(57)【要約】  人のリラックス状態をモニターしてオーディオ信号の再生を制御するシステム（１）及び方法であって、前記人の少なくとも１つの生理的特徴であって前記人の異なる睡眠段階に応じて異なる値を取る生理的特徴をセンサ（１４）により検出し、異なる睡眠段階を分析装置（１９）により少なくとも１つの検出された変化する生理的特徴に基づき認識し、前記少なくとも１つの検出された変化する生理的特徴に基づいて前記オーディオ信号の再生速度を変更し、その人の一定の睡眠段階が始まってから、オーディオ信号の再生を制御部（２２）により終了する。
2008525055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人のリラックス状態をモニターしてオーディオ信号の再生を制御するシステムであって、
前記人の少なくとも１つの可変な生理的特徴であって、前記人の異なる睡眠段階に応じて異なる値をとる生理的特徴を検出するセンサ手段と、
前記センサ手段により検出された前記少なくとも１つの変化する生理的特徴に基づき睡眠段階を認識し、前記睡眠段階に特有の制御情報を出力する分析手段と、
制御手段とを有し、
前記制御手段は前記少なくとも１つの変化する生理的特徴に基づき前記オーディオ信号の再生の速度を変更するように構成された再生速度制御手段を含み、
前記制御手段は前記制御情報を受け取り、一定の睡眠段階の開始に特有な制御情報を受け取ってから前記オーディオ信号の再生を終了するように構成されたシステム。
【請求項２】
前記再生速度制御手段はオーディオ信号再生制御情報を発生するフライホイール手段を含み、
前記オーディオ信号再生制御情報により前記オーディオ信号の再生のテンポを予め決められる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記再生速度制御手段はデジタル信号プロセッサ手段を有し、
前記デジタル信号プロセッサ手段は、再生すべき、リズムを有するオーディオ信号を表すオーディオ信号を受け取り、ピッチに影響することなく、特有の制御情報に応じて前記オーディオ信号に含まれる前記リズムをスローダウンするように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記分析手段は、前記人の第１の不快睡眠段階から前記人の第１の夢段階への移行を認識し、オーディオ信号の再生を終了させるためにこの移行に特有の制御情報を送るように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御手段は音量制御手段を起動して前記オーディオ信号の再生の際に音量を低くするように構成された、請求項１乃至４いずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御手段は音声制御手段を起動して前記オーディオ信号の再生の際に音声的特徴を変更するように構成された、請求項１乃至４いずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御手段は、ビデオ信号再生手段を起動して、少なくとも１つの検出された生理的特徴に基づいてビデオ信号の再生を変化させるように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御手段は前記ビデオ信号再生手段を起動して再生されるビデオ信号の明るさ値を低くするように構成された、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記センサ手段は少なくとも１つのマイクロホンを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサ手段は少なくとも２つのマイクロホンを有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センサ手段は前記人の脈拍数または心拍数に対応する周波数を生理的特徴として音響電子工学的に検出するように構成された、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサ手段は前記人の呼吸数に対応する周波数を生理的特徴として音響電子工学的に検出するように構成された、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサ手段は筋肉の動きにより生じる不規則なノイズを音響電子工学的に検出するように構成された、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御手段は所定の制御コマンドを認識し、前記オーディオ信号の再生を制御する音響制御コマンドに対応する電気的制御信号を発生するように構成された自動スピーチ認識手段をさらに含む、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１５】
ワイヤレス送信手段が設けられ、前記センサ手段と前記分析手段との間の送信経路として構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
人のリラックス状態をモニターしてオーディオ信号の再生を制御する方法であって、
前記人の少なくとも１つの可変な生理的特徴であって前記人の異なる睡眠段階に応じて異なる値を取る生理的特徴を検出し、
前記検出された生理的量に基づき睡眠段階を認識し、
前記少なくとも１つの検出された変化する生理的特徴に基づいて前記オーディオ信号の再生速度を変更し、
一定の睡眠段階の開始を認識して前記オーディオ信号の再生を終了する方法。
【請求項１７】
