JP2017070571A - Sound source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音源装置に関する。 The present invention relates to a sound source device.
近年、体動、呼吸、心拍などの生体情報を検出するとともに、当該生体情報に応じた音を発生させて、睡眠の改善やリラクゼーション効果を付与する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、被験者のリラックス状態に応じて、発生させる音の種類、音量、テンポのうち、少なくとも1つを調整する技術も提案されている(例えば特許文献2参照)。 In recent years, a technique has been proposed in which biological information such as body movement, breathing, and heartbeat is detected and a sound corresponding to the biological information is generated to improve sleep and provide a relaxation effect (see, for example, Patent Document 1). ). In addition, a technique for adjusting at least one of the type of sound to be generated, the volume, and the tempo according to the relaxed state of the subject has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
ところで、睡眠中に被験者に聞かせる若しくは感じさせる音の睡眠に与える影響は、被験者ごとに異なる。しかしながら、従来の技術では、被験者のリラックス状態に応じて、音量、テンポ、楽曲の種類を変更することによって、ある被験者の睡眠を改善することができても、他の被験者にとっては睡眠の改善にならないことがあり得た。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、各々の被験者の特質に対応した音を生成することによって、各々の被験者の睡眠等を改善することを解決課題の一つとする。
By the way, the influence of the sound that the subject hears or feels during sleep on sleep varies depending on the subject. However, in the conventional technique, even if the sleep of a subject can be improved by changing the volume, tempo, and type of music according to the relaxed state of the subject, the sleep can be improved for other subjects. It may not have been possible.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve sleep and the like of each subject by generating sounds corresponding to the characteristics of each subject.
上記課題を解決するために、本発明に係る音源装置の一態様は、被験者の生体情報を取得する取得部と、複数の音コンテンツの中から指定された音コンテンツを再生する音源と、
前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する推定部と、
前記音源において前記音コンテンツの一つを再生し、前記取得部が取得する前記生体情報に基づいて、前記推定部で推定される前記睡眠深度の推移を監視して、再生される前記音コンテンツが前記被験者の睡眠に与える影響を評価する評価部と、前記評価部の評価結果に基づいて、前記複数の音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する制御部と、を備える。
In order to solve the above problem, an aspect of a sound source device according to the present invention includes an acquisition unit that acquires biological information of a subject, a sound source that reproduces sound content specified from a plurality of sound contents,
Based on the biological information, an estimation unit that estimates a sleep depth indicating the depth of sleep of the subject;
One of the sound contents is reproduced in the sound source, the transition of the sleep depth estimated by the estimating unit is monitored based on the biological information acquired by the acquiring unit, and the reproduced sound content is An evaluation unit that evaluates an influence on the sleep of the subject, and a control unit that specifies sound content to be reproduced by the sound source from the plurality of sound contents based on an evaluation result of the evaluation unit.
この態様によれば、被験者の生体情報に基づいて睡眠深度を推定しつつ、音コンテンツが被験者の睡眠に与える影響を評価することができ、その評価結果に基づいて再生すべき音コンテンツを指定することができる。このため、個々の被験者の特質に応じて、適切な音コンテンツを再生することにより、睡眠の質を向上させることが可能となる。さらに、音コンテンツが再生されると、評価されるので、この音源装置を使用する回数が増加するにつれて、評価の精度が向上する。すなわち、音源装置に音コンテンツに対する被験者の睡眠に与える影響を学習させることができるので、音源装置を使用する回数が増加するほど、被験者の睡眠の質を向上させることが可能となる。 According to this aspect, while estimating the sleep depth based on the biological information of the subject, the influence of the sound content on the sleep of the subject can be evaluated, and the sound content to be reproduced is designated based on the evaluation result. be able to. For this reason, it becomes possible to improve the quality of sleep by reproducing | regenerating suitable sound content according to the characteristic of each test subject. Furthermore, since the evaluation is performed when the sound content is reproduced, the accuracy of the evaluation is improved as the number of times of using the sound source device is increased. That is, since the sound source device can learn the influence of the sound content on the subject's sleep, the sleep quality of the subject can be improved as the number of times the sound source device is used increases.
上述した音源装置の一態様において、前記評価部は、事前に設定された睡眠深度の推移と前記推定部によって推定される睡眠深度とを比較して、再生されている前記音コンテンツが前記被験者の睡眠に与える影響を評価することが好ましい。この態様によれば、目標とされる素睡眠深度の推移が設定されるので、評価の精度を向上させることができる。 In one aspect of the above-described sound source device, the evaluation unit compares the transition of the sleep depth set in advance with the sleep depth estimated by the estimation unit, and the reproduced sound content is determined by the subject. It is preferable to evaluate the effect on sleep. According to this aspect, since the transition of the target depth of sleep is set, the accuracy of evaluation can be improved.
上述した音源装置の一態様において、前記制御部は、前記被験者の聴力の計測結果に基づいて、前記音源を制御して、前記被験者の聴力を補正するように音量又は音質の少なくとも一方を調整する補正部を備えることが好ましい。被験者の聴力は様々であり、年齢などによっても異なる。音源で再生する音コンテンツを被験者が聴き取れるように補正することによって、音コンテンツが被験者の睡眠に十分作用できるようになる。 In one aspect of the sound source device described above, the control unit controls at least one of the volume and the sound quality so as to correct the hearing of the subject by controlling the sound source based on the measurement result of the hearing of the subject. It is preferable to provide a correction unit. The subject's hearing ability varies, and varies depending on the age. By correcting the sound content reproduced by the sound source so that the subject can hear it, the sound content can sufficiently affect the sleep of the subject.
上述した音源装置の一態様において、前記評価部は、前記推定部によって推定される前記睡眠深度の時間的な変化を区分けした複数のイベントごとに前記音コンテンツを評価し、前記複数の音コンテンツの各々は、一又は複数の前記イベントに対応付けられており、前記制御部は、前記評価部が前記イベントごとに音コンテンツを評価した評価結果に基づいて、現在のイベントに対応付けられた音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定することが好ましい。 In one aspect of the sound source device described above, the evaluation unit evaluates the sound content for each of a plurality of events that classify temporal changes in the sleep depth estimated by the estimation unit, and Each is associated with one or a plurality of the events, and the control unit is configured to output the sound content associated with the current event based on the evaluation result of the evaluation unit evaluating the sound content for each event. The sound content to be reproduced by the sound source is preferably designated from among the above.
この態様によれば、イベントごとに音コンテンツを評価し、評価結果に基づいてイベントに対応付けられた複数のコンテンツの中から再生すべき音コンテンツを指定することができる。睡眠サイクルは、レム睡眠とノンレム睡眠とを周期的に繰り返す。すなわち、睡眠深度が深くなる方向へ変化する場合と浅くなる方向へ変化する場合がある。このように睡眠の性質が異なる場合に、一律に評価するのは好ましくない。この態様によれば、睡眠深度の時間的な変化を区分けした複数のイベントごとに音コンテンツを評価し、音コンテンツを指定するので、被験者の睡眠サイクルを考慮した音コンテンツの再生が可能となる。 According to this aspect, the sound content can be evaluated for each event, and the sound content to be reproduced can be specified from the plurality of contents associated with the event based on the evaluation result. The sleep cycle periodically repeats REM sleep and non-REM sleep. That is, there are cases where the sleep depth changes in the direction of increasing depth and in the direction of decreasing depth of sleep. Thus, it is not preferable to evaluate uniformly when the nature of sleep differs. According to this aspect, the sound content is evaluated for each of a plurality of events in which temporal changes in the sleep depth are classified, and the sound content is designated, so that the sound content can be reproduced in consideration of the sleep cycle of the subject.
上述した音源装置の一態様において、前記評価部の評価結果である評価値を、前記イベント及び前記音コンテンツと対応付けて記憶する評価記憶部を備え、前記評価部は、前記音コンテンツを評価すると、前記評価記憶部に記憶された前記評価値を更新し、前記制御部は、前記評価記憶部の前記評価値を参照して、現在のイベントに対応付けられた音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定することが好ましい。この態様によれば、評価部は評価値を更新するので、再生した音コンテンツの被験者の睡眠に与える影響が音コンテンツの指定に反映することができる。 In one aspect of the sound source device described above, an evaluation storage unit that stores an evaluation value that is an evaluation result of the evaluation unit in association with the event and the sound content is included, and the evaluation unit evaluates the sound content. The evaluation value stored in the evaluation storage unit is updated, and the control unit refers to the evaluation value in the evaluation storage unit, and the sound source is selected from the sound contents associated with the current event. It is preferable to specify the sound content to be reproduced. According to this aspect, since the evaluation unit updates the evaluation value, the influence of the reproduced sound content on the sleep of the subject can be reflected in the specification of the sound content.
上述した音源装置の一態様において、前記評価部は、所定のイベントから他のイベントに遷移した時刻、又は前記推定部によって推定される前記睡眠深度が変化した時刻から所定時間だけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間と直前の音コンテンツの再生時間との割合に応じて、現在の音コンテンツと直前の音コンテンツを評価することが好ましい。音コンテンツが被験者の睡眠に与える影響は、睡眠深度の変化によって知ることができる。睡眠深度が変化した時点では、現在の音コンテンツを再生中であるが、直前の音コンテンツも睡眠深度の変化に寄与している蓋然性が高い。この態様によれば、再生時間の割合に応じて評価値を決定するので、音コンテンツの評価の精度を向上させることができる。 In one aspect of the sound source device described above, the evaluation unit is a predetermined time from the time when the predetermined event makes a transition to another event, or the time when the sleep depth estimated by the estimation unit changes. It is preferable to evaluate the current sound content and the previous sound content in accordance with the ratio between the current sound content playback time and the previous sound content playback time. The influence of the sound content on the sleep of the subject can be known by the change in the sleep depth. At the time when the sleep depth changes, the current sound content is being played back, but it is highly probable that the previous sound content also contributes to the change in the sleep depth. According to this aspect, since the evaluation value is determined according to the ratio of the reproduction time, the accuracy of the evaluation of the sound content can be improved.
上述した音源装置の一態様において、前記複数の音コンテンツの一部又は全部を前記音源で再生し、前記被験者が感じた印象を入力可能な入力部を備え、前記制御部は、前記入力部を用いて入力された印象に基づいて前記評価値の初期値を設定することが好ましい。この態様によれば、評価値の初期値に被験者の感性評価の結果を反映させるので、初期値として一律の値を採用する場合と比較して、より早く被験者の特質に対応した評価値を設定することができ、被験者の睡眠を改善することが可能となる。 In one aspect of the above-described sound source device, the sound source device includes an input unit that reproduces part or all of the plurality of sound contents using the sound source, and can input an impression felt by the subject, and the control unit includes the input unit. It is preferable to set the initial value of the evaluation value based on the impression input using the input. According to this aspect, since the result of the sensitivity evaluation of the subject is reflected in the initial value of the evaluation value, the evaluation value corresponding to the characteristics of the subject is set earlier than in the case where a uniform value is adopted as the initial value. It is possible to improve the sleep of the subject.
上述した音源装置の発明は、コンピュータを備えた音源装置のプログラムの発明として把握することも可能である。そのようなプログラムは、例えば、以下のようになる。
コンピュータを備えた音源装置のプログラムであって、前記コンピュータを、被験者の生体情報を取得する取得部と、複数の音コンテンツの中から指定された音コンテンツを再生する音源と、前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する推定部と、前記音源において前記音コンテンツの一つを再生している時に、前記取得部が取得した前記生体情報に基づいて、前記推定部で推定された前記睡眠深度の推移を監視して、再生された前記音コンテンツが前記被験者の睡眠に与える影響を評価する評価部と、前記評価部の評価結果に基づいて、前記複数の音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する制御部として機能させる。
The above-described sound source device invention can also be understood as a sound source device program invention including a computer. For example, such a program is as follows.
A program for a sound source device including a computer, the computer based on an acquisition unit that acquires biological information of a subject, a sound source that reproduces sound content specified from a plurality of sound contents, and the biological information Based on the biological information acquired by the acquisition unit when reproducing one of the sound contents in the sound source, the estimation unit estimating the sleep depth indicating the depth of sleep of the subject, Based on the evaluation result of the evaluation unit, the evaluation unit that monitors the transition of the sleep depth estimated by the estimation unit and evaluates the effect of the reproduced sound content on the sleep of the subject, and the evaluation unit It is made to function as a control part which designates the sound content which the said sound source should reproduce | regenerate from sound content.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る音源装置20を含むシステム1の全体的な構成を示す図である。図に示されるように、システム1は、センサ11と音源装置20とスピーカ51、52とを含んだ構成である。このシステム1は、ベッド5の上で仰向けの姿勢をとっている被験者Eに対し、スピーカ51、52から発せられる音を聴かせる、もしくは、振動などにより感じさせることによって睡眠を改善しようとするものである。音源装置20は、複数の音コンテンツを切り換えて再生することができる。このシステム1は、センサ11により被験者の生体情報を検出し、検出した生体情報に基づいて睡眠の深さを推定する。そして、推定された睡眠の深さに基づいて再生した音コンテンツを評価し、当該評価に応じて被験者Eの睡眠の質が向上するように音コンテンツを自動的に変更する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a system 1 including a
センサ11は、例えば、シート状の圧電素子からなり、ベッド5のマットレスの下部などに配置される。被験者Eがベッド5に横たわると、被験者Eの生体情報がセンサ11によって検出される。被験者Eの呼吸や心拍を含む身体の様々なものに起因する体動は、センサ11によって検出され、これらの成分が重畳した検出信号がセンサ11から出力される。図では便宜的に検出信号が有線で音源装置20に伝送される構成を示しているが、無線で伝送される構成でも良い。
The
音源装置20では、センサ11から出力される検出信号(生体情報)に基づいて、被験者の呼吸周期BRm、心拍周期HRm、及び体動を取得できるようになっている、さらに、音源装置20は、センサ11から出力される検出信号(生体情報)に基づいて、被験者Eの睡眠の深さを推定するとともに、睡眠の深さと対応付けてスピーカ51、52から発音される音のパラメータを記憶できるようになっている。音源装置20は、例えば携帯端末やパーソナルコンピュータなどであり、予めインストールされたプログラムをCPUが実行することによって、後述する複数の機能ブロックが構築される。
The
スピーカ51、52は、仰向けの姿勢にある被験者Eにステレオの音を聴かせる位置に配置され、このうち、スピーカ51は、音源装置20から出力されるステレオのレフト(L)の信号を内蔵アンプで増幅させて放音させる。同様に、スピーカ52は、音源装置20から出力されるステレオのライト(R)の信号を内蔵アンプで増幅させて放音させる。なお、被験者Eに対しヘッドフォンによって音を聴かせる構成もあり得るが、本実施形態では、スピーカ51、52を用いる構成で説明する。
The
図2は、システム1のうち、主に音源装置20における機能ブロックの構成を示す図である。この図に示されるように、音源装置20は、A/D変換器205、取得部210、推定部230、評価部235、制御部240、記憶部250、音源40、及びD/A変換器261、262を有し、このうち、A/D変換器205、D/A変換器261,262、及び入力部237を除く機能ブロックが上記プログラムの実行によって構築される。なお、音源40をLSI(Large Scale Integration)で構成してもよい。記憶部250はコンテンツテーブル、評価テーブル、及び個人テーブルを記憶している。コンテンツテーブルには、複数の音コンテンツが記憶されている。ここで、音コンテンツは音源40において音データを生成できるのであれば、どのようなデータであってあってもよい。例えば、演奏情報をデータ化した演奏データや、あるいは音源40を制御するパラメータでもよいし、波形データであってもよい。要は、音源40を制御できるのであれば、形式を問わない。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of functional blocks mainly in the
A/D変換器205は、センサ11による検出信号をデジタル信号に変換する。取得部210は、変換されたデジタル信号を内部メモリに一旦蓄積して、推定部230及び制御部240に出力する。推定部230及び制御部240は、センサ11の検出信号に基づいて、被験者の呼吸周期BRm及び心拍周期HRmを特定する。具体的には、検出信号から人の心拍の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、数値化した信号から心拍周期HRmを特定する。なお、検出信号に重畳する心拍成分は、呼吸成分に比較して小振幅であることから、小振幅の成分を抽出の条件として加えてもよい。また、検出信号から人の呼吸の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、数値化した信号から呼吸数BRを特定する。呼吸周期BRmや心拍周期HRmは生体リズムとして、制御部240で用いられる。なお、呼吸周期BRmの替わりに1分間あたりの呼吸数BRを特定してもよく、心拍周期HRmの替わりに1分間あたりの心拍数HRを特定してもよい。即ち、心拍に関する心拍情報及び呼吸に関する呼吸情報を特定すればよい。制御部240は、呼吸情報及び心拍情報を用いて、音源40で再生する心拍連動音のテンポを制御するとともに、音源40で再生する呼吸連動音のテンポを制御する。これらは、音源40を制御するパラメータに相当する。なお、ここでは、心拍連動音とは心拍の周期に近い長さの振幅エンベロープを持つ波形データである音コンテンツであり、呼吸連動音とは呼吸の周期に近い長さの振幅エンベロープを持つ波形データである音コンテンツとする。制御部240は、音源40が心拍周期HRm毎に心拍連動音である波形データを繰返し再生し、呼吸周期BRm毎に呼吸連動音である波形データを繰返し再生するように制御することでテンポを制御する。
また、音コンテンツのテンポを制御する方法は各種方法が考えられる。例えば、様々なテンポの波形データをあらかじめ用意しておき、心拍周期HRmまたは呼吸周期BRmに合ったテンポの波形データを選択して再生するようにしてもよい。また、音コンテンツが演奏データである場合、呼吸または心拍のテンポに合わせて演奏データを再生するテンポを変えるようにしてもよい。
入力部237は、被験者Eが各種設定を入力するためのものであり、タッチパネルやキーボードが該当し、被験者Eが入床時に操作する開始ボタンと起床時に操作する終了ボタンとが含まれる。また、このシステム1を被験者Eが利用する前に行う音コンテンツの事前評価などにも用いられる。
The A /
There are various methods for controlling the tempo of the sound content. For example, waveform data having various tempos may be prepared in advance, and waveform data having a tempo that matches the heartbeat cycle HRm or the respiratory cycle BRm may be selected and reproduced. When the sound content is performance data, the tempo for reproducing the performance data may be changed according to the tempo of breathing or heartbeat.
The
本実施形態において推定部230は、センサ11から出力される生体情報に基づいて、被験者の睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する。この例では、推定部230は、被験者Eが安静から熟睡、起床に至るまでの睡眠の深さを示す睡眠深度を「Stand(離床)」、「Wake(覚醒)」、「REM(レム睡眠)」、「ST1(第1ステージ)」、「ST2(第2ステージ)」、「ST3(第3ステージ)」、「ST4(第4ステージ)」の7段階で推定する。この例では、7段階で睡眠の深さを示す睡眠深度を推定したが、第1ステージST1及び第2ステージST2を「浅い眠り」、第3ステージST3及び第4ステージST4を「深い眠り」とし、睡眠の深さを5段階で推定してもよい。
In the present embodiment, the estimation unit 230 estimates the sleep depth indicating the depth of sleep of the subject based on the biological information output from the
詳細には就寝直後の体動が大きく変化する状態を「離床」、比較的体動が少ない安静状態ではあるが、被験者Eの脳波パターンにおいてβ波が優性である状態を「覚醒」、被験者Eの脳波パターンにおいてθ波が出現している状態を「第1ステージST1及び第2ステージST2」、被験者Eの脳波パターンにおいてδ波が出現している状態を「第3ステージST3及び第4ステージST4」、被験者Eの脳波パターンにおいてθ波が出現しているが、呼吸が浅く、不規則な状態を「レム睡眠」である、と推定している。この推定には、これ以外にも様々な既知の手法を用いることができる。 Specifically, the state in which the body movement changes greatly immediately after going to bed is “getting out of bed”, the resting state having relatively little body movement, but the state in which the β wave is dominant in the brain wave pattern of the subject E is “wakening”, the subject E The state where the θ wave appears in the EEG pattern of “the first stage ST1 and the second stage ST2”, and the state where the δ wave appears in the brain wave pattern of the subject E “the third stage ST3 and the fourth stage ST4”. “A θ wave appears in the brain wave pattern of the subject E, but it is estimated that the respiration is shallow and the irregular state is“ REM sleep ”. In addition to this, various known methods can be used for this estimation.
また、本実施形態においては、被験者Eの睡眠を快眠に誘導する観点より、被験者の1回の睡眠における睡眠深度の時間的な変化を区分けしたイベントに応じて、再生すべき音コンテンツを管理する。イベントとしては、図3に示すように、入眠誘導SI(SleepIn)、深睡眠誘導DS(DeepSleep)、待機シーケンスIDL、覚醒防止SA(StopAwakening)、覚醒WA(WakeUp)、目覚ましAL(ALarm)がある。 Moreover, in this embodiment, from the viewpoint of inducing the sleep of the subject E to a good sleep, the sound content to be reproduced is managed according to the event in which the temporal change of the sleep depth in one sleep of the subject is classified. . As shown in FIG. 3, the events include sleep onset induction SI (SleepIn), deep sleep induction DS (DeepSleep), standby sequence IDL, awakening prevention SA (StopAwakening), awakening WA (WakeUp), and awakening AL (ALarm). .
入眠誘導SIは被験者Eが入床してから入眠するまでの期間に、被験者Eを入眠に誘導するために実行される。深睡眠誘導DSは被験者Eを更に深い睡眠に誘導するために実行され、睡眠深度が第2ステージST2から第4ステージST4に至るまでの間に実行される。待機シーケンスIDLは深睡眠誘導DSに続いて実行され、待機シーケンスIDLの開始から所定時間が経過すると終了し、睡眠深度が第4ステージST4から眠りが浅くなる方向に遷移することが多い。覚醒防止SAは睡眠深度が浅くなり、REM睡眠以上となってから、時間TREMが経過すると開始される。そして、覚醒防止SAの開始から所定時間が経過するか睡眠深度が第2ステージST2に至ると深睡眠誘導DSに遷移する。覚醒WAはアラーム設定時刻より時間TWUだけ前から開始されアラーