JPH0635490A - リアルタイム環境音再生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外部環境の状態およびその変化をリアルタイム
で反映させることにより自然との隔絶感を軽減させる。 【構成】外部と遮断された生活作業空間と、外部環境の
状態を検出する検出手段２〜５と、検出手段２〜５の出
力信号に基づいて自然音１１および人工音１５を選択、
合成する演算処理手段Ｂとを備え、外部環境の変化に対
応してリアルタイムで前記生活作業空間に環境音を再生
出力する。前記検出手段は、温度、湿度、雨、風および
音のうち少なくとも一つを検出する手段であり、温度、
湿度、雨、風および音に対応して自然音または人工音が
作成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般のオフィスビル、
工場をはじめ超高層ビル、大深度地下空間、宇宙空間等
の外部と遮断された生活作業空間において、テクノスト
レスの緩和、リラクゼーション空間の創成に用いるリア
ルタイム環境音再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生活空間に入り込んでいる音に
は、人の声や車の音等、個々の音が集積され背景的なざ
わめきとして聞こえてくる人為的な音と、小川のせせら
ぎの音や風の音、波の音、虫の鳴き声、鳥の鳴き声等の
自然音、さらには人工的に生成される雑音、「環境音
楽」、ＢＧＭ等がある。これらの音は、例えば精神的に
ストレスを与え、或いは集中力を失わせものもあるが、
精神的にリラックスさせるものもあり、環境や内容によ
って精神面に与える影響は様々である。

【０００３】従来、オフィス等では、執務者の緊張緩和
や気分転換、能率向上を目的として「環境音楽」、ＢＧ
Ｍが用いられている。また、オフィスにおけるＯＡ機器
騒音、会話、電話騒音などのマスキング、ホテル、集合
住宅などにおける隣接住戸騒音のマスキングを目的とし
て定常雑音が用いられている。

【０００４】すなわち、室内空間等では、従来より外か
らの騒音を遮断したり、吸音材を使って内部での有害な
反響音をなくして使用目的に応じた空間を作り出す工夫
が行われていた。しかし、単に外部からの騒音を遮断
し、或いは有害な反響をなくすようにしただけでは、必
ずしも使用目的にあった室内空間をつくることも、また
快適な空間をつくることもできない場合がある。

【０００５】そこで、音を消すのではなく、逆に積極的
に音を出して外部騒音をマスクしようとしたり、作業能
率の向上を図ろうとするのがＢＧＭである。しかし、Ｂ
ＧＭは、メロディが特定の感性に結びついているため、
万人に共通の効果を期待することは難しく、人によって
好き嫌いがある。また、メロディに気をとられて仕事に
集中できないという問題があって、不変的に大部分の人
に受け入れられるようにはならない。人工定常雑音は、
このようなメロディをなくし、無意味な音を再生しよう
とするものであるが、これは、マクロな変動が少ないた
め、やがてうるさく感じられてくるという問題がある。

【０００６】また、鳥の声、川のせせらぎ、潮騒の音と
いった自然音の長時間再生も、ＣＤ、テープ等の既存の
記録再生方式によれば、一般的に、最大２時間程度が限
度であり、それ以上になると繰り返しになり、前述と同
様に飽きることによる問題が生じる。

【０００７】ところで、振幅や周波数、発生タイミング
等、ある物理量が時間の経過とともに変動する現象を
「ゆらぎ」と呼んでいるが、ある種の音楽や自然音が人
をリラックスさせる効果を持つのは、この「ゆらぎ」と
深い関わりを持つことが知られている。すなわち、自然
音には、不規則性があり、例えば小川のせせらぎの音や
こおろぎの鳴き声にも、音の大きさ、音の高低、発生タ
イミング等に変動（ゆらぎ）があり、しかも繰り返すこ
とのないものである。

【０００８】このことから近年ＢＧＭの持つ上記の問題
を回避した環境音を創成する一つの方法として、意味情
報を持たない雑音に、人間にとって馴染みのよい音量感
の変化、すなわち「振幅ゆらぎ」を与える試みが行われ
ている。「ゆらぎ特性」として、自然界に広く存在する
１／ｆ特性、すなわち「ゆらぎの大きさがゆらぎの周波
数に逆比例する性質」を採用した「振幅ゆらぎ雑音」
は、室内等における音環境改善に有用であることが見出
されている。

【０００９】一般に、生態活動や自然現象等に伴って生
ずる音の発生タイミングは、微妙に変動しているが、最
近、この変動、すなわち発生タイミングのゆらぎが自然
音の性質を特徴づける重要なファクターとして注目され
ている。

【００１０】そのために、本出願人が提案した自然音再
生装置（特開平３ー３８６９８号公報参照）において
は、再生された間欠的な環境音と定常的な環境音を合成
して出力することによって、限られた時間のしかも少な
い自然音素材を使って、極めて長時間にわたって、繰り
返すことのない、自然音と聴感上等価な環境音を創成す
るようにしている。これらの装置では、間欠音の発生タ
イミングを１／ｆ特性とすることによって、かなりの部
分で自然らしさを導入することが可能となっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
超高層ビル等の建築空間或いは将来予想される大深度地
下空間等においては、天候、時刻、混雑の状況、人や車
の動き等の外部の環境や情報と遮断されるるため、人間
に対する心理的、生理的なストレスの要因になるという
問題を有し、これは上記従来の環境音再生方式によって
解決できない。

【００１２】また、超高層ビル等においては、高気密
性、高遮音性等から外部環境の変化を感じとりにくく、
特に高層部においては窓があるにもかかわらず、外部の
天候状態が良く分からないというような現象が実際に生
じており、これは近年の建物が自然の猛威から人間を防
ぐと同時に自然のもっている良さをも遮断してしまった
ことに起因する。

【００１３】人は本来、自然環境の中で自然と対話しな
がら生活してきた。現代都市生活ではあらゆる点で自然
と隔離した生活を送っており、そのことが大きなストレ
スの原因の一つとなっている。従って、建物の中で、気
温、湿度、風等の外部環境の変化を感じとることができ
れば、自然界との隔絶感、人工的向き空間の中での遮蔽
感等の軽減に大いに役立つことになる。

【００１４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、外部環境の状態およびその変化をリアルタイ
ムで反映させることにより自然との隔絶感を軽減させる
ことができるリアルタイム環境音再生システムを提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明のリア
ルタイム環境音再生システムは、外部と遮断された生活
作業空間と、外部環境の状態を検出する検出手段と、該
検出手段の出力信号に基づいて自然音および人工音を選
択、合成する演算処理手段とを備え、外部環境の変化に
対応してリアルタイムで前記生活作業空間に環境音を再
生出力することを特徴とする。前記検出手段は、温度、
湿度、雨、風および音のうち少なくとも一つを検出する
手段であり、温度、湿度、雨、風および音に対応して自
然音または人工音が記憶される。また、部屋の中の騒音
および外部からの騒音ににｆ分の１ゆらぎ特性を付与さ
せるようにしてもよいし、前記騒音音を潮騒の音でマス
キングするようにしてもよい。

【００１６】

【作用】本発明においては、ＣＤ、テープ等のように録
音されたものではなく、コンピュータに蓄積された自然
音、人工音、合成音等を含む多様な音源から、１／ｆゆ
らぎ、温度、湿度、雨、風、時刻等の外部環境の変化に
対応して、複合的に音を選択し、繰り返しがなく連続的
に変化する音としてリアルタイムで再生する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明のリアルタイム環境音再生システム
の１実施例を示す構成図であり、Ａは入力部、Ｂは演算
処理部、Ｃは音響合成部を示す。図中、点線矢印はデジ
タル信号、実線矢印はアナログ信号を示す。

【００１８】入力部Ａは、１／ｆゆらぎ発生部１、温度
センサ２、雨・湿度センサ３、風速センサ４、音センサ
（マイク）５、時刻タイマー６からなる。１／ｆゆらぎ
発生部１は、人間にとって馴染みのよい音量感の変化、
すなわち「振幅ゆらぎ」および周波数の変化、すなわち
「周波数ゆらぎ」を発生させるもので、「ゆらぎ特性」
として、自然界に広く存在する１／ｆ特性、すなわち
「ゆらぎの大きさがゆらぎの周波数に逆比例する性質」
を採用している。なお、１／ｆゆらぎ発生部１および時
刻タイマー６はコンピュータ内部に設けてもよい。

