JPH08317919A - 音振動評価装置 - Google Patents

音振動評価装置

Info

Publication number
JPH08317919A
JPH08317919A JP7130084A JP13008495A JPH08317919A JP H08317919 A JPH08317919 A JP H08317919A JP 7130084 A JP7130084 A JP 7130084A JP 13008495 A JP13008495 A JP 13008495A JP H08317919 A JPH08317919 A JP H08317919A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
vibration
biological signal
fluctuation
detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7130084A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3687135B2 (ja
Inventor
Yasuhiro Umekage
康裕 梅景
Takuo Shimada
拓生 嶋田
Yoshiyuki Yamauchi
美幸 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP13008495A priority Critical patent/JP3687135B2/ja
Publication of JPH08317919A publication Critical patent/JPH08317919A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3687135B2 publication Critical patent/JP3687135B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生体リズムの1/f特性を利用して発生する
音の音振動評価を行うものである。 【構成】 音検知装置と、生体信号検出装置と、ゆらぎ
分析装置を備え、前記音検知装置の信号に従って生体信
号を分析して発生した音の音振動評価を行う構成とした
ため、音の評価が生理的に評価を行うことができるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音や振動などを受け
た場合に人体が感じる官能評価を生体信号の変動分析に
より行う音振動評価装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の音振動評価には、音楽のような心
地良い音の評価と、騒音のような不快な音の評価がある
が、ここでは不快な音の評価として最もよく用いられて
いる騒音レベルによる評価手法を用いて説明する。
【0003】騒音レベルによる評価は、図11に示すよ
うに騒音を発生する機械1の音をマイクロホン2で受け
て電気信号に変換し、その電気信号を騒音計3によって
所定の重み付けを行って数値化し、定量的に評価するも
のである。
【0004】上記構成において、騒音計3によって測定
した騒音レベルにより、機械1から発生される騒音の不
快感を評価するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、騒音の物理的な量を計測することによっ
て、人体が受ける刺激量に対応づけしようとしている
が、間接的であり必ずしもよく対応しているとはいえな
かった。すなわち、騒音レベルの測定は、実験的に多く
のデータから一般的な評価指標を求めるものであり、測
定する時の人や環境の条件によって、評価に差が生じる
という課題があった。また、近年の家庭電化機器のよう
に、静音化技術の進歩によって、40dB(A)以下の低騒
音レベルになってくると、騒音レベルだけでは評価でき
ず、音質面からの評価が必要となってきていた。しか
し、音質評価は、「うるさい」、「やかましい」、「つ
かれる」などの項目に対する評価を、アンケート方式で
調査して統計的に傾向をつかむ方法で行われており、間
接的であり、試験を行う側の誘導尋問的な影響を受ける
ことが多く、中立的な評価を行うことが難しかった。
【0006】本発明は上記課題を解決するもので、音や
振動が発生したかどうかを検知して、その時の生体信号
の変化から音や振動の評価を行うことを第1の目的とし
ている。そして、生体信号の変化を1/f特性と比較す
ることによってその音や振動を評価することを第2の目
的としている。また、生体信号のゆらぎの大きさを比較
することによって、その音や振動を評価するを行うこと
を第3の目的としている。さらに、音や振動と生体信号
の相関解析による分析結果と、生体信号の変動分析の2
つの結果から音や振動の評価を行うことを第4の目的と
している。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的
を達成するための第1の手段は、所定の音または振動が
発生したことを検知する音振動検知装置と、心電、筋
電、脈波、心拍などの生体信号を検出する生体信号検出
装置と、前記生体信号の変動を分析する変動分析装置を
備え、前記音振動検知装置により検知された生体信号を
変動分析装置により分析し、その分析結果から発生した
音または振動を評価する構成とした。そして、第2の目
的を達成するために、音を聞くまたは振動を受ける前後
の人体の生体信号をパワースペクトル解析する変動分析
装置と、前記パワースペクトルの傾きが1/f特性に接
近する度合で音または振動の評価を行う構成とした。さ
らに、第3の目的を達成するために、音を聞くまたは振
動を受ける前後の人体の生体信号のゆらぎの大きさを分
析する変動分析装置と、前記ゆらぎの大きさの度合で音
または振動の評価する構成とした。また、第4の目的を
達成するために、所定の音または振動が発生したことを
検知する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍な
どの生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体
信号の変動を分析する変動分析装置と、前記音または振
動と前記生体信号の相互相関を分析する相関分析装置を
備え、前記変動分析装置らよって生体信号を分析した第
1の分析結果と、相関分析装置によって得られた第2の
分析結果から発生した音または振動を評価する構成とし
た。
【0008】
【作用】本発明は上記構成によって、第1の手段によれ
ば、音振動検知装置によって、音や振動が発生した時の
生体信号と音や振動が発生していないときの生体信号の
変化を区別して測定することができ、音や振動によって
生体信号がどのように変化したかを評価することで音や
振動の体感評価を定量的に行うことができるのである。
そして、第2の手段によれば、生体信号のパワースペク
トル解析した結果を、1/f特性と比較して変化した度
合から評価することで音や振動の体感評価を定量的に行
うことができるのである。また、第3の手段によれば、
生体信号のゆらぎの大きさを分析した結果を比較して評
価することで、音や振動の体感評価を定量的に行うこと
ができるのである。さらに、第4の手段によれば、音や
振動と生体信号の相関解析による分析結果と、生体信号
の変動分析結果から音や振動の評価を行うことができる
のである。
【0009】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例の音振動評価装
置を、図1から図3を参照して説明する。
【0010】図1に示すように、機械の音を受音するマ
イクロホン4と、マイクロホン4からの信号が所定レベ
ル以上になったことを検知する音振動検知装置5と、人
体の心拍を測定する生体信号検出装置としての圧電セン
サーを用いた心拍計6と、前記心拍計6の信号をパワー
スペクトル解析する変動分析装置7を備えた構成とし
た。ここで、8、9は、それぞれマイクロホンと心拍計
の信号増幅器である。また、図2に変動分析装置で行わ
れる信号処理のフローチャートを示す。
【0011】上記構成によれば、音振動検知装置によっ
て、音が発生した時の生体信号と音が発生していないと
きの生体信号の変化を区別して測定することができ、音
によって生体信号がどのように変化したかを評価するこ
とで音の評価を行うことができるのである。図2に示す
フローチャートを用いてその信号処理方法を示す。
【0012】まず、音が発生したかどうかを示す「フラ
グ」に初期値「0」を、変動分析として行うパワースペ
クトルの傾きの係数「a」と「b」に初期値「1」をそ
れぞれ代入する。そして、生体信号を心拍計から逐次入
力する。「a」、「b」は1/faまたは1/fbとな
る式の係数である。次に、音の信号が所定値以上になっ
たかどうかを判定する音振動検知装置からの信号を逐次
入力する。そして、音振動検知装置からの信号があれ
ば、「フラグ」に「1」を代入する。そして、所定の測
定時間だけ生体信号を測定して、変動分析を行う。ここ
では、生体信号のパワースペクトル解析を行い、その結
果の1Hz成分以下のパワー成分から回帰解析によって
その周波数特性の傾きを求める。この傾きは、「フラグ
=0」の場合は、音が所定値以上に大きくならなかった
場合であり、「a」に代入される。もし、「フラグ=
1」の場合は、音が所定値以上になった場合であり、
「b」に代入される。ここで、「a」と「b」を次式に
より比較することで、1/f特性にどれだけ近いかを判
定する。
【0013】例えば、図3に示すような特性が得られた
とすると、 |1−a|<|1−b| の場合は、生体信号の変動が1/fから遠ざかっている
と考えられるので、発生している音は不快音であると判
定する。また、 |1−a|>|1−b| の場合は、生体信号の変動が1/fに近づいているの
で、発生している音は心地好い音であると判定する。
【0014】このような計測を繰り返すことで音の評価
がその時々の条件に対応して評価することができる。生
体信号としては、自分で容易にコントロールできない心
拍や心電、筋電、脈波などを用いることで、評価データ
を人為的に作ることは困難であり、正しい音の評価を定
量的に行うことができる。
【0015】次に、第2の実施例について図4から図7
を用いて説明する。上記第1の実施例と同一構造で、か
つ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明
は略し、異なる部分を中心に説明する。
【0016】変動分析装置7において、生体信号を計測
したデータから図4に示す信号の各周期を測定する。こ
の信号の周期をそれぞれの時刻毎にTi、Ti+1とし
て測定し、図5に示すような特性図を描く。すなわち、
TiをX軸に、Ti+1をY軸に描き、つぎの周期の時
には、前のTi+1がTiとなり、新しい周期がTi+
1となるように、順次XY座標軸上にプロットしてい
く。そして、その軌跡が描く軌道の最小面積Sを、X軸
の最小幅とYの最小幅を乗算することによって求める。
このSが音を聞くことによって変化する度合を評価値と
する。
【0017】生体信号のゆらぎの大きさは、ストレスな
どがたまってくると小さくなり、健康状態ほど大きなゆ
らぎとなると考えられているので、この評価値は、大き
くなるほどストレスのない快適な状態に体が近づいてい
ることを示すものである。ここで、TがTの変動分ΔT
に比べ、非常に大きい時はΔTの変動がわかりにくくな
るので、Tの平均値Taveを求め、T−Taveを
T’として、T’iとT’i+1とで分析する方法をと
ることする。この評価値Sの時間変化を図6のように測
定することで、その時刻に発生している音が快適な音
か、不快な音かを判定するものである。そのフローチャ
ートを図7に示す。
【0018】このように、生体信号のゆらぎの大きさで
音や振動の評価を行うことで、定量的に、かつ検査員な
どの誘導に左右されず高精度に評価を行うことができ
る。
【0019】次に、第3の実施例について図8から図1
0を用いて説明する。上記第1の実施例と同一構造で、
かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説
明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【0020】図8に示すように、機械の音を受音するマ
イクロホン4と、人体の心拍を測定する生体信号検出装
置としての圧電センサーを用いた心拍計6と、前記マイ
クロホン4の信号と前記心拍計6の信号を相互相関解析
する相関分析装置9と、前記生体信号の変動を分析する
変動分析装置10と、前記相関分析装置9の結果と前記
変動分析装置10の結果から、音の評価を行う音振動評
価装置11を備えた構成とした。ここで、8、9は、そ
れぞれマイクロホンと心拍計の信号増幅器である。ま
た、図9に信号処理のフローチャートを示す。
【0021】上記構成によれば、騒音の周期が生体信号
の変動に近い場合において、その影響を考慮して音を評
価することができるものである。すなわち、図10に示
すような信号の場合、心拍と騒音の周期が非常に近似し
ており、生体信号としての心拍は、バイオフィードバッ
クとして騒音の周期に影響を受け、騒音の周期に合わせ
るように変動する場合がある。この場合、生体信号のパ
ワースペクトルは周期性が強い特長となり、右下がりの
強い勾配となり1/fから遠ざかるようになる。よっ
て、心拍の信号と、音の信号を同時に測定し、その相関
解析を行う。その結果、相関係数が0.8未満の低い値
となったときは、パワースペクトル解析を行って、前記
実施例のように評価するが、0.8以上の高い相関値と
なった場合は、不快音として評価することとした。
【0022】このように、パワースペクトルによる勾配
の評価だけでは、音の評価が困難な場合でも、騒音信号
と生体信号の相互相関をとることで、生体信号が騒音に
影響されている度合を分析することによって、音の評価
を的確にかつ定量的に行うことができるのである。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第1と第2
の手段によれば、生体信号の変動分析から発生している
音の評価が可能となるものである。そして、音が発生し
ているときといないときで生体信号のパワースペクトル
の勾配を比較することによって、音の評価を正確に行う
ことができる効果がある。そして、第3の手段によれ
ば、生体信号のゆらぎの大きさを比較することによっ
て、音の評価を正確にかつ定量的に行うことができる効
果がある。また、第4の手段によれば、騒音信号と生体
信号の相互相関をとることで、生体信号が騒音に影響さ
れている度合を分析して、その影響度を考慮して評価す
ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す音振動評価装置の
ブロック図
【図2】同装置の信号処理を示すフローチャート
【図3】生体信号のパワースペクトル図
【図4】本発明の第2の実施例を示す生体信号波形図
【図5】同装置で分析した特性図
【図6】同装置で分析した特性図
【図7】同装置のフローチャート
【図8】本発明の第3の実施例を示す音振動評価装置の
ブロック図
【図9】同装置のフローチャート
【図10】生体信号と騒音信号波形を示す特性図
【図11】従来の睡眠時呼吸情報測定装置のブロック図
【符号の説明】
4 マイクロホン 5 音振動検知装置 6 心拍計(生体信号検知装置) 8 変動分析装置 9 相互相関分析装置 10 変動分析装置 11 音振動評価装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の音または振動が発生したことを検知
    する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍などの
    生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体信号
    の変動を分析する変動分析装置を備え、前記音振動検知
    装置により検知された生体信号を変動分析装置により分
    析し、その分析結果から発生した音または振動を評価す
    る音振動評価装置。
  2. 【請求項2】音を聞くまたは振動を受ける前後の人体の
    生体信号をパワースペクトル解析する変動分析装置と、
    前記パワースペクトルの傾きが1/f特性に接近する度
    合で音または振動の評価を行う請求項1記載の音振動評
    価装置。
  3. 【請求項3】音を聞くまたは振動を受ける前後の人体の
    生体信号のゆらぎの大きさを分析する変動分析装置と、
    前記ゆらぎの大きさの度合で音または振動の評価を行う
    請求項1記載の音振動評価装置。
  4. 【請求項4】所定の音または振動が発生したことを検知
    する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍などの
    生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体信号
    の変動を分析する変動分析装置と、前記音または振動と
    前記生体信号の相互相関を分析する相関分析装置を備
    え、前記変動分析装置によって生体信号を分析した第1
    の分析結果と、相関分析装置によって得られた第2の分
    析結果から発生した音または振動を評価する音振動評価
    装置。
JP13008495A 1995-05-29 1995-05-29 音振動評価装置 Expired - Fee Related JP3687135B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13008495A JP3687135B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 音振動評価装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13008495A JP3687135B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 音振動評価装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08317919A true JPH08317919A (ja) 1996-12-03
JP3687135B2 JP3687135B2 (ja) 2005-08-24

Family

ID=15025601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13008495A Expired - Fee Related JP3687135B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 音振動評価装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3687135B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006149470A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Delta Tooling Co Ltd 快適感評価方法及び快適感評価装置
JP2008517263A (ja) * 2004-10-15 2008-05-22 エックスエイエックス ケイエフティ 動作時又は外部励起に応答して測定可能な信号を放出するシステムの信号を測定および検査する装置および方法
JP2011015788A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Keio Gijuku 視覚誘発電位信号検出システム
CN102478423A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 比亚迪股份有限公司 一种环境声音监视系统
CN102928071A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 北京市市政工程研究院 基于心电指标的道路交通噪声检测系统和方法
KR101347492B1 (ko) * 2012-05-14 2014-01-06 인하대학교 산학협력단 뇌파 신호를 이용한 차량의 음질 평가 방법 및 장치
JP2018093996A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 デルタ工業株式会社 生体状態推定装置、生体状態推定方法、コンピュータプログラム及び記録媒体

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517263A (ja) * 2004-10-15 2008-05-22 エックスエイエックス ケイエフティ 動作時又は外部励起に応答して測定可能な信号を放出するシステムの信号を測定および検査する装置および方法
JP2006149470A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Delta Tooling Co Ltd 快適感評価方法及び快適感評価装置
JP2011015788A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Keio Gijuku 視覚誘発電位信号検出システム
CN102478423A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 比亚迪股份有限公司 一种环境声音监视系统
KR101347492B1 (ko) * 2012-05-14 2014-01-06 인하대학교 산학협력단 뇌파 신호를 이용한 차량의 음질 평가 방법 및 장치
CN102928071A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 北京市市政工程研究院 基于心电指标的道路交通噪声检测系统和方法
JP2018093996A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 デルタ工業株式会社 生体状態推定装置、生体状態推定方法、コンピュータプログラム及び記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
JP3687135B2 (ja) 2005-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100281650B1 (ko) 긍정/부정 감성 상태 판별을 위한 뇌파 분석 방법
JP6190466B2 (ja) 生体信号測定器及び接触状態推定方法
US6024700A (en) System and method for detecting a thought and generating a control instruction in response thereto
JP2593625B2 (ja) 生体情報自動識別装置
CN107137071B (zh) 一种分析心冲击信号用来计算短期心率值的方法
US20050080349A1 (en) Sleep state estimation device and program product for providing a computer with a sleep state estimation function
US20070179396A1 (en) Method and System for Detecting and Classifying Facial Muscle Movements
EP3678553B1 (en) Diagnosis of pathologies using infrasonic signatures
US20060282004A1 (en) Neurophysiological Central Auditory Processing Evaluation System and Method
WO2009157185A1 (ja) 痛み判定装置
JP2009148372A (ja) ストレス判定システムおよびストレス改善システム
JP2016063995A (ja) 筋組織系及び神経系の活動量及び活動効率の評価システム及び評価方法並びにそのプログラム
JP2772413B2 (ja) 相関調査システム
JP2000166877A (ja) 生体リズム検査装置及び生体リズム検査方法
JPH07313494A (ja) ストレス計測装置
JP3687135B2 (ja) 音振動評価装置
Anas et al. On-line monitoring and analysis of bioelectrical signals
Landry et al. Nonlinear viscoelastic modeling of finger arteries: toward smartphone-based blood pressure monitoring via the oscillometric finger pressing method
JP4882052B2 (ja) 自己組織化マップを用いた脈波診断システム並びに自己組織化マップの生成プログラム及び生成方法
JP4767405B2 (ja) 健康状態判断方法および健康状態判断装置
WO2023013260A1 (ja) 心電信号解析装置
Augousti et al. Evaluation of cardiac monitoring using fiber optic plethysmography
JPH07284483A (ja) 心拍変動波形解析方法及び装置
Darwesh et al. Robust heart rate estimation from a smartphone camera
EP4085826B1 (en) Smartphone heart rate and breathing rate determination using accuracy measurement weighting

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050316

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050530

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080617

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees