(57)【要約】【課題】騒音レベルが比較的高い空間にいる人間が心地よく過ごすことが可能な音信号生成装置を提供することである。【解決手段】空間に存在する第１音の周波数特性に基づいて、前記第１音と異なる第２音の音信号における前記第１音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させるフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する出力部とを有する。【選択図】図２
2019158932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に存在する第１音の周波数特性に基づいて、前記第１音と異なる第２音の音信号における前記第１音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させるフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する出力部と
を有する
音信号生成装置。
【請求項２】
前記第２音は、環境音である
請求項１に記載の音信号生成装置。
【請求項３】
前記出力部は、前記第１音の音量に基づいて、前記フィルタ部から出力された音信号の信号強度を調整する
請求項１、又は請求項２に記載の音信号生成装置。
【請求項４】
前記第１音の音信号を取得する第１取得部と、
前記第１取得部により取得された音信号の周波数特性に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部
を更に有する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の音信号生成装置。
【請求項５】
互いに異なる複数の前記第１音の各々に関する情報を記憶する第１記憶部と、
前記第１音の音信号に基づいて、第１記憶部に記憶された前記第１音の各々に関する情報のうち何れかの前記第１音に関する情報を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記第１音に関する情報に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部
を更に有する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の音信号生成装置。
【請求項６】
互いに異なる複数の前記第１音の各々に関する情報を記憶する第１記憶部と、
環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記環境情報取得部により取得された環境情報に基づいて、第１記憶部に記憶された前記第１音の各々に関する情報のうち何れかの前記第１音に関する情報を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記第１音に関する情報に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部
を更に有する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の音信号生成装置。
【請求項７】
フィルタ部が、空間に存在する第１音の周波数特性に基づいて、前記第１音と異なる第２音の音信号における前記第１音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させ、
出力部が、前記フィルタ部から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する
音信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音信号生成装置、及び音信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院内の病室では、患者の検査や治療のために様々な機器が用いられる。このような機器には、測定音やアラーム音を出力するものが多い。このため、病室における騒音レベルは、一般的な居室と比較して高い傾向にある。
このような騒音レベルが高い空間でコンテンツを聴取するために、騒音やコンテンツの音量レベルの変動に応じて音声信号を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６７１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、病室等の空間においては、複数の患者が同一の部屋にいることが想定される。このため、病室で特許文献１の技術を用いて、騒音レベルに応じてコンテンツの出力レベルを上げて出力してしまうと、他の患者に聴こえる程に大きな音量でコンテンツが再生されてしまう場合がある。
そこで、病室にいる患者は、騒音レベルが高い病室でコンテンツを聴取することを諦め、騒音に対する対策を何もしないか、或いは耳栓をして耳に入る騒音を低減させるような対策をとることが考えられる。或いは、ノイズキャンセラ機能付きのヘッドフォン等を装着して耳に入る騒音を低減させた上でコンテンツを聴く等の対策をとることが考えられる。
