(57)【要約】【課題】再生音声の音質を客観的且つ自動的に調整することができる音声調整装置、及び音声調整方法を提供する。【解決手段】音声調整装置は、周波数変換部、算出部、判定部、及び音量調整部を備える。周波数変換部は、心拍測定装置から出力される心拍信号を周波数変換する。算出部は、Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)に基づいて変動値αを算出する。なお、Ｙは、周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度である。ｆは周波数であり、Ａは所定の係数である。判定部は、変動値αが０を含む数値範囲にあるか否かを判定する。音量調整部は、変動値αが数値範囲にあると判定されなければ、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量を調整する。【選択図】図３
2016013316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心拍測定装置から出力される心拍信号を周波数変換する周波数変換部と、
周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す下記の数式４に基づいて変動値αを算出する算出部と、
Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)      （数４）
（なお、Ａは所定の係数）
前記変動値αが０を含む数値範囲にあるか否かを判定する判定部と、
前記変動値αが前記数値範囲にあると判定されなければ、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量を調整する音量調整部と、
を備える音声調整装置。
【請求項２】
前記第２特定周波数帯域は１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の周波数帯域を含む請求項１に記載の音声調整装置。
【請求項３】
前記第２特定周波数帯域は５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数帯域を含み、
前記音量調整部は、前記変動値αが前記数値範囲にあると判定されなければ、前記再生音声信号の５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数帯域の音量を下げる請求項１又は請求項２に記載の音声調整装置。
【請求項４】
操作入力部が受け付ける操作入力に基づいて、前記第２特定周波数帯域に含まれる設定周波数帯域を設定する帯域設定部をさらに備える請求項１〜請求項３のいずれかに記載の音声調整装置。
【請求項５】
人体に装着される装着部と、
前記装着部が前記人体に装着されると、前記人体が発する生体信号を取得する生体信号取得部と、
前記生体信号から前記心拍信号を生成する心拍信号生成部と、
を備える請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音声調整装置。
【請求項６】
前記生体信号取得部は、前記装着部が前記人体の耳に装着されると、前記人体の耳孔内の音声を集音する集音装置であり、
前記心拍信号生成部は、前記耳孔内の音声から前記人体の心拍音を抽出して前記心拍信号を生成する請求項５に記載の音声調整装置。
【請求項７】
前記生体信号取得部は、前記装着部が前記人体に装着されると、前記人体の脈拍を測定する脈拍測定装置であり、
前記心拍信号生成部は、前記脈拍測定装置の測定結果に基づいて前記心拍信号を生成する請求項５に記載の音声調整装置。
【請求項８】
心拍測定装置から出力される心拍信号が周波数変換されるステップと、
周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す下記の数式５に基づいて変動値αが算出されるステップと、
Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)      （数５）
（なお、Ａは所定の係数）
前記変動値αが０を含む数値範囲にあるか否かが判定されるステップと、
前記変動値αが前記数値範囲にあると判定されなければ、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量が調整されるステップと、
を備える音声調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声調整装置、及び音声調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ機器などで音楽などの再生音声を聴いているとき、聴き手が感じる音質の良し悪しは聴き手の精神状態などにより変化することがある。また、聴き手の精神状態などが再生音声の音質によって変化することもある。たとえば、聴き手は、不快又は退屈を感じているとき、心地よい音質の再生音声を聴くと徐々に気分が明るくなり、リラックスすることができる。従来では、聴き手が再生音声を心地よい音質に調整しようとする場合、手動で音質を調整していた。
【０００３】
なお、本発明に関連する従来技術の一例として、非特許文献１及び特許文献１では、人体の心拍変動を周波数解析することにより、精神状態を評価する技術を教示している。
【０００４】
