(57)【要約】【課題】  環境セラピー録音−再生システムを提供する。【解決手段】  本発明による方法及び装置は、適合させたマイクロホンアレイで自然の音を録音し、高解像度の録音デバイスに信号を記録する方法を含む。これには、オーディオベッドの形成が含まれる。更に、チューニング済みの再生システムで記録を再生する。方法及び装置は、環境セラピーを行うため、環境音響空間を形成する又は二重にするために使用される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境セラピー録音−再生システムにおいて、
４個の独立した多方向マイクロホンを含むマイクロホンの矩形のアレイであって、前記マイクロホンは前記矩形のアレイの中心点を中心として対称に配置されており、各マイクロホンの位置は、前記アレイの四隅の一にある、アレイと、
４つの独立した録音チャンネルを持ち、各チャンネルは、前記マイクロホンが捕捉した音を受け取るため、前記マイクロホンのうちの一つに作動的に接続されており、更に、各チャンネルの捕捉された音を電子的に記録するための電子式記憶手段を有する録音システムとを含む、環境セラピーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の環境セラピーシステムにおいて、
前記マイクロホンは、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の矩形のアレイをなして配置されており、前記マイクロホンは、前記アレイの隅に位置決めされている、環境セラピーシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の環境セラピーシステムにおいて、
前記マイクロホンの各々は、全方向ラビエール型マイクロホンであり、保護ケージ及びウィンドシールドで覆われている、環境セラピーシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の環境セラピーシステムにおいて、
前記保護ケージは、セラミック絶縁体に取り付けられている、環境セラピーシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の環境セラピーシステムにおいて、更に、
前記アレイの外側の近くに間隔が隔てられて設けられた、静電気を引き付けるロッドを含む、環境セラピーシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の環境セラピーシステムにおいて、更に、
連続した長時間に亘る多数の電子的記録を圧縮して１時間フォーマットのプログラムにする、電子式編集手段を含む、環境セラピーシステム。
【請求項７】
請求項６に記載の環境セラピーシステムにおいて、更に、
前記プログラムを記憶するための電子的記憶デバイスと、前記１時間フォーマットのプログラムを再生するために４つのスピーカーを駆動するように作動できる４つの出力を持つ４チャンネル増幅器とを含む、４チャンネル環境セラピー再生システムを備えた、環境セラピーシステム。
【請求項８】
請求項７に記載の環境セラピーシステムにおいて、
前記４チャンネル増幅器は、電力制御増幅器を用いた前置増幅器設計を有し、前記４つのスピーカーは、４つのフルレンジ低電圧同軸スピーカーである、環境セラピーシステム。
【請求項９】
環境セラピー再生システムにおいて、
コンピュータシステムを有し、このコンピュータシステムは、前記コンピュータシステムに設けられた使用者インターフェースによって制御され、プログラムを電子式記憶デバイスに記憶したりここから取り出したりするように作動でき、更に、前記電子式記憶デバイスから取り出されて前記コンピュータによって送出された前記プログラムを受け取るようにオーディオ音響ボードを制御し、前記プログラムを可聴アナログプログラムに変換するように前記音響ボードを制御し、チャンネル毎に１つのスピーカーの４つのスピーカーを含むスピーカーアレイを駆動するために４つのチャンネルを持つ増幅器に前記アナログプログラムを送出する、再生システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の再生システムにおいて、
前記スピーカーは、低電圧、フルレンジ、及び同軸のスピーカーである、再生システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の再生システムにおいて、
前記スピーカーは、天井に取り付けることができる、再生システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の再生システムにおいて、
前記スピーカーは家具に取り付けることができる、再生システム。
【請求項１３】
請求項９に記載の再生システムにおいて、更に、
音楽をアップロードするように作動できるネットワークインターフェースを含む、再生システム。
【請求項１４】
請求項９に記載の再生システムにおいて、
前記増幅器は、電圧制御増幅器を用いた前置増幅器設計であり、全てのチャンネルに対して１つの主制御装置が設けられており、チャンネル毎にトリム制御装置が１つづつ設けられており、前記主制御装置及び各トリム制御装置は各チャンネルについて加算される、再生システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の再生システムにおいて、
前記増幅器は、差動スイッチングＤ級パルス幅変調電力増幅器を含む、再生システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の再生システムにおいて、更に、
全てのチャンネル用の主消音制御装置を含む、再生システム。
【請求項１７】
治療オーディオを録音し再生するための方法において、
矩形のアレイをなしたマイクロホンであって、前記矩形のアレイの中心点を中心として対称に配置され、各々が前記アレイの四隅に一つづつ位置決めされた４つの独立した全方向マイクロホンによって、自然の音を捕捉する工程と、
前記４つのマイクロホンの各々から、捕捉された自然の音を表す４つの独立した信号を出力する工程と、
前記４つの独立した信号を、独立した４チャンネル録音デバイスで同時に受信し録音し、４チャンネル音響ベッドを形成する工程と、
捕捉された自然の音を電子的に編集し且つ圧縮し、１時間フォーマットにする工程と、
前記音楽ベッドの自然の音によって作曲のモチベーションがトリガーされた音楽的オーバーレイの作曲によって、１時間環境プログラムフォーマットを形成する工程と、
前記音楽的オーバーレイを前記自然の音の記録された音響ベッドに重ねることによって、環境プログラムの音楽的オーバーレイ部分を形成する工程とを含む、録音し再生するための方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の録音し再生するための方法において、
前記マイクロホンの前記矩形のアレイは、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の正方形のアレイであり、前記マイクロホンは、全方向ラビエール型マイクロホンである、録音し再生するための方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の録音し再生するための方法において、更に、
前記マイクロホンを取り囲む保護ケージ及びこのケージに被せたウィンドシールドを提供する工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の録音し再生するための方法において、更に、
前記アレイの外側と隣接して近くに間隔が隔てられて設けられた、静電気を引き付けるロッドを設ける工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の録音し再生するための方法において、更に、
使用者インターフェースによって制御できるコンピュータシステムを含む再生システムを提供する工程を含み、前記コンピュータシステムは、プログラムを電子式記憶デバイスに記憶したりここから取り出したりするように作動でき、更に、前記電子式記憶デバイスから取り出されて前記コンピュータによって送出された前記プログラムを受け取るようにオーディオ音響ボードを制御し、前記プログラムを可聴アナログプログラムに変換するように前記音響ボードを制御し、チャンネル毎に１つのスピーカーの４つのスピーカーを含むスピーカーアレイを駆動するために４つのチャンネルを持つ増幅器に前記アナログプログラムを送出し、前記アナログプログラムを前記増幅器に送出し、前記スピーカーアレイを駆動する、録音し再生するための方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、
