ホーム > 特許ランキング > トヨタ自動車株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190761
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】音声再生装置
(51)【国際特許分類】
A61M 21/02 20060101AFI20221220BHJP
【ＦＩ】
A61M21/02 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021099171
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】山下 勝司
(57)【要約】
【課題】聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能な音声再生装置を提供する。
【解決手段】音声再生装置１は、基本振動子１１、生体振動子１２、算出部１３、及び位相同期制御部１４を備える。基本振動子１１は、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる波形（基本振動波形）を生成する。生体振動子１２は、基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形（生体振動波形）を擬似的に生成する。算出部１３は、生成された基本振動波形及び生体振動波形を入力し、基本振動波形の瞬時位相（第１瞬時位相）と生体振動波形の瞬時位相（第２瞬時位相）とを算出する。位相同期制御部１４は、算出部１３で算出された第１瞬時位相と第２瞬時位相との間の位相差に基づき、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相及び生体振動子１２で生成される生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する。
【選択図】図１
【解決手段】音声再生装置１は、基本振動子１１、生体振動子１２、算出部１３、及び位相同期制御部１４を備える。基本振動子１１は、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる波形（基本振動波形）を生成する。生体振動子１２は、基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形（生体振動波形）を擬似的に生成する。算出部１３は、生成された基本振動波形及び生体振動波形を入力し、基本振動波形の瞬時位相（第１瞬時位相）と生体振動波形の瞬時位相（第２瞬時位相）とを算出する。位相同期制御部１４は、算出部１３で算出された第１瞬時位相と第２瞬時位相との間の位相差に基づき、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相及び生体振動子１２で生成される生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピーカから出力するための環境音の生成に用いる波形である基本振動波形を生成する基本振動子と、
前記基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形である生体振動波形を擬似的に生成する生体振動子と、
前記基本振動波形及び前記生体振動波形を入力し、前記基本振動波形の瞬時位相である第１瞬時位相と前記生体振動波形の瞬時位相である第２瞬時位相とを算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記第１瞬時位相と前記第２瞬時位相との間の位相差に基づき、前記基本振動子で生成される前記基本振動波形の位相及び前記生体振動子で生成される前記生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する位相同期制御部と、
を備えた音声再生装置。
前記基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形である生体振動波形を擬似的に生成する生体振動子と、
前記基本振動波形及び前記生体振動波形を入力し、前記基本振動波形の瞬時位相である第１瞬時位相と前記生体振動波形の瞬時位相である第２瞬時位相とを算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記第１瞬時位相と前記第２瞬時位相との間の位相差に基づき、前記基本振動子で生成される前記基本振動波形の位相及び前記生体振動子で生成される前記生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する位相同期制御部と、
