよい。あるいはまた、図６に示すように、正面形状が円形である小型のスピーカ２２を複数対（図示例は３対）用い、各チャンネルごとに複数個ずつのスピーカ２２をベッド２の幅方向の一直線上に並べ、各チャンネルごとに小ピッチでスピーカ２２を配列してもよい。図６に示す構成では、各チャンネルのスピーカ２２は並列的に接続され、同チャンネルのスピーカ２２には同じ音声信号が入力される。
【００６６】
図５に示す構成と図６に示す構成とは、音像の位置に関してほぼ同様の効果が得られる。図５に示す構成を採用すれば、各チャンネルごとにスピーカ２２を１個ずつ設ければよいから図１に示した構成に比較して部品点数の増加がなく構成が簡単である。また、図６に示す構成を採用すれば、スピーカ２２の正面形状が円形でありスピーカ２２の個数や配置によって音を出力する領域の形状を所望形状に形成することができるから設計が容易になる。
【００６７】
上述したように、ベッド２のヘッドボード２１に設けたスピーカ２２から出力される音を用いて音像を生成し、ベッド２に仰臥する利用者Ｈの周囲の音環境を形成するから、サラウンド効果を得るための多数個のスピーカを設置する必要がなく、ベッド２のみで三次元的な音環境を形成することができる。しかも、自然環境から採取した環境音を用いるので、あたかも自然環境の中で仰臥しているかのような臨場感が得られる。
【００６８】
なお、音源データは、自然環境から採取した環境音に限られず、音楽や人工音であってもよい。また、上述の動作では、音像定位処理部１２およびクロストーク補償処理部１３において音源データの逐次処理を実時間で行って音像の位置を決定しているが、音像定位処理部１２における処理をあらかじめ行った音声信号を記憶しておき、記憶した音声信号をスピーカ２２に入力してもよい。クロストーク補償処理部１３での処理についても同様である。さらに、スピーカ２２をヘッドボード２１に設ける代わりに、枕やマットレスにスピーカを内蔵させてもよい。
【００６９】
（実施形態２）
実施形態１では、音源データ保持部１１にあらかじめ保存されている音源データを用い、スケジュール記憶部１４に格納されたシーン別のパラメータセットを用いているが、音源データやパラメータセットの変更を可能とすれば、音環境をさらに様々に変化させることが可能になる。音源データやパラメータセットの変更に際しては、音源データやパラメータセットを、メモリカードのような交換可能な記憶媒体に記憶させておく構成が考えられる。
【００７０】
ただし、本実施形態では、図７に示すように、音源データ保持部１１やスケジュール記憶部１４の記憶容量を低減するために、インターネットのような通信ネットワーク６との接続を可能にする通信機能部１８を設けておき、通信ネットワーク６に設けたセンタサーバ７から音源データやパラメータセットをデータ通信により取得できるようにしている。
【００７１】
この構成であれば、上述した寝具用音環境生成装置あるいは睡眠環境システムを提供する製造者、あるいは音源データやパラメータセットの提供者が、センタサーバ７に音源データやパラメータセットを登録しておくことにより、利用者Ｈはセンタサーバ７から音源データやパラメータセットを取得して利用することが可能になる。すなわち、音源データ保持部１１やスケジュール記憶部１４の記憶容量を低減しながらも、多種類の音源データやパラメータセットを用いることが可能になる。
【００７２】
パラメータセットは音源データと関連しているから、音源データとパラメータセットとは同時に取得することが望ましい。すなわち、表示装置１５および操作装置１６を用いて特定のシーンを選択すると、当該シーンに対応するパラメータセットをセンタサーバ７からデータ通信により取得し、このとき、当該シーンにおいて利用可能な音源データもセンタサーバ７から取得する。センタサーバ７から取得したパラメータセットはスケジュール記憶部１４に格納され、センタサーバ７から取得した音源データは音源データ保持部１１に格納される。
【００７３】
スケジュール記憶部１４は複数のシーンを記憶できる程度の記憶容量を持つことが望ましく、新たなシーンのパラメータセットをセンタサーバ７から取得したときに記憶容量が不足するようであれば、古いパラメータセットから順に削除するようにすればよい。音源データ保持部１１は、スケジュール記憶部１４に登録されたパラメータセットに必要な音源データを保存し、スケジュール記憶部１４のシーンに含まれない音源データは削除すればよい。本実施形態の他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【符号の説明】
【００７４】
１  音響処理装置
２  ベッド（寝具）
３  映像表示装置
４  音像
５  機器連動制御装置
６  通信ネットワーク
７  センタサーバ
１０  制御部
１１  音源データ保持部
１２  音像定位処理部
１３  クロストーク補償処理部
１４  スケジュール記憶部
１５  表示装置
１６  操作装置
１７  増幅器
１８  通信機能部
２１  ヘッドボード
２２  スピーカ
２３  凹所
３１  照明器具（付加装置）
３２  照明器具（付加装置）
３３  照明器具（付加装置）
３４  電動カーテン（付加装置）
３５  映像音響装置（付加装置）
３６  空調装置（付加装置）
３７  香り発生装置（付加装置）
３８  空気清浄器（付加装置）
Ｈ  利用者
【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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