一般に、騒音環境が高い空間において、耳栓等により騒音を遮断することもなく長時間過ごしていると、人間的な感覚が阻害されてしまい、せん妄と呼ばれる意識障害を発症する可能性が高まってしまう。また、病室において耳栓やヘッドフォンで周囲の音を遮断してしまうと、騒音が遮断されるだけでなく、医師や看護師の話等の必要な情報も遮断してしまう。また、耳栓を装着すると耳の中に違和感があり、無音であることが不自然に感じられてしまったり、リラックスできないと感じてしまったりする場合があり得る。また、ヘッドフォンを装着すると装着感が煩わしく、寝返りをすることが困難となる。
このように、騒音レベルが高い病室にいる患者は、リラックスできず、心地よく過ごすことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、騒音レベルが比較的高い空間にいる人間が心地よく過ごすことが可能な音信号生成装置、及び音信号生成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、空間に存在する第１音の周波数特性に基づいて、前記第１音と異なる第２音の音信号における前記第１音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させるフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する出力部とを有する音信号生成装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の音信号生成装置において、前記第２音は、環境音であるようにしてもよい。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の音信号生成装置において、前記出力部は、前記第１音の音量に基づいて、前記フィルタ部から出力された音信号の信号強度を調整するようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の音信号生成装置において、前記第１音の音信号を取得する第１取得部と、前記第１取得部により取得された音信号の周波数特性に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部を更に有するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の音信号生成装置において、互いに異なる複数の前記第１音の各々に関する情報を記憶する第１記憶部と、前記第１音の音信号に基づいて、第１記憶部に記憶された前記第１音の各々に関する情報のうち何れかの前記第１音に関する情報を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記第１音に関する情報に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部を更に有するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の音信号生成装置において、互いに異なる複数の前記第１音の各々に関する情報を記憶する第１記憶部と、環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部と、前記環境情報取得部により取得された環境情報に基づいて、第１記憶部に記憶された前記第１音の各々に関する情報のうち何れかの前記第１音に関する情報を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記第１音に関する情報に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ係数を変更する変更部を更に有するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様は、フィルタ部が、前記第１音と異なる第２音の音信号における前記第１音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させ、出力部が、前記フィルタ部から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する音信号生成方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、騒音レベルが比較的高い空間にいる人が心地よく過ごすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る音信号生成装置３０が適用される音信号生成システム１の構成例を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る音信号生成装置３０の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る音信号生成装置３０が行う処理を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態に係る音信号生成装置３０の動作例を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る音信号生成装置３０Ａの構成例を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係る音信号生成装置３０Ｂの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態の音信号生成装置を、図面を参照して説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る音信号生成装置３０が適用される音信号生成システム１の構成例を示す概略構成図である。