【００１９】演算処理部Ｂは、インターフェイス７にお
いて入力部１からの信号をデジタル信号に変換し、環境
データ分析部９および音発生処理部１０において、入力
部１の信号に基づいて後述する目的とする環境音を再生
するための演算処理を行う。演算処理部Ｂには、デジタ
ル化された音素材データを格納する自然音再生データ部
１１および人工音再生データ部１５が備えられ、それぞ
れにテンポデータ１２、１６、音量データ１３、１７、
音質種データ１４、１９が用意されており、音発生処理
部１０の指令に基づいて、各データが選択され環境音合
成インターフェイス２０において複数の音素材の選択デ
ータを生成して蓄えると共に、音素材の選択制御を行
う。

【００２０】環境音合成インターフェイス２０の出力信
号は、音響合成部Ｃの自然音発生源２１および人工音発
生源においてそれぞれアナログ信号に変換され、４ＣＨ
ミキサー＋イコライザー２３にて合成され、パワーアン
プ２５に出力される。

【００２１】次に前記環境データ分析部９および音発生
処理部１０にて行われる具体的処理について説明する。

【００２２】 ｆ分の１ゆらぎ特性をもった音環境に
よる休息空間の実現 小川のせせらぎ、風のそよぎ、潮騒の音等は、１／ｆゆ
らぎ特性を持つ自然音の代表的なものでリラックス状態
をもたらす効果があり、この１／ｆゆらぎ特性を反映さ
せた人工音・自然音の組み合わせによる環境音・音楽の
活用でストレスの緩和、気分転換等への効果を始め、さ
らに繰り返しのない飽きのこない音であることにより長
時間にわたって十分な休息を得る等の効果が期待でき
る。

【００２３】 マスキング効果を持つ潮騒の音をベー
スにした快適環境の実現 潮騒の音は、音響成分的に空調ノイズ、交通騒音等と同
じ様な音の要素をもっており、よって潮騒の音をマスキ
ングの素材として活用することにより、一般執務空間、
リフレッシュスポット等の暗騒音（空調ノイズやまわり
の騒音）のマスキングを行い、さらにマスキング音（潮
騒の音）と環境音・音楽とを組み合わせることにより快
適な音環境を実現する。

【００２４】 外部環境の変化をリアルタイムに反映
させることにより、自然との隔絶感を軽減させる。通
常、室内空間等で利用されている環境音・音楽は、外部
の環境の変化とは関係なく再生されているが、本発明に
おいては、建物がおかれている外の環境に反応して、サ
ウンド自体が変化する。

【００２５】−ａ 外気温処理 外気温によって、環境音楽を演奏する楽器音または楽曲
を変えることにより、音楽により外気温を感じてもら
う。そのために、例えば下記に示すように、外気温Ｔと
楽器の対応表を作成する。

【００２６】 Ｔ＝１０〜１２℃ ………ピアノ Ｔ＝１３〜１５℃ ………バイオリン Ｔ＝１６〜１８℃ ………ギター そして、温度センサ２の出力がインターフェイス７を介
して環境データ分析部９に入力され、外気温Ｔが認識さ
れると、前記対応表により環境音楽データを選び、環境
音選択データに変換して環境音合成インターフェイス２
０に出力する。このとき、人工音音源２２から外気温に
即した音楽が流れ、例えばＴ＝１４であればバイオリン
の音色で環境音楽が演奏される。なお、前記対応表は音
楽の流れるフロアーにも提示される。

【００２７】外気温が変化し、前記対応表のしきい値を
越えたとき、例えば、前記の例でＴ＝１５．９が１６．
０になったとき、対応表に従って環境音楽データをバイ
オリンからギターに変えるが、この切り換えを瞬時に行
ったのでは、聞く人に不快感を与えることになるので、
ある程度の時間（例えば３０秒）をかけて時々刻々とバ
イオリンからギターに変化させるように処理し、不快感
を与えない変化をつくることができる。また、外気温が
しきい値付近でふらついている時、あまりに頻繁な変化
は同様に不快感を与えるので、環境音楽データ切り換え
の処理は、ヒステリシス特性をもたせ、ある程度の時間
（例えば約２分）が保持されたら切り換え処理を行うよ
うにする。

