(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴取される音の基本周波数を少なくとも表す音情報を取得する音情報取得手段と、
前記音情報取得手段が取得した音情報に基づいて、複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段と
を備えることを特徴とする変調装置。
【請求項２】
聴取される音を表す複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段と、
前記変更手段による変更の対象となる要素を選択する選択手段と
を備えることを特徴とする変調装置。
【請求項３】
楽器に対応する音色を構成する複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段と
を備えることを特徴とする変調装置。
【請求項４】
前記情報取得手段が取得した情報を符号列に変換する符号化手段を備え、
前記変更手段は、前記符号化手段が符号化した符号列を構成する符号のそれぞれを前記波形生成手段により合成される複数の波形のそれぞれの前記要素に割り当て、符号が割り当てられた前記要素の値を当該符号に応じた前記規則に従って変更する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の変調装置。
【請求項５】
前記要素は、前記複数の波形の周波数、レベル及び位相の少なくともいずれかを含む
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の変調装置。
【請求項６】
前記変更手段は、前記波形生成手段により合成される複数の波形のうち、基本周波数の波形の前記要素を変更せずに、他の周波数の波形の前記要素を変更する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の変調装置。
【請求項７】
前記音情報が音のピッチを指示する情報であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の変調装置。
【請求項８】
収音手段が収音する音の波形の要素であって、聴取される音の基本周波数を含む複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、
前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、
決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項９】
収音手段が収音し、楽器に対応する音色を構成する音の波形の要素であって、複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、
前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、
決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれかに記載の変調装置を備える送信機と、受信機とを有し、
前記送信機は、
前記波形生成手段が生成した波形に応じた音を放音する放音手段
を備え、
前記受信機は、
前記放音手段が放音した音を収音する収音手段と、
前記収音手段が収音した音の波形の要素であって、複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、
前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す要素の値を前記基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、
前記規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする情報通信システム。
【請求項１１】
前記送信機及び前記受信機は、
前記規則を記述したデータをネットワークを介して送信又は受信する通信手段を備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の情報通信システム。
【請求項１２】
コンピュータを、
聴取される音の基本周波数を少なくとも表す音情報を取得する音情報取得手段と、
前記音情報取得手段が取得した音情報に基づいて、複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、
聴取される音を表す複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段と、
前記変更手段による変更の対象となる要素を選択する選択手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
コンピュータを、
楽器に対応する音色を構成する複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、
情報を取得する情報取得手段と、