一般的に、人の心拍は精神状態の影響を受けて変動することが知られている。たとえば、精神状態の変化に応じて、人の呼吸及び血圧とともに心拍も周期的に変動する。この心拍変動は、たとえば非特許文献１に示すように、ＨＦ（High Frequency）成分、ＬＦ（Low Frequency）成分、ＶＬＦ（Very Low Frequency）成分、及びＵＬＦ（Ultra Low Frequency）成分などに区分できる。ＨＦ成分は、呼吸と同期して変動し、０．１５〜０．４［Ｈｚ］の周波数帯域に現れる。ＬＦ成分は、血圧の変動と同期して変動し、０．０４〜０．１５［Ｈｚ］の周波数帯域に現れる。ＶＬＦ成分及びＵＬＦ成分は、ＬＦ成分よりもさらに長周期で変動し、０．０４［Ｈｚ］未満の周波数帯域に現れる。
【０００５】
また、心拍変動を周波数解析すると、非特許文献１及び特許文献１に示すように、周波数成分に対するパワースペクトル密度が周波数のべき乗に反比例することも知られている。たとえば、パワースペクトル密度を縦軸に対数表示して周波数を横軸に対数表示すると、右肩下がりの回帰直線で近似できる。また、回帰直線の傾き（すなわち周波数ｆの逆数１／ｆのべき乗）の絶対値は、人はくつろいだ状態にある人ほど１に近く、不快な状態或いは疲労状態の度合いが強くなると１から離れることも知られている。このような心拍変動の周波数解析は臨床心理学の分野などで活用されている。
【０００６】
たとえば、非特許文献１では、心拍変動を周波数解析すると、安静時での健常者の心拍変動では周波数のべき乗がおよそ１．０を示し、罹患者及び高齢者の心拍変動では２．０に近づくことを報告している。また、特許文献１では、周波数のべき乗が、１に近いほど人は心地良さを感じており、−１に近いほど人は不快を感じており、２に近いほど人は退屈を感じていることを示すことを教示している。そして、これらを人の快適感を定量的に示す指標として活用している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】青柳直子、山本義春「心拍変動長周期ゆらぎの機序」時間生物学、Ｖｏｌ．１１、Ｎｏ．２、２００５、ｐ２〜８
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１４９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
聴き手が心地よい音質の再生音声を聴くために手動で音質を調整しようとすると、非常に手間が掛かる。また、聴き手は、調整時の精神状態などに応じて音質を調整するため、客観的な調整ができない。そのため、調整結果が安定せず、最適な調整が行えないことも多い。このような問題に対して、非特許文献１及び特許文献１は、聴き手の精神状態を改善する技術についてなんら言及していない。
【００１０】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、再生音声の音質を客観的且つ自動的に調整することができる音声調整装置、及び音声調整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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一の態様による音声調整装置は、心拍測定装置から出力される心拍信号を周波数変換する周波数変換部と、周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す下記の数式１に基づいて変動値αを算出する算出部と、変動値αが０を含む数値範囲にあるか否かを判定する判定部と、変動値αが数値範囲にあると判定されなければ、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量を調整する音量調整部と、を備える構成（第１の構成）とされる。
Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)      （数１）
＝Ａ／ｆ-(1+α)
（なお、Ａは所定の係数）
【００１２】
上記第１の構成によれば、心拍信号が周波数変換され、周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す数式１に基づいて変動値αが求められる。ここで、周波数変換後の心拍信号の強度Ｙは周波数ｆのべき乗（１＋α）に反比例し、べき乗（１＋α）が１に近いほど心地よい状態を示すことが知られている。そのため、変動値αが０を含む数値範囲になければ、心地よい状態にはなっていないと判断し、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量が調整される。従って、再生音声の音質を客観的且つ自動的に調整することができる。
【００１３】
このように、再生音声を調整すると、再生音声を聴く人の状態（たとえば体調、精神状態など）に影響されることなく、心地よい音質の再生音声を安定して提供することができる。
【００１４】
また、上記第１の構成の音声調整装置において、第２特定周波数帯域は１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の周波数帯域を含む構成（第２の構成）としてもよい。
【００１５】
この第２の構成によれば、再生音声の総合的な音質の良し悪しに直接的に影響する１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の周波数帯域の音量を調整することができる。
【００１６】
上記第１又は第２の構成の音声調整装置において、第２特定周波数帯域は５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数帯域を含み、音量調整部は、変動値αが数値範囲にあると判定されなければ、再生音声信号の５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数帯域の音量を下げる構成（第３の構成）としてもよい。
【００１７】
第３の構成によれば、再生音声を煩わしく感じやすい５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数帯域の音量を下げることができる。
【００１８】
上記第１〜第３のいずれかの構成の音声調整装置において、操作入力部が受け付ける操作入力に基づいて、第２特定周波数帯域に含まれる設定周波数帯域を設定する帯域設定部をさらに備える構成（第４の構成）としてもよい。
【００１９】
第４の構成によれば、操作入力部が受け付ける操作入力に基づいて、音量調整部が音量を調整する設定周波数帯域を設定することができる。従って、再生音声をより最適に調整することができる。
【００２０】
上記第１〜第４のいずれかの構成の音声調整装置において、人体に装着される装着部と、装着部が人体に装着されると、人体が発する生体信号を取得する生体信号取得部と、生体信号から心拍信号を生成する心拍信号生成部と、を備える構成（第５の構成）としてもよい。
【００２１】
第５の構成によれば、装着部を人体に装着することにより生体信号を取得することができ、該生体信号から心拍信号を生成することができる。
【００２２】
上記第５の構成の音声調整装置において、生体信号取得部は、装着部が人体の耳に装着されると、人体の耳孔内の音声を集音する集音装置であり、心拍信号生成部は、耳孔内の音声から人体の心拍音を抽出して心拍信号を生成する構成（第６の構成）としてもよい。
【００２３】
第６の構成によれば、装着部が人体の耳に装着され、人体の耳孔内の音声が集音される。耳孔内の音声には、通常、心拍音が含まれている。従って、耳孔内の音声から心拍音を抽出することにより、心拍信号を生成することができる。
【００２４】
上記第５の構成の音声調整装置において、生体信号取得部は、装着部が人体に装着されると、人体の脈拍を測定する脈拍測定装置であり、心拍信号生成部は、脈拍測定装置の測定結果に基づいて心拍信号を生成する構成（第７の構成）としてもよい。
【００２５】
第７の構成によれば、人体に装着される装着部により人体の脈拍を感度よく測定できるため、比較的正確且つノイズの少ない心拍信号を得ることができる。
【００２６】
また、上記目的を達成するために、本発明の一の態様による音声調整方法は、心拍測定装置から出力される心拍信号が周波数変換されるステップと、周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す下記の数式２に基づいて変動値αが算出されるステップと、変動値αが０を含む数値範囲にあるか否かが判定されるステップと、変動値αが数値範囲にあると判定されなければ、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量が調整されるステップと、を備える構成（第８の構成）とされる。
Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)      （数２）
＝Ａ／ｆ-(1+α)
（なお、Ａは所定の係数）
【００２７】
第８の構成によれば、心拍信号が周波数変換され、周波数変換後の心拍信号の第１特定周波数帯域内における強度Ｙと周波数ｆとの関係を示す数式２に基づいて変動値αが求められる。ここで、周波数変換後の心拍信号の強度Ｙは周波数ｆのべき乗（１＋α）に反比例し、べき乗（１＋α）が１に近いほど心地よい状態を示すことが知られている。そのため、変動値αが０を含む数値範囲になければ、心地よい状態にはなっていないと判断し、音声出力部に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量が調整される。従って、再生音声の音質を客観的且つ自動的に調整することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、再生音声の音質を客観的且つ自動的に調整することができる音声調整装置、及び音声調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係るイヤホンマイクの外観図である。
【図２】第１実施形態に係るイヤホンマイクの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】音声調整処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る音声調整システムの外観図である。
【図５】第２実施形態に係る音声調整システムの内部構成例を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る音声調整システムの外観図である。
【図７】第３実施形態に係る音声調整システムの内部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】
【００３０】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００３１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るイヤホンマイク１の外観図である。図２は、第１実施形態に係るイヤホンマイク１の内部構成例を示すブロック図である。イヤホンマイク１は、たとえば、図示しない電子機器に接続される。この電子機器は特に限定しないが、たとえば、オーディオコンポ及びデジタルオーディオプレイヤーなどの音声再生装置、携帯型の音楽再生装置、スマートフォンなどを挙げることができる。