【００２８】−ｂ 降雨時の処理 降雨によって「雨の音」を流す。このとき、例えば下記
に示すように、３つの状態を考え、対応表を作成する。

【００２９】 Ａ：雨がふっていない。 Ｒ＝０ Ｂ：雨が降っているが傘をさすほどではない。Ｒ＝ｘ〜ｙ Ｃ：雨が降っており傘が必要。 Ｒ＝ｙ以上 降雨センサ出力がインターフェイス７を介して環境デー
タ分析部９に入力され、降雨量Ｒが認識されると、前記
対応表により自然音再生データを選び、環境音選択デー
タに変換して環境音合成インターフェイス２０に出力す
る。このとき、自然音音源２１から降雨量に即した雨の
音が流れ、例えば状態Ｂであれば「小雨の音」が環境音
楽に付加されるように再生される。

【００３０】前記の例でＲの値がｙ以上になると、「小
雨の音」から「大雨の音」に変化させるため、対応表に
従って、自然音再生データを「小雨の音」から「大雨の
音」に変化させる。このとき環境音楽データの切り換え
と同様に、変化時には急激な音の変化が起きないように
処理する。

【００３１】なお、湿度、風および外部の音について
も、雨の場合の考え方と同様に行う。 その他の処理 時報用音楽を毎正時に流す。このとき、時報用音楽と環
境音楽が同時に演奏されていては、聞く人に不快感を与
えるので、時報用音楽が流れる前には、必ず環境音楽は
音量を０にしておく。よって、毎正時のまえに環境音楽
をフェイド・アウト（時々刻々と音量が下がり０になる
こと）する。この処理は、環境音選択データの音量デー
タを１２７から０に時々刻々と変化させることにより実
現できる。また、時報用音楽の演奏が終了したら、環境
音楽が元のように流れる。このとき、瞬時に入ると、聞
く人に不快感を与えるので、環境音楽はフェイド・イン
（時々刻々と音量が上がっていくこと）する。この処理
はフェイド・アウト処理の逆を行う。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、外部環境の状態およびその変化をリアルタイム
で反映させることにより自然との隔絶感を軽減させるこ
とができる。

【００３３】また、１／ｆゆらぎ特性を利用した環境
音、音楽と自然音との組み合わせにより、ストレスの緩
和、気分転換を始め長時間にわたって十分な休息を得る
等の効果が期待できる。

【００３４】また、潮騒の音を中心に音環境をデザイン
することにより、リフレッシュスポット等の暗騒音（空
調ノイズやまわりの騒音）をマスキングしながら快適な
音を再生できる。

【００３５】さらに、外部の環境変化をデータとして蓄
積することにより、快適な環境音を長時間にわたって何
回でも再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリアルタイム環境音再生システムの１
実施例を示す構成図

【符号の説明】

Ａ…入力部、Ｂ…演算処理部、Ｃ…音響合成部、１…１
／ｆゆらぎ発生部 ２…温度センサ、９…環境データ分析部、１０…音発生
処理部 １１…自然音再生データ部、１５…人工音再生データ部 ２０…環境音合成インターフェイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部と遮断された生活作業空間と、外部環
   境の状態を検出する検出手段と、該検出手段の出力信号
   に基づいて自然音および人工音を選択、合成する演算処
   理手段とを備え、外部環境の変化に対応してリアルタイ
   ムで前記生活作業空間に環境音を再生出力することを特
   徴とするリアルタイム環境音再生システム。
2. 【請求項２】前記検出手段は、温度、湿度、雨、風およ
   び音のうち少なくとも一つを検出する手段であり、温
   度、湿度、雨、風および音に対応して自然音または人工
   音が記憶されることを特徴とする請求項１に記載のリア
   ルタイム環境音再生システム。
3. 【請求項３】部屋の中の騒音および外部からの騒音にｆ
   分の１ゆらぎ特性を付与させることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載のリアルタイム環境音再生シス
   テム。
4. 【請求項４】部屋の中の騒音および外部からの騒音を潮
   騒の音でマスキングすることを特徴とする請求項１ない
   し請求項３のいずれかに記載のリアルタイム環境音再生
   システム。