決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、
収音手段が収音する音の波形の要素であって、聴取される音の基本周波数を含む複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、
前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、
決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、
収音手段が収音し、楽器に対応する音色を構成する音の波形の要素であって、複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、
前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、
決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音により情報を送受信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を可聴音に重畳して伝送する技術がある。例えば、特許文献１には、番組にＤＴＭＦ信号（いわゆるトーン信号）を重畳させる技術が記載されている。また、特許文献２には、音響信号のうちの高域成分を除去し、除去した成分のスペクトル包絡に合わせるように変調信号を重畳させる技術が記載されている。
【特許文献１】特開平８−３７５１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された技術は、ＤＴＭＦ信号が直接ユーザに聞こえるものである。ここにおいて、ＤＴＭＦ信号は、聴取される必要がないものであるから、ユーザにとっては雑音として聞こえるものである。また、特許文献２に記載された技術は、聴取する音の一部の成分が除去されるものである。
一方、本発明は、音の聴取を妨げることなく情報を送受信できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る変調装置は、聴取される音の基本周波数を少なくとも表す音情報を取得する音情報取得手段と、前記音情報取得手段が取得した音情報に基づいて、複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、情報を取得する情報取得手段と、決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段とを備えることを特徴とする。
あるいは、本発明に係る変調装置は、聴取される音を表す複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、情報を取得する情報取得手段と、決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段と、前記変更手段による変更の対象となる要素を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
あるいは、本発明に係る変調装置は、楽器に対応する音色を構成する複数の周波数の波形を合成した波形を生成する波形生成手段と、情報を取得する情報取得手段と、決められた規則に従い、前記波形生成手段により合成される複数の波形のある要素の値を前記情報取得手段が取得した情報に応じて所定の基準値から変更する変更手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る変調装置は、前記情報取得手段が取得した情報を符号列に変換する符号化手段を備え、前記変更手段は、前記符号化手段が符号化した符号列を構成する符号のそれぞれを前記波形生成手段により合成される複数の波形のそれぞれの前記要素に割り当て、符号が割り当てられた前記要素の値を当該符号に応じた前記規則に従って変更する構成を採用してもよい。
本発明に係る変調装置において、前記要素は、前記複数の波形の周波数、レベル及び位相の少なくともいずれかを含んでもよい。
本発明に係る変調装置において、前記変更手段は、前記波形生成手段により合成される複数の波形のうち、基本周波数の波形の前記要素を変更せずに、他の周波数の波形の前記要素を変更してもよい。
【０００５】
本発明に係る復調装置は、収音手段が収音する音の波形の要素であって、聴取される音の基本周波数を含む複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
