原著論文

診療と新薬・第 54 巻
診療と新薬 2017; 54: 133-136

第 2 号（2017 年 2 月）

ハイレゾリューション・オルゴール音による45

診療と新薬 Web

自律神経機能への影響について伊藤祥史 1）／原田俊英 2）／山本竜太 3）／二矢田勝行 1）／
宮崎洋幸 1）／末廣憲治 4）／石﨑文子 1）Eﬀects on the Autonomic Nervous System Function
by the High-resolution Music Box Sound
Shoji ITO 1）／ Toshihide HARADA 2）／ Ryuta YAMAMOTO 3）／ Katsuyuki NIYADA 1）／
Hiroyuki MIYAZAKI 1）／ Kenji SUEHIRO 1）／ Fumiko ISHIZAKI 1）
1）Faculty of Health Sciences, Hiroshima Cosmopolitan University,
3-2-1 Otsuka-higashi, Asaminami-ku, Hiroshima 731-3166, Japan
2）Faculty of Health and Welfare, Prefectural University of Hiroshima,
1-1 Gakuen-machi, Mihara, Hiroshima 723-0053, Japan
3）Digifusion Japan Co. Ltd, 1-1-68 Futabanosato, Higashi-ku, Hiroshima 732-0057, Japan
4）Center for Collaborative Research and Community Cooperation, Hiroshima University,
1-2-3 Kasumi, Minami-ku, Hiroshima 734-8551, Japan

1．は じ め にトの精細度の高い音源をハイレゾ音として使用している）。すなわち，ハイレゾ音とは，CD 音よりも現在，手軽に音楽鑑賞する場合，多くの人々がア

周波数方向，振幅方向ともに精細度の高い音であ

ナログレコードではなく，CD や MP3 等のデジタり，山本ら 1）は，このハイレゾ音と CD 音等を音響ル音源から聴取している。近年，デジタル音源でも工学的に比較した結果，ハイレゾ音の音質が優れてより良質な音楽を聴きたいという音楽愛好家が増えいることを報告している。ており，CD よりも精細度の優れたハイレゾリュー

ハイレゾ音源の普及に伴って，近年，可聴域を超ション（以下，ハイレゾと略す）音を，より生演奏える超高周波を含む音が及ぼす人間の生理機能 2）3）に近い良質な音であるとして注目している。

や脳機能 4）への影響に関する研究が，我々のグルーハイレゾ音とは，非可聴域（20 kHz 以上）の成プも含め行われるようになった。これらの報告で分を豊富に含む音源であり，量子化精度も 16 ビッ

は，超高周波を含む音の効果はおおむね肯定的にとトよりも高いビット数の音のことである（我々の一らえられている。我々の先行研究では，音響室にお連の研究では，周波数方向が可聴域の 20 kHz をはけるスピーカー音の実験で，ハイレゾ音とハイカッるかに超える非可聴域を含み，振幅方向は 24 ビッ

ト音（周波数方向のみ可聴域の 20 kHz 以下である

Key words：ハイレゾリューション音（high-resolution sound），ハイカット音（hi-cut sound），オルゴール音（sound producedby a music box），自律神経機能（autonomic nervous system function）
1）広島都市学園大学健康科学部（〒 731-3166 広島県広島市安佐南区大塚東 3-2-1）
2）県立広島大学保健福祉学部（〒 723-0053 広島県三原市学園町 1-1）
3）株式会社ディジフィージョン・ジャパン（〒 732-0057 広島県広島市東区二葉の里 1-1-68）
4）広島大学産学・地域連携センター（〒 734-8551 広島県広島市南区霞 1-2-3）

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診療と新薬・第 54 巻

第 2 号（2017 年 2 月）が，振幅方向はハイレゾ音と同じ 24 ビットの音を設置して，正三角形の頂点の位置に被験者を座ら源）の聴取下での自律神経機能への影響を比較検討せて実験を行った。メインスピーカの内側には高周した結果，ハイレゾ音聴取下では，ハイカット音聴波用のスピーカ（スーパーツィータ）を床から 1.2取下に比し交感神経機能と副交感神経機能がともにm の高さに配置した。これは，被験者が椅子に座っ2）活性化されることが示された 。しかし，この実験た時の耳の高さに相当する。各スピーカーは，正面での音源聴取の順番は， 安静無音→ハイカット音が被験者に向くよう調整した。音響測定装置は，計→ハイレゾ音 であり，この実験結果の解釈には音測用マイク（B ＆ K 4939-A-011），音響計測分析装