【００３２】
イヤホンマイク１は、図１及び図２に示すように、イヤホン２と、コントローラ３と、第１ケーブル４ａと、第２ケーブル４ｂと、プラグ５と、を備えている。
【００３３】
イヤホン２は、音声の放音及び集音を行う放集音ユニットである。このイヤホン２は、装着者の左耳に装着される左イヤホン２ａと、右耳に装着される右イヤホン２ｂと、を含んで構成される。図２に示すように、左イヤホン２ａはスピーカ２１及びマイクロフォン２２を内蔵し、右イヤホン２ｂはスピーカ２１を内蔵している。なお、イヤホン２は本発明の装着部の一例である。
【００３４】
スピーカ２１は、コントローラ３又は電子機器から出力される音声信号に基づく音声出力を行う音声出力部である。たとえば、スピーカ２１は、電子機器から出力される再生音声信号に基づく音楽などの再生音声を放音する。
【００３５】
マイクロフォン２２は、音声を集音する集音部であり、本発明の心拍測定装置の一部の一例である。以下では、マイクロフォン２２が集音する音声を集音声と呼ぶ。左イヤホン２ａが装着者の左耳に装着された場合、マイクロフォン２２は、たとえば、集音声として耳孔内の音声を集音する。この耳孔内の音声には、装着者が発する様々な音声（心拍音、発声音、及び呼吸音など）が含まれている。以下では装着者が発する様々な音声を生体音と呼ぶ。マイクロフォン２２は、集音声に基づく集音信号を生成して、コントローラ３に出力する。このように、マイクフォン２２で心拍音を含む集音声を取得するようにすれば、心拍音を取得する装置を別途設ける必要が無い。従って、製造コストを低減することができる。なお、マイクロフォン２２は、図２では左イヤホン２ａに内蔵されているが、右イヤホン２ｂに内蔵されていてもよいし、左イヤホン２ａ及び右イヤホン２ｂの両方に内蔵されていてもよい。
【００３６】
コントローラ３は、イヤホンマイク１の制御ユニットであり、筐体３１と、操作入力部３２と、電源３３と、タイマ３４と、メモリ３５と、制御部３６と、を有している。このほか、コントローラ３は、スピーカ２１が放音する音声に関する情報などを表示する表示部（不図示）をさらに有していてもよい。
【００３７】
筐体３１は、コントローラ３の筐体３１以外の構成要素３２〜３６を内蔵するハウジングである。筐体３１の前面には、図１に示すように、リラックススイッチ３２ａ及び操作キー３２ｂが設けられている。リラックススイッチ３２ａは、音声調整処理（後述の図３参照）を開始／停止させるための操作キーである。リラックススイッチ３２ａがＯＮにされると音声調整処理が開始され、ＯＦＦにされると音声調整処理が停止される。また、筐体３１の裏面（リラックススイッチ３２ａ及び操作キー３２ｂが設けられる面とは反対側の外面）には、コントローラ３を装着者の衣服（たとえば襟、ポケットなど）などに止めておくための留め具（不図示）が設けられている。
【００３８】
操作入力部３２は、たとえばリラックススイッチ３２ａ及び操作キー３２ｂなどを用いた操作入力を受け付ける入力デバイスである。
【００３９】
電源３３は、制御部３６及びその他の構成要素に駆動電力を供給する小型のバッテリーである。電源３３は、特に限定はしないが、たとえばボタン型電池、リチウムイオン電池、及びリチウムポリマー電池などを挙げることができる。タイマ３４は、計時部であり、現在時刻を計時したり所定の時点からの経過時間を計時したりする。
【００４０】
メモリ３５は、様々な情報を非一時的に格納する不揮発性の記憶媒体である。メモリ３５には、コントローラ３の各構成要素（特に制御部３６）で用いられるプログラム、制御情報などが格納されている。
【００４１】
制御部３６は、メモリ３５に格納されているプログラム及び制御情報などを用いてコントローラ３の各構成要素を制御する。制御部３６は、図２に示すように、機能的な構成要素として、音声抽出部３６１と、周波数変換部３６２と、算出部３６３と、判定部３６４と、出力制御部３６５と、を有している。
【００４２】
音声抽出部３６１は、本発明の心拍測定装置の一部の一例であり、マイクロフォン２２から出力される集音信号に基づいて集音声から所定の音声を抽出する。また、音声抽出部３６１は、心拍信号生成部としても機能し、左イヤホン２ａが装着者の左耳に装着されている場合、集音声から装着者の心拍音を抽出する。この際、音声抽出部３６１は、心拍音の所定期間Ｔ内での音響データを間隔時間ｔｓ毎に抽出する。すなわち、音声抽出部３６１は、心拍音の所定期間Ｔ内での音響データを間隔時間ｔｓずつずらしながら抽出する。なお、所定期間Ｔは、特に限定しないが、少なくとも血圧に同期する心拍変動のＬＨ成分の１周期（たとえば、６．７〜２５［ｓｅｃ］）以上に設定されることが好ましい。本実施形態では、たとえば、所定期間Ｔを３０［ｓｅｃ］に設定している。また、間隔時間ｔｓは、特に限定されないが、所定期間Ｔ以下（０＜ｔｓ≦Ｔ）であることが好ましい。間隔時間ｔｓはたとえばｔｓ＝３０［ｓｅｃ］に設定される。音声抽出部３６１は、心拍音の所定期間Ｔ内での音響データに基づく心拍信号を生成する。
【００４３】