を備えた音声再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、音声再生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、録音した人の心音を基に、拍数リズムと音程（ピッチ）を変更したリラックス音、並びにその作成方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－１３５３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、録音した人の心音に基づいて拍数リズムと音程を変更しているだけであるため、その再生音が十分に高いリラックス効果を引き出せるとは言えない。よって、聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能な音声再生装置の実現が望まれる。
【0005】
本発明の目的は、聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能な音声再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための本発明の一態様に係る音声再生装置は、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる波形である基本振動波形を生成する基本振動子と、前記基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形である生体振動波形を擬似的に生成する生体振動子と、前記基本振動波形及び前記生体振動波形を入力し、前記基本振動波形の瞬時位相である第１瞬時位相と前記生体振動波形の瞬時位相である第２瞬時位相とを算出する算出部と、前記算出部で算出された前記第１瞬時位相と前記第２瞬時位相との間の位相差に基づき、前記基本振動子で生成される前記基本振動波形の位相及び前記生体振動子で生成される前記生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する位相同期制御部と、を備えたものとする。
【0007】
この一態様に係る音声再生装置では、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる基本振動波形と擬似的に生成した心臓の電位変化を示す生体振動波形とを入力し、両者の瞬時位相を同期させている。よって、この一態様に係る音声再生装置によれば、環境音と聴取者の心拍とを効果的に用いて、聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能になる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能な音声再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態に係る音声再生装置の一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】
【0010】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施の形態に限定するものではない。また、実施の形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。以下、図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【0011】
＜実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係る音声再生装置の一構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る音声再生装置１は、基本振動子１１、生体振動子１２、算出部１３、及び位相同期制御部１４を備えることができる。
図１は、本実施の形態に係る音声再生装置の一構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る音声再生装置１は、基本振動子１１、生体振動子１２、算出部１３、及び位相同期制御部１４を備えることができる。
【0012】