あるいは、本発明に係る復調装置は、収音手段が収音し、楽器に対応する音色を構成する音の波形の要素であって、複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す各要素の値を所定の基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、決められた規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る情報通信システムは、前記変調装置を備える送信機と、受信機とを有し、前記送信機は、前記波形生成手段が生成した波形に応じた音を放音する放音手段を備え、前記受信機は、前記放音手段が放音した音を収音する収音手段と、前記収音手段が収音した音の波形の要素であって、複数の周波数成分の集合の各要素を表す要素情報を取得する要素情報取得手段と、前記要素情報取得手段が取得した要素情報が表す要素の値を前記基準値と比較してその差異を算出する比較手段と、前記規則に従い、前記比較手段により算出された差異の値に応じた情報を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、上述した変調装置又は復調装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムや、かかるプログラムを記憶した記録媒体としても特定され得る。また、本発明は、上述した変調装置及び復調装置が行う情報の変調方法、復調方法及び通信方法としても特定され得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、音の聴取を妨げることなく情報を送受信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態である情報通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の情報通信システム１０は、送信機１００と、受信機２００とを備える。送信機１００は、音声を再生することにより情報を送信し、受信機２００は、その音声を収音することにより情報を受信する。すなわち、情報通信システム１０においては、送信機１００の再生音に情報が含まれている。
【００１０】
図２は、送信機１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、送信機１００は、音情報供給部１１０と、音色番号供給部１２０と、情報供給部１３０と、符号化器１４０と、選択器１５０と、変調器１６０と、合成器１７０と、スピーカ１８０とを備える。また、送信機１００は、メモリ等の記憶手段を備え、符号化テーブルＴＢ１と、音色（おんしょく）データベースＤＢ１と、変調ルールデータベースＤＢ２とを記憶している。なお、この記憶手段は、書き換え可能であってもよく、また、いわゆるメモリカードのように送信機１００に対して着脱可能であってもよい。
【００１１】
音情報供給部１１０は、合成器１７０に音情報を供給する。音情報は、音を表す情報であり、本実施形態においては、ある一つの音を表している。音情報は、少なくとも、音のピッチ（音高）を指示する情報を含み、より望ましくは、音の強さ、長さを表す情報などを含む。音情報供給部１１０は、音情報を記憶手段から読み出して供給してもよいし、音情報を外部装置から取得して供給してもよい。
音色番号供給部１２０は、選択器１５０に音色番号を供給する。音色番号は、音色を識別するためのＩＤであり、各音色について一意的に割り当てられる情報である。本実施形態においては、「スネアドラム」、「ピアノ」などといったように、種々の楽器を識別するものとして音色番号が割り当てられる。音色番号供給部１２０は、あらかじめ決められた音色番号を供給してもよいし、ユーザの操作を受け付け、複数の音色番号の中からユーザが選択したものを供給してもよい。
【００１２】
情報供給部１３０は、受信機２００に供給する情報を符号化器１４０に供給する。ここにおいて、情報は、任意の内容であるが、符号化器１４０による符号化が可能なものである。
符号化器１４０は、情報供給部１３０により供給された情報を所定のアルゴリズムで符号化し、符号列に変換された情報（以下「符号化情報」という。）を変調器１６０に供給する。符号化器１４０による符号化のアルゴリズムは、任意であり、符号化テーブルＴＢ１に記述されている。符号化器１４０は、本実施形態においては、「０」及び「１」の組み合わせで表される符号化情報を生成する。
【００１３】
選択器１５０は、音色番号供給部１２０から供給された音色番号に対応する音色パラメータを音色データベースＤＢ１から読み出し、変調器１６０に供給する。音色データベースＤＢ１は、音色番号と音色パラメータの対を複数記述したデータベースである。音色パラメータは、対応する音色を構成する要素の集合であり、これによって対応する音色が表す波形を特定可能にするものである。本実施形態において、要素には、周波数とそのレベルとが含まれる。
【００１４】
変調器１６０は、音色パラメータと符号化情報とを取得し、音色パラメータを符号化情報に応じて変更する。かかる変更のことを、ここでは「変調」という。変調器１６０は、変調の規則（ルール）を記述した変調ルールデータベースＤＢ２を参照し、これに記述された規則に従って音色パラメータを変更する。変調器１６０により変更された音色パラメータのことを、以下では「変調音色パラメータ」という。
【００１５】
合成器１７０は、音情報供給部１１０から取得した音情報に基づき、複数の波形を合成した波形を表す音響信号を生成してスピーカ１８０に出力する。合成器１７０は、合成する波形を、音情報と変調音色パラメータとに基づいて決定する。本実施形態において、合成器１７０が決定する波形の要素は、周波数とそのレベルである。スピーカ１８０は、合成器１７０により出力された音響信号に応じた音を放音する。