源提示の順番による影響も考慮する必要があった。

置（B ＆ K PULSE）から成り，分析結果は 60 イン

そこで今回の研究では，被験者に ハイレゾ音→ハチプラズマディスプレイに表示した。以上のようにイカット音 の順に音源を聴取させた場合に，自律厳密な音響調整を行いながら実験を行った。

神経機能にどのような影響が起きるかを検討した。

波測定システム・アルテット C（株式会社ユメディ

2．対象と方法
1）対被験者の前に小さい机を置き，その上に加速度脈カ製）を設置した。アルテット C のセンサー部分

象は被験者の左手第 2 指の末端に装着する。机の高さ

対象は，インフォームド・コンセントの得られた健常な大学生および社会人 27 名（男性 16 名，女性 11 名）で，年齢は 27.9 ± 5.8 歳であった。
2）使用した音源

は，センサー部分が座位をとった被験者の心臓の位置にくるように調整した。
4）実験手順① 無音の状態で，被験者は 4 分間の安静座位を広島市中区紙屋町星ビル，オルゴール・ティーサとった。

ロンで収録したオルゴール音を使用した。オルゴー② 3 分間オルゴール音（ハイカット音）を流し

ルは独 Polyphone 製の円盤式アンティーク・オルた。アルテット C による脈波測定は，音提示後 115

ゴール（約 100 年前に製作）で，楽曲はポーラン秒後から 175 秒後までの 1 分間行った。

ドの作曲家モニューシコの歌劇 HALKAの一部③ 2 分間の無音状態で安静座位を保った。

である。収録装置は，マイクロフォン B ＆ K 4939-④ 3 分間オルゴール音（ハイレゾ音）を流した。

A-011 および B ＆ K PULSE を用いて，192 kHz サ

アルテット C による脈波測定は，音提示後 115 秒ンプリング，量子化精度 24 ビットのハイレゾ収録

後から 175 秒後までの 1 分間行った。

を行った。解析の結果，この音源は常時非可聴域の⑤ 2 分間の無音状態で安静座位を保った。

成分を豊富に含んでいることを確認し，この原音を⑥ 3 分間オルゴール音（ハイカット音）を流し「ハイレゾ音」として採用した。
ハイレゾ音に対して，カットオフ周波数 20 kHzた。
⑦ 2 分間の無音状態で安静座位を保った。の急峻なローパスフィルタをかけて 20 kHz 以上の⑧ 3 分間オルゴール音（ハイレゾ音）を流した。

成分を除去した音を「ハイカット音」として採用しアルテット C による脈波測定は，音提示後 115 秒た。したがって，このハイカット音は周波数方向の後から 175 秒後までの 1 分間行った。

み可聴域の 20 kHz 以下であるが，振幅方向はハイ⑨ 2 分間の無音状態で安静座位を保った。

レゾ音と同じ 24 ビットの音源である。実験音の大⑩ 3 分間オルゴール音（ハイカット音）を流し

きさは，聴取位置において 65 〜 70 dBA になるよた。アルテット C による脈波測定は，音提示後 115うに調整した。

秒後から 175 秒後までの 1 分間行った。

3）実験環境なお，被験者には，実験開始前（①の前）に，「4音 響 再 生 装 置 の 構 成 は， メ イ ン ア ン プ

分間の無音」→「3 分間のオルゴール音」→「2 分（Accuphase P7100），ネット・オーディオ（パイオ間の無音」→「3 分間のオルゴール音」→「2 分間ニ ア N-50）， メ イ ン ス ピ ー カ（JBL K2-S9500），の無音」→「3 分間のオルゴール音」→「2 分間のスーパーツィータ（パイオニア PT-R100）とし，無音」→「3 分間のオルゴール音」→「2 分間の無簡易防音室内に 2.5 m 間隔で左右のメインスピーカ音」→「3 分間のオルゴール音」をリラックスした