基本振動子１１は、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる波形である基本振動波形を生成する。生体振動子１２は、基本振動波形と振動周波数が異なる、心臓の電位変化を示す波形である生体振動波形を擬似的に生成する。つまり、生体振動子１２は、人の心臓の電位変化を模擬したような振動子であると言える。
【0013】
算出部１３は、基本振動子１１で生成された基本振動波形と生体振動子１２で生成された生体振動波形とを入力し、第１瞬時位相と第２瞬時位相とを算出する。ここで、第１瞬時位相とは基本振動波形の瞬時位相を指し、第２瞬時位相とは生体振動波形の瞬時位相を指す。算出部１３は、瞬時位相算出部と称することもできる。
【0014】
位相同期制御部１４は、算出部１３で算出された第１瞬時位相と第２瞬時位相との間の位相差（瞬時位相差）に基づき、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相及び生体振動子１２で生成される生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する。
【0015】
また、音声再生装置１は、基本振動子１１で生成された基本振動波形に基づき、環境音を生成するための環境音生成部１５を備えることができる。音声再生装置１は、この環境音生成部１５で生成された環境音を再生することができる。人の身体は基本的に１／ｆゆらぎのリズムを取っていることが想定されるため、この環境音は１／ｆゆらぎ音（以下、単にゆらぎ音）とすることが好ましく、以下、そのような例を挙げる。その場合、環境音生成部１５はゆらぎ音生成部と称することもできる。実際、リラックス効果をもたらすと言われる自然の音は１／ｆゆらぎのようなカオス的振動であり、また、音楽よりも自然音の周期を変化させた方がリラックス効果は高い。
【0016】
ここで、環境音生成部１５は、例えばピンクノイズに基本振動波形の自乗を乗算した値に基づき、ゆらぎ音を生成することができる。ピンクノイズは、１／ｆゆらぎをもつノイズであり、例えば、ホワイトノイズにラグリードフィルタ（Lag-lead filter：ＬＬＦ）をかけて生成することができる。自然音の中でも波音は毎分１２回で睡眠時の呼吸にも近いため、生成されるゆらぎ音は、例えば毎分１２回程度の波音とすることができる。但し、生成されるゆらぎ音はこれに限ったものではない。
【0017】
また、音声再生装置１は、次に説明する第１モードと第２モードとの間で切り替えを行うモード切替部１６を備えることが好ましい。第１モードは、生体振動子１２で生成された波形を生体振動波形として算出部１３に入力するモードであり、キャリブレーションモード（以下、ＣＡＬモード）と称することができる。第２モードは、被験者の心臓の電位変化を計測した波形を生体振動波形として算出部１３に入力するモードであり、実際に使用する際のモードであるため、実施モード又はテストモード（以下、ＴＥＳＴモード）と称することができる。なお、モード切替部１６は、生体振動子１２で生成された波形を生体振動波形として算出部１３に入力する経路と、被験者の心臓の電位変化を計測した波形を生体振動波形として算出部１３に入力する経路と、を切り替える入力切替部として構成することもできる。
【0018】
ＣＡＬモードで動作している場合、位相同期制御部１４は、上記瞬時位相差に基づき基本振動波形の位相及び生体振動波形の位相を同期させるように、基本振動波形の振動周波数及び生体振動子１２における生体振動波形の振動周波数の一方又は双方を修正する。
【0019】
一方、ＴＥＳＴモードで動作している場合、位相同期制御部１４は、上記瞬時位相差に基づき基本振動波形の位相と被験者の呼吸の変化に応じて変化する生体振動波形の位相とを同期させるように、基本振動波形の振動周波数を修正する。ＴＥＳＴモードでは、環境音を生成する元となる基本振動波形の振動周波数と、被験者の呼吸とを、間接的に同期させることになる。よって、ＴＥＳＴモードは、実際にリラックス効果をユーザである聴取者に与える際に使用される。
【0020】
また、ＴＥＳＴモードで動作している場合、位相同期制御部１４は、上記瞬時位相差に基づき基本振動波形の位相と被験者の呼吸の変化に応じて変化する生体振動波形の位相とを同期させるように、双方の振動周波数を修正するようにすることもできる。上記双方の振動周波数とは、基本振動波形の振動周波数と、ＣＡＬモード時の生体振動子１２のために用意した生体振動波形の振動周波数又は被験者の心拍の生体振動波形のための設定値として用意した生体振動波形の振動周波数とを指す。
【0021】
また、上述した音声再生装置１は、その全体を制御する制御部（図示せず）を備えることができる。この制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって実現されることができる。この記憶装置にプロセッサによって実行される制御用のプログラムを格納しておき、プロセッサがそのプログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、各構成要素１１～１６の機能を果たすことができる。また、この制御部は、集積回路（Integrated Circuit）を含む構成によって実現されることができる。
【0022】
次に、図２～図６を参照しながら、音声再生装置１のより具体的な構成例について説明する。図２は、音声再生装置１の具体的な制御例を説明するための図である。図３は、図２の音声再生装置で用いることが可能なラグリードフィルタの一例を示すボード線図である。図４は、図２の音声再生装置で用いることが可能なバンドパスフィルタ（Band-pass filter：ＢＰＦ）の一例を示すボード線図で、図５は、図２の音声再生装置で用いることが可能なバンドパスフィルタの他の例を示すボード線図である。図３～図５ではいずれも、上側にゲイン線図、下側に位相線図を示している。
【0023】
図２に示すように、音声再生装置１は、ハードウェア構成としてコントローラ１０を備えることができる。コントローラ１０は、上述した制御部の例であり、基本振動子１１、生体振動子１２、算出部１３、位相同期制御部１４、環境音生成部１５、及びモード切替部１６を有することができる。これらの構成要素１１～１６は、例えば、制御用のプログラムとしてコントローラ１０に実装することができる。コントローラ１０は、位相同期制御をリアルタイムに実行できるように、各構成要素１１～１６を構成しておく。
【0024】
また、コントローラ１０は、図示しないが、心電センサからの信号を入力するインタフェースと、ヘッドフォン又は設置型スピーカ等のスピーカ（又はそのスピーカに接続されたアンプ）に接続するインタフェースと、を有することができる。
【0025】
上記の心電センサは、被験者の心電位を計測するセンサ、つまり心電計であり、心電図（ＥＣＧ：Electrocardiogram）を描画可能なデータを出力すると言える。上記のスピーカは、リラックス効果を得られるゆらぎ音等の環境音を人に聴かせるためのスピーカである。なお、上記のアンプを介してスピーカとインタフェースとを接続する場合、上記のアンプは歪みがほぼないものとしておくことで、環境音生成部１５で生成された環境音と同程度のリラックス効果を有する音をスピーカから出力することが可能となる。
【0026】
基本振動子１１の振動周波数の修正は、基本振動子１１の位相θ１の時間微分である角周波数ｄθ１／ｄｔの修正で実行することができる。角周波数ｄθ１／ｄｔは、基本角周波数ω１と後述の変数ｕ１との合計で表されることができ、基本振動子１１の出力値（変位に対応）ｙ１は、α１、β１を定数として、α１ｃｏｓ（θ１＋β１）で表されることができる。基本振動子１１は、環境音生成部１５及び算出部１３に出力値ｙ１を出力する。変数ｕ１は位相同期制御部１４からフィードバックされる値とすることができる。
【0027】
環境音生成部１５は、出力値ｙ１を入力し、その自乗にピンクノイズｐを掛け合わせた信号Ｓｐをヘッドフォン等のスピーカに出力し、聴取者に聴取させることができる。ここで、ピンクノイズは自然現象を表す１／ｆゆらぎをもつ。ピンクノイズｐは、ホワイトノイズｗに、例えば図３で示すようなラグリードフィルタＬＬＦ（ｓ）をかけた信号とすることができる。このように、ピンクノイズｐはラグリードフィルタでホワイトノイズｗから生成することができ、環境音はこのピンクノイズｐと基本振動子１１のパワー（自乗）との積で生成することができる。
【0028】
また、生体振動子１２の振動周波数の修正は、生体振動子１２の位相θ２の時間微分である角周波数ｄθ２／ｄｔの修正で実行することができる。角周波数ｄθ２／ｄｔは、基本角周波数ω２と後述の変数ｕ２との合計で表されることができ、生体振動子１２の出力値（変位に対応）ｙ２は、α２、β２を定数として、α２ｃｏｓ（θ２＋β２）で表されることができる。生体振動子１２は、算出部１３に出力値ｙ２を出力する。変数ｕ２は位相同期制御部１４からフィードバックされる値とすることができる。
【0029】
算出部１３は、基本振動子１１の第１瞬時位相θ１ｅ及び生体振動子１２の第２瞬時位相θ２ｅを算出する。第１瞬時位相θ１ｅは、基本振動子１１から入力された出力値ｙ１に、例えば図４で示すようなバンドパスフィルタＢＰＦ１（ｓ）をかけたものをヒルベルト変換して得る（推定する）ことができる。
【0030】
第２瞬時位相θ２ｅは、生体振動子１２から入力された出力値ｙ２に、例えば図５で示すようなバンドパスフィルタＢＰＦ２（ｓ）をかけたものを調整した後、ヒルベルト変換して得る（推定する）ことができる。この調整は、基本振動子１１と生体振動子１２の基本周波数の違いの調整であり、分周比からなる係数ω１／ω２をかけることで実施している。ここで、ＢＰＦ１（ｓ）、ＢＰＦ２（ｓ）はいずれも、ヒルベルト変換前に振動主成分を求めるために用いられる。
【0031】
ＢＰＦ１（ｓ）及びＢＰＦ２（ｓ）で例示したように、算出部１３は、基本振動波形を通過させる第１バンドパスフィルタと、生体振動波形を通過させる第２バンドパスフィルタと、を有することができる。この場合、上述したように算出部１３は次のような算出を行うことができる。即ち、算出部１３は、第１バンドパスフィルタを通過させた後の基本振動波形をヒルベルト変換した値に基づき第１瞬時位相θ１ｅを算出し、第２バンドパスフィルタを通過させた後の生体振動波形をヒルベルト変換した値に基づき第２瞬時位相θ２ｅを算出する。
【0032】
また、基本周波数の違いの調整について例示したように、算出部１３は、角周波数ω１と角周波数ω２との比に基づき第２瞬時位相θ２ｅを算出することができる。換言すれば、算出部１３は、基本振動子１１の振動周波数（ω１に依存）と生体振動子１２の振動周波数（ω２に依存）とに基づき、第２瞬時位相θ２ｅを算出することができる。また、算出部１３での計算式を変更することで、算出部１３は、基本振動子１１の振動周波数と生体振動子１２の振動周波数とに基づき、第１瞬時位相θ１ｅ或いは第１瞬時位相θ１ｅ及び第２瞬時位相θ２ｅを算出することもできる。
【0033】
位相同期制御部１４は、ｋ１，ｋ２を係数として、変数ｕ１，ｕ２を下式で求め、それぞれ基本振動子１１、生体振動子１２に出力することで、第１瞬時位相θ１ｅと第２瞬時位相θ２ｅとの間の差（瞬時位相差）が一定になるように制御する。
ｕ１＝ｋ１ｓｉｎ（θ２ｅ－θ１ｅ）
ｕ２＝ｋ２ｓｉｎ（θ１ｅ－θ２ｅ）
ｕ１＝ｋ１ｓｉｎ（θ２ｅ－θ１ｅ）
ｕ２＝ｋ２ｓｉｎ（θ１ｅ－θ２ｅ）
【0034】
以上のように、コントローラ１０では、基本振動子１１の第１瞬時位相θ１ｅと生体振動子１２の第２瞬時位相θ２ｅとの瞬時位相差が一定になるように、つまり双方の位相が同期するように制御されている。また、変数ｕ１，ｕ２を用いた基本振動子１１の基本振動波形及び生体振動子１２の生体振動波形に対するフィードバック制御は、上式の例からも分かるように双方向の制御を含むと言える。ここで、上記双方向の制御は、生体振動波形に基づく（上述の例では第２瞬時位相θ２ｅに基づく）基本振動波形の制御と、基本振動波形に基づく（上述の例では第１瞬時位相θ１ｅに基づく）生体振動波形の制御と、を指すことができる。
【0035】
但し、生体振動子１２はＣＡＬモードでのみ使用され、実際にリラックス効果を聴取者に与えるために使用するＴＥＳＴモードでは心電センサの計測値が生体振動子１２の出力（出力値ｙ２）に置き換えられて使用されることができる。つまり、ＢＰＦ２（ｓ）で例示した第２バンドパスフィルタを通過させる対象の生体振動波形は、ＣＡＬモードでは生体振動子１２からの出力（計算で得られる出力）とし、ＴＥＳＴモードでは心電センサによる直接の計測値とすることができる。
【0036】
ＣＡＬモードでは、同期機能をキャリブレーションすることができる。例えば、ＣＡＬモードでは、今後使う聴取者用のω１，ω２（及び係数ｋ１，ｋ２等の係数群）を設定して同期させる。そのため、音声再生装置１は、基本振動子１１の振動周波数を設定する第１設定部を備えることができる。上述したように、この振動周波数は、その非変動分（上述の例ではω１）が設定されることで設定されることもできる。また、音声再生装置１は、生体振動子１２の振動周波数を設定する第２設定部を備えることができる。上述したように、この振動周波数は、その非変動分（上述の例ではω２）が設定されることで設定されることもできる。
【0037】
ＣＡＬモードでは、上述したような瞬時位相に基づく位相同期（振動周波数比を考慮した瞬時位相に基づく位相同期）を行うことで、１：１の周波数比以外の周波数比であっても位相同期を行うことが可能になる。よって、例えば、ω２を聴取者の安静に近い拍動（例えば周波数７２回／分に対応）に設定し、同期させやすいようにω２の約数の中からω１を選択して設定し、同期機能が上手く機能するかを確かめることができる。
【0038】
ＴＥＳＴモードにおいて、算出部１３は、基本振動子１１で生成された基本振動波形及び入力部からの生体振動波形を入力し、基本振動波形の第１瞬時位相と生体振動波形の第２瞬時位相とを算出することになる。ここで、上記入力部は、心臓の拍動を計測又は推定した生体振動波形を入力する入力部であり、上述の例では心電センサとの間のインタフェースで構成することができる。
【0039】
ＴＥＳＴモードにおける位相同期制御部１４は、算出部１３で算出された第１瞬時位相と第２瞬時位相との間の位相差に基づき、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相及び入力部から入力される生体振動波形の位相を両方向から同期させる制御を行う。これにより、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相と、聴取者の呼吸を介して間接的に制御された生体振動波形の位相とを同期させるように双方向に制御することができる。
【0040】
具体的に説明すると、ＴＥＳＴモードにおいては、ＣＡＬモードで同期できた際に設定した値を使用することができる。そして、生体振動子１２で生成される生体振動波形の代わりに心電センサの計測値（心電位）を入力として用い、ＣＡＬモード時と同様にヒルベルト変換で算出した瞬時位相差を三角関数で双方向に制御することで同期を引き起こすことができる。
【0041】
ここで双方向に制御するとは、基本振動子１１による基本振動波形と上記計測値の振動波形である生体振動波形とを両方向から制御することを指す。後者から前者は、心拍を計測した心電センサの計測値が算出部１３に入力され、算出部１３で算出された第２瞬時位相θ２ｅが位相同期制御部１４に入力され、それによってｕ１が変化するような制御であるため、直接的な制御であると言える。
【0042】
一方で、前者から後者の制御は、基本振動波形に基づきゆらぎ音がスピーカから再生され、聴取者がそのゆらぎ音に呼吸を合わせることで、間接的に心拍を変動させる（心電センサの計測値を制御する）ものであり、呼吸を介した間接的な制御であると言える。心電センサの計測値は不随意であるが、呼吸自体は聴取者が随意に変えること（直接制御すること）ができるため、呼吸を介した間接的な制御を行えばよい。
【0043】
そして、ＴＥＳＴモード時においても、上述したような瞬時位相に基づく位相同期（周波数比を考慮した瞬時位相に基づく位相同期）を行うことで、１：１の周波数比以外の周波数比でも位相同期が可能になる。これにより、聴取者においてリラックス効果を引き出すこと、つまり聴取者に対してリラックス効果を与えることができる。
【0044】
次に図６を参照しながら、図２の音声再生装置１での試験結果について説明する。図６は、図２の音声再生装置１での試験結果を示す図である。試験は、上述した双方向制御を図６の最も右下の模式図において示したように、心拍が環境音に作用するような制御と環境音が呼吸に作用して呼吸が心拍に作用するような制御とが含まれることになる。
【0045】
試験は、準備期間後（０～５０ｓｅｃ）、同期制御有り（５０～１００ｓｅｃ）、同期制御無し（１００～１５０ｓｅｃ）で実施した。この試験における被験者である聴取者は被験者）は健常者とした。また、試験は、ＣＡＬモードにおいて毎分７２回の拍動及びゆらぎ音としての毎分１２回の波音を設定して同期させた状態で、聴取者を椅子に座らせ、座位でヘッドフォンからその波音を聴取させ、実施した。聴取者には波音を聴かせると、聴取者はその波音に自然と呼吸を合わせるようになり、これにより同期を発生させた。
【0046】
この試験の結果、心電位、心拍数、心電位のＢＰＦ２（ｓ）通過値ｚ２、基本振動子１１による基本振動波形のＢＰＦ２（ｓ）通過値ｚ１は、それぞれ図６に示すようになった。また、図６には、相対瞬時位相（θ１ｅ－θ２ｅ）とともに心電位をスペクトル解析して低周波変動成分（ＬＦ：Low Frequency）及び高周波変動成分（ＨＦ：High Frequency）を得て、ＬＦ－ＨＦを算出した結果も示している。ここで、ＬＦが優位であると交換神経が活性化している（緊張状態にある）と評価でき、ＨＦが優位であると副交感神経が活性化している（リラックス状態にある）と評価できる。
【0047】
この試験の結果、図６で示すように、同期制御有りの期間（四角で囲んだ区間）では、相対瞬時位相がほぼ一定になり（同期でき）、ＨＦ優位（ＬＦ－ＨＦ＜０）となってリラックス効果が得られていることが確認できた。
【0048】
以上に説明したように、本実施の形態に係る音声再生装置１では、スピーカから出力するための環境音の生成に用いる基本振動波形と擬似的に生成した心臓の電位変化を示す生体振動波形とを入力し、両者の瞬時位相を両方向から同期させている。そして、音声再生装置１では、ＴＥＳＴモードで例示したように、実際に聴取者に環境音を聴取させて環境音と心電位とを入力し、両者の瞬時位相を両方向から同期させている。このような両方向からの制御（双方向制御）により、環境音と生体（心拍）との相互作用を上げることができ、その結果として、リラックス効果（自律神経系のリラックス効果等）を高めること、つまり自律神経系を改善させることができる。
【0049】
また、音声再生装置１は、上記ＴＥＳＴモードを実装しない形態においても、例えば、聴取者の心拍の特徴等を考慮した設定の中からＣＡＬモードで同期可能な設定を選択しておくことができる。よって、音声再生装置１では、上記ＴＥＳＴモードを実装しない形態においても、このような同期可能な設定を実施しておけば、そのような設定に基づく環境音を聴取者に聴取させてその聴取者が呼吸を環境音に合わせるだけで効果は得られる。即ち、この場合でも、環境音と擬似的な心電位との位相が両方向から同期でき（環境音と心拍との位相が両方向から擬似的に同期でき）、結果として聴取者に対して高いリラックス効果を与えることが可能となる。
【0050】
以上のように、音声再生装置１によれば、環境音と聴取者の心拍とを位相同期させるようにそれらを効果的に用いて、聴取者に高いリラックス効果を与えることが可能になる。
【0051】
（代替例）
上述した実施の形態に係る音声再生装置は、上述した構成例に限らず、また上述した制御例を実行する構成に限らず、各部の機能が果たせればよい。
上述した実施の形態に係る音声再生装置は、上述した構成例に限らず、また上述した制御例を実行する構成に限らず、各部の機能が果たせればよい。
【0052】
例えば、上述した実施の形態では心臓の拍動を心電位（ＥＣＧデータ）から観測した例を挙げたが、これに限ったものではなく、脈波センサ、心音センサ、肌画像センサなどを用いて心臓の拍動を計測又は推定することもできる。なお、いずれの例においても、その計測又は推定の結果をＴＥＳＴモード時に生体振動子１２の出力に置き換えることになる。
【0053】
また、音声再生装置１は、例えば、タブレット（タブレット端末）、スマートフォン等の携帯電話機、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイス、その他、汎用ＰＣ（Personal Computer）などに搭載することができる。
【0054】
また、音声再生装置１は、生体振動子１２やＣＡＬモードを備えないようにすることもできる。つまり、ＴＥＳＴモード時の制御として説明したように、音声再生装置１は、基本振動子１１と、算出部１３と、位相同期制御部１４と、環境音生成部１５と、心臓の拍動を計測又は推定した生体振動波形を入力する入力部と、を備えるように構成することもできる。この構成例（代替構成例）の場合、上述した生体振動子１２に関連して説明した各種値（ω２等）は、予め設定しておくこと、或いは様々な値のセットを試して被験者にとってリラックス効果が高いセットを選択するようにすることができる。
【0055】
上記代替構成例における算出部１３は、基本振動子１１で生成された基本振動波形及び入力部からの生体振動波形を入力し、基本振動波形の第１瞬時位相と生体振動波形の第２瞬時位相とを算出することになる。上記代替構成例における位相同期制御部１４は、算出部１３で算出された第１瞬時位相と第２瞬時位相との間の位相差に基づき、基本振動子１１で生成される基本振動波形の位相及び入力部から入力される生体振動波形の位相を同期させるように双方向に制御する。
【0056】
なお、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。さらに、この例は、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。この半導体メモリとしては、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などが挙げられる。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【0057】
１ 音声再生装置
１０ コントローラ
１１ 基本振動子
１２ 生体振動子
１３ 算出部
１４ 位相同期制御部
１５ 環境音生成部
１６ モード切替部
１０ コントローラ
１１ 基本振動子
１２ 生体振動子
１３ 算出部
１４ 位相同期制御部
１５ 環境音生成部
１６ モード切替部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】