【００１６】
図３は、合成器１７０の主たる構成を示す図である。同図に示すように、合成器１７０は、発振器１７１1、１７１2、１７１3、…、１７１nと、増幅器１７２1、１７２2、１７２3、…、１７２nと、加算器１７３とを備える。ここにおいて、符号の添字（１〜ｎ）は、各々を区別するために付されたものである。よって、発振器１７１1〜１７１n又は増幅器１７２1〜１７２nの各々を区別する必要がない場合には、それぞれの添字を省略して「発振器１７１」又は「増幅器１７２」と表記する。発振器１７１及び増幅器１７２の数、すなわちｎの値は、任意の自然数である。
【００１７】
発振器１７１は、指定された周波数で発振し、正弦波を表す正弦波信号を生成する。増幅器１７２は、ゲインが可変である増幅器であり、対応する発振器１７１により発振された正弦波信号のレベルを増幅させる。加算器１７３は、増幅器１７２により増幅された正弦波信号を加算し、一の波形を表す音響信号として出力する。
発振器１７１1、１７１2、１７１3、…、１７１nに指定される周波数は、互いに異なるものである。また、増幅器１７２1、１７２2、１７２3、…、１７２nのゲインは、指定された周波数毎に決められている。周波数及びゲインは、音情報と変調音色パラメータとに基づいて決められる。
【００１８】
送信機１００の構成は、以上のとおりである。ここで、かかる構成の送信機１００が実行する動作について、一例を挙げて説明する。
図４は、送信機１００の動作原理を説明するための図である。いま、音情報として、ピッチ、すなわち周波数（基本周波数）がｆ0である音のデータが与えられ、音色パラメータとして、周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3と、これに対応するレベルのデータが与えられるとする。なお、周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3のレベルは、周波数ｆ0の音のレベルに基づいて相対的に決められる。このような情報が与えられた場合において、仮にこれらの周波数を指定して合成器１７０で発振、増幅及び合成を行うと、周波数ｆ0、ｆ1、ｆ2及びｆ3の各々の波形が合成された音響信号が得られる。この音響信号の周波数スペクトルは、図４（ａ）のようになる。
なお、ここにおいて、周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3は、基音たる周波数ｆ0に対して倍音となる関係を有していると望ましいが、必ずしも倍音である必要はない。
【００１９】
このような音情報及び音色パラメータが与えられる場合において、「Ｂ1Ｂ2Ｂ3」なる３桁の符号化情報が与えられるとする。ここにおいて、Ｂ1、Ｂ2及びＢ3は、それぞれ「０」又は「１」のビット値である。変調器１６０は、このような符号化情報が供給された場合に、ビット値Ｂ1を周波数ｆ1に、ビット値Ｂ2を周波数ｆ2に、ビット値Ｂ3を周波数ｆ3に、それぞれ割り当てる。ここでは、ビット値Ｂ1を「１」、ビット値Ｂ2を「０」、ビット値Ｂ3を「１」であるとする。すなわち、符号化情報は、「１０１」なる符号列である。
【００２０】
変調器１６０は、以上のように割り当てを行った後、変調ルールデータベースＤＢ２に記述された規則に従い、音色パラメータ（この場合、周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3）を変更する。この場合、変調ルールデータベースＤＢ２には、「０」及び「１」のビット値のそれぞれに応じた周波数のシフト量が記述されている。ここでは、「０」のビット値に対応するシフト量を「Δ0」、「１」のビット値に対応するシフト量を「Δ1」とする。
【００２１】
Δ0及びΔ1は、上述した周波数についての差分（すなわち、｜ｆ1−ｆ2｜や｜ｆ2−ｆ3｜）に比して、十分に小さいと望ましい。Δ0及びΔ1は、その差を明確にするためであれば、その正負を逆にするのが好適である。しかしながら、Δ0及びΔ1は、これらが相異なるシフト量を表せば十分であるから、いずれも正（又はいずれも負）であってもよいし、一方が０（すなわちシフトしない）で他方が０でない値であってもよい。また、Δ0及びΔ1は、シフト量を数値（何Ｈｚシフトするか）で表したものであってもよいし、シフト量を割合（周波数の値に対して何％シフトするか）で表したものであってもよい。
なお、以下の説明においては、Δ0を負、Δ1を正であるとする。
【００２２】
変調器１６０は、このようなシフト量を音色パラメータに適用する。この例においては、変調器１６０は、周波数ｆ1を「ｆ1＋Δ1」、周波数ｆ2を「ｆ2＋Δ0」、周波数ｆ3を「ｆ3＋Δ1」に、それぞれ変更する。そうすると、合成器１７０は、かかる変更された周波数を指定され、指定された周波数で発振を行い、それぞれの波形を合成した波形の音響信号を出力する。具体的には、周波数ｆ0が発振器１７１1に、周波数ｆ1＋Δ1が発振器１７１2に、といった具合に、一の周波数が一の発振器１７１に指定される。
【００２３】
出力される音響信号が表す音の周波数スペクトルは、図４（ｂ）のようになる。図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較すると、図４（ａ）の周波数スペクトルを基準としてみた場合に、周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3が、基準（破線）から変更されている。すなわち、このようにして変調された音響信号は、その波形が基準の波形と異なるものとなる。よって、受信機２００においては、このように基準からずれた再生音が収音される。
【００２４】
受信機２００は、収音した再生音の要素について、その値の基準値からの“ずれ”を特定することにより、その音に内包された情報を復元するものである。かかる復元のことを、ここでは「復調」という。
図５は、受信機２００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、受信機２００は、マイク２１０と、分析器２２０と、比較器２３０と、復号器２４０と、情報出力部２５０とを備える。また、受信機２００は、メモリ等の記憶手段を備え、符号化テーブルＴＢ１と、音色データベースＤＢ１と、変調ルールデータベースＤＢ２とを記憶している。これらのデータは、送信機１００が記憶しているデータと同様のものを含んでいる。
【００２５】
マイク２１０は、送信機１００による再生音を収音するマイクロホンである。マイク２１０は、再生音を音響信号に変換し、分析器２２０に供給する。
分析器２２０は、マイク２１０から取得した音響信号を分析し、比較器２３０による比較が可能な情報に変換する。分析器２２０による変換後の情報のことを、以下においては「分析データ」という。分析器２２０が行う分析は、例えば、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）である。ＦＦＴが行われると、音響信号を周波数成分の集合に変換することが可能である。この場合、分析データは、周波数成分の集合である。この分析データは、本発明における要素情報の一例である。
【００２６】
比較器２３０は、分析器２２０から取得した分析データを音色パラメータと比較し、基準たる音色パラメータとの差異、すなわち“ずれ”を算出する。比較器２３０は、変調ルールデータベースＤＢ２を参照し、算出した“ずれ”がいかなる符号化情報を表しているのかを特定する。比較器２３０は、特定した符号化情報を復号器２４０に供給する。
【００２７】
比較器２３０は、比較に用いる音色パラメータが不明であり、これを特定する必要がある場合には、当該音色パラメータに対応する音色番号を外部から取得する。この場合、音色番号は、例えば、ユーザの操作によって、又は、図示せぬ通信手段を介して、比較器２３０に供給され、比較器２３０は、取得した音色番号に対応する音色パラメータを音色データベースＤＢ１から読み出す。
なお、比較器２３０は、送信機１００の音色番号供給部１２０があらかじめ決められた音色番号を供給する場合には、その音色番号に対応する音色パラメータのみを音色データベースＤＢ１として記憶していれば足り、音色パラメータを特定する必要がない。さらに、この場合には、音色番号供給部１２０の構成自体を省略してもよい。
【００２８】
復号器２４０は、符号化テーブルＴＢ１を参照し、比較器２３０から取得した符号化情報を復号により特定する。すなわち、復号器２４０は、符号化器１４０が行う変換の逆変換を行う。復号器２４０は、復号により特定された情報を情報出力部２５０に供給する。
情報出力部２５０は、復号器２４０から取得した情報を出力する。ここにおいて、情報出力部２５０が行う「出力」とは、受信機２００のユーザが情報を知覚できるように報知することをいう。例えば、情報出力部２５０は、取得した情報を液晶ディスプレイ等の表示手段により視覚的に報知してもよいし、バイブレータ等の振動手段により触覚的に報知してもよい。また、情報出力部２５０は、聴覚、味覚、嗅覚などによって情報を報知しても、もちろんよい。
【００２９】
受信機２００の構成は、以上のとおりである。受信機２００は、この構成のもと、収音した再生音から情報を抽出し、これを出力する。比較器２３０においては、基準となる音色パラメータに基づいて、分析データから図４（ｂ）に示したような“ずれ”が算出され、変調ルールデータベースＤＢ２に記述された規則に基づいてその符号が特定される。また、復号器２４０においては、特定された符号で構成される符号列を復号し、もとの情報が得られる。
【００３０】
このように、本実施形態の情報通信システム１０によれば、再生音に情報を内包させ、これを復元させることが可能である。ここにおいて、再生音は、基準となる音とは異なる音になるものの、その聴取自体が妨げられることはない。また、再生音は、その“ずれ”、すなわちシフト量が十分に小さければ、音色が極端に変わることはなく、その“ずれ”を聴感上知覚されない程度にすることができる。そのため、再生音は、本来の音情報を本質的に失うこともない。よって、ユーザは、その再生音を聴取した場合に、変調がされていない音と同様のものであると知覚することができる。例えば、ユーザにあっては、「スネアドラム」の音であると知覚される範囲内において、その音色が微妙に変化していると感じることがあったとしても、「スネアドラム」であるはずの音が「ピアノ」の音に聞こえるようなことはない。