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（ms2）
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
047 （135）

（ms2）

LF

＊

HF

800
700
600

＊

500
400
300
200
100
0
ハイカット→ハイレゾ

ハイレゾ→ハイカット

ハイカット→ハイレゾ
（％）

LF/HF

4.0

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ハイレゾ→ハイカット

CVaa

5.8

＊
＊

3.55.63.0

5.4

2.5

5.2

2.0

5.0

1.5

4.8

1.0

4.6

0.5

4.4
4.20
ハイカット→ハイレゾ

ハイレゾ→ハイカット

ハイカット→ハイレゾ

ハイレゾ→ハイカット＊：p ＜ 0.05（Paired t-test）

図 1 「ハイカット音→ハイレゾ音」と「ハイレゾ音→ハイカット音」の順番で聴取した場合の LF，HF，LF/HF，CVaa の比較状態で聴いてもらうことのみ伝えた。オルゴール音

１）LFがハイカット音とハイレゾ音の 2 種類の音源である②ハイカット音→④ハイレゾ音の順番では，②ハことは一切伝えなかった。したがって，被験者はイカット：726.4 ± 809.5 ms2，④ハイレゾ：1153.8「同じオルゴール音を 5 回聴いた」と認識していた。

± 1297.4 ms2 と，ハイカット音聴取下よりハイレ

アルテット C による脈波測定から，心拍変動パゾ音聴取下で有意に LF が高かった（p ＝ 0.044）。

ワースペクトル解析（高速フーリエ変換：FFT）に⑧ハイレゾ音→⑩ハイカット音の順番では，ハイ2

よって低周波成分パワー値（LF：単位は ms ），高レゾ：1649.5 ± 1500.5 ms2，ハイカット：993.2 ±周波成分パワー値（HF：単位は ms2）およびその796.5 ms2 と，ハイカット音聴取下よりハイレゾ音

比 LF/HF が 算 出 さ れ， ま た，R-R 間 隔 変 動 係 数

聴取下で有意に LF が高かった（p ＝ 0.035）。

（CVRR）に匹敵する脈波頂点 a と脈波頂点 a との間2）HF隔の変動係数（CVaa：単位は％）が求められた。

②ハイカット音→④ハイレゾ音の順番では，②ハ3．結果

今回の実験結果である「②ハイカット音→④ハイイカット：627.6 ± 506.3 ms2，④ハイレゾ：538.4± 389.4 ms2 と，ハイカット聴取下とハイレゾ音聴取下で有意差はなかった。

レゾ音」において，また，「⑧ハイレゾ音→⑩ハイ⑧ハイレゾ音→⑩ハイカット音の順番では，ハイカット音」において，それぞれ，自律神経機能の指レ ゾ：712.1 ± 588.0 ms2， ハ イ カ ッ ト：694.5 ±標 で あ る LF，HF，LF/HF，CVaa を 求 め，「②ハ624.5 ms2 と，ハイレゾ音聴取下とハイカット音聴イカット音と④ハイレゾ音」で比較し，「⑧ハイレ取下で有意差はなかった。

ゾ 音 と ⑩ ハ イ カ ッ ト 音 」 で 比 較 し た。 そ れ ぞ れ

3）LF/HF

Paired t-test で統計解析を行った（図 1）。

②ハイカット音→④ハイレゾ音の順番では，②ハ48 （136）

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イ カ ッ ト：2.341 ± 2.485， ④ ハ イ レ ゾ：3.622 ±今回の研究結果では，「ハイカット音→ハイレゾ

3.413 と，ハイカット音聴取下よりハイレゾ音聴取音」の順であろうと「ハイレゾ音→ハイカット音」

下で有意に LF/HF が高かった（p ＝ 0.033）。の順であろうと，我々の先行研究同様，ハイカット⑧ハイレゾ音→⑩ハイカット音の順番では，ハイ音聴取下よりもハイレゾ音聴取下の方が LF，LF/レ ゾ：3.355 ± 3.240， ハ イ カ ッ ト：1.899 ± 1.598

HF が有意に高く，CVaa が高い傾向であった。すと，ハイカット音聴取下よりハイレゾ音聴取下で有なわち，ハイカット音聴取下よりもハイレゾ音聴取

意に LF/HF が高かった（p ＝ 0.036）。

下のほうで交感神経機能が活性化し，副交感神経機4）CVaa能も活性化する傾向にあることが示唆された。した②ハイカット音→④ハイレゾ音の順番では，②ハがって，2 種類の音源の自律神経機能に対する影響

イカット：4.754 ± 2.262％，④ハイレゾ：5.301 ±は音源提示の順番によるものではないことが示唆さ

1.658％と，ハイカット音聴取下よりハイレゾ音聴れた。

取下で CVaa が高い傾向がみられた（p ＝ 0.107）。

今回の結果から，ハイカット音・ハイレゾ音聴取⑧ハイレゾ音→⑩ハイカット音の順番では，ハイの順序には関係なく，ハイレゾ音聴取では，ハイレゾ：5.698 ± 2.026％，ハイカット：5.057 ± 1.441

カット音聴取よりも有意に交感神経活動が活発化す％と，ハイカット音聴取下よりハイレゾ音聴取下でるが，過緊張状態ではなく，副交感神経活動も合わCVaa が高い傾向がみられた（p ＝ 0.098）。

せた自律神経活動が全体的に活性化していることが4．考察考えられた。すなわち，ハイレゾ・オルゴール音聴取下では，ある程度のリラックス状態を保ちつつ，我々の先行研究では，音響室におけるスピーカー適度な緊張状態にあることがうかがわれた。また，音の実験で，ハイレゾ音とハイカット音の聴取下でリラックスし，落ち着いた心理状態を保ちつつ集中の自律神経機能への影響を比較検討した。その結力や注意力が充実した状態にあることが推測され

果，ハイレゾ音聴取下では，ハイカット音聴取下よた。

りも LF，LF/HF，CVaa が有意に高いことが示さ

6．文献れた 2）。脈波測定から高速フーリエ変換（FFT）を用いた心拍変動を周波数解析して得られる LF は交感神経と副交感神経両方の機能を総合した指標とし

1）山本竜太，金只直人，水町光徳：ハイレゾリューショ
ンオーディオの音質評価．産業応用工学会論文誌 1: 5257, 2013.て，HF は副交感神経機能の指標として，また LF/

2）原田俊英，山本竜太，伊藤祥史，他：ハイレゾリュー

HF は交感神経機能の指標として，それぞれ臨床的ション・オルゴール音による自律神経機能への影響．

5）に用いられている 。また，脈波 a-a 間隔変動係数
CVaa は R-R 間隔変動係数 CVRR に匹敵おり，これは副交感神経機能の指標として用いられている 6）。
したがって，この先行研究の結果からハイレゾ音聴取下では，ハイカット音聴取下よりも交感神経機能と副交感神経機能がともに活性化されることが考えられた 2）。しかし，この研究では音源聴取の順番が診療と新薬 52: 382-386, 2015.
3）Oohashi T, Kawai N, Nishina E, et al: The role ofbiological system other than auditory air-conduction in
the emergence of the hypersonic eﬀect. Brain Research
1074: 339-347, 2006.
4）宮口真梨菜，原田俊英，石﨑文子，他：ハイレゾリュー
ション・オルゴール音の脳機能への影響．診療と新薬
52: 387-390, 2015.
5）Harada T, Ishizaki F, Hamada M, et al: Circadian「安静無音→ハイカット音→ハイレゾ音」であっrhythm of heart-rate variability and autonomic

た。この実験結果の解釈には音源提示の順番による

cardiovascular regulation in Parkinson s disease. Auton

影響も考慮しなければならない。そこで今回の研究

Nerv Syst 46: 333-340, 2009.

では，被験者に「ハイレゾ音→ハイカット音」の順に音源を聴取させた場合，自律神経機能にどのような影響が起きるかを検討した。

6）景山茂，持尾総一郎，阿部正和：定量的自律神経機能検査法の提唱─心電図 R-R 間隔の変動係数を用いた非侵襲的検査法─．神経内科 9: 594-596, 1978.