前記スピーカーは、低電圧、フルレンジ、及び同軸のスピーカーである、録音し再生するための方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、更に、
前記再生システムを部屋に設置する工程、及び前記スピーカーを天井に取り付ける工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、更に、
前記再生システムを部屋に設置する工程、及び前記スピーカーを家具に取り付ける工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２５】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、更に、
新たなプログラムをアップロードするように作動できるネットワークインターフェース機能を前記再生システムに設ける工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２６】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、更に、
全てのチャンネル用の主制御装置及び個々のチャンネルの各々用のトリム制御装置で前記増幅器を制御する工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２７】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、更に、
全ての４つのチャンネルを選択的に消音する工程を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２８】
請求項２１に記載の録音し再生するための方法において、
前記増幅器は、差動スイッチングＤ級パルス幅変調電力増幅器を含む、録音し再生するための方法。
【請求項２９】
請求項２２に記載の録音し再生するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の説明
本願は、２００５年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／５９５，４０８号、２００５年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／６４３，４６８号、及び２００５年１０月７日に出願された米国実用特許第１１／１６３，１７９号の恩恵を主張するものである。
【０００２】
本発明は、全体として、治療効果のために環境音を使用する方法及び装置に関し、更に詳細には、環境音響空間を二重にするための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
所与の空間の音の聞こえ方を、この所与の空間とは異なる空間で再現するようになった、様々な録音方法及び装置、及び再生システムがあり、前記異なる空間で、録音−再生システムで音の聞こえ方が再現される。例えば、開放したアンフィシアター（円形劇場）でフルオーケストラを聞いている場合の音の経験は、同じオーケストラをコンサートホールで聞くのと異なっており、これは同じオーケストラを大きなコンベンションホールやレコーディングスタジオで聞くのと異なっている。
【０００４】
各場所での音の聞こえ方は、大きさや周囲構造の材料等により異なるのである。音の聞こえ方の相違は、反響や吸収等が異なるためである。従って、オーケストラから出る音は、その場所の音の聞こえ方に応じて、聴取者に対し、音の品質及び忠実度が異なる。任意の場所で演奏しているオーケストラから出た音が標準的な録音−生成システムで録音され、再生される場合には、再生時に聴取者が受け取る音楽の音は、その場所の音の聞こえ方を再現しない。別の言い方をすると、再生中の聴取者の音響的経験は、聴取者が元来の場所で生で聞いている場合の音響的経験を再現しないのである。
【０００５】
聴取者によっては、ロックバンドをアンフィシアターの場所で聞き、フルオーケストラをコンサートホールで聞くのを好む。所与の種類の場所の音の聞こえ方の力学を再現する再生システムで、録音された音楽を聞くときに聴取者が選択を行うことができる、録音及び再生を行うための方法及びシステムが設計されてきた。幾つかの録音方法及び再生方法は、カーネギーホール等の有名な場所の音の聞こえ方を再現しようと試みてきた。
【０００６】
更に、海の波等の自然の音又は擬音と組み合わせられることがある様々な音楽トラックを使用して、治療効果又は心を落ち着かせる効果を生じる様々な録音方法及びシステムがある。しかしながら、以上の方法及びシステムのうち、所与の環境音響空間を重ね及び／又は高め、別の再生音響空間で再生し治療効果を生じるものはなかった。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／５９５，４０８号
【特許文献２】米国仮特許出願第６０／６４３，４６８号
【特許文献３】米国実用特許第１１／１６３，１７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、捕捉及び再生を行うため、自然の音及び／又は音質を向上した自然の音を録音し再生するための方法及び装置、及び治療効果を生じるような方法で、環境音響空間を別の音響空間に再現することである。方法及び装置は、自然の音を、適合させたマイクロホンアレイで録音し、信号を高解像度の録音デバイスで録音して音響ベッドを形成し、元来の音響空間を再現したものであるような再生経験が得られるように再生空間を調節した再生システムで録音を再生する。方法及び装置は、環境音響を録音した元々の空間に実際にいるような感覚を患者に与えるため、環境セラピー用の環境音響空間を発生し又は重ねるのに使用される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の環境セラピーは、自然の音の組み合わせを含む。これは、一実施例では、例えば６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）のアルゴリズムであってもよく、これは、音響イベントからの音楽部分と組み合わされ、所定の感情的治療効果を生じる。本発明は、人がどこにいるのかを彼等の耳が教えてくれるという音響心理学の概念を実施する。ノイズフロア、時間シフト、及び距離アルゴリズム／空間認識を含む、信じられる現象で気を散らすことによって、患者及び患者の世話をする人を落ち着かせるこの方法にとって重要な様々なエレメントがある。
【０００９】
代表的には、我々の日常的な世界の大部分では、我々は、所定量の環境ノイズによって取り囲まれている。しかしながら、時々、我々を取り巻く通常のパターンの音響に、いきなりの高い過渡的スパイクが生じ、我々を混乱させる。これは、びっくり音(startle sounds)と呼ばれることがある。一貫したブーンという低い音即ちドローン(drone) は、満足のいく状態にあるという快適感を与えることができる。本発明は、システマチックなオーバーレイを含む、過渡的ノイズを覆い隠す自然の音のドローンを発生する方法である。これは、代表的な音響マスキング技術と比べて新規である。
【００１０】
代表的なサラウンド再生システムは、１組の５個のサテライトスピーカー及びサブウーハーと、スピーカーに電力を提供し、ＤＶＤメディアを読み取る再生ユニットとを含む。これらの種類のシステムは、非常にシンプルであることがわかっており、本発明のプログラム材料を迅速に表示できる。これにより、環境セラピーシステムの完全な概念を包含するプロジェクトでホームシアターシステムを改良できるということが明らかになる。この概念は、家庭用娯楽システムでも、標準的なサラウンド録音再生システムでも、特定の場所の音の聞こえ方を再現するためのスキーム又はデジタル信号演算処理システムでもない。
【００１１】