前記人の脈拍数または心拍数に対応する周波数を生理的特徴として検出する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記人の呼吸数に対応する周波数を生理的特徴として検出する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記人の脈拍数または心拍数に対応する周波数に加えて、呼吸数に対応する周波数を生理的特徴として検出する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
筋肉の動きにより生じる不規則なノイズを生理的特徴として検出する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
骨格筋の筋肉の動きにより生じる不規則なノイズ及び消化系により生じる不規則なノイズを検出する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
オーディオ信号のスローダウン再生が前記人の第１の深い睡眠段階から前記人の第１の夢段階への移行を認識したときに終了される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
オーディオ信号の再生時、音量を小さくする、請求項１６乃至２２いずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
オーディオ信号の再生時、音声特徴を変化させる、請求項１６乃至２２いずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
音声信号の再生を変化させるのに加えて、前記少なくとも１つの検出された変化生理的特徴に基づいて、ビデオ信号の再生を変化させる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
再生するビデオ信号の明るさ値を低くする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの生理的特徴を検出するため、電子音響信号を受け取る少なくとも１つのマイクロホンを使用する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの生理的特徴を検出するため、電子音響信号を受け取る少なくとも２つのマイクロホンを使用する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
電子音響信号は電子スピーチ認識手段で処理され、
前記スピーチ認識手段により前記電子音響信号に含まれ音響制御コマンドを表す信号セクションが認識される、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記人の睡眠の質を表す識別子を、筋肉の動きにより発生して検出される不規則なノイズに基づき、かつ任意的に脈拍数または心拍数及び／または呼吸数の時間的経過に基づき生成する、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人のリラックス状態をモニターしつつ、オーディオ信号の再生を制御するシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献ＤＥ３３３８６４９Ａには、人が眠る時に音声ソースから音声（特に音楽）として再生される聴覚信号（すなわちオーディオ信号（特に音楽信号）が、人の生理的特徴に応じて入眠すると、スイッチオフ時点に遅延を伴ってスイッチオフされる構成が記載されている。このスイッチオフ時点まで、オーディオ信号は事前設定したように再生されるが、時として眠ったりリラックスしたりする好ましい効果を有さないばかりでなく、これを妨げることがある。さらに、眠るときにスヌーズ遅延後にスイッチオフし、かつオーディオ信号の再生中に音量を徐々に低くしてスイッチオフしても、このまだ浅い眠り段階にオーディオ信号の再生のスイッチオフに気がついてしまい、意図しなくても再び起きてしまう。
【０００３】
オーディオ信号の再生を制御する既知の構成は、生理的特徴に基づき、特に呼吸数や心拍数等に基づき、様々な睡眠の段階に関する結論が導かれ、スイッチオフが一定の睡眠段階の開始した時に遅延を伴ってトリガーされることに基づく。これについて留意すべきことは、睡眠段階または睡眠状態を認識または区別するシステムは、特許文献ＵＳ５，１０１，８３１Ａに記載されていることである。この文献では、特に心拍数を認識の基礎として使用している。ここの睡眠段階を認識する方法はこのように既に分かっている。これらの睡眠段階を認識する方法として既に分かっているものを、オーディオ信号の再生制御システム及び方法に使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、人のリラックス状態をモニターしつつオーディオ信号の再生を制御するシステムと方法であって、オーディオ信号の再生がリラックスまたは眠りを妨げずに、眠るプロセスをむしろ速くするシステムと方法である。
【０００５】
さらにまた、本発明の目的は、オーディオ信号の再生を制御するシステムと方法であって、オーディオシステムまたはオーディオ／ビデオシステムに低コストで組み込めて、さらにまた、既存のオーディオシステムまたはオーディオ／ビデオシステムに比較的簡単な手段で組み込めるシステムと方法を提供することである。
【０００６】
さらにまた、本発明の目的は、オーディオ信号の再生を制御するシステムと方法において、簡単な方法で少なくとも１つの生理的特徴を検出して送信することである。