【００３１】
また、本実施形態の情報通信システム１０によれば、音情報が表す音以外の音は、再生されない。よって、ユーザは、情報の送受信に際し、聴取する必要がない音（雑音）を聞くことを免れる。また、本実施形態の情報通信システム１０は、音情報が表す音の波形を変えるものであるため、周波数帯域の制約を受けず、本来聴取すべき音よりも高域の放音や収音を可能にしたりする必要もない。
【００３２】
本実施形態の情報通信システム１０は、再生音に情報を内包させるものであるため、再生音を聴取可能な場所であればいかなる場所であっても利用可能である。この情報通信システム１０の利用の態様としては、横断歩道等における誘導音（又は警告音）や時間を知らせるチャイムなどに所定の情報を重畳させるものを挙げることができる。例えば、かかる誘導音に場所を表す情報（緯度・経度など）を重畳させると、符号化や変調の規則を知っている者だけにその場所が特定可能であり、他の者には何も気付かれることがないシステムを構築することが可能である。また、時報音に時間を表す情報を重畳させ、聴覚に障害がある者に受信機２００を所持させるようにすれば、聴覚に障害がある者に視覚や触覚などで時刻を知らせることが可能となる。すなわち、本実施形態の情報通信システム１０によれば、何らかの音が発生している場合において、他の者に不都合を与えることなく特定の者だけに情報を伝達したり、他の者に知られては不都合がある情報を特定の者だけに伝達したり、聴覚的な情報を別の代替的な態様でも伝達したりすることが可能となる。
【００３３】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態での実施が可能である。以下に示す変形例は、本発明に適用可能な変形の一例である。なお、これらの変形例は、必要に応じて、各々を適宜に組み合わせて実施されてもよい。
【００３４】
（１）変形例１
上述した実施形態は、音色パラメータの要素のうち周波数を変更するものである。しかしながら、変更する要素は、各周波数に対応するレベルであってもよい。周波数のレベルを用いる場合には、複数のレベル間の相対的な比率の違いによって情報を表してもよい。
図６は、周波数のレベルによって情報を表す場合を例示する図であり、図６（ａ）が「０」のビット値を表すものであり、図６（ｂ）が「１」のビット値を表すものである。
【００３５】
また、変更する要素として、各周波数の正弦波の位相を用いてもよいし、波形そのもの（すなわち波形の形状）を要素とみなして、決められた波形に対して所定の符号を割り当てるようにしてもよい。なお、合成に用いる波形は、正弦波に限らず、例えば、三角波や矩形波であってもよい。
【００３６】
さらに、例えば、周波数のシフト量にある符号を割り当て、その周波数のレベルのシフト量に別の符号を割り当てる、というように、属性が異なる複数の要素を組み合わせてものよい。このようにすれば、単一の属性の要素を用いる場合に比べ、一つの波形に対して重畳できる情報量をより増加させることが可能である。
また、例えば、符号列「００」、「０１」、「１０」及び「００」のそれぞれに対して相異なるシフト量を割り当てるようにしてもよい。すなわち、これは、ある一つの要素の値に割り当てる符号は１ビットに限らず、（事後に分析可能な範囲において）ビット数を増やすことができる、ということである。このようにしても、一つの波形に対して重畳できる情報量をより増加させることが可能である。
【００３７】
（２）変形例２
上述した実施形態においては、ある基本周波数に対して複数の周波数が音色パラメータとして存在し、基本周波数を変えることなく他の周波数のみを変更させていたが、基本周波数をも変更の対象とし、割り当てられた符号に応じた変更をこれに行ってもよい。このようにすれば、実施形態の場合に比べ、一つの波形に対して重畳できる情報量をより増加させることが可能である。ただし、音色の聴感上の変化を抑制したい場合であれば、基本周波数の変更は行わないようにするのが望ましい。
【００３８】
（３）変形例３
本発明において、音情報は、音のピッチを表すものであればいかなるものであってもよい。音情報は、例えば、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface：登録商標）データであってもよい。ＭＩＤＩデータである場合、音情報は、ノートナンバのみのデータであってもよいし、その他のデータを含んでもよい。また、音情報は、その表す音のピッチが時間に応じて別のピッチに変化するものであってもよい。
【００３９】
また、音情報は、電子的なサイレンやベルのような、時間的な変化が規則的である音を表す場合には、時間に関連するパラメータを要素として用いてもよい。かかるパラメータは、例えば、アタック（音を発音してから最大レベルに達するまでの時間）、ディケイ（音量が最大レベルからサステインレベルに変化するまでの時間）、ホールド（一定レベルの音量を維持する時間）、リリース（音量が減衰してから０になるまでの時間）である。かかるパラメータを用いて変調を行った場合、情報に応じていわゆるエンベロープが変化する。