標準的なサラウンド音響システムは、前左右チャンネル及び中央チャンネル、後左右チャンネル及びサブウーハーを含む。３つの前チャンネルが音響力学の部分の主部を提供し、３つの前再生スピーカーが、代表的には、聴取者の前方に位置決めされる。サブウーハーは、代表的には、低周波数の音専用であり、再生システムのスピーカーは、通常は、再生領域又は再生室内の中央に置かれる。左右の後チャンネルは、通常は、音響力学の二次的部分を提供し、音の反射や遅延効果を提供する。これらのスピーカーは、通常は、聴取者の後方に位置決めされる。
【００１２】
これに対し、本発明は、環境セラピーの基礎に集中したメディア再生システムを提供し、新規な録音再生方法を提供することによって本発明の概念を具体化する。４個の独立した多方向マイクロホンで環境音を捕捉する。これらのマイクロホンは、４つの別々の録音チャンネルに接続されており、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の録音アレイで配置される。４チャンネル再生システムは、４つの独立した録音チャンネルを４つの対応する再生チャンネル及びスピーカーで再生する。６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の録音領域の音響空間を再現するため、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の録音アレイで配置された独立した多方向マイクロホンによって形成され組み込まれた音響的遅延及び他の音響力学を４つの再生チャンネルで再現する。独立したマイクロホンによって録音中に実現された音又は時間的遅延を、再生チャンネル及びスピーカーによって適合し、再現する。更に、再生システムは、随意であるが、サブウーハーチャンネルを含んでいてもよい。環境セラピーシステム（ＡＴＳ）及びその構成要素は、病院の回復室及び治療環境で機能できる。しかしながら、本発明は録音再生方法であり、方法を実施する上で使用される電子部品と特定的には関連しない。録音アレイの寸法は、随意の音響空間を形成するように変化してもよい。
【００１３】
本発明は、使用者が機械を作動することをなくすが、代表的な病院の回復室をうるさくする、全ての医療機器が発生する騒音及びビープ音から遥かに引き離された可聴環境の世界又は音響空間を形成するデバイスを提供する。再生システムは、非常に透明であるように設計でき、患者が録音された音を聞いているということに集中しないようにでき、患者が病院の部屋以外のどこかにいると確信させ、手術からの回復又は手術室に入る準備をする。従って、一つの目的は、物理的に別個で、機器の視覚的影響が小さく、隠されており、邪魔にならない機器を提供することである。
【００１４】
本発明のシステムは、作動が容易であり且つ視覚的に邪魔にならない使用者インターフェースを提供する。再生機器とともに、環境プログラムの音源であるスピーカーも隠されており、患者がスピーカーを聞いているのではなく、その代わり、再生されているプログラムの音響空間の元々の録音が行われた環境にあたかも実際にいるように感じさせることができる。本発明は、視覚的に隠されていることとともに、環境音響材料の再生に必要な使用者による制御の量を最大にできるようにする最小の制御装置を有する。
【００１５】
本システムは、適当であり且つ効果的な使用者インターフェースを提供する。この使用者インターフェースは、必要な機能と正確に対応する、再生されるべき所望のプログラム、及びプログラムが再生される環境又は音楽の一方又は両方のスタイルを選択するための表示−ディスプレー区分の理解を簡単にし且つ容易にする一組の入力制御装置を有する。再生システムは、様々な作動モードの選択並びに再生機能のプログラムを行うためのタッチスクリーンモニター使用者インターフェースを含んでいてもよい。再生システムは、入手できる場合に新たなプログラムを受け取ることができるように設計できる。例えば、ＡＴＳ再生システムは、アップグレードを行うためにＡＴＳの提供者に戻すことができる取り外し自在のモジュールを含むように設計できる。別の態様では、ＡＴＳ再生システムは、取り外して新たなプログラムが入ったハードディスクと交換できる交換可能なハードディスクを含んでいてもよい。更に、ＡＴＳ再生システムは、例えばインターネットのようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等のネットワークを介して新たなプログラムをアップローディングすることによってアップグレードするための通信リンクを備えていてもよい。
【００１６】
再生システム構成の一実施例は、録音アレイと適合してこの録音アレイを再現するように設計できるスピーカーシステムを含む。スピーカーを隠すための上述の判断基準を満たすため、音響についての所望の必要条件と合致した、又はこれを越える忠実度で再生するとともに、設置したときにほとんど隠すことができるスピーカーを使用する適当なデバイスを使用するのが望ましい。一実施例は、天井取り付け型スピーカーであり、吊り下げられた天井タイルと面一に取り付けられる。スピーカー自体は、磁気的にシールドされたアルミニウムコーンドライバーを含んでいてもよく、背部を使用でき、これはスピーカーの特性を最大にする適当な大きさのキャビネットを絶縁し、提供する。更に、設置プロセスを行うために長期間に亘って空けておくことができない現存の病院の室への設置を遥かに容易にし、滑らかに一体化できる。従来の商業的な天井取り付け型スピーカーシステムとは異なり、本発明で使用するスピーカーは、インピーダンスを適合するための逓昇変圧器及び逓減変圧器を作動させる必要がある当該産業で標準的な７０Ｖのスピーカーの代わりに、低電圧にできる。これらの特定の種類のスピーカーを用いる場合には、これらのスピーカーは非常に大きなカバー領域に亘り所定の分散パターンを備えており、これによりスピーカーの配置を僅かに容易に選択できる。
【００１７】
スピーカーは、動かないように取り付けられてもよい。これにより、スピーカーは、ボール及びカップ型マウントを持つ壁面取り付け型スピーカーと同様に物理的に動かすことができないが、カバー領域のため、病院の部屋の患者のベッドの領域について音響場を調節できるようにすることは困難ではない。スピーカーを天井の適当なタイルに配置し、ベッドの患者の頭部が置かれる場所でプログラムのバランスがとれるように個々のスピーカーチャンネルの音量を調節するだけでよい。天井取り付け型スピーカーの別の特徴は、建物の空所空間の耐火基準にそれ自体が合致しているということである。適当な空所規格のスピーカー導線とともに使用した場合、これらのスピーカーは、現存の耐火基準を簡単に越えてしまう。しかしながら、スピーカーは、病院の部屋の任意の適当な領域に取り付けることができ、又はベッドやエンドテーブル等の病院の部屋の様々な備品と一体化させることができる。
【００１８】
スピーカー用のドライバーはフルレンジデバイスであり、従来の設計における非効率を補償するための追加のフィルタリングを必要とせずに非常に高い忠実度の音響を可能にする。この特徴の単一ドライバーにより、スピーカーアレイの費用が大幅に低下する。これは部品点数が減少するためである。フルレンジデバイスを使用する場合には、本発明の一つの可能な実施例は、サラウンドアレイのスピーカーの数を、サブウーハーを含む５個でなく４個だけに減少する。これは、オーディオシステムにサブウーハーを設置したがらない、先見の明がある病院の顧客にとって遥かに魅力的であることがわかる。スピーカーアレイの主な目的は、元々のサラウンド録音空間に存在する空間的関係及び遅延を持ち込むことである。一つの目的は、高品質の音響的忠実度及びその結果としてのサラウンドイメージを維持することである。
【００１９】
ＡＴＳ再生ボックスは、本質的に小さいＰＣマザーボードに形成できる。このユニットは、環境プログラムを保持するハードディスクを含んでいてもよい。更に、オーディオサウンドボードが設けられていてもよく、コンピュータは、このオーディオサウンドボードにプログラムデータを送り、次いで、プログラムを、可聴アナログ環境プログラムに変換する。ボックスの主シャシーの内部には、マザーボード、オーディオボード、ハードディスク、使用者インターフェース、電力分配区分、及びスピーカーを駆動するためのオーディオ電力増幅器区分が設けられている。ボックスへの主電源は、標準的な１１０Ｖの壁面コンセントからの通常のライン電源に差し込んだ外部電源によって供給でき、電力をボックス自体が必要とするレベルまで逓減変圧する。ユニットは、低電力であり且つ極めて静粛であるように設計でき、これは、環境セラピーシステムについての、隠してあること及び低プロファイルであることの基準に役立つ。この大きさは、隠すのを容易にするため、及び病院の装飾に適合するため、小型化できる。