【０００７】
また、本発明の目的は、オーディオ信号の再生を制御するシステムと方法において、人のモニターされたリラックス状態に応じてビデオ信号の再生を自動的に制御できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主態様によると、本発明の特徴は、本発明のシステムに設けられ、本発明のシステムは以下に示すように特徴づけられている：人のリラックス状態をモニターしてオーディオ信号の再生を制御するシステムであって、前記人の少なくとも１つの可変な生理的特徴であって、前記人の様々な睡眠段階に応じて異なる値をとる生理的特徴を検出するセンサ手段と、前記センサ手段により検出された前記少なくとも１つの変化する生理的特徴に基づき睡眠段階を認識し、前記睡眠段階に特有の制御情報を出力する分析手段と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つの検出変化する生理的特徴に基づき前記オーディオ信号の再生の速度を変更するように構成された再生速度制御手段を含み、前記制御手段は前記制御情報を受け取り、一定の睡眠段階の開始に特有な制御情報を受け取ってから前記オーディオ信号の再生を終了するように構成されている。
【０００９】
本発明の第２の主態様によると、本発明の特徴は、本発明の方法に設けられ、本発明の方法は以下に示すように特徴づけられている：人のリラックス状態をモニターしてオーディオ信号の再生を制御する方法であって、前記人の少なくとも１つの可変な生理的特徴であって前記人の異なる睡眠段階に応じて異なる値を取る生理的特徴を検出し、前記検出された生理的特徴に基づき睡眠段階を認識し、前記少なくとも１つの検出された変化する生理的特徴に基づいて前記オーディオ信号の再生速度を変更し、一定の睡眠段階の開始を認識して前記オーディオ信号の再生を終了する。
【００１０】
本発明のオーディオ信号の再生を制御するソリューションにおいて、その再生は問題の人の瞬間的なリラックス状態により影響を受ける。再生はリズムまたはクロック時間に対してゆっくりと変化し、好ましい場合には、オーディオ信号の再生は続きながら、徐々にゆっくりとなる。心拍数、呼吸数、吸入吸気量、体温、様々な筋肉またはその一部の動き等が生理的特徴として有利であることが分かっている。例えば、心拍の平均頻度、または心拍数に直接関係する頻度、または呼吸の平均頻度をモニターして、平均心拍数が徐々に下がっているか、また一定になっているか、しかしオーディオ信号の再生をスローダウンしても上昇はしていないかチェックする。
【００１１】
オーディオ信号はピッチを変えずに遅いペースで再生された場合、例えば、オーディオ信号のクロックまたはリズムをスローダウンして、やはり低下しつつある生理的特徴とマッチさせ、特に心拍数（脈拍数）及び／または呼吸数がスローダウンした場合、音楽を聴いている人のリラックス状態の妨げを回避でき、眠りに落ちるプロセスを支援することもできる。
【００１２】
本発明の有利なソリューションにおいて、再生速度制御手段はオーディオ信号再生制御情報信号を発生するフライホイール手段を含む。このフライホイール手段により、オーディオ信号の再生速度の低下を予め定めることができる。すなわち、再生のための低いクロック周波数を予め定めることができる。このフライホイール手段はフライホイールオシレータと同等のものであり、周波数とオーディオ信号再生速度を予め定められる。この周波数と速度は、例えば５分毎に１％から５％ずつ、ゆっくりと低くする。フライホイール手段の低下速度は、生理的特徴、好ましくは頻度にマッチするように変化させられる。例えば、脈拍数が所望のリラックス状態に応じて低くならない場合、または期待した程低くならない場合、フライホイール手段を再び現在の脈拍数にマッチさせる。すなわち、発生している周波数に対して高くして、前よりもゆっくり下げ、「歩調あわせと先導（pacing  and  leading）」原理により、オーディオ信号の再生のスローダウンを心拍数及び／または呼吸数の低下とマッチさせる。同様に、オーディオ信号の再生が最初から遅すぎた場合、オーディオ信号の再生速度を高くする必要がある。  本発明のオーディオ信号の再生を制御するため、生理的特徴は変化するパラメータ、好ましくは周波数変化に関して常に検出されモニターされる。そして、オーディオ信号の再生を、その速度について、より正確にはスローダウンについて、その生理的特徴のパラメータ、好ましくは周波数、に自動的にマッチする。そうすることにより、所望のリラックス状態を促進し、いかなる場合にもこのリラックス状態を妨げない。
【００１３】
スローダウンまたは一般的なオーディオ信号の再生速度変更は、信号処理手段の制御入力に入力される睡眠段階に特有の制御情報信号に応じて、再生速度制御手段に含まれる、オーディオ信号のクロックまたはリズム（このデジタル信号処理手段に入力されたオーディオ信号データにより表される）を変更またはスローダウンすし、かつオーディオ信号（特に音楽信号）のピッチには影響しないように構成されたデジタル信号処理手段により有利に実現できる。
【００１４】
オーディオ信号の再生の終了が、（技術水準におけるように、人が眠りに落ちるまで遅延されるとしても）一定の時点ではなく、第１の深い睡眠段階から（レム（Rapid  Eye  Movement）段階と呼ばれる）第１の夢段階への移行を認識して開始されることは有利である。この移行は分析手段を使用することにより既知の方法で非常に確実に決定することができる。これと比較して、「眠りに落ちる時」を決定することはより困難である。最初の深い眠り段階から第１の夢段階への移行を認識すると、分析手段は、制御手段を使用してオーディオ信号の再生の終了をトリガーするために、対応する信号を発生し出力する。オーディオ信号の再生は、好ましくは突然スイッチオフするのではなく、音量を徐々に下げて、すなわちフェードアウトする。オーディオ信号の再生を、人が深く眠っている時点まで終了しない、すなわち音量が下がっても睡眠が妨げられないことも必要である。
【００１５】
上記のオーディオ信号の再生音量の低下は、速度のスローダウンと同期してオーディオ信号の再生をソフトにするように、制御手段を使用することにより、オーディオ信号の再生のスローダウン中に行うことも可能である。
【００１６】
上記の音量制御とは別に、検出される生理的特徴に応じて、オーディオ信号の再生中に音声特徴を連続的に変化させることも有利である。このように、（（骨格筋の）記録された筋肉の動きの弛緩により行われる音量のゆっくりした低下とは別に、）例えば、最初の音声パターンから高周波成分と低周波成分を減衰した音声パターンへ徐々に移行することも可能である。これにより音声パターンはフラットになり、リラックスするのに効果的である。
【００１７】
音量の低下は、音量制御と同様に、連続的にも半連続的にも行える。変更は特に（非常に小さな段階で）段階的に行え、変更全体は段階的ではあるが実際的には連続しているように見える。
【００１８】
さらにまた、ビデオ信号再生をオーディオ信号再生と組み合わせることも本発明のソリューションでは可能である。ビデオ信号再生は、例えば、スクリーンにより、または画像投影により従来の方法で行うことができる。コンピュータ（ＰＣ）またはＤＶＤプレーヤまたはビデオレコーダをビデオ信号の信号源として使用できる。  ビデオ情報は、ここでは、特に従来のビデオ情報を意味するが、静止フレームを発生するためのビデオ情報も含む。この場合、人のリラックス状態を扱うが、リラックスするような写真、例えば雲、森林の葉が生い茂った空、風景写真等のモチーフを投影面（例えば、リクライニング式の家具上の天井）に投影できる。レム段階の開始時に音声信号再生を徐々にフェードアウトするのと同様に、ビデオ信号再生もフェードアウトして最終的にスイッチオフできる。ビデオ信号再生はもちろん従来のスクリーン上にできる。例えば静止写真を順番に表示する速さやビデオ信号再生のその他のパラメータを、音声信号再生の制御と直接的に結合することができる。音声信号再生とは独立して、ビデオ信号再生の制御をすることもさらに可能であり、特にビデオ再生中の画像シーケンスのスローダウンの割合をオーディオ信号の再生速度のスローダウンの割合と異なるものにすることもできる。ビデオ信号再生の明るさを、音声信号再生の音量を低下させるのとは他のルーチンで低下させることもできる。いずれにしても、ビデオ信号再生は、音声信号再生とおおよそ同時にフェードアウトされ終了される。また、ビデオ信号再生に関して、制御下の変更は半連続的または連続的に行える。
【００１９】
マイクロホン等の簡単な電気音響コンバータを、少なくとも１つの生理的特徴を検出するセンサ手段として使用することが好ましい。心拍及び／または筋肉の動きにより生じるノイズを、かかる電気音響コンバータを用いて音響電気的方法で検出できる。１つのマイクロホンでマイクロホン信号を送るには十分であるが、２つのマイクロホンを使用して各々がマイクロホン信号を送ることが好ましい。好ましくは２つのマイクロホン信号を標準的な送信手段を用いてワイヤレスで送信し、送信、増幅、結合された信号を分析手段で分析する。この分析手段はオーディオシステムまたはオーディオ／ビデオシステムの一部としてデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を用いて実現される。２つ（またはそれ以上）のマイクロホンがある場合、一方のマイクロホンでの信号ドロップをブリッジ（bridge）できるようにすると有利である。センサ手段は自動利得制御（ＡＧＣ）を含む従来のマイクロホンアンプを有してもよい。また、それぞれの送信標準規格に応じて、信号データ圧縮をすることもできる。ブルートゥース、ＷｉＦｉ、（技術標準ＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠する）ＺｉｇＢｅｅ等の従来の技術をワイヤレス信号送信に使用できる。ワイヤレス送信ではなく、有線送信をしてもよい。この場合、センサ手段の領域におけるパワーサプライはケーブルを通してできる。これに対して、有線送信の場合、ネットワーク装置やバッテリ等のエネルギー源をマイクロホンのところに設けなければならない。
【００２０】
かかる電気音響コンバータ（マイクロホン）を使用する場合、音声入力によりシステムに制御コマンド（「もっと大きく」、「もっとソフトに」、「停止」、「次」（の曲）、「前」（の曲）、「スイッチオン」、「スイッチオフ」、「リピート」等）を与えて認識させることは特に容易である。このように、リモコン装置は不要になり、マイクロホンをスピーチ入力装置として従来のスピーチ認識手段と組み合わせて使用することにより、適当な一組の機能を提供することができる。
【００２１】
脈拍数または心拍数及び／または呼吸数を生理的特徴として使用して、モニターし、分析できることは上で説明した通りである。これに加えて、既知の方法で生理的ファクタの分析をさらに確実にして、リラックス状態及び始まった睡眠段階に関するよりよい結論を導くために、自発的及び非自発的な筋肉の動きから不規則なノイズを検出し、分析することも有利である。それゆえ、本発明のソリューションにおいて、筋肉の動きにより生じる不規則なノイズを、骨格筋により生じるノイズや消化系により生じるノイズと区別できると有利である。
【００２２】
脈拍数及び／または心拍数の検出は、従来の医療技術においてすでに知られているように、導電性電極や光感知装置により行うこともできる。
【００２３】
本発明による方法において、人の睡眠の質を表すコードを、筋肉の動きに、及び任意的に脈拍数または心拍数及び／または呼吸数の時間的パターンより生じ検出された不規則なノイズに基づき生成することは、非常に有利であることが分かっている。これにより、本発明のシステムを用いて、人のその人自身の睡眠の質に関する情報を知ることができる。そのコードは、様々なコード数字やコード語の形で情報として再生される。
【００２４】
本発明の上記その他の態様は、以下に説明する実施形態を参照して説明し、明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、オーディオ信号（この場合、音楽信号）の再生制御システム１を示している。これと共に、オーディオ装置または好ましくはオーディオ／ビデオ装置２も示している。このオーディオ／ビデオ装置２は、ラウドスピーカ及び／またはヘッドホン等の電気音響音声再生コンバータ３を含んでいる。この音声再生コンバータ３は、オーディオ信号の再生装置２の増幅手段４に接続されている。装置２は従来設計のものであり、信号源５として、オーディオ／ビデオコンパクトディスク（ＣＤ）、ＳＡＣＤ、ＨＤＤ、ＤＶＤ、磁気テープカセット等の再生手段を含む。アナログ信号源がオーディオ信号源である場合、装置２は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有するが、図１には図示していない。一方、増幅手段４はＤ／Ａコンバータを含む。このＤ／Ａコンバータは、図示しないが、音響再生用のアナログ信号を得るためのものである。増幅手段４は、また、図１に点線で示した音量制御６′を含む従来の音声イコライザ６を含む。
【００２６】
スイッチ７が実際の信号源５（より正確にはこの信号源５のオーディオ出力）と増幅手段４との間に設けられている。このスイッチ７は、装置２の通常の動作状態では点線で示した位置にあり、通常のオーディオ再生が可能である。図１に実線で示したスイッチ７の位置では、実際の信号源５と増幅手段４との間に、デジタル信号処理手段８と割り当てられたバッファメモリ９とを有する信号分岐が設けられ、装置２のこの動作モードでは、再生のスローダウンに際しオーディオ信号の信号処理をする。すなわち、ピッチを変えることなく、それぞれの音楽の速さやリズムを遅らせる。信号源５により指定されたデータレートで読み出された音楽データは、このデータレートと比較して遅い再生データレートを考慮して、バッファメモリ９にバッファされる。
【００２７】
音楽信号再生のかかるスローダウン、さらに音楽信号再生の一般的な制御はシステム１により実現される。この動作モードは、例えばキーなどの入力手段１０を使用することにより切り換えられ、システム１が起動される。動作モードを切り換えるためには、スイッチ７を制御プロセッサ手段１１により対応するポジションにする。スイッチ７は、通例、従来のように電子スイッチを用いて実現され、電子的な切り換えが可能となっている。制御プロセッサ手段１１は、例えば、装置２に含まれるプロセッサ手段（特にマイクロプロセッサ）であり、信号源５及びスイッチ７をトリガーする他に、デジタル信号プロセッサ手段８（以下、短縮してＤＳＰ手段と呼ぶ）と増幅手段４とをトリガーするために使用される。入力側では、制御プロセッサ手段１１は、このように入力手段１０にリンクされ従来の方法で装置２を動作させ駆動するだけでなく、以下に詳細を説明する手段にもリンクされ音楽信号再生の指定された（addressed）制御をして、ユーザが望み装置２をこのモードに設定した場合、その人の少なくとも１つの生理的特徴にマッチ（match）させる。
【００２８】
より詳細に、システム１は、例えば２つのマイクロホン１２、１３を含む。これらのマイクロホンは、簡単なコンデンサマイクであり、システム１を使用する時はベッド領域（特にマットレスの下側）に置かれる。これらのマイクロホン１２、１３により形成されたセンサ手段１４には、関連するマイクロホンアンプ１５、１６が備えられる。このマイクロホンアンプは平たい物理的ユニットであり、この物理的ユニットは問題なくマットレスの下に置くことができる。２つのマイクロホン１２、１３を設けることにより、マイクロホンアームの一方で信号故障が生じた場合に安全性が高くなる。マイクロホンアンプ１５、１６の出力は、フィルタ・コンバータ段階１７に入力され、（望ましくない外部ノイズにより生じる）干渉信号成分がフィルタで除去され、増幅されたマイクロホン信号をデジタル化する。さらにまた、伝送のタイプに応じて信号圧縮も可能である。この圧縮は既知の方法であり、ここではこれ以上説明しない。
【００２９】
マイクロホン１２、１３でピックアップしたノイズは、マットレスを通して検知または検出されるものもあるが、例えば、心拍数や脈拍数であり、周波数が５０乃至８０回／分、特に約６０回／分のソフトで主に周期的な音声である。さらにまた、程度の差はあるが１０回／分のオーダーであることが多い（高周波成分を伴う）周期的なノイズである。これは呼吸数である。さらにまた、骨格筋系（随意筋）の動きの結果である、比較的大きな複束なノイズがある。さらに、不規則なノイズがあり、これは不随意筋系の動きによるものであり、消化系により起こる。上記の４つの信号または特徴のうち、心拍数が最も重要である。この特徴またはその周波数が問題となっている人のリラックス状態の尺度として最も良いからである。リラックス状態や睡眠段階がモニターされていれば、呼吸レートを少なくとも追加的特徴として使用できる。分析した呼吸レートは、随意筋と不随意筋の筋肉の動きによる不規則なノイズの分析と同様な方法で、睡眠段階または睡眠状態の表示におけるサポートとして追加的に使用できる。概して、問題となっている人のリラックス状態や睡眠状態に関する結論は、問題なく、純粋に音響的に検出された特徴に基づき下すことができる。従来の分析方法を原理的にこの目的に適用することができる。
【００３０】
電気音響信号のこの分析は、送信手段１８を介して送信した後、分析手段１９で実行される。この場合、送信手段１８はワイヤレス送信をするように構成されているが、有線送信をするように構成することも可能である。分析手段１９は、実際の分析ユニット２０を有する他に、分析に必要な基準データを格納して読み出す目盛り２１も有する。
【００３１】
好ましくも、心臓リズム（すなわち心拍数または脈拍数または心拍数）を音楽信号再生の制御の基礎として使用する場合、すなわち、生理的特徴として使用する場合、分析手段１９を使用することにより、毎分６０心拍または脈拍に対応する情報等の周波数情報信号を従来の方法で発生する。この情報を制御手段２２の制御情報として使用する。この制御手段２２はすでに説明した制御プロセッサ手段１１及びデジタル信号プロセッサ手段８とバッファメモリ９とを含む。後者の手段８、９、１１はフライホイール手段２３とともに再生速度制御手段２４を形成する。フライホイール手段２３は分析手段１９によりトリガーされ、電子的な「仮想」フライホイールがこれらのフライホイール手段２３により形成される。「仮想」フライホイールは、分析手段１９の上記制御情報、またはそれから求めた制御情報を使用し、消滅時間が長い対応する振動を発生する。このようにして、僅かな妨害と測定値の歪みや欠陥に対する許容性が非常に高くなる。フライホイール手段２３は心拍の長期パターンにフィットしない個別の値には直接的には反応しないからである。
【００３２】
分析手段１９の制御情報は、好ましくは微分手段２５を介してフライホイール手段２３に入力され、フライホイール手段２３において周波数情報を発生する。このフライホイール手段２３は、分析された周波数に応じて、（ＤＳＰ手段８のデフォルト制御情報として）特に脈拍数に応じて、最適にマッチした値よりもいくらか小さい周波数値を表す。例えば、脈拍数が６０回／分であり、一方、トラックが例えば信号源５の６０クロッチ（crotch）／分の速度でＣＤプレーヤにより再生されている場合、制御プロセッサ手段１１またはデジタル信号プロセッサ手段８により６０クロッチ／分から５８クロッチ／分にトラックの再生をスローダウンするために、５９回／分または５８回／分の周波数値に対応する周波数情報をフライホイール手段２３により発生される。ごく一般的に、音楽の再生速度のスローダウンでは、５分間で１％から約５％までのオーダーの値が適当であることが分かっている。音楽信号再生のスローダウンすなわち「ブレーキ」が速すぎると、システム１を使用しようとする人のリラックスまたは眠りに落ちるプロセスを妨げてしまう。このようにブレーキが速すぎると、それにより脈拍数が上がる。しかし、周波数がこのように上昇するのを、分析手段１９で認識して、フライホイール手段２３を最初の周波数に戻して音楽信号の再生のスローダウンを初期化し、最初の速度から開始して、スローダウンスピードを遅くして再生するトラックの毎分のクロック数の低いパーセンテージの値に対応させる。これは、例えば、制御プロセッサ手段１１を使用することにより、初期化できる。この制御プロセッサ手段１１は、対応する制御情報信号を微分手段２５に印加する。
【００３３】
一方、トラック再生のスローダウンは、結果として、リラックス状態をモニターされた人の心拍数または呼吸数も音楽再生のスローダウンに対応してスローダウンされるという有利性を有する。これは所望の通りにリラックスし、眠りに落ちるには有利である。
【００３４】
さらにまた、本発明の好ましい実施形態によると、モニターされている人が眠りに落ちる場合、第１の深い睡眠段階と第１の夢段階（レム段階）を分析手段１９で認識することができる。そして、第１の深い睡眠段階から第１の夢段階への移行を特徴づける信号を分析手段１９により発生させ、制御プロセッサ手段１１を介して音楽信号の再生を終了する。この目的のため、再生される音楽の音量を最初に音量制御６′により連続的に低くし、最終的にオーディオ信号源５をスタンバイモードに切り換えるか、完全にシャットダウンする。そうすることにより、その人が第１の夢段階（レム段階）に入ると、装置２によりもう音声は再生されず、第１の夢段階の後は、外的な事象により起きてしまう可能性が再び高くなる。第１の夢段階は、例えば呼吸が比較的不規則であること、随意筋系の動きによる信号がないこと、または心拍数が少し上がることに基づき知ることができる。
【００３５】
この場合、センサ手段１４は電気音響コンバータすなわちマイクロホン１２、１３により形成されているので、電気音響信号があり、送信手段１８を介した送信後に分析手段１９で、スピーチ情報があるかについて分析できる。この場合、スピーチ認識手段２６を使用して、マイクロホン１２、１３を介する音声入力によりモニターされている人から入力されたコマンドを認識し、対応するコマンド情報を制御プロセッサ手段１１に送り、所望の機能を起動する。これらは装置２を制御する次のコマンドである。すなわち、「もっと大きく」、「もっとソフトに」、「再生」、「停止」、「次のトラック」、「前のトラック」、「オン」、「オフ」。かかる制御コマンドの特徴的なスピーチデータサンプルは記憶手段２７に保存される。この記憶手段２７はスピーチ認識手段２６に割り当てられたものである。
【００３６】