周波数変換部３６２は、音声抽出部３６１から出力される心拍信号に周波数解析を行い、周波数ｆに対するスペクトル密度Ｙを求める。この周波数解析の手法は特に限定しないが、たとえば高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）などの周波数変換を用いることができる。また、周波数変換部３６２は、周波数解析の結果に基づいて、第１特定周波数帯域におけるスペクトル密度Ｙを示す変換信号を生成する。すなわち、変換信号は、周波数解析後の心拍信号である。なお、第１特定周波数帯域は心拍変動のＬＦ成分、ＶＬＦ成分、及びＵＬＦ成分を含む周波数帯域（たとえば０．１５［Ｈｚ］以下）に設定されることが好ましい。こうすれば、装着者がリラックスしているか否かを心拍変動から精度良く評価することができる。さらに、第１特定周波数帯域は心拍変動のＶＬＦ成分及びＵＬＦ成分を含む周波数帯域（たとえば０．０４［Ｈｚ］以下）に設定されるとさらに好ましい。こうすれば、装着者がリラックスしているか否かをより精度良く評価することができる。
【００４４】
算出部３６３は、変換信号に最小二乗法などの回帰分析を行い、次の数式３に基づいて変動値αを算出する。
Ｙ＝Ａ（１／ｆ）(1+α)      （数３）
＝Ａ／ｆ-(1+α)
【００４５】
なお、数式３において、Ｙは、第１特定周波数帯域内における変換信号の強度であり、周波数解析された心拍信号のスペクトル密度Ｙを示す。Ａは所定の係数であり、ｆは周波数である。
【００４６】
たとえば、算出部３６３は、スペクトル密度Ｙ及び周波数ｆを対数に変換する。そして、算出部３６３は、最小二乗法などの回帰分析により、数式３における周波数ｆのべき指数（１＋α）を算出し、べき指数（１＋α）から変動値αを算出する。
【００４７】
判定部３６４は、各種の判定処理を行う。たとえば、判定部３６４は、変動値αが０を含む数値範囲内にあるか否かを判定する。この数値範囲は、０を含み且つ−１．０より大きく１．０より小さい範囲に設定されていればよく、特に限定されない。本実施形態では、たとえば−０．２以上０．２以下に設定している。また、判定部３６４は、集音声に生体音が含まれているか否かを判定する。
【００４８】
出力制御部３６５は、イヤホン２のスピーカ２１の出力を制御する。たとえば、出力制御部３６５は、スピーカ２１から放音される音声の出力／停止制御、及び、スピーカ２１から放音される音声の音量の制御などを行う。
【００４９】
また、出力制御部３６５は、音声信号の周波数特性を変更するイコライザ機能、又は音質を調整するトーンコントロール機能を有する音声調整部としても機能し、スピーカ２１から放音される再生音声の音質を調整する。たとえば、出力制御部３６５は、判定部３６４にて変動値αが０を含む数値範囲内（−０．２≦α≦０．２）にあると判定されない場合、スピーカ２１に出力する再生音声信号の第２特定周波数帯域の音量を調整する。この際、出力制御部３６５は、直ちに再生音声の音質を調整してもよいが、好ましくは一定期間（たとえば３０秒間）において徐々に音質を調整する。こうすれば、装着者は、再生音声の音質の変化を気付きにくいため、違和感なく再生音声を聴くことができる。
【００５０】
また、第２特定周波数帯域は、特に限定しないが、１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の低周波数帯域、及び、５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の高周波数帯域の少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００５１】
第２特定周波数帯域が１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の低周波数帯域を含んでいれば、再生音声の総合的な音質の良し悪しに直接的に影響する低周波数帯域の音量を調整することができる。
【００５２】
また、第２特定周波数帯域が５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の高周波数帯域を含んでいれば、再生音声を煩わしく感じやすい高周波数帯域の音量を調整することができる。特に、この高周波数帯域の音量が他の周波数帯域の音量に比べて大きければ、再生音声を煩わしく感じやすい。従って、出力制御部３６５がこの高周波数帯域の音量を下げることにより、再生音声をより快適に感じさせることができる。
【００５３】
また、第２特定周波数帯域は、操作入力部３２が受け付ける操作入力に基づいて設定される設定周波数帯域を含んでいてもよい。この場合、出力制御部３６５は、設定周波数帯域を設定する帯域設定部としても機能する。こうすれば、たとえばイヤホンマイク１の装着者は、所望の周波数帯域に設定周波数帯域を設定することができる。従って、再生音声をより最適に調整することができる。
【００５４】
第１ケーブル４ａは、イヤホン２及びコントローラ３間に接続され、両者間の信号を送受信する信号線である。第２ケーブル４ｂは、コントローラ３及びプラグ５間に接続され、イヤホンマイク１が接続される電子機器（不図示）とコントローラ３との間の信号をプラグ５を介して送受信する信号線である。プラグ５は、電子機器のイヤホンジャック（不図示）に接続される入出力端子である。
【００５５】
次に、イヤホンマイク１の音声調整処理について説明する。図３は、音声調整処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３の処理は、たとえば、スピーカ２１から再生音声が放音されている間にリラックススイッチ３２ａがＯＮに切り換えられると開始される。また、この処理はリラックススイッチ３２ａがＯＦＦに切り換えられると終了する。
【００５６】
まず、マイクロフォン２２にて集音声が集音され（ステップＳ１０１）、集音声に生体音が含まれるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。生体音が含まれていると判定されない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、イヤホン２が装着者の耳に装着されていないと判断される。そして、処理はステップＳ１０１に戻る。なお、この際、音声調整処理及び再生音声の放音が自動的に停止（又は一時停止）されるようにしてもよい。
【００５７】
一方、生体音が含まれていると判定される場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、イヤホン２が装着者の耳に装着されていると判断され、心拍音の抽出が開始される（ステップＳ１０３）。
【００５８】
次に、心拍音の抽出の開始から所定期間Ｔが経過しているか否かが判定される（ステップＳ１０４）。所定期間Ｔが経過していると判定される場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、第１特定周波数帯域の心拍音の所定期間Ｔ内での音響データを示す心拍信号が生成される（ステップＳ１０５）。たとえば、０．１５［Ｈｚ］以下の周波数帯域の心拍音の３０秒間の音響データを示す心拍信号が生成される。
【００５９】
この心拍信号は高速フーリエ変換などによって周波数解析される（ステップＳ１０６）。この際、周波数解析の結果に基づいて変換信号が生成され、心拍音の所定期間Ｔ内での音響データについて周波数ｆに対するスペクトル密度Ｙが算出される。そして、周波数ｆ及びスペクトル密度Ｙが対数変換され（ステップＳ１０７）、対数変換された周波数ｆ及びスペクトル密度Ｙを用いて、最小二乗法などによって回帰分析が行われる（ステップＳ１０８）。さらに、回帰分析の結果に基づいて、上述の数式３から周波数ｆのべき指数（１＋α）が算出され、該べき指数（１＋α）から変動値αも算出される（ステップＳ１０９）。
【００６０】
次に、変動値αが−０．２以上０．２以下の数値範囲内（すなわち、−０．２≦α≦０．２）にあるか否かが判定される（ステップＳ１１０）。変動値αがこの数値範囲内にあると判定される場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、装着者はリラックスしていると判断され、処理はステップＳ１１２に進む。
【００６１】
一方、変動値αが数値範囲内にあると判定されない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、装着者はリラックスしておらず、不快な状態にあると判断される。従って、装着者をリラックスさせるべく、第２特定周波数帯域における再生音声の音量が調節される（ステップＳ１１１）。この処理では、たとえば、１００［Ｈｚ］〜２００［Ｈｚ］の低周波数帯域での音量が増減されたり、５［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の高周波数帯域での音量が下げられたり、操作入力により設定される設定周波数帯域での音量が増減されたりする。そして、処理はステップＳ１１２に進む。
【００６２】
ステップＳ１１２では、以前に心拍信号を生成した直近の時点（ステップＳ１０５の時点）から間隔時間ｔｓが経過したか否かが判定される。間隔時間ｔｓが経過していると判定される場合（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、処理はステップＳ１０１に戻される。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、イヤホンマイク１に装着されたスマートフォン６が音声調整処理を行う。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図４は、第２実施形態に係る音声調整システム１００の外観図である。図５は、第２実施形態に係る音声調整システム１００の内部構成例を示すブロック図である。なお、図４及び図５では、イヤホンマイク１及びスマートフォン６の全体的な構成を理解し易くするために、イヤホンマイク１のプラグ５がスマートフォン６のイヤホンジャック６８に接続される前の状態を示している。
【００６５】
イヤホンマイク１は、放集音装置であり、イヤホン２と、ケーブル４と、プラグ５と、を備えている。イヤホン２のスピーカ２１は、スマートフォン６から出力される音声信号に基づく音声を放音する。また、マイクロフォン２２は、集音声に基づく集音信号を生成し、スマートフォン６に出力する。なお、イヤホン２は本発明の装着部の一例であり、マイクロフォン２２は本発明の心拍測定装置の一部の一例である。
【００６６】
スマートフォン６は、たとえばＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）又はｉＯＳ（登録商標）などを搭載する携帯型の情報通信機器であり、本発明の音声調整装置の一例である。スマートフォン６は、電源６３と、タイマ６４と、メモリ６５と、ＣＰＵ６６と、タッチパネル６７と、イヤホンジャック６８と、を有している。
【００６７】
電源６３は、スマートフォン６の構成要素に駆動電力を供給する小型のバッテリーである。電源６３は、特に限定はしないが、たとえばリチウムイオン電池及びリチウムポリマー電池などを挙げることができる。タイマ６４は、計時部であり、現在時刻を計時したり所定の時点からの経過時間を計時したりする。
【００６８】
メモリ６５は、様々な情報を非一時的に格納する不揮発性の記憶媒体である。メモリ６５は、スマートフォン６の各構成要素（特にＣＰＵ６６）で用いられるプログラム、制御情報などを格納している。また、メモリ６５は、音声調整処理を行うためのアプリケーションプログラム、イヤホンマイク１にて放音させる音楽などの再生音声の音声情報なども格納している。