図１に示すように、音信号生成装置３０は、音信号生成システム１に適用される。音信号生成システム１は、騒音レベルが比較的高い空間において、騒音を含めた上で心地よい音に聴こえるような音を出力するシステムである。音信号生成システム１は、例えば、マイク１０と、環境音音信号記憶部２０と、音信号生成装置３０と、スピーカ装置４０とを備える。
【００１７】
マイク１０は、騒音を集音する。マイク１０は、例えば、空間における任意の位置に設けられ、当該空間における騒音を集音する。マイク１０は、集音した騒音の音信号を音信号生成装置３０に出力する。ここで、騒音は、「第１音」の一例である。
環境音音信号記憶部２０は、環境音の音信号を記憶する。環境音音信号記憶部２０は、記憶する環境音の音信号を音信号生成装置３０に出力する。ここで、環境音は、「第２音」の一例である。
【００１８】
ここで、環境音は、特定のリズムを持たないランダムな音信号の集合により構成される音であり、例えば、虫の鳴き声、鳥のさえずり、雨音、小川のせせらぎ、波の音などの環境の中で自然と発生する音である。
環境音が日常の生活の中で自然に発生する音であるため、人間は、環境音を聴取した場合であっても環境音が耳障りに感じることはなく、環境音を聴取したことによって人間的な感覚を阻害されることはない。また、環境音を聴取したことによって、人間は、自然の中にいるようイメージを思い浮かべることができるため、心が安らぎ、心地よさを感じることが可能となる。
【００１９】
音信号生成装置３０は、マイク１０から騒音の音信号を取得する。また、音信号生成装置３０は、環境音音信号記憶部２０に記憶された環境音の音信号を取得する。そして、音信号生成装置３０は、騒音の音信号と環境音の音信号とに基づいて、騒音が心地よい音に聴こえるような音である生成音を生成し、生成した生成音の音信号をスピーカ装置４０に出力する。
【００２０】
なお、音信号生成装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが、記憶部（不図示）に格納されたプログラムを実行することにより実現されるように構成されてもよい。また、音信号生成装置３０の全部または一部が、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の専用ハードウェアにより実現されてもよい。
【００２１】
ここで、生成音は、騒音と共に聴取された場合に、環境音と同じような周波数特性となる音である。具体的には、生成音は、環境音から騒音に含まれる周波数成分を低減させた音である。環境音から騒音に含まれる周波数成分を低減させた生成音に、騒音が加わることにより、生成音のうち周波数成分が低減された部分に騒音の周波数成分が加算され、環境音と同じような周波数特性となる。このため、騒音がする環境下で、人間が、生成音と騒音とを聴取した場合、人間の耳には環境音と同じ周波数特性を持つ音が聴こえる。
また、生成音は、騒音のような特定のリズムを持たないランダムな音信号の集合による環境音から生成されているため、騒音が加わった場合に、双方の音が馴染みやすい。このため、生成音と騒音とを聴取した場合であっても双方の音を聴き分けることは困難であり、不自然さを感じさせない。
【００２２】
スピーカ装置４０は、音信号生成装置３０から出力された生成音の音信号に基づいて、音信号（電気信号）を物理振動に変換することにより生成音を放音する。
【００２３】
図２は、第１の実施形態に係る音信号生成装置３０の構成例を示すブロック図である。音信号生成装置３０は、例えば、騒音音信号取得部３００と、騒音分析部３０１と、変更部３０２と、環境音音信号取得部３０３と、フィルタ部３０４と、音量調整部３０５とを備える。ここで、騒音音信号取得部３００は、「第１取得部」の一例である。また、音量調整部３０５は、「出力部」の一例である。
【００２４】
騒音音信号取得部３００は、マイク１０により集音された騒音の音信号を取得する。騒音音信号取得部３００は、取得した騒音の音信号を、騒音分析部３０１に出力する。
【００２５】
騒音分析部３０１は、騒音音信号取得部３００から取得した騒音の音信号を分析する。騒音分析部３０１は、例えば、騒音の音信号について、所定の時系列区間における音信号を周波数変換することにより騒音の周波数特性を検出する。また、騒音分析部３０１は、例えば、騒音の音信号の信号振幅について、所定区間における振幅の絶対値における平均値を算出することにより騒音の音量を検出する。騒音分析部３０１は、検出した騒音の周波数特性を示す情報を変更部３０２に出力する。また、騒音分析部３０１は、検出した騒音の音量を示す情報を変更部３０２に出力する。
【００２６】
変更部３０２は、騒音分析部３０１から騒音の周波数特性を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、フィルタ部３０４のフィルタ係数を変更する。具体的には、変更部３０２は、騒音の周波数特性に対する逆特性となるように、フィルタ部３０４のフィルタ係数を変更する。フィルタ部３０４のフィルタ係数を騒音の周波数特性の逆特性とすることにより、フィルタ部３０４で環境音から騒音の周波数成分に対応する周波数帯域を低減させる。
【００２７】
また、変更部３０２は、騒音分析部３０１から騒音の音量を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、音量調整部３０５により調整される音量を変更する。変更部３０２は、例えば、騒音と環境音とが所定の音量比率となるように、音量調整部３０５により調整される音量を変更する。例えば、変更部３０２は、フィルタ部３０４により低減される環境音の信号強度に相当するエネルギーと、騒音の音信号がもつ信号エネルギーとが同等となるように、音量調整部３０５により調整される環境音の音量を変更する。これにより、フィルタ処理後の環境音に騒音が加えられた音と、フィルタ処理前の環境音との周波数特性が等しくなる。
【００２８】
環境音音信号取得部３０３は、環境音音信号記憶部２０に記憶された環境音の音信号を取得する。環境音音信号取得部３０３は、取得した環境音の音信号を、フィルタ部３０４に出力する。
【００２９】
フィルタ部３０４は、環境音音信号取得部３０３から取得した環境音の所定の周波数帯域を低減させるフィルタ処理を行う。フィルタ部３０４は、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ、又はＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ等のデジタルフィルタにより構成され、デジタルフィルタのフィルタ係数に基づいて、入力された音信号から所定の周波数帯域の信号強度を低減させる。ここで、すでに説明したように、フィルタ部３０４のフィルタ係数は、変更部３０２により騒音の周波数特性に対する逆特性となるように変更されている。このため、フィルタ処理後の環境音は、騒音の周波数特性に対応する帯域の信号強度が低減された特性となる。フィルタ部３０４は、フィルタ処理後の環境音の音信号を、音量調整部３０５に出力する。
【００３０】
音量調整部３０５は、フィルタ部３０４から取得した環境音の音量を調整する。すでに説明したように、フィルタ処理後の環境音に騒音が加えられた音と、フィルタ処理前の環境音との周波数特性が等しくなるように、音量調整部３０５により環境音の音量が変更されている。これにより、生成音と騒音とを聴取する人間の耳には、フィルタ処理をする前の環境音と同じ特性を有する音が聴取され、騒音が含まれた音を聴取しているにも係らず、環境音を聴取しているかのように感じさせることできる。音量調整部３０５は、音量を調整した環境音を、生成音としてスピーカ装置４０に出力する。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係る音信号生成装置３０が行う処理を説明するための図である。図３（ａ）は環境音の周波数特性の例を示す図である。図３（ｂ）は騒音の周波数特性の例を示す図である。図３（ｃ）はフィルタ部３０４のフィルタ特性の例を示す図である。図３（ｄ）はフィルタ部３０４によるフィルタ処理後の環境音の周波数特性の例を示す図である。図３（ｅ）は生成音に騒音が加えられた音の周波数特性の例を示す図である。すなわち、図３（ｅ）は、スピーカ装置４０から出力されたフィルタ処理後の環境音を、騒音下で人間が聴取する場合の聴感音の周波数特性の例を示す図である。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、環境音は、例えば、周波数全域において、ほぼ平坦（フラット）な特性を有する。つまり、この例では、環境音は周波数ｆ０〜ｆ２において信号強度Ｇが強度Ｇ１の近傍を推移しており、信号強度にさほど変化がない。また、周波数ｆ２〜ｆ３の手前までの帯域においても信号強度Ｇが強度Ｇ１の近傍にあり、周波数ｆ３の手前から周波数ｆ４にかけて信号強度が減衰している。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、騒音は、例えば、周波数が小さい帯域の信号強度Ｇが最も大きく、周波数が増加するにつれて信号強度が減少するような特性を有する。つまり、この例では、騒音は周波数ｆ０〜ｆ１の帯域において信号強度Ｇが強度Ｇ２の近傍となり最も信号強度が大きく、周波数ｆ１〜ｆ２の帯域において信号強度Ｇが強度Ｇ２よりも減少し、周波数ｆ２〜ｆ４の帯域では信号強度Ｇが最も小さい。これは、騒音には、周波数ｆ０〜ｆ１の周波数成分が多く含まれていることを示している。
【００３４】
図３（ｃ）に示すように、フィルタ部３０４のフィルタ特性は、例えば、図４（ｂ）に示すような騒音の周波数特性の逆特性である。つまり、この例では、フィルタ部３０４のフィルタ特性は、周波数ｆ０〜ｆ１の帯域において信号強度Ｇが強度Ｇ３の近傍となり最も信号強度が小さい。これは、フィルタ部３０４が、周波数ｆ０〜ｆ１の帯域における信号を最も大きく低減させるフィルタであることを意味する。つまり、フィルタ部３０４は、騒音における主な成分である周波数ｆ０〜ｆ１の周波数成分を低減させるフィルタ（この例では、ローパスフィルタ）であることを示している。
【００３５】
図３（ｄ）に示すように、フィルタ処理後の環境音の周波数特性は、例えば、図３（ａ）に示す環境音の周波数特性から、図３（ｃ）に示す周波数特性を有するフィルタによりフィルタ処理をしたものである。つまり、この例では、周波数ｆ０〜ｆ１の帯域の信号強度Ｇが強度Ｇ１から強度Ｇ４まで低減されるが、他の周波数ｆ１〜ｆ４の帯域の信号強度Ｇはほとんど変化しないような特性となる。
【００３６】
図３（ｅ）に示すように、生成音に騒音が加えられた音の周波数特性は、例えば、図３（ｄ）に示すフィルタ処理後の環境音の特性に、図３（ｂ）に示す騒音の特性が加えられたものである。すなわち、生成音に騒音が加えられた音は、生成音がフィルタ処理や音量調整をされる前の特性、つまり環境音の周波数特性とほぼ同じような特性となる。
【００３７】
図４は、第１の実施形態に係る音信号生成装置３０の動作例を示すフローチャートである。
まず、音信号生成装置３０の騒音音信号取得部３００は、マイク１０から騒音の音信号を取得する（ステップＳ１０）。騒音音信号取得部３００は、取得した騒音の音信号を、騒音分析部３０１に出力する。
次に、騒音分析部３０１は、騒音を分析する（ステップＳ１１）。騒音分析部３０１は、騒音の周波数特性を算出し、算出した周波数特性を示す情報を変更部３０２に出力する。また、騒音分析部３０１は、騒音の音量を算出し、算出した音量を示す情報を音量調整部３０５に出力する。
【００３８】
次に、変更部３０２は、騒音の周波数特性に基づいて、フィルタ係数を変更する（ステップＳ１２）。変更部３０２は、フィルタ部３０４のフィルタ特性が騒音の周波数特性の逆特性となるようにフィルタ係数を変更する。
次に、変更部３０２は、騒音の音量に基づいて、フィルタ処理後の環境音に騒音が加えられた場合に、フィルタ処理前の環境音の周波数特性と同等の特性となるように、環境音の音量を変更する（ステップＳ１３）。
そして、音信号生成装置３０は、生成音を出力する（ステップＳ１４）。音信号生成装置３０は、環境音をフィルタ部３０４によりフィルタ処理させ、音量調整部３０５により音量を調整させることで、生成音を生成し、生成した生成音を出力する。
【００３９】
以上説明したように、第１の実施形態の音信号生成装置３０は、空間に存在する騒音の周波数特性に基づいて、環境音の音信号における騒音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減させるフィルタ部３０４と、フィルタ部３０４から出力された音信号に基づいて、生成対象である生成音を出力する音量調整部３０５とを有する。これにより、第１の実施形態の音信号生成装置３０は、環境音から騒音の周波数成分を低減させた生成音を出力することができ、生成音に騒音が加わった状態で人間に聴取された場合であっても、その人間に騒音を聴取していることを感じさないようにして、自然の音に近い心地よい環境音を聴いているように感じさせることが可能である。このため、騒音レベルが比較的高い空間にいる人間であっても心地よく過ごすことができる。
【００４０】
ここで、比較例として、環境音を出力することにより、騒音を妨害し、騒音を遮蔽して聞き取り難くするマスク処理を行う構成を考える。この比較例においては、例えば、騒音の音量に応じた音量で環境音を出力することにより、環境音で騒音を遮蔽して聴者の耳に騒音が聴こえないようにする。この構成では、騒音の音量に応じた環境音が加わるため、空間における騒音レベルが高いほど騒音の周波数帯域における音量（音圧レベル）が増加してしまう。このため、騒音に更に環境音が加えられることで、その空間にいる人間に、騒音と環境音との両方の音を重複させて聴かせることになるため、身体の負担を増加させてしまう場合が考えられる。
一方、本実施形態の音信号生成装置３０は、環境音の一部に騒音が収まるように、環境音から騒音の周波数成分を低減させた生成音を出力する。このため、騒音に生成音が加えられた場合であっても、騒音の周波数帯域には騒音以外の音が加えられることがない。このため、騒音の周波数帯域における音圧レベルが増加することがない。つまり、騒音に生成音が加わった音を聴取する人間に対し、騒音の周波数帯域に環境音が加わることにより身体の負担が増加してしまうことを抑制することが可能となる。
【００４１】
また、第１の実施形態の音信号生成装置３０では、特定のリズムを持たないランダムな音信号の集合により構成される環境音を用いて生成音を生成する。これにより、第１の実施形態の音信号生成装置３０は、生成音に騒音が加わった場合に、双方の音が馴染みやすく、生成音と騒音とを聴取した人間に、音が混合したことに起因する不自然さを感じさせにくくすることが可能である。
【００４２】
また、第１の実施形態の音信号生成装置３０では、音量調整部３０５は、騒音の音量に基づいて、フィルタ部３０４により騒音の周波数特性に対応する周波数成分の信号強度を低減された環境音の音量を調整する。これにより、第１の実施形態の音信号生成装置３０は、生成音に騒音が加わった場合に、その音が環境音と同じような周波数特性となるように、生成音の音量を調整することができ、生成音と騒音とを聴いた人間に、より環境音を聴いているように感じさせることができる。
【００４３】
また、第１の実施形態の音信号生成装置３０では、騒音の音信号を取得する騒音音信号取得部３００と、騒音音信号取得部３００により取得された音信号の周波数特性に基づいて、フィルタ部３０４のフィルタ係数を変更する変更部３０２を更に有する。これにより、第１の実施形態の音信号生成装置３０では、騒音の音信号に応じてフィルタ特性を変更することが可能である。このため、騒音の周波数特性が時々刻々と変化するような場合であっても、その時どきの騒音の特性に応じた生成音を出力させることができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態では、騒音を解析せず、予め記憶された騒音の分析結果に基づいて、生成音を生成する点において、上述した実施形態と相違する。また、本実施形態では、生成音を生成する場合に用いる騒音を複数の騒音の中から選択する点において、上述した実施形態と相違する。以下では、上述した実施形態と異なる点を説明し、上述した実施形態と同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図５は、第２の実施形態に係る音信号生成装置３０Ａの構成例を示すブロック図である。
図５に示すように、本実施形態の音信号生成装置３０Ａは、騒音情報記憶部３０６と、選択部３０７とを備える。ここで、騒音情報記憶部３０６は、「第１記憶部」の一例である。
【００４６】
騒音情報記憶部３０６は、騒音に関する情報を記憶する。騒音に関する情報とは、騒音の特徴や特性を示す情報であって、例えば、騒音の周波数特性、その周波数特性の逆特性、および音量等を示す情報である。また、騒音情報記憶部３０６には、互いに異なる複数の騒音の各々に関する情報が記憶されてよい。互いに異なる複数の騒音とは、例えば、騒音を構成する主な周波数帯域が異なっていたり、互いに音量が異なっていたりする複数の騒音である。騒音情報記憶部３０６には、例えば、騒音を一意に識別する騒音識別番号に、その騒音の周波数特性と音量とをそれぞれ示す情報が対応づけて記憶されている。
【００４７】
選択部３０７は、騒音音信号取得部３００から取得した騒音の音信号に基づいて、騒音情報記憶部３０６に記憶された騒音に関する情報の各々のうち何れかの騒音に関する情報を選択する。選択部３０７は、例えば、騒音の音信号について、所定の周波数帯域の信号強度に応じて騒音に関する情報を選択する。具体的には、選択部３０７は、騒音音信号取得部３００から取得した騒音の音信号を、所定の周波数（例えば、図３の周波数ｆ１）を含む帯域のみを通過させるバンドパスフィルタに入力させる。そして選択部３０７は、バンドパスフィルタから出力された信号強度に応じて、例えば、信号強度が所定の閾値以上である場合には、騒音を構成する主な周波数成分が周波数ｆ１である騒音に関する情報を選択する。選択部３０７は、選択した騒音に関する情報から、当該騒音の周波数特性における逆特性、及び音量をそれぞれ示す情報を変更部３０２に出力する。
【００４８】
以上説明したように、第２の実施形態の音信号生成装置３０Ａは、互いに異なる複数の騒音の各々に関する情報を記憶する騒音情報記憶部３０６と、騒音音信号取得部３００により取得された騒音の音信号に基づいて、騒音情報記憶部３０６に記憶された騒音の各々に関する情報のうち何れかを選択する選択部３０７を更に有し、変更部３０２は、選択部３０７により選択された騒音に関する情報に基づいて、フィルタ部３０４のフィルタ係数を変更する。
これにより、第２の実施形態の音信号生成装置３０Ａは、騒音の周波数変換を行うような複雑な処理を行わなくとも、予め記憶させた騒音に関する情報の中からその時々の騒音に応じた騒音に関する情報を選択し、選択した騒音に関する情報を用いて生成音を生成することが可能となる。更に、騒音情報記憶部３０６に騒音の各々の周波数特性の逆特性を予め記憶させておけば、騒音における周波数特性の逆特性を算出する必要もないため、処理負荷を軽減させることができる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
次に第３の実施形態について説明する。本実施形態では、予め記憶させた騒音から、環境に応じて騒音を選択する点において、上述した実施形態と相違する。
図６は、第３の実施形態に係る音信号生成装置３０Ｂの構成例を示すブロック図である。
図６に示すように、本実施形態の音信号生成装置３０Ｂは、騒音情報記憶部３０６と、選択部３０７Ｂと、環境情報取得部３０８とを備える。
【００５０】
騒音情報記憶部３０６は、上述した第２の実施形態における騒音情報記憶部３０６と同様の機能を有する機能部であるため、その説明を省略する。
環境情報取得部３０８は、環境に関する情報を取得する。環境に関する情報は、音信号生成システム１が生成音を放音する空間に関する情報であり、例えば、空間の騒音レベルを示す情報などである。環境情報取得部３０８は、取得した環境情報を選択部３０７Ｂに出力する。
選択部３０７Ｂは、環境情報取得部３０８から取得した環境情報に基づいて、騒音情報記憶部３０６に記憶された騒音に関する情報の各々のうち何れかの騒音に関する情報を選択する。選択部３０７Ｂは、例えば、環境情報として空間の騒音レベルを示す情報を取得した場合、取得した騒音レベルと同等の騒音について、その騒音に関する情報を選択する。
【００５１】
以上説明したように、第３の実施形態の音信号生成装置３０Ｂは、互いに異なる複数の騒音の各々に関する情報を記憶する騒音情報記憶部３０６と、環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部３０８と、環境情報取得部３０８により取得された環境情報に基づいて、騒音情報記憶部３０６に記憶された騒音の各々に関する情報のうち何れかを選択する選択部３０７Ｂを更に有し、変更部３０２は、選択部３０７Ｂにより選択された騒音に関する情報に基づいて、フィルタ部３０４のフィルタ係数を変更する。
これにより、第３の実施形態の音信号生成装置３０Ｂは、空間の環境に応じた生成音を生成することができ、空間の環境に応じて騒音の状態が変化する場合であっても、騒音の状態に対応させた生成音を生成することができる。
【００５２】
なお、上記では、環境情報として空間の騒音レベルを示す情報が用いられる場合を例示して説明したが、これに限定されることはない。環境情報には、時間や曜日等を示す情報が含まれていてもよい。例えば、病室や病棟等の空間において、起床時間や消灯時間、或いは面会時間等が決められている場合には、起床時間等の時間帯や曜日等により騒音の状態が変化すると考えられる。このような場合、騒音情報記憶部３０６に時間帯に応じた騒音の各々について、騒音に関する情報を記憶させておき、環境情報取得部３０８により取得された時間帯を示す情報に基づいて、選択部３０７Ｂが騒音に関する情報を選択する。これにより、空間における時間帯に応じた騒音に対応させた生成音を生成することができる。
また、環境音音信号記憶部２０には、複数の環境音の音信号が記憶されてよい。この場合、例えば、音信号生成システム１は、環境音音信号記憶部２０に記憶された複数の環境音の音信号のうち何れかを選択する環境音選択部（不図示）を備える。環境音選択部は、例えば、ユーザーの入力操作により入力された情報に基づいて、環境音を選択してもよい。或いは、環境音選択部は、暦（カレンダー）等の日付や、朝昼晩等の時間を示す情報に基づいて、環境音を選択してもよい。この場合、環境音選択部は、その日の季節に応じて、例えば、夏なら波の音、梅雨時であれば蛙の鳴き声や雨音などの環境音を選択することで、季節感を演出するようにしてもよい。また、環境音選択部は、日中の時間帯には気持が高まるような環境音を選択し、夜間には気持が安らぐような環境音を選択するようにしてもよい。また、環境音選択部は、騒音の周波数特性を分析した結果に基づいて、環境音を選択してもよい。この場合、環境音選択部は、例えば、空間における騒音の音信号を取得するか、又は、騒音情報記憶部３０６に記憶された騒音に関する情報を取得する。環境音選択部は、取得した騒音の周波数特性を分析し、騒音の周波数特性と相性のよい環境音を選択する。ここでの「相性がよい」とは、例えば、環境音と騒音との周波数特性において共通する箇所があり、環境音から所定の周波数成分を取り除いた生成音に、騒音を加えた場合に、その周波数成分を取り除いた部分に騒音の周波数成分が丁度収まるような場合をいう。つまり、環境音選択部は、騒音に比較的低い周波数成分が多く含まれる場合には、その比較的低い周波数成分を含む環境音を選択する。また、環境音選択部は、騒音に比較的高い周波数成分が多く含まれる場合には、その比較的高い周波数成分を含む環境音を選択する。これにより、生成音を騒音下で人間が聴取する場合の聴感音を環境音の周波数特性に近付けることが可能となる。なお、環境音選択部は、音信号生成装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）に含まれてもよいし、音信号生成装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）と環境音音信号記憶部２０との間に設けられてもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態では、環境音音信号記憶部２０に記憶された環境音を用いて生成音を生成する場合を例示して説明したが、これに限定されることはない。実施形態の音信号生成装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）は、オーディオプレーヤ等の音楽再生装置から環境音の音信号を取得してもよいし、インターネット等の情報通信網を介して、環境音の音信号を取得してもよい。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、音量調整部３０５が生成音の音量を調整する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、病室など騒音レベルがあまり変化しない環境においては、その騒音レベルに応じて環境音の音量が予め調整されていれば、音量調整部３０５が生成音の音量を調整する必要はない。
【００５５】
なお、本発明における音信号生成装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより処理を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１…音信号生成システム、１０…マイク、２０…環境音音信号記憶部、３０…音信号生成装置、４０…スピーカ装置、３００…騒音音信号取得部、３０１…騒音分析部、３０２…変更部、３０３…環境音音信号取得部、３０４…フィルタ部、３０５…音量調整部、３０６…騒音情報記憶部、３０７…選択部、３０８…環境情報取得部。
【図１】
2019158932.tif 000003
【図２】
2019158932.tif 000004
【図３】
2019158932.tif 000005
【図４】
2019158932.tif 000006
【図５】
2019158932.tif 000007
【図６】
2019158932.tif 000008