（センサ手段１４として設けられる）マイクロホン１２、１３を用いたこの音声入力に基づき、休養を取る人には従来のリモコンが必要なく、その人の休養状態はリモコンの操作により妨げられない。
【００３７】
システム１を使用する時、図１に実線で示した位置へのスイッチ７の切り換えは、システム１の使用を欲する人により、例えば入力手段１０を介して、行われる。このため、システム１はその人が選択した所望の音楽を再生するために起動される。その音楽は信号源５からのものである。かかる「切り換え」は、ＤＳＰパラメータを簡単に変更するだけで可能である。これは、例えばデータ解凍または音量や音声特徴の安定化のために、音楽データがデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）により処理される場合、より機能的である。この切り換えの後、その人は、心拍（すなわち心拍数）、呼吸（すなわち呼吸数）、及び随意的または不随意的かつ不規則な筋肉の動きに関する音響信号の受信のみにより、電気音響センサ手段１４により、接触することなくモニターされる。電気信号が受信され、好ましくはワイヤレス送信手段１８により分析手段１９に送信され、分析手段１９により分析され、フライホイール手段２３により音楽信号の再生が好適にスローダウンされる。その人により話された制御コマンド（サウンドイコライザ６の音量制御６′を用いた音量を下げるコマンド（「よりソフトに」）等）はスピーチ認識手段２６により認識される。このスピーチ認識手段２６はそれ自体従来の方法で実現できる。その結果、ベッドに寝てリラックスしている人は、音響的に常にモニターされ、第１の深い睡眠段階と第１の夢段階の間の移行の際に、音楽信号再生が理想的な時点でスイッチオフされるまで、スローダウンされる。
【００３８】
かかるルーチンの例を図２のフローチャートに示した。このルーチンでは、ブロック３０の開始ステップに続くブロック３１に示したように、音声信号の検出がセンサ手段１４を用いて行われる。スイッチ７が操作され、通常の初期化ステップが行われる。チェックブロック３２では、分析手段１９において、受信したサウンド信号がスピーチ信号であるかチェックされ、スピーチ信号である場合、ブロック３３において、その信号はスピーチ認識手段２６に入力される。ブロック３４では、装置２において対応する制御コマンドの出力が初期化される。ブロック３１に戻り、受信音声がキャプチャされる。
【００３９】
チェックブロック３２で、音声入力が無いか音声入力だけではないことが成立した場合、ブロック３５において、分析手段１９においてパルス信号があるかチェックする。なければ、ブロック３１に戻る。しかし、パルス信号がある場合、ブロック３６で分析手段１９においてパルスレートを調べる。次に、ブロック３７で、第１の深い睡眠段階から第１の夢段階への移行があるかどうか、このパルスレートまたはその他の受信音声信号に基づいてチェックする。なければ、チェックブロック３８で、パルスレートがすでに保存されたかどうかチェックする。保存されていなければ、次に、レビューブロック３９で、新しく決定されたパルスレートｆｉ＋１がすでに保存されたパルスレートｆｉより小さいかせいぜい同じかチェックする。これが正しい場合、新しいパルスレートｆｉ＋１を保存する。すなわち、古い周波数値ｆｉを新しい周波数値ｆｉ＋１で置き換える。これを図２のブロック４０に示した。しかし、チェックブロック３８で、まだ周波数が保存されていない場合、ブロック４０で新しい周波数を保存する。
【００４０】
一方、レビューブロック３９で、新しい周波数が古い周波数より高い場合、システムはルーチンの最初に、すなわちブロック３１に戻り、音声の検出を処理する。
【００４１】
ブロック４０で、周波数が保存された場合、次にブロック４１で、音楽信号の再生の上記スローダウン（「ブレーキ」）がフライホイール手段２３により初期化される。これは、ブロック４２で、（ＤＳＰ手段８による）音楽信号再生の速度の低下で表される。システムは、次に、動作の始めに、すなわちブロック３１に戻る。
【００４２】
チェックブロック３７で、モニターされる人が第１の深い睡眠段階から第１の夢段階の間の移行段階にある場合、最初に、ブロック４３で、図１に示したように（「フェーディングアウト」と呼ばれる）、音楽信号再生を終了するための音量制御６により音量の低下が始まる。その後、ブロック４４で、装置のスタンバイポジションへの切り換えにより、再生が終了する。ブロック４５で動作は終了する。
【００４３】
本発明の上記その他の態様は、以下に説明する実施形態を参照して説明し、明らかとなるであろう。しかし、変更と修正が本発明のフレームワーク中で可能である。例えば、音声入力による装置２の制御が必要でないか、望ましくない場合、スピーチ認識手段２６はなくてもよい。制御プロセッサ手段１１はデジタル信号プロセッサ手段８とともにプロセッサモジュールで実現されてもよい。このプロセッサモジュールは、フライホイール手段２３と、場合によっては微分手段２５を含む分析手段１９を含むこともできる。送信経路として設けられた送信手段１８は、図１に概略的に示したように、好ましいワイヤレス送信ではなく、有線送信をしてもよい。
【００４４】
他の修正としては、例えば、急すぎるブレーキに対する、フライホイール手段２３による「周波数低下」のチェックがある。分析手段１９とフライホイール手段２３のかかる修正を図３に概略的に示した。簡単のため、分析部２０のメモリ２１は削除したが、コンパレータ２９を示した。このコンパレータ２９はその入力が分析部２０及びフライホイール手段２３の出力に接続され、適当な適合の後、すなわち（音楽信号再生のクロックまたはリズムのスローダウンのための）フライホイール周波数のパルスレートへの変換の後、２つの周波数の間の差をモニターしている。差が大きすぎると、コンパレータ２９は差分手段２５を起動し、クロック制御情報を反転する、すなわち、フライホイール手段２３を起動して音楽信号再生の「ブレーキ」を小さくする。