【００６９】
ＣＰＵ６６は、メモリ６５に格納されているプログラム及び制御情報などを用いてスマートフォン６の各構成要素を制御する。ＣＰＵ６６は、図５に示すように、機能的な構成要素として、音声抽出部３６１と、周波数変換部３６２と、算出部３６３と、判定部３６４と、出力制御部３６５と、音声制御部６６６と、表示制御部６６７と、通信制御部６６８と、を有している。なお、音声抽出部３６１は本発明の心拍測定装置の一部の一例である。また、音声抽出部３６１、周波数変換部３６２、算出部３６３、及び、判定部３６４は第１実施形態と同様であるため、これらの説明は割愛する。
【００７０】
出力制御部３６５は、イヤホン２のスピーカ２１の出力を制御する。たとえば、出力制御部３６５は、スピーカ２１から放音される音声の出力／停止制御、及び、スピーカ２１から放音される音声の音量の制御などを行う。また、出力制御部３６５は、第１実施形態と同様の音声調整部としての機能を有している。出力制御部３６５は、音声調整処理（図３参照）の開始／停止を制御する。出力制御部３６５は、音声調整処理を停止させる旨のタッチ入力がタッチパネル６７で受け付けられると、音質調整処理用のアプリケーションソフトウェアを起動して、音質調整処理を開始する。また、出力制御部３６５は、音声調整処理を停止させる旨のタッチ入力が受け付けられると、音質調整処理用のアプリケーションソフトウェアを終了させて、音質調整処理を停止する。なお、図４及び図５には図示されていないリラックススイッチ３２ａがイヤホンマイク１に設けられている場合には、音質調整処理は、該リラックススイッチ３２ａのＯＮ／ＯＦＦの切り替えに応じて開始又は停止されてもよい。
【００７１】
音声制御部６６６は、メモリ６５に格納された音声情報に基づく音声信号を生成し、生成した音声信号をイヤホンジャック６８を介してイヤホンマイク１に出力する。表示制御部６６７はタッチパネル６７（特に液晶ディスプレイ６７ａの表示）を制御している。また、通信制御部６６８はスマートフォン６の通信機能を制御している。
【００７２】
タッチパネル６７は、ユーザが指又はタッチペンなどで表示画面に触れることにより、タッチ入力を行うことができる表示入力部である。タッチパネル６７は、液晶ディスプレイ６７ａと、入力検知部６７ｂと、を含んで構成されている。液晶ディスプレイ６７ａは、ＣＰＵ３６から出力される制御信号及び映像信号などに基づく表示を行う表示部である。入力検知部６７ｂは、液晶ディスプレイ６７ａの表示画面に触れた物体の挙動に基づくユーザの操作入力を検知する入力インターフェースである。
【００７３】
イヤホンジャック６８は、イヤホンマイク１のプラグ５が挿入されて電気的に接続される入出力端子である。
【００７４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、脈拍計８の測定結果に基づいて心拍信号が生成される。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１及び第２実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
図６は、第３実施形態に係る音声調整システム１００の外観図である。図７は、第３実施形態に係る音声調整システム１００の内部構成例を示すブロック図である。音声調整システム１００は、図６及び図７に示すように、スピーカ７と、ケーブル７ａと、心拍計８と、心拍測定機能付きの音響装置９と、を含んで構成されている。なお、音響装置９には、インナーイヤー型、カナル型、或いはイヤーパッド型のイヤホンを備えるヘッドホン装置（不図示）が接続されてもよい。また、音響装置９は特に限定されないが、たとえば、オーディオコンポ及びデジタルオーディオプレイヤーなどの音声再生装置、携帯型の音楽再生装置などを挙げることができる。
【００７６】
スピーカ７は、音響装置９から出力される音声信号に基づく音声を放音する放音装置である。ケーブル７ａは、スピーカ７及び音響装置９に接続され、両者間の信号を送受信する信号線である。
【００７７】
心拍計８は、手首などに装着されて装着者の脈拍を測定し、該脈拍に基づく心拍信号を生成して音響装置９に送信する心拍測定装置である。なお、図６では腕部に装着されるリストバンド型の心拍計８を用いているが、本発明はこの例示に限定されない。心拍計８は、腕時計型であってもよい。心拍計８がリストバンド型又は腕時計型のであれば、脈拍を感度よく測定できるため、比較的正確且つノイズの少ない心拍信号を得ることができる。このほか、心拍計８は、胸部の心臓に近い位置に装着されて心拍を測定する胸部装着型であってもよく、病院などに設定されているような医療用の心拍測定装置であってもよい。
【００７８】
心拍計８は、筐体部８１と、脈拍検出ユニット８２と、送信部８３と、を有する。
【００７９】
脈拍検出ユニット８２は、本発明の装着部の一例であり、装着者の脈拍を測定し、その測定結果に基づいて心拍信号を生成する。なお、脈拍の検出方法は特に限定されない。たとえば、脈拍検出ユニット８２は、光学センサ又は圧電センサなどの検出素子を有し、該検出素子を用いて装着者の血流の脈動を検出してもよい。
【００８０】
送信部８３は、音響装置９と通信する通信ユニットであり、心拍信号を音響装置９に送信する。なお、送信部８３は、図６及び図７では音響装置９とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いた無線通信しているが、有線通信していてもよい。
【００８１】
音響装置９は、本発明の音声調整装置の一例であり、ケーブル７ａが接続される出力Ｉ／Ｆ９０と、筐体９１と、操作入力部９２と、電源９３と、タイマ９４と、メモリ９５と、ＣＰＵ９６と、液晶ディスプレイ９７と、受信部９８と、光ディスクユニット９９と、を有している。
【００８２】
筐体９１は、音響装置９の筐体９１以外の各構成要素９０及び９２〜９９を内蔵するハウジングである。筐体９１の前面には、図６に示すように、リラックススイッチ９２ａ、操作キー９２ｂ、液晶ディスプレイ９７、光ディスクユニット９９に光ディスク記録媒体を挿入するためのスロットなどが設けられている。
【００８３】
なお、リラックススイッチ９２ａ及び操作キー９２ｂ、は、第１実施形態のリラックススイッチ３２ａ及び操作キー３２ｂと同様の構成要素である。また、操作入力部９２、電源９３、タイマ９４、及びメモリ９５はそれぞれ、第１実施形態の構成要素３２〜３５と同様の構成要素である。そのため、これらの説明は割愛する。
【００８４】
ＣＰＵ９６は、メモリ９４に格納されているプログラム及び制御情報などを用いて音響装置９の各構成要素を制御する。ＣＰＵ９６は、図７に示すように、機能的な構成要素として、音声抽出部３６１と、周波数変換部３６２と、算出部３６３と、判定部３６４と、出力制御部３６５と、音声制御部６６６と、表示制御部６６７と、を有している。なお、ＣＰＵ９６の各構成要素３６１〜６６７は第１又は第２実施形態と同様であるため、これらの説明は割愛する。
【００８５】
液晶ディスプレイ９７は、再生音声に関する情報、脈拍計８の測定結果などを表示する表示部である。受信部９８は、脈拍計８と通信する通信ユニットであり、たとえば心拍計８から心拍信号を受信してＣＰＵ９６に出力する。光ディスクユニット９９は、ＣＤ（Compact Disc）などの光ディスク記録媒体からデータを読み出す光学装置である。光ディスクユニット９９は、たとえば、ＣＤに格納されている再生音声の情報を読み出し、ＣＰＵ９６に出力する。
【００８６】
なお、第３実施形態では、図７に示すように、音響装置９が音声再生機能及び心拍測定機能を有しているが、本発明はこの例示に限定されない。各機能は、物理的に独立した装置に設けられていてもよい。たとえば、音声調整システム１００は、スピーカ７（又はイヤホンマイク１を含むヘッドホン装置）と、ケーブル７ａと、心拍計８と、心拍測定装置と、心拍測定装置とは別体の音声再生機能を有する音響装置と、を含んで構成されていてもよい。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００８８】
たとえば、上述の第１及び第２実施形態では、イヤホンマイク１が左イヤホン２ａと右イヤホン２ｂとを備えているが、本発明はこの例示に限定されない。イヤホンマイク１は、少なくともスピーカ２１及びマイクロフォン２２を内蔵するイヤホン２ａを備えていればよい。たとえば、イヤホンマイク１は、スピーカ２１及びマイクロフォン２２を内蔵する左イヤホン２ａのみを備えていてもよい。
【００８９】
また、上述の第１及び第２実施形態では、イヤホン２は、カナル型となっているが、この例示に限定されない。イヤホン２は、インナーイヤー型であってもよいし、ヘッドホンに用いられるようなイヤーパッド型であってよい。さらに、上述の第１及び第２実施形態では、マイクロフォン２２が左イヤホン２ａのみに内蔵されているが、右イヤホン２ｂにも内蔵されていてもよい。
【００９０】
また、上述の第１〜第３実施形態において、制御部３６、又はＣＰＵ６６、９６に含まれる機能的な構成要素のうちの少なくとも１つは物理的な構成要素（たとえば、電気回路、デバイス、装置など）であってもよい。
【００９１】
また、上述の第１〜第３実施形態では、出力制御部３６５がイコライザ機能、トーンコントロール機能などを有しているが、本発明はこの例示に限定されない。第１実施形態のイヤホンマイク１、第２及び第３実施形態の音声調整システム１００は、グラフィックイコライザ装置、トーンコントロール装置を有していてもよい。この場合、出力制御部３６５は、グラフィックイコライザ装置、トーンコントロール装置を用いて再生音声信号を調整することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  イヤホンマイク
２  イヤホン
２ａ  左イヤホン
２ｂ  右イヤホン
３  コントローラ
４、４ａ、４ｂ  ケーブル
５    プラグ
６  スマートフォン
８  心拍計
９  音響装置
２１、７  スピーカ
２２  マイクロフォン
３１、９１  筐体
３２、９２  操作入力部
３２ａ、９２ａ  リラックススイッチ
３２ｂ、９２ｂ  操作キー
３３、６３、９３  電源
３４、６４、９４  タイマ
３５、６５、９５  メモリ
３６  制御部
６６、９６  ＣＰＵ
６７  タッチパネル
６７ａ、９７  液晶ディスプレイ
６７ｂ  入力検知部
６８  イヤホンジャック
８１  筐体部
８２  脈拍検出ユニット
８３  送信部
９０  出力Ｉ／Ｆ
９８  受信部
９９  光学ディスクユニット
１００  音声調整システム
３６１  音声抽出部
３６２  周波数変換部
３６３  判定部
３６４  出力制御部
３６５  算出部
６６６、９６６  音声制御部
６６７、９６７  表示制御部
６６８、９６８  通信制御部
ＢＬ  バスライン
【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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