【００２０】
コンピュータシステムの基礎構造にＡＴＳを形成することによって、将来、ユニットが含むことができる特徴を改良するように、設計を拡げることができる。使用されるコンピュータシステムには、更に、ネットワークインターフェースが組み込んである。このインターフェースが設けられているため、インターネット又は他のワイドエリアネットワークを通してプログラム材料をアップグレードするための設備を組み込むことができる。これにより、ユニットは非常に融通性のあるものとなり、アップグレードし続けなければならないという最終使用者の責任を緩和する。
【００２１】
コンピュータは、更に、再生されているプログラム及びその再生方法についての情報を使用者インターフェースのディスプレー区分を介して提供することによって、使用者に対し、連絡係としても役立つ。使用者インターフェースには、使用者がプログラムを選択するための、音量を調節するための、等の入力制御装置が設けられている。ＡＴＳのボックスについては、代表的なホームシアターシステムの使用者インターフェースの複雑さをなくすことができる。一つの目的は、できるだけ簡単にしておくことであり、曖昧さが最小になるように使用者に対して機能を明瞭に定義することである。
【００２２】
ＡＴＳのケース内には、サラウンドアレイのスピーカーの駆動を取り扱うための小型であるが効率的な電力増幅器を収容できる。増幅器は、これらの増幅器が駆動するスピーカーに対して特定的に注文製作される。これにより、あたかもスピーカーシステムが実際にはそこにないような更に透明な音源を可能にするため、スピーカーが提供する音色特性を形成できる。増幅器は、音の再生における不正確を補償するため、スピーカーを駆動する出力信号をイコライジングし、即ち音色を調節できる。例えば、録音された音を更に正確に再現するため、スピーカー出力を平坦化するように作動できるイコライジング調節を提供する。イコライジング調節は、ミキシング時に行ってもよいし、特定のスピーカー組について調節したＡＴＳボックスに行ってもよい。
【００２３】
自然の音を録音するための録音アルゴリズムもまた、本発明の重要な特徴である。これは防水性であり、動物よけであるように設計されている。地面に差したときのマイクロホンアッセンブリの高さは、約７６．４ｃｍ（約３０インチ）である。これにより、地面の上方に約６０．９６ｃｍ（約２フィート）を僅かに上回る位置にマイクロホンを置く。高さは、録音環境及び所望の結果に応じて変えてもよい。マイクロホンケージの頂部は半球形であり、これにより雨がマイクロホン領域に滴り落ちるのでなく、側部を流れ落ちるようにできる。ケースの脚部は、３０２ステンレス鋼から形成されていてもよく、その結果、腐蝕をほとんど被ることなく地面に差し込むことができる。風除けは、ライコット(Rycote)型マイクロホンで使用されている材料と同様のナイロン材料であってもよい。同じ結果を得るため、風騒音を緩衝すると同時に幾分耐候性の多くの他の材料を使用してもよい。本発明は、ネズミ等の齧歯類との戦いに対する特徴を備えている。編成ワイヤメッシュケージがマイクロホンのケーブルを外部コネクタから覆っている。ケージの内側で使用できるマイクロホンは、ＤＰＡミニチュアコンデンサーマイクロホンである。あまり高価でないシュアー社のマイクロホン製品を使用してもよい。
【００２４】
ＡＴＳ再生「ボックス」に関し、システムは、我々の必要条件を取り扱い、ウィンドウズ以外のオペレーティングシステムをサポートでき、マルチチャンネルオーディオを作動するための適当な作動ドライバーを有するコンピュータ性能の適当な組み合わせを備えていてもよい。
【００２５】
システムは、個々のオーディオファイルをハードディスクからＤ／Ａ変換用の音響回路に流すように作動できる。一実施例は、ドルビーＡＣ３オーディオデコーダーを含む。これは、我々のファイルシステムを、忠実度を失うことなく非常に圧縮するのを補助するためである。価格タグを下げるのを補助するのは公共の場所においてである。しかしながら、今日のハードディスクの大きさのため、全環境カタログを１つのハードディスクに、元来の未圧縮の４８ｋのＰＣＭフォーマットで入れておくことができ、それでも余裕がある。
【００２６】
本発明のこれらの及び他の有利な特徴は、部分的に明らかになり、部分的には下文で指摘する。
本発明を更によく理解するため、添付図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施例に従って、様々な図が図１乃至図９に示してあり、添付図面の様々な図の全てについて、本発明の同様の及び対応する部品に関し、同様の参照番号が全体に亘って一貫して使用してある。更に、本発明の所与の物品即ち部品についての参照番号の上一桁は、当該物品即ち部品が最初に示された図面の番号と一致するということに着目されたい。更に、本発明の所望の範囲において、性能及び作動仕様の例を例示するため、様々な電子機器の仕様を提供する。
【００２８】
本発明の一実施例は、適合したマイクロホンアレイで自然の音を録音位置で録音する方法であって、オーディオベッドの形成を含む、高解像度の録音デバイスで信号を録音する工程と、別の再生位置にあるチューニング済みの再生システムで、録音された音を再生する工程とを含み、環境セラピー(ambient therapy) を行うための新規な装置及び方法を教示する。
【００２９】
本発明の詳細及び様々な実施例は、添付図面、及び本明細書中に参考のために組み込んだ様々な電子機器の仕様例を参照することによって更によく理解できる。図１を参照すると、マイクロホンマトリックスアレイ及び録音システム１００の一実施例が示してある。図１に示す好ましい実施例は、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）のアレイであり、この図では、４個のマイクロホン１０２、１０４、１０６、及び１０８の各々が、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）の空間の四隅に各々１つづつ配置されている。ここで、寸法Ａは約６０．９６ｍ（２００フィート）であり、寸法Ｂは約６０．９６ｍ（２００フィート）である。アレイの寸法は、所与の自然環境と良好に適合するように調節できるが、例えば森林等の多くの自然環境について、約６０．９６ｍ×約６０．９６ｍ（約２００フィート×約２００フィート）のアレイが好ましい。これらの独立したマイクロホンは、各音響について、マイクロホン間で６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）のアレイによって決定された所定の時間的遅延を伴って録音する。
【００３０】
物品１１０、１１２、１１４、及び１１６は、注文製作のケージファーザーリングを示す。ここでは、マイクロホンは、鐘と舌、即ちベルアンドクラッパー形体で吊り下げられる。ケース又はカバーにより、マイクロホンを水分や塵埃から保護する。ケージは、磁器絶縁体１１８に取り付けることができる。マイクロホンの出力信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４は、周囲の音に応答し、こうした音を表す。これらの信号を前置増幅器１２０が受け取り、次いでモニター／録音システム１２２によってモニター及び録音を行う。好ましくは、静電気を引き付けて除去するため、ロッド１２６が、更に、アレイから所定の近接距離のところに設けられている。ロッドは、好ましくは、地面からの高さが約２．１３３６ｍ（約７フィート）であり、アレイから約０．９１４４ｍ乃至１．２１９２ｍ（３フィート乃至４フィート）離してあり、好ましくは銅製である。ゲージ及びマイクロホンの伝送ラインの材料は異なっていてもよいが、好ましくは、信号ノイズ及び干渉を最小にするように選択される。更に、マイクロホンに風が当たらないようにシールドするウィンドスクリーン１２４が設けられている。
【００３１】
図２を参照すると、環境セラピー効果を最大にするように設計された、チューニング済みの適合させたスピーカーアレイ−再生システム２００が示してある。ここには、４個の適合させたスピーカー２０２、２０４、２０６、及び２０８、及び随意のセンターチャンネルサブウーハー２１０が示してある。再生システム２１２は、増幅器２１４を通して信号を再生し、この増幅器は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、及びＣを発生する。センターチャンネルは、図示のように、随意である。
【００３２】
環境セラピーは、二つの主要な構成要素、即ち、
１．録音した音響ソフトウェア、及び
２．特定の再生システム又は送出システムでできている。
【００３３】
録音プロセスは、本明細書中で「４．１」技術と呼ぶマイクロホン形体で行われる。このことは、再生された音響が４個の適合したスピーカー及び随意のサブウーハーに行くということを意味する。全部で４個のマイクロホンが６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）のアレイをなしたマイクロホン配置で、四季の自然の音及び波等の他の自然の音をこの方法で録音できる。再生システムは、音を４チャンネルで再生するため、４個のスピーカーを含んでいてもよく、これらのスピーカーの各々は、４個のマイクロホンチャンネルの各々が捕捉した音と対応する。再生システムは、別の態様では、低周波音を強調して再生するためのサブウーハー即ちセンターチャンネルを含んでいてもよい。これを「４．１」技術と呼ぶ。しかしながら、サブウーハーチャンネルを含まない「４．０」技術の再生システムを使用してもよい。４．０技術又は４．１技術は、特定の再生設備を最もよく満たすように交互に選択してもよい。
【００３４】
録音した材料の幾つかの連続した又は順次の又はランダムな時間を含む季節又は環境の自然の音響空間を録音した後、オーディオ「ベッド」を再検討し、圧縮し、編集する。環境セラピーを送出するため、数カ月に及ぶ録音を１時間のフォーマットにできる。
【００３５】
使用されたマイクロホンは、可聴音域が広く、全方向であるという仕様を有する。例えば、マイクロホンには、所望の仕様の二つの異なるブランドがある。設定に使用できる一方のブランドは、シュアーブランドのエレクトレットコンデンサーＭＸ１８３型マイクロホンであり、これらのマイクロホンは、様々な気候条件で比較的丈夫であることがわかっているため、永久的に設置されてもよい。更に、ＤＰＡブランド４０６０エレクトレットコンデンサーマイクロホンを使用してもよい。同様の性能仕様のこの他のマイクロホンを使用してもよい。
【００３６】
マイクロホンのピックアップパターンは、「全方向」であってもよい。マイクロホンは、全ての方向から音をピックアップする。これらのマイクロホンは、小型の「ラバリエール」型マイクロホン（首から下げたりクリップで服に留めたりして使うマイクロホン）である。マイクロホンは、設置された場所の様々な可聴音を拾う。マイクロホンは、可聴音エネルギを電気信号に変換し、これらの信号をマイクロホンの前置増幅器に（配線、無線トランスミッター、光ファイバ、等を介して）伝達する。各マイクロホンからの増幅された電気信号は、後に様々な方法で取り扱われる。即ち、
（１）モニターを行う目的で可聴信号に変換し、
（２）内容について電子的に変更し、即ち、低周波干渉、ハムの除去等を行い、及び
（３）適当な高解像度の媒体（テープ、ディスク、等）に記憶するため、デジタル信号に変換する。
【００３７】
これらの４個のマイクロホンの信号を、地中のシールドされたケーブルによって、未処理の可聴信号用の記憶媒体である多チャンネル高解像度デジタルオーディオレコーダーに電気的に伝送する。マイクロホンのマウントは、
（１）マイクロホンを気候に対して保護し、マイクロホンが拾った好ましからぬ風騒音の量を減少するため、防水布でコーティングした注文設計のウィンドスクリーン、
（２）水分により、信号の純度が損なわれないようにするため、マイクロホンをベルアンドクラッパー形体で逆さまに吊り下げるように製造された注文設計の「ケージ」、及び
（３）ケージを取り付けることができる磁器製の絶縁体を含む。
【００３８】
信号の純度を損なう静電気を引き付けるため、約２．１３３６ｍ（約７フィート）の中実の銅製のロッドを、約０．９１４４ｍ乃至１．２１９２ｍ（３フィート乃至４フィート）離して地面に配置してもよい。伝送ケーブルは、マイクロホンの前置増幅器まで３０４．８ｍ（１０００フィート）延びていてもよく、次いで、モニターシステム及び２４ビットで４８ｋｈｚのデジタル解像度の高解像度マルチチャンネルデジタルオーディオレコーダーに延びる。４チャンネル全てを同時に記録できる。
【００３９】
未処理の可聴信号の録音後、時間圧縮を行ってオーディオ「ベッド」を形成する。デジタル可聴信号を、デジタルオーディオテープから、コンピュータを用いるオーディオ録音、編集、再生システムに、大きな融通性を以て伝達する。次いで、音楽を注文設計し、環境音響空間で生じる自然の音によってトリガーされたイベントに基づいて、オーディオベッド上に特定の時期に一体化する。自然の音や音楽の中身を高めるため、注文製作の音響効果を形成し、これを含んでもよい。
【００４０】
例えば痛みを散らすことや子供の誕生等のセラピーの各々の特定の意図の目的に適うように音楽の中身を案内でき、注文製作できる。これは、自然の音によって霊感を与えられた作曲家の創造的プロセスにアドレスするため、重要な事項である。目的によって引き出された対象に関する。目的とする所望の治療効果を得るように音楽的オーバーレイを案内するのに自然の音のイベントをキー又はトリガーとして使用する。
【００４１】
本発明の方法及びシステムは、音楽的目的で音楽を創造することでも音響的目的で音響を創造することでもなく、ヒーリングやセラピー等とともに行わなければならない特定の成果を発生し創造するために適用される創造的プロセスである。
【００４２】
送出システムのハードウェアの構成要素は以下の通りである。即ち、
（１）再生ユニットシステム、
（２）特定のコードワイヤ、
（３）シールドされたスピーカーシステム、及び
（４）増幅システム。
【００４３】
別のハードウェア構成要素は、環境セラピーリスニングルームを、患者がこの治療様式から最大の利点を受け取るように設置し、調節することである。治療のコンセプト及び使用は、以下のものについて使用できる。即ち、
（１）痛みを散らすこと、
（２）不安を散らすこと、及び
（３）環境セラピー室を取り囲む「病院の音」等の望ましからぬ音を覆い隠すための過渡的スパイク。
【００４４】
こうした痛みや不安を散らすことが起こる根拠となる一つの理論は、人間の聴覚システムの進化による。人間の聴覚システムでは、音は、聴覚神経にアドレスし、自分がどこにいるのかわからなくし、白昼夢のような様々な効果を生じる。
【００４５】
好ましい実施例の一つの重要な特徴は、録音「ベッド」の時期に形成した、６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）のアルゴリズム即ちアレイに戻る。聴取者／患者は、本発明の技術のため、自分の心を「立体的音響空間」に置くことができる。音楽的コンテントがモノラルやステレオの方法で提供された場合には、本発明の独自の立体的サラウンド構成要素は提供されない。セラピーの効果は、サラウンド４．０又は４．１で提供されなかった場合と同じではない。
【００４６】
更に詳細には、音楽的コンテントが感情に作用するのである。最高の機器を用いた６０．９６ｍ×６０．９６ｍ（２００フィート×２００フィート）形体での録音プロセス、特定的に設計された音楽的コンテント、及び材料を出力するための制御装置としての送出システムは、全て、本方法にとって重要である。
【００４７】
再生システム形体は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な実施例において、様々な性能仕様を備えていてもよい。
以下の表は、様々な性能仕様の三つの可能な実施例を示す。
【００４８】
第１実施例
コンピュータプラットホーム
マザーボード：ＶＩＡ  ＥＰＩＡ  Ｍ  ミニＩＴＸマザーボード
プロセッサ  ：ＶＩＡ  Ｃ３／ＥＤＥＮ  ＥＢＧＡプロセッサ６００ＭＨｚファン無し
メモリー    ：５１２ＭＢ  ＳＤＲＡＭ  ＤＤＲ−２６６
オーディオプロセッサ：ＶＩＡ  ＶＴ１６１６  ６チャンネルＡＣ’９７Ｃｏｄｅｃ
記憶媒体
ハードディスク：１６０ＧＢウェスタンデジタルキャビエール７２００ＲＰＭ  ８Ｍキャッシュ
光記憶装置：１６Ｘ  ＤＶＤ  ＲＯＭ
ソフトウェア
オペレーティングシステム：６チャンネルオーディオ支援−開発工具について、マイクロソフトウィンドウズＸＰプロフェッショナルを選択した。
プログラム言語：物理的なパネルに似せて機能するため、ソフトウェアで前パネルディスプレー及び制御装置をシミュレートするため、マイクロソフトビジュアルベーシックを使用した。
オーディオファイルフォーマット：イクステンジブルウェーブを使用した。これは、デフォルトウィンドウズフォーマットであるためである。
【００４９】
使用者インターフェース
前パネル：クリスタルフォンツ６３３前パネルＬＣＤ及びキーボードを選択した。これは、その二ラインＬＣＤディスプレー、６ボタンキーパッド、及びドライブベイに差し込むことができるためである。
【００５０】
アナログオーディオ区分
電力増幅器：４独立チャンネル−５０Ｗ／４ΩカスタムＤ級オーディオ電力増幅器
電源
ＣＰＵ電源：ＩＴＸ−ＰＢ２００Ｗ内部ＩＴＸ電源
オーディオ電源：アストロダインＳＰＵ１３０−１０８  １３０Ｗ２４Ｖユニバーサル８５−２６５ＶＡＣ入力
システムケース
ＡＴＳケース：ＩＴＸ−ＰＢ  ＩＴＸチェッカーキューブケース
スピーカーシステム
スピーカー：スペコテクノロジーズＳＰ−６ＭＡ／Ｔ  １６．５１ｃｍ（６．５インチ）天井取り付け型同軸スピーカー
第２実施例
コンピュータプラットホーム
マザーボード：ＶＩＡ  ＥＰＩＡ  ＭＳ  ミニＩＴＸ
プロセッサ  ：ＶＩＡ  Ｃ３／ＥＤＥＮ  ＥＢＧＡプロセッサ  ファン無し
メモリー    ：５１２ＭＢ  ＳＤＲＡＭ  ＤＤＲ−２６６
オーディオプロセッサ：ＶＩＡ  ＶＴ１６１６  ６チャンネルＡＣ’９７Ｃｏｄｅｃ
記憶媒体
ハードディスク：ＩＢＭ／Ｈｉｔａｃｈｉ６．３５ｍｍ（２．５インチ）８ＭＢキャッシュエンハンスト２４／７使用
光記憶装置：パナソニックスロットロードＤＶＤ  ＲＯＭ
ソフトウェア
オペレーティングシステム：６チャンネルオーディオ支援−開発工具について、マイクロソフトウィンドウズＸＰプロフェッショナルを選択した。更に、予備的リナックス移動及び実験
プログラム言語：物理的なパネルに似せて機能し、新たな特徴を必要に応じて試験するため、ソフトウェアで前パネルディスプレー及び制御装置をシミュレートするため、マイクロソフトビジュアルベーシックを使用した。
オーディオファイルフォーマット：ドルビーＡＣ３マルチチャンネルフォーマット。コピー保護を補助するための可能なエンクリプションシナリオを研究する
使用者インターフェース
前パネル：カスタム設計の押しボタンキーマトリックス、音量制御装置、及びトリム制御装置
ディスプレー：ノリタケ  ドットマトリックス真空蛍光ディスプレー
アナログオーディオ区分
アナログレベル及びトリム：カスタム設計のＶＣＡ被駆動前置増幅器、主制御装置及びトリム制御装置を備えた４チャンネル
電力増幅器：カスタム設計の４独立チャンネル−５０Ｗ／４ΩカスタムＤ級オーディオ電力増幅器
電源
ＣＰＵ電源：ＩＴＸ−ＰＢ２００Ｗ内部ＩＴＸ電源
オーディオ電源：カスタム設計のマルチ出力ＤＣ電源
システムケース
ＡＴＳケース：様々なケースが評価されている
遠隔制御装置
遠隔制御装置：ソフトウェアによって似せて機能させた無線システムの実施
スピーカーシステム
スピーカー：スペコテクノロジーズＳＰ−６ＭＡ／Ｔ  １６．５１ｃｍ（６．５インチ）天井取り付け型同軸スピーカーを含む、様々なスピーカーの実験及び評価
第３実施例
コンピュータプラットホーム
マザーボード：品質及び寿命についての全ての試験に合格した対費用効果に優れた解決策
プロセッサ  ：選択されたマザーボードに付随したファン無しプロセッサ
メモリー    ：システムの全ての機能を取り扱うための適切なメモリー
オーディオプロセッサ：選択されたマザーボードに従って選択されたオーディオＣｏｄｅｃ
記憶媒体
ハードディスク：ＩＢＭ／Ｈｉｔａｃｈｉ６．３５ｍｍ（２．５インチ）８ＭＢキャッシュエンハンスト２４／７使用
光記憶装置：パナソニックスロットロードＤＶＤ  ＲＯＭ
ソフトウェア
オペレーティングシステム：この用途について注文通りに形成した、使用料が無料のリナックスＯＳ。
プログラム言語：リナックスで用いるＣプログラム言語。
オーディオファイルフォーマット：ドルビーＡＣ３マルチチャンネルフォーマット。コピー保護を補助するための可能なエンクリプションシナリオを研究する
使用者インターフェース
前パネル：カスタム設計の押しボタンキーマトリックス、音量制御装置、及びトリム制御装置
ディスプレー：ノリタケ  ドットマトリックス真空蛍光ディスプレー
アナログオーディオ区分
アナログレベル及びトリム：カスタム設計のＶＣＡ被駆動前置増幅器
電力増幅器：カスタム設計の４独立チャンネル−５０Ｗ／４ΩカスタムＤ級オーディオ電力増幅器
電源
ＣＰＵ電源：ＩＴＸ−ＰＢ２００Ｗ内部ＩＴＸ電源
オーディオ電源：カスタム設計のマルチ出力ＤＣ電源
システムケース
ＡＴＳケース：必要とされる特徴上の必要及び所望の見た目スタイルを持つ注文製作のケース
遠隔制御装置
遠隔制御装置：ソフトウェアによって試験した似せて機能させたシステムと物理的に全く異なる制御装置
スピーカーシステム
スピーカー：磁気的にシールドした、フルレンジ天井取り付け型同軸スピーカー
以上の実施例は、システムを実施する方法の例の単なる例示である。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の構成要素を変化させてもよい。
【００５１】
図４を参照すると、ＡＴＳアナログボードの主な機能は、ＡＴＳのＣＰＵマザーボードから低レベルのオーディオ出力信号を取り出し、ラウドスピーカーのアレイを駆動するため、これらの信号に適切な増幅を加えることである。電圧制御増幅器（ＶＣＡ）を用いた前置増幅器設計は、一つの主制御装置、及び各チャンネル４０３、４０５、４０７、４０９についての個々のトリム制御装置４０４、４０６、４０８、４１０を含むように設計できる。ＡＴＳは、マルチチャンネルオーディオ出力デバイスである。このことは、何らかの妥当な方法で同時に制御する必要がある、同時に作動する多数の別個のオーディオチャンネルがあるということを意味する。ＡＴＳアナログボードの一実施例を以下に詳細に説明する。しかしながら、アナログボード設計は、本発明の範囲を逸脱することなく変えることができる。
【００５２】
従来の方法は、積み重ね電位差計型音量制御装置を使用することである。本質的には、互いに積み重ねられており且つ単一の機械的回転によって作動する４個の音量制御装置を使用することである。この方法は、技術的には低いけれども非常に信頼性が高い。しかしながら欠点がある。第１の最も重大な欠点は、全てのポットが互いに結合されているため、個々のチャンネルを僅かにトリムすることができないということである。ＡＴＳを使用する場合には、４つのチャンネル全てを同時に制御する必要があるが、最終的な設置におけるスピーカーの配置のあり得るミスマッチを吸収するため、各チャンネルを独自にトリムできる。従って、上述の判断基準に従って、電圧制御増幅器を使用してアナログボードを設計する。本質的には、ＶＣＡは、簡単な直流制御電圧により、ＶＣＡを通るゲインを変化する一種の監視電位差計である。各チャンネルをＶＣＡ前置増幅器を備えた同じ構造にすることによって、各チャンネルを互いにリンクでき、１つの中央制御源から駆動でき、並びに個々にトリムを行うことができる。
【００５３】
代表的な低インピーダンスのラウドスピーカーを駆動するための効率的なオーディオ電力増幅を実施できる。これは、ＡＴＳが、場合によっては、小型でコンパクトな機器棚やクローゼットに置かれ、効率が妥当で過剰の熱を発生しない電力増幅器を提供する設計を採用する必要があるためである。ＡＴＳの電力増幅器区分は、スイッチング電力増幅器即ちＤ級増幅器４２０と呼ばれるものである。従来のオーディオ電力増幅器では、非効率の多くは、所定量の利用可能な電流が、実際にラウドスピーカーに伝達されるのでなく、増幅器の出力デバイスで熱に変換されることによって消費されるのである。負荷に加わる電流を線型に制御しようとする試みの性質のため、この特定の効果は、不可避である。スイッチング電力増幅器が行うことは、電力増幅器の内部出力デバイスが消費する電流の量をほとんど無駄にせず、ほぼ全ての電流を負荷に送出することである。これは、出力デバイスの応答を線型でなくし、別個の二進法的応答にするだけで行われる。出力デバイスは、完全にオン状態で負荷に電流を加えているか或いはオフ状態で負荷に電流を加えていないかのいずれかである。