【００４５】
信号源５または装置２は、上記の通り、様々なオーディオ装置またはオーディオ／ビデオ装置により実現できる。上記のシステム１は、好ましくはかかる信号源５が設けられた装置２に直接組み込まれる。ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等を信号源５として使用できる。システム１のユーザはリラックスするための音楽を選択できる。通常のように、いくつかの音楽タイトルを順番に、またはエンドレスループのリピートモードで、上記のように第１の深い睡眠段階から第１の夢段階へ移行した時に音楽信号の再生が終了するまで再生することが可能である。
【００４６】
図１に示した音量制御部６の音声特徴の制御に関して、音声特徴の変更を、ＤＳＰ手段８を介して追加的または代替的に行うこともできる。ＤＳＰ手段８及び音声イコライザ６は、このように音声制御手段を形成する。
【００４７】
上記の通り、信号源５または一般的に装置２は、結合されたオーディオ／ビデオシステムであってもよい。すなわち、信号源５はオーディオ信号だけでなく、ビデオ信号または一般的に画像情報を出力することもできる。装置２は、図４に概略的に示したように、一般的にビデオ信号再生手段５０を含む。ビデオプロジェクションシステム５１を有する一実施形態をかかるビデオ信号再生手段５０の具体例として示した。ビデオプロジェクションシステム５１の替わりに、ビデオ信号再生をする従来のスクリーン（ビデオスクリーン）を設けてもよい。「ビデオ信号再生手段」との用語は、非常に一般的に画像またはビデオ情報を含むと理解すべきであり、狭義のビデオ信号及び画像データ（静止画像等、スライド投影と同様）を含む。
【００４８】
図４は、装置２のビデオ信号再生部（すなわちビデオ信号再生手段５０）の他に、すでに説明した制御手段２２に接続された信号源５と、特に制御プロセッサ手段１１を含む。図１を参照して説明したコンポーネントの制御入力と制御出力のみをその参照数字で示した。これは図面を簡単かつ明りょうにするためである。
【００４９】
ビデオ復号・バッファ部５２は信号源に接続されている。このビデオ復号・バッファ部５２には信号源５からビデオデータストリームが入力される。ビデオデータ処理・スケーリング部５３は、このビデオ復号・バッファ部５２に接続されている。ビデオデータは、このビデオデータ処理・スケーリング部５３からＬＣＤドライブ５４に送られ、ビデオプロジェクションシステム５１のＬＣＤパネル５５を駆動する。通常、すべての主カラーにＬＣＤパネル５５が設けられている。ランプドライバ５７により駆動された光源５６はＬＣＤパネル５５の上流に接続されている。
【００５０】
ＬＣＤパネル５５により放射された光線は、（レンズにより概略的に示した）光学系５８を通して投影面５９に向けられる。この投影面は、例えば部屋の天井でもよい。
【００５１】
ここまで説明したように、これはビデオ信号再生手段５０の従来の構造である。ここで重要なのは、ビデオ復号・バッファ部５２（メモリ６０にさらに接続されている）と、ビデオデータ処理・スケーリング部５３と、ランプドライバ５７とは制御端子を介して制御手段２２に接続され、具体的には制御手段の制御プロセッサ手段１１に接続されており、変更、特にビデオ復号・バッファ部５２による画像シーケンスのスローダウンとビデオデータ処理・スケーリング部５３による明るさ制御を可能としていることである。さらにまた、ビデオ信号再生は、ランプドライバ５７に印加される対応する制御信号により最終的に終了される。
【００５２】
これに関して、投影光源を暗くして、原理的にはランプドライバ５７により明るさを制御できることが図から分かる。
【００５３】
さらにまた、ＣＤプレーヤやビデオレコーダ等の独立なオーディオとビデオの信号源を装置２と使用してもよいことは明らかである。
【００５４】
問題の人のリラックス状態のモニタリングと制御信号を求めるために、図１と上記の説明を参照してもよい。
【００５５】
さらに分かることは、心拍数及び／または脈拍数を検出することが絶対的に必要ではなく、心拍数及び／または脈拍数に対応する周波数を検出すればよいことである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】オーディオ信号源を含むオーディオシステムの再生と、オーディオ／ビデオ装置の音声再生装置を制御する本発明によるシステムを概略的に示すブロック回路図である。
【図２】オーディオ信号の再生の制御プロセスを例示するプロセス図の一例を示す図である。オーディオ信号の再生は、スローダウンして人の睡眠段階までのリラックス段階にマッチし、最終的に終了する。
【図３】変形した実施形態における図１に示したシステムの一部分を示す図である。この部分は生理的特徴を認識する分析手段を含む。
【図４】ビデオ信号再生手段の追加的制御をするための、本発明によるシステムの適用を概略的に示したブロック回路図である。このシステムは図１と比較して簡略化して示している。
【図１】
2008525055.tif 000003
【図２】
2008525055.tif 000004
【図３】
2008525055.tif 000005
【図４】
2008525055.tif 000006
【国際調査報告】
2008525055.tif 000007
2008525055.tif 000008