(57)【要約】      （修正有）【課題】  音楽の治療効果を客観的に判定することのできるシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】  周波数区分ごとにサンプル信号を構成し、該サンプル信号を出力する手段と、複数の部位ごとの効能の有無のデータを入力する手段と、該サンプル信号ごとに前記入力された効能が有意であるか否かを判定する手段２０と、前記判定手段２０によって有意であると判定された効能について、前記周波数区分と関連付けて前記効能データベースを作製する手段と、音楽データを所定時間に分割し、周波数区分ごとに音圧データを計測する手段１３と、前記音圧データをもとに周波数区分を抽出し、前記効能データベースを参照して効能を抽出する手段１４と、前記効能を音楽データの効能として出力する手段６０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】
周波数区分と効能とを関連付けて保存する効能データベースと、
音楽データを所定時間に分割し、周波数区分ごとに音圧データを計測する手段と、
前記音圧データをもとに周波数区分を抽出し、前記効能データベースを参照して効能を抽出する手段と、
前記効能を音楽データの効能として出力する手段と、
を備えたことを特徴とする音楽効能判定システム。
【請求項２】
前記所定時間は、１２０秒〜２４０秒の範囲であることを特徴とする請求項１記載の音楽効能判定システム。
【請求項３】
周波数区分ごとにサンプル信号を構成し、該サンプル信号を出力する手段と、
複数の部位ごとの効能の有無のデータを入力する手段と、
該サンプル信号ごとに前記入力された効能が有意であるか否かを判定する手段と、
前記判定手段によって有意であると判定された効能について、前記周波数区分と関連付けて前記効能データベースを作製する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の音楽効能判定システム。
【請求項４】
コンピュータシステムを用いて、入力された音楽データの効能を認定する方法であって、周波数区分ごとに構成されたサンプル信号を音響出力するステップと、
前記音響出力に応答して複数の部位ごとの効能の有無のデータを入力するステップと、
前記サンプル信号ごとに前記入力された効能が有意であるか否かを判定するステップと、
当該ステップによって有意であると判定された効能について、前記周波数区分と関連付けて効能データベースを作製するステップと、
所定時間の音楽データを入力し、周波数区分ごとに音圧データを計測するステップと、
当該音圧データの極値となる周波数区分を抽出し、前記効能データベースを参照して効能を抽出するステップと、
当該抽出された効能を音楽データの効能として出力するステップと、
を備えたことを特徴とする音楽効能認定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音楽療法に関する技術に係り、特に音楽の治療効果を判定することのできる音楽効能判定システムおよび音楽効能認定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より音を治療や診断に用いる技術が提案されている。たとえば、特許文献１では、音源または振動源を有し可変周波数の信号を発生する信号発生器に接続される治療ヘツドと、患者のパラメータを測定するセンサとを設け、治療の前後に患者の心拍数を測定し信号発生器からの信号の周波数を治療による心拍数の変化に応じて調節可能にすることによって、効果的に血管収縮等の治療を実現することのできる患者治療・診断装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２８９６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来、特定の周波数の音が患者の特定の部位に対して治療効果があることは知られているが、メロディや音階を有するような一般的な音楽を治療に役立てようとすると、種々の周波数成分が混在するため、一概に治療効果を把握したり、どんな症状に対して改善が期待できるかということを判定したりするのは困難であった。
【０００４】
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、このような音楽の治療効果を客観的に判定することのできる音楽効能判定システムおよび音楽効能認定方法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】
【０００５】
発明者らは、音楽と効能との関係について研究を行い、周波数区分ごとの音圧レベルと効能に相関があることを見出した。また、周波数区分の測定についても、曲の全体について測定するのではなく、それぞれを所定時間ごとに分割し、その所定時間単位で周波数ごとの音圧レベルを計るのが効果的であることを発見した。所定時間としては、３分程度が最も適切である。
【０００６】
本発明は、音楽の周波数区分と効能とを関連付けてデータベースに保存すると共に、任意の音楽を所定時間に分割して、周波数・音圧データから効能データを抽出するものである。また、有意性の判定のための種々の条件を開示する。
【０００７】
具体的には、本発明に係る音楽効能判定システムは、周波数と効能とを関連付けて保存する効能データベースと、音楽データを所定時間に分割し、周波数区分ごとに音圧データを計測する手段と、前記音圧データをもとに周波数区分を抽出し、前記効能データベースを参照して効能を抽出する手段と、前記効能を音楽データの効能として出力する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、周波数区分ごと音圧データを測定して、音圧データの極大値を有する周波数区分に関連付けられた効能データを抽出する。
【０００９】
好ましくは、前記所定時間は、１２０秒〜２４０秒の範囲にするのがよい。これにより、効果を期待できる範囲で迅速に効能の判定をすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る音楽効能判定システムは、周波数区分ごとにサンプル信号を構成し、該サンプル信号を出力する手段と、複数の部位ごとの効能の有無のデータを入力する手段と、該サンプル信号ごとに前記入力された効能が有意であるか否かを判定する手段と、前記判定手段によって有意であると判定された効能について、前記周波数区分と関連付けて前記効能データベースを作製する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、サンプル信号に対する部位ごとの効能の有無のデータを入力し、その有意検定を行って有意である効能データを当該周波数区分に関連付けて保存する。
【００１２】
なお、サンプル信号は、音として患者に聞かせるようにしてもよいが、患者の特定の部位に直接振動として与えるようにしてもよい。
【００１３】
また、音楽効能認定方法は、コンピュータシステムを用いて、入力された音楽データの効能を認定する方法であって、周波数区分ごとに構成されたサンプル信号を音響出力するステップと、前記音響出力に応答して複数の部位ごとの効能の有無のデータを入力するステップと、前記サンプル信号ごとに前記入力された効能が有意であるか否かを判定するステップと、当該ステップによって有意であると判定された効能について、前記周波数区分と関連付けて効能データベースを作製するステップと、所定時間の音楽データを入力し、周波数区分ごとに音圧データを計測するステップと、当該音圧データの極値となる周波数区分を抽出し、前記効能データベースを参照して効能を抽出するステップと、当該抽出された効能を音楽データの効能として出力するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、予め有意性の認められた周波数区分の効能をデータベースとして保存しておいて、音楽の周波数区分の音圧データをもとに当該データベースを参照して効能データを抽出するようにする。
【００１５】
なお好ましくは、効能データベースでは、周波数区分と効能との相関係数も保存しておき、認定結果の出力の際、この相関係数あるいはこの相関係数をもとに音圧レベルやユーザの主観的なデータをもとに算出した評価値を添えて出力するようにするとよい。このようにすれば、ユーザは、その効能がどの程度有効であるかを知ることができる。
【００１６】
なお、入力した音楽については、複数の周波数区分で極値を持つ場合があるので、それぞれの極値に音圧レベルや隣接する周波数区分との音圧レベルの差によって、優先順位を付けて出力するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、有意性のある効能データを周波数区分ごとに蓄積し、音楽データの周波数を帯分割して、各帯域の音圧データをもとに効能を抽出するので、音楽の治療効果を客観的に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明による第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態による音楽効能判定システムの機能ブロック図である。
【００１９】
ここで、音楽効能判定システム１は、マウス、キーボード等のデータを入力する入力手段４０、ＣＤ等の格納された音楽データを入力する音響入力手段５０、入力したデータをもとに音楽の効能を判定する効能判定部１０、データを記憶する記憶部３０、および、処理したデータを表示したり印刷したりする出力手段６０から構成されている。なお、音響入力手段５０としては、シグナルアナライザーなど、周波数と音圧データとの関係を採取できるものが良い。
【００２０】
記憶部３０には、周波数ごとの効能が記憶された効能データベース（ＤＢ）３１が予め保存されている。
【００２１】
また、効能判定部１０は、音楽データに関する情報を入力する基本情報登録手段１１、音響入力手段５０を介して入力した音楽データを所定時間ごとに分割する分割手段１２、分割された音楽データの周波数区分ごとの音圧レベルを計測する音圧・周波数計測手段１３、および、手段１３で計測したデータから効能ＤＢ３１を参照して効能データを抽出し、出力手段６０へ出力する効能データ抽出手段１４を有している。各手段１１〜１４は、プログラムによって実現可能な機能である。
【００２２】
次に上記の構成を有する音楽効能判定システム１の動作を説明する。
まず、ユーザは入力手段４０から音楽の効能に関する基本データを入力する。入力されたデータは、基本情報登録手段１１を介して記憶部３０の効能ＤＢ３１へ保存される。
【００２３】
図２は、効能ＤＢ３１のデータ構成例である。周波数区分ごとに効能データが関連付けられて保存されている。なお、図２では、効能以外に、その周波数帯で有効な部位情報も保存されているが、このような部位情報を提供するようにしてもよい。
【００２４】
次に音響入力手段５０から音楽データを入力する。このデータは、まず分割手段１２によって所定時間ごとに分割される。なお、所定時間として、１２０秒〜２４０秒程度の範囲が好ましい。この時間が１２０秒以下になると１曲あたりの平均演奏時間との関係で分割数が多くなり過ぎ、２４０秒以上になると前半と後半に偏りが生じ、また、採取したデータがフラット化して効能データを抽出しづらくなるからである。なお、より好ましくは、１８０秒程度がよい。
この時間は、対象者の年齢や性別等によって差を設けるようにしてもよい。
【００２５】
次に、音圧・周波数計測手段１３によって所定時間に分割された音楽データの周波数区分ごとの音圧レベルを計測し、記憶部３０の入力データファイル３２へ保存する。図３は、入力データファイル３２のデータ構成の一例である。入力データの周波数区分は、効能ＤＢ３１の周波数区分よりも密に（細かく）しておく。たとえば、効能ＤＢが２５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ程度で区分されている場合は、入力データは、少なくとも５０Ｈｚ〜２００Ｈｚ単位で、あるいは、それよりも密に採取するのが好ましい。
【００２６】
そして、効能データ抽出手段１４は、音圧レベルのピーク（極大値）の存在する周波数区分を抽出し、効能ＤＢ３１を参照して、この周波数区分の効能を抽出する。なお、所定の音圧レベル以上のピークが複数存在する場合は、そのピーク値によって優先順位を付けて抽出するようにしてもよい。
【００２７】
効能データ抽出手段１４の動作を図４のフローチャートを用いて詳述する。
効能データ抽出手段１４は起動されると、まず周波数区分の音圧データの極大値を抽出する（Ｓ１０１）。そして、極大値が所定値（たとえば３５ｄｂ）以上か否かを判定して（Ｓ１０２）、所定値以上の場合は、効能ＤＢ３１を参照して極大値の周波数区分の効能を抽出する（Ｓ１０３）。その後、他に極大値がある場合は（Ｓ１０４で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０１に戻って繰り返す。ステップＳ１０４で「ＮＯ」の場合は抽出した効能データを出力して終了する（Ｓ１０５）。
【００２８】
なお、出力としては、図５に示すように、横軸を周波数区分、縦軸を音圧レベルとしたグラフで表し、極大値を示すようにしてもよい。
【００２９】
たとえば、図５の場合は、５００Ｈｚ区分に極大値があるため、生理障害、更年期障害などの効能ＤＢ３１の当該区分に対応する効能が出力される。
【００３０】
なお、図５において、音圧レベルＳＰＬ（ｄＢ）は次の式で定義されるものである。
ＳＰＬ＝２０ｌｏｇ10（Ｐ1／Ｐ0）
ここで、Ｐ1；その音の音圧（Ｐａ（パスカル）；Ｎ/ｍ2） 、Ｐ0；基準音圧（＝２×１０-5Ｎ/ｍ2）である。
【００３１】
一方、被験者に曲を聴かせるときの音圧レベルは、被験者（患者）が最も心地よいと感じたところに合わせるようにする。なお、図４のステップＳ１０２における所定値は絶対的な基準値をもとに判定してもよいが、被験者が最も心地よいと感じた音圧レベルに設定したときの全周波数領域における音圧レベルの最大値に対して所定の率（たとえば８０％）以上の音圧レベルであるか否かを判定するようにしても良い。
【００３２】
効能データ抽出手段１４から出力されたデータは出力手段６０のディスプレイ画面に表示され、あるいは、プリンタに印字出力される。
【００３３】
以上、本実施の形態によれば、音楽を周波数区分ごとの音圧レベルで捉え、周波数区分ごとにプロットしたときの極大値で所定値以上の音圧レベルの周波数区分に該当する効能を抽出するようにしたので、音楽の効能を客観的に判定することができる。
【００３４】
なお、上記の各手段は、必ずしても設ける必要は無く、その機能の一部を人間系で行うことも可能である。たとえば、分割手段１２によって、音楽データを所定時間に区分する替わりに、ユーザが音響入力手段５０から所定時間の音楽データを入力するようにしてもよい。
【００３５】
次の本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態の構成に対して、効能の有意性を判定し効能ＤＢ３１を構築するための機能を追加したものである。
【００３６】
具体的には、図６に示すように、記憶部３０に周波数区分ごとの音響のサンプル信号をＭＩＤＩファイル形式等で保存したサンプル信号データベース（ＤＢ）３３を設けると共に音響信号を出力するスピーカ等によって構成される音響出力手段７０を設け、また、演算処理部１０にはサンプル信号を出力するサンプル信号出力手段２１、入力手段４０を介して被験者から採取した効能データを入力する効能データ入力手段２２、入力したデータの有意性を判定する有意性判定手段２３、および、判定結果を出力する判定結果出力手段２４を有している。
【００３７】
次に有意性を判定するための手順について説明する。
まず、事前に音響のサンプル信号を周波数区分ごとに保存しておいて、サンプル信号出力手段２１によって、音響出力手段７０へ出力する。
そして、入力手段４０を介して入力された被験者の効能データが入力されると、そのデータは、効能データ入力手段２２によって、回答ファイル３４に保存される。この回答は、周波数区分ごとに、症状の改善、悪化、不変のデータからなっている。
【００３８】
次に有意性判定手段２３が起動され、回答データをもとに周波数ごとの症状改善の有意性を判定し、有意性有りと判定された場合は、周波数区分に関連付けて効能データとして保存する。なお、このとき周波数区分と効能データとの相関係数も保存するようにしてもよい。
【００３９】
そして、判定結果出力手段２４によってこの結果が出力手段６０へ出力される。
以上、効能ＤＢ３１へのデータ蓄積処理について説明した。なお、音楽の効能判定処理については第１の実施の形態と同様であるので説明を割愛する。
【００４０】
本実施の形態によれば、予め周波数区分に分けて作製したサンプル信号を音響出力することによって、それに応じて被験者の効能に関する回答をもとに有意性判定を行い、有意性ありとなった効能をその周波数区分と関連付けて効能ＤＢに保存するようにしたので、精度の高い効能ＤＢを構築することができる。
【００４１】
次に第３の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、音楽効能判定システム１をクライアント・サーバ型で構成したものである。図７において、音楽効能判定システム１は、サーバ２、および、これと通信ネットワークを介して繋がるユーザ端末６ａ〜６ｚで構成されている。
【００４２】
また、音楽効能判定サーバ２は、通信ネットワーク４を介して通信を行うための送受信部８０、ユーザ端末６ａ〜６ｚとのデータの送受信処理を実行する送受信処理手段１６、ユーザ端末６ａ〜６ｚから送られてくる主観データを入力する主観データ入力手段１５を有している。
【００４３】
また、各ユーザ端末６ａ〜６ｚは、データを入力する入力手段４１、音楽データを入力するための音響入力手段７１、および、データを表示または印字出力する出力手段６１を備えている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので同一機能につては同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
上記の構成において、ユーザＡは、ユーザ端末６ａの音響入力手段５１から音楽データを入力し、ユーザ端末６ａからサーバ２へ送信する。サーバ２では、送受信部８０、送受信処理手段１６を介してこのデータを入力すると分割手段１２によって所定の時間ごとに分割し、音圧・周波数計測手段１３によって周波数区分ごとの音圧データを抽出して入力データファイル３２に保存する。
【００４５】
一方、ユーザＡは、入力手段４１から、その音楽がどの程度嗜好にあっているかを段階評価して、その数値を入力する。その数値データは、ユーザ端末６ａからサーバ２へ送られ、主観データ入力手段１５を介して、入力データファイル３２に保存される。なお、主観データに替えて、ユーザの当該音楽を聴いているアルファ波データを取得して、そのデータを送るようにしてもよい。
【００４６】
その後、効能データ抽出手段１４が起動され、図８のフローチャートで示した処理手順を実行する。第１の実施の形態の図４との違いは、ステップＳ２０３で極大値の周波数区分の効能を抽出した後、入力データファイルに保存されている主観データと極大値の音圧データをもとに評価値を算出する処理を追加し（Ｓ２０４）、ステップＳ２０６で抽出した効能を算出した評価値順に出力するようにしたことである。ここで評価値の出し方としては、たとえば、音圧データを主観データによって重み付けするなどがある。
【００４７】
このようにして抽出された効能データとその評価値は、サーバ２から端末６ａへ送信され、出力手段６１へ表示出力される。
【００４８】
以上、本実施の形態によれば、通信ネットワークを介して、各ユーザ端末から送られてくる音楽データを入力して効能データを送信するので、音楽データの認定事業などを円滑かつ好適に実施することができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されること無く、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。たとえば、音楽の音圧データを採取する所定時間をユーザの年齢によって可変にするようにしてもよいし、また、楽曲ごとにその時間を指定するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記の各実施の形態で説明した各機能（手段）は、それぞれ独立して、あるいは、組み合わせて使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、音楽の効能を提供するシステムとして利用することができる。また、通信ネットワークを介して、ユーザ端末側から送られてくる音楽データを取得し、その音楽を効能をユーザへ提供したり、音楽の効能を認定したりするサービスビジネスとして利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による音楽効能判定システムの機能ブロック図である。
【図２】図１の効能ＤＢのデータ構成図である。
【図３】図１の入力データファイルのデータ構成図である。
【図４】図１の効能データ抽出手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】効能データ抽出手段によって出力されるグラフの一例である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による音楽効能判定システムの機能ブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による音楽効能判定システムの機能ブロック図である。
【図８】図７の効能データ抽出手段の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  音楽効能判定システム
２  音楽効能判定サーバ
４  通信ネットワーク
６ａ〜６ｚ  ユーザ端末
１０  演算処理部
１１  基本情報入力手段
１２  分割手段
１３  音圧・周波数計測手段
１４  効能データ抽出手段
２０  効能判定部
２1   サンプル信号出力手段
２２  効能データ入力手段
２３  有意性判定手段
２４  判定結果出力手段
３０  記憶部
３１  効能データベース（ＤＢ）
３２  入力データファイル
３３  サンプル信号データベース（ＤＢ）
３４  回答ファイル
４０，４１  入力手段
５０、５１  音響入力手段
６０、６１  出力手段
７０  音響出力手段
８０  送受信部
【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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