【００４０】
さらに、音情報としては、人間の声などを用いることも可能である。例えば、複数のフォルマントの組み合わせによって音声を合成する場合であれば、上述した実施形態と同様の要領、すなわち、フォルマントの周波数を符号に応じて異ならせることにより、本発明が実施可能である。この場合、上述した受信機２００においては、情報が重畳される音がいずれであるか（例えば、「あ」や「い」など）を特定することが必要である。音の特定は、例えば、分析器２２０に音声認識をする機能を付加することで可能となる。この場合、分析器２２０は、音声認識により所望の音が入力されたことを特定した場合に、その音響信号を分析して分析データを生成する。
【００４１】
なお、上述した実施形態は、音が聴取されることを前提としたものであったが、本発明において、音情報が表す音は、超音波のような聴取されない音であってもよい。
【００４２】
（４）変形例４
本発明において、シフト量、すなわち要素の値を変更する度合いは、発明の用途や音情報の態様によって異なっていてよい。例えば、音情報が表す音が楽曲のようなものであれば、シフト量は、比較的小さいことが望ましい。一方、音情報が表す音が格別に注意して聴取されず、鳴っているかどうかがわかれば十分な程度のものであれば、シフト量を比較的大きくしてもよい。
【００４３】
（５）変形例５
本発明において、変調ルールデータベースＤＢ２の記述内容、すなわち変調及び復調の規則は、複数あってもよく、さらには段階的なレベルを設けて区別してもよい。これは、例えば、下位の規則と上位の規則とを定義し、上位の規則によっては下位の規則よりも多くの要素を用いて変調及び復調を可能にする、といったものである。より具体的には、図４に示した例において、下位の規則に従った場合には周波数ｆ1及びｆ2の要素での変調及び復調が可能であり、上位の規則に従った場合には周波数ｆ1、ｆ2及びｆ3の要素での変調及び復調が可能である、といった具合のものである。
【００４４】
このようなレベルを設けた場合、受信機２００においては、変調ルールデータベースＤＢ２のレベルに応じて復調できる情報量を異ならせることが可能となる。すなわち、本例によれば、下位の規則しか記憶されていない受信機２００にあっては、再生音が内包している情報の一部が復元できないようにし、上位の規則を記憶している受信機２００にあっては、再生音が内包している情報の全部を復元できるようにすることが可能である。また、同様に、送信機１００においても、変調ルールデータベースＤＢ２のレベルに応じて変調できる情報量を異ならせることが可能となる。
【００４５】
なお、このように複数の規則を設ける場合には、送信機１００又は受信機２００にそれぞれの規則を記憶させ、必要に応じていずれかの規則を選択し、使い分けを行えるようにしてもよい。この場合において、複数の規則は、ある規則（上位の規則）が他の規則（下位の規則）を包含する関係にあってもよいし、それぞれが独立した異なる規則であってもよい。
【００４６】
（６）変形例６
上述した送信機１００は、本発明に係る変調装置の一例であり、上述した受信機２００は、本発明に係る復調装置の一例である。本発明に係る変調装置及び復調装置は、上述した実施形態の構成に限らず、これに適当な構成の付加、省略又は置換を行うことが可能である。例えば、本発明に係る変調装置及び復調装置は、ネットワークを介した通信手段をさらに備え、上述したテーブルやデータベースのデータをダウンロード（又はアップロード）できる構成であってもよいし、上述した送信機１００及び受信機２００双方の構成を兼備し、情報の送受信を相互に行えるようにしてもよい。
【００４７】
また、上述した送信機１００又は受信機２００が実現する機能は、その一部を集積回路として実現してもよいし、一部の機能をプログラムとして記述し、ＣＰＵ等の演算装置に実行させるようにしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、これを記録媒体に記憶させた形態で利用に供したり、ネットワークを介してダウンロードさせる形態で利用に供したりさせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】情報通信システムの構成を示すブロック図
【図２】送信機の構成を示すブロック図
【図３】合成器の構成を示す図
【図４】送信機の動作原理を示す図
【図５】受信機の構成を示すブロック図
【図６】周波数のレベルによって情報を表す場合を例示する図
【符号の説明】
【００４９】
１０…情報通信システム、１００…送信機、１１０…音情報供給部、１２０…音色番号供給部、１３０…情報供給部、１４０…符号化器、１５０…選択器、１６０…変調器、１７０…合成器、１８０…スピーカ、２００…受信機、２１０…マイク、２２０…分析器、２３０…比較器、２４０…復号器、２５０…情報出力部
【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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