【００５４】
ＡＴＳ再生システムは、主消音制御を行う。これは、全てのチャンネルを同時に制御する。アナログボードの機能の部分として、最終使用者が音をいきなり消す理由がある場合に、音をいきなり消す必要を容易にするため、主消音４２２制御装置を組み込んでもよい。この機能は、オーディオ増幅器を消音状態にする押しボタンを押すだけで可能になる。これについて別のボタンを押すと、消音回路が係合状態から外れ、オーディオ増幅器は通常通りに機能する。
【００５５】
アナログボードは、予め設定した音量レベルに戻すため、ソフトウェアによって制御される音量制御装置を含むように融通性をもって設計でき、遠隔制御できる。ＶＣＡを用いた前置増幅器を組み込むことにより、ＡＴＳをソフトウェア制御式の上級のシステムにできる。これにより、将来、特定の場面を思い起こす所定の音量レベルを含むソフトウェア制御音量機能を実施できる。同様に、前置増幅器回路を再設計することなく、無線遠隔制御をシステムに比較的容易に追加できる。
【００５６】
ＣＰＵマザーボードからのオーディオ信号をＡＴＳアナログボードに伝送し、ＡＴＳアナログボードがオーディオ信号を受け取ったとき、この信号をＶＣＡ増幅器に入力する。これは、図４でわかる。ＶＣＡからのオーディオ信号の出口電流レベル即ち増幅器を通したゲインは、線型直流制御電圧によって制御される。これは、ＶＣＡからの全対数処理量と一致する。ＡＴＳアナログボードに設けられた各チャンネルのＶＣＡについて、二つの制御電圧源がある。
【００５７】
第１制御電圧源は、主音量制御装置からである。これは、音量制御装置の位置に基づいて制御電圧を発生する単一の電位差計を含んでもよい。時計廻り方向に回すとＶＣＡを通して正のゲインを発生するように構成されていてもよい。この特定の制御電圧増幅器は、デュアルスロープ応答を与えるように形成されていてもよい。ユニットを低レベルで作動する場合には、音量制御装置はゲインの大きな範囲に影響を及ぼす。制御装置は、音量制御装置のほぼ１時の位置でゲインのスロープが減少し、従って、制御装置の大きな移動によりゲインが遥かに小さくシフトするように設計されていてもよい。これは、制御装置を急に大きく回転させた場合に起こり得る事故が起こらないようにするのを補助できる。
【００５８】
第２制御電圧源は、個々のトリム制御装置からである。この制御装置へのインターフェースは、ＡＴＳの後部に配置でき、部屋の中に置かれた障害物による、又はスピーカーを設置する上での幾つかの選択による、聴取位置でのスピーカーの音量の起こり得る相違を吸収するため、システムの設置者がＡＴＳのチャンネルの個々のゲインを調節できる。この制御は単なる線型制御であり、約３０ｄＢに亘り、ゲイン及び減衰が±１５ｄＢである。次いで、これらの２つの制御電圧源を加算し４２４、単一の制御電圧を発生し、これをＶＣＡに供給する。各チャンネルはそれ自体の独特のトリム制御装置を持ち、主音量制御装置に加えられ、各チャンネルについて独特の制御電圧を発生する。オーディオ電流は、ＶＣＡ区分を出た後、電力増幅区分に直接供給される。電力増幅区分の図について図４を参照されたい。
【００５９】
ＶＣＡの出力を電力増幅区分に注入する。電力増幅器は、Ｄ級パルス幅変調式であってもよい。来入オーディオ信号を高周波三角波で変調し、パルス幅を変調した出力を、ラウドスピーカーに送出される電流を制御する一連のトランジスタに供給する。出力態様は、差動出力又は平衡状態のブリッジ出力と呼ばれる。このことは、非平衡終端された変動出力のソリッドグラウンドリファレンス(solid ground reference)がないということを意味する。しかし、その代わり、位相が逆の対称をなした信号があり、これらの信号は、一種のプッシュプルとしてラウドスピーカーに作用する。これにより、増幅器は、増幅器を非平衡終端されたモードで作動させることだけで得ることができる値のほぼ倍の正味電圧出力を負荷に亘って発生できる。
【００６０】
電力増幅器の設計には、ラウドスピーカーが故障した場合や増幅器を使用し過ぎた場合に増幅器を停止する停止保護回路が組み込まれていてもよい。更に、電力増幅器を効果的に停止し、消音機能にする回路が含まれていてもよい。この機能は、ＡＴＳを作動するプログラムで制御されたソフトウェアの代わりに、別個の回路として、増幅器区分に直接設けることができる。消音回路は、使用者が押しボタンスイッチを押すとその状態をとることができる。ボタンを一回押すと、アナログボードの４つの増幅器全てを停止する。この状態は、使用者が押しボタンをもう一度押して消音回路が増幅器を再び作動するまで、ラッチが掛かった状態でとどまる。
【００６１】
ＡＴＳアナログボード機能について上文中に説明した全ての機能は、全体として互いに調和して機能し、ＡＴＳ再生機の必要条件に対して特定的な、単一ボード、４チャンネル前置増幅器／電力増幅器の解決策を提供する。ボードの設計の特定の詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく変化してもよい。
【００６２】
本発明の使用者インターフェースは、ＬＣＤタッチスクリーンモニター（図５参照）及びディスプレードライバーを含んでいてもよく、使用者インターフェーススクリーンが、ＡＴＳソフトウェア使用者インターフェースアプリケーションによって提供される。このような使用者インターフェースを発生するためのソフトウェアアプリケーションは、当業者に周知である。使用者インターフェースアプリケーションは、以下の特徴を含む様々な特徴を実施するように作動できる。
【００６３】
図６乃至図９を参照すると、主メニューインターフェーススクリーン６００を含む使用者インターフェーススクリーンの多くは、プログラムの表題及び再生されるトラック、プログラム番号及びトラック番号を表示するプログラム表示ウィンドウ６０２を含む。更に、プログラム及びトラックの前後スキップボタン６０４がメインメニューに設けられており、これにより、使用者は、次のプログラム及びトラックに前方にスキップでき、又は前のプログラム及びトラックに後方にスキップできる。更に、停止−再生−ポーズ−繰り返しボタン６０６が設けられている。繰り返し機能は、選択されたとき、再生されていたプログラム又はトラックを繰り返す。三つの環境モード６０８が設けられている。これは、任意の環境タイトルを聞くのに三つ方法、即ち、１）環境及び音楽、２）環境のみ、３）音楽のみがあるためである。環境は、録音された自然の音に関する。
【００６４】
主メニューは、更に、チェーンプログラム６１０を選択するための押しボタンを提供する。チェーンプログラムのオプションは、一つのプログラムを別のプログラムと「つなげる(chaining)」ことに関する（図８及び図９参照）。これは、三つの環境モード機能のうちの任意の機能に関して行うことができる。チェーンの一例は、ナイトソング(NIGHT SONG)／環境のみを、サマーソング(SUMMER SONG) ／音楽のみに繋ぎ、これをバードソング(BIRD SONG) ／環境及び音楽に繋ぐことである。プログラムは、環境タイトルと一致し、これは、環境及び音楽、環境のみ、及び音楽のみを含む。プログラムは、メモリーにローディングしたプログラム又はタイトルに関する。再生のためにプログラムを選択するとき、名前が主プログラム表示ウィンドウの上中央に示される。プログラムを探して見つけるため、ウィンドウと隣接したプログラム機能の前方−後方「スキップ」＜＞ボタンを使用し、利用可能なプログラムのリストを探す。前(Prev)トラックボタン及び次(Next)トラックボタンにより、プログラムのトラックを検索できる。トラックは、プログラム又はタイトル内のサブファイル又は録音セグメントに関する。
【００６５】
主メニューには、更に、タイマーオプション（図７参照）を選択するためのタイマーボタン６１２が設けられている。タイマー機能は、プログラムの開始時間を設定するための目覚まし時計型機能である。タイマー機能の目的は、選択したプログラムを自動で開始することである。これは、日中と夜間の感覚が失われた人の「バイオリズムをリセットする」ために使用できる。タイマー機能により、使用者は、選択した開始時間について所与のプログラム又はチェーンが適当である場合、所与のプログラム又はチェーンについて、予め設定した開始時間を選択できる。
【００６６】
新規ダウンロードインジケータ６１４により、使用者は、エザーネット(ethernet)ダウンロードをいつ利用できるのかを知ることができる。ダウンロードインジケータは、点滅したとき、新たなプログラムをダウンロードに利用できることを示す。環境セラピー再生システムは、通信ポート、又はワイドエリアネットワーク又はローカルエリアネットワークへのネットワークを介して、新たなプログラムにアクセスできる。アクセス及びダウンロードを行うため、使用者は、点滅しているダウンロードボタンを押すだけでよい。ダウンロードが完了したとき、「ダウンロード完了(Loaded)」ボタンが点滅し、再生システムに適切にダウンロードがなされたことを表示する。ダウンロード完了ボタンは、ダウンロード機能中にスタッフが変わった場合、ダウンロードを表示するために２週間に亘って点滅するようにすることもできる。
【００６７】
ＡＴＳ再生システムの用途の一例は、痛みを散らすために病院環境で使用することである。例えば、使用者には、臀部の手術による痛みがある患者がいる。この苦しい状態において、幾つかの医学的研究によれば、患者が精神的に捕らわれているように感じることが示されてきた。このような感覚から抜け出すことは、明らかに困難であり、ほぼ不可能である。「サマーソング」環境及び音楽を再生し、患者を夏の雷雨に置くことによって、痛みを散らすことができる。コンセプトは、人がこの音楽を二つのレベルで聞くということである。例えば、雷鳴、雨の滴が硬い表面に当たる音、風の音等の自然の音は、我々がまさにどこにいるのかを発展的に気づかせ、音楽部分が開始すると、これが脳の更に「上級の」機能にアドレスする。音楽的オーバーレイは、音楽が、自然の音を過度に隈取ることなく自然の音とともに自然に流れるように、自然の音のイベントをガイド又はトリガーとして使用することによって作曲される。コンセプトは、痛みの信号が、聴覚信号よりも低速で移動するということである。そのため、理論的には、身体の「イヤーゲート(ear-gate)」機能が、一つの信号から別の信号に注意を逸らすことができるのである。数時間の自然の音を圧縮し、比較的短いフォーマット、例えば一時間のフォーマットに編集すると、人間のイヤーゲートは、サウンドベッドで溢れ、これが聴取者の心を支配し、気を散らすのである。かくして、森林での一カ月に及ぶ録音を、例えば草原を吹きわたる風等の秋の音で満たされた一時間のフォーマットに編集する。これは、注文に応じて作曲した音楽オーバーレイ用のトリガーとして使用できる。
【００６８】
選択をプログラムするため、使用者は、メインスクリーンプログラムに行き、例えばオータムソング(AUTUMN SONG) 等のプログラムを矢印キーで選択し、プログラム表示ウィンドウを点灯させる。使用者は、「モード」ボタンを使用して環境及び音楽を選択し、再生する。使用者が再生期間を延ばすように選択した場合には、使用者は、幾つかの事項を行うことができる。即ち、繰り返しボタンを押すだけであって、使用者が停止を押すまでプログラムを繰り返し、２．）このプログラムを、音楽だけ、又は環境だけ等のプログラムの別の態様に「繋ぐ」か或いは、全く別のプログラム（例えばバードソング）に繋ぐ。こうした繋ぎ即ちチェーンを形成するため、使用者はチェーンボタンを選択する。このとき、チェーンセットアップスクリーンが現れ、プログラム表示ウィンドウにオータムソングが表示され、オータムソングに加えて、ｘのうちのチェーン１と表示される。これは、選択されたチェーンの第１のリンクであるということである。チェーンのリンクの全てのプログラムについてこれを繰り返す。３．）チェーンシーケンスを入力した後、使用者がこの「チェーン」を特定の時期に開始しようとする場合、使用者は「タイマー」機能を選択できる。主機能ボタンの右に「設定」と表示される。プログラムの開始を目覚まし時計と全く同様に設定できる。
−設定
−主タイマーウィンドウ開放
−ａｍ（午前）又はｐｍ（午後）を選択
−時間及び分を選択
−押してオンにし、
−実行する
−この機能を止めるためには、オフ（ｏｆｆ）を選択する。これは、大きな「設定」ウィンドウで又は主スクリーンのタイマーウィンドウ（右側のオフ−オン）で行うことができる。赤は、「停止」の機能である。
１．２個のタイマーａｍ及びｐｍがあり、タイマー機能は、「ｇｏ」の機能であり、そのため、緑色である「緑色のライトがｇｏ」
２．６個のチェーンが可能であり、各チェーン毎に２個のタイマーが可能であり、その結果、全部で１２個のタイマーが可能である。
【００６９】
別の例は、患者が、日中と夜間の感覚が失われた妄想状態にある場合である。使用者は、特定のプログラムシーケンスと関連してタイマー機能を使用することによって、患者のバイオリズムをリセットしようとする。
１．バードソング環境のみを選択する
−チェーンに追加した後、
−バードソング環境及び音楽に繋ぎ、
−タイマーを作動し（午前７時）に設定し、
−押し、
−実行し、
−ここでの目的は、我々のヒアリングの二重性において、我々は、患者を、我々の発展的ヒアリングの朝の鳥の音でゆっくりと目覚めさせた後、音楽を追加することにより、高度に「上級機能」ヒアリングを追加する。このシーケンスは、約２時間に及ぶ。
２．ナイトソング「環境及び音楽」を選択する。
−チェーンに追加し、
−ナイトソング環境及び音楽をナイトソング環境のみに繋げ、
−タイマーを作動し（午後１０時）に設定し、
−押し、
−実行し、
−ここでの目的は、ａｍシーケンスと同様の方法で活動を低下することである。
【００７０】
以上の環境セラピーの例の様々な方法及びシステムは、環境セラピーの新規な概念を例示するものである。本発明の使用者は、所望の用途に応じて、上文中に説明した環境セラピーの実施例又はその等価物のうちの任意のものを選択できる。これに関し、本発明の環境セラピー方法及びシステムの様々な形態を、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、使用できる。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、本発明の特定の特徴は、本明細書中に例示した例の特定の詳細によって限定されず、従って、当業者は、この他の変更及び用途又はその等価物を思いつくものと考えられる。従って、特許請求の範囲は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない、全てのこのような変更及び用途を含むものと考えられる。
【００７２】
本発明のこの他の特徴、目的、及び利点は、添付図面、本開示、特定の例、及び特許請求の範囲を検討することによって理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、マイクロホンアレイ及び録音デバイスの基本的概略図である。
【図２】図２は、再生システムの基本的概略図である。
【図３】図３は、マイクロホン保護ケージの斜視図である。
【図４】図４は、ＡＴＳアナログボードのブロックダイヤグラムである。
【図５】図５は、使用者インターフェーススクリーンの図である。
【図６】図６は、使用者インターフェーススクリーンの図である。
【図７】図７は、使用者インターフェーススクリーンの図である。
【図８】図８は、使用者インターフェーススクリーンの図である。
【図９】図９は、使用者インターフェーススクリーンの図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００  マイクロホンマトリックスアレイ及び録音システム
１０２、１０４、１０６、１０８  マイクロホン
１１０、１１２、１１４、１１６  物品
１１８  磁器絶縁体
１２２  モニター／録音システム
１２４  ウィンドスクリーン
１２６  ロッド
２００  スピーカーアレイ−再生システム
２０２、２０４、２０６、２０８  スピーカー
２１０  センターチャンネルサブウーハー
２１２  再生システム
２１４  増幅器
【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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【国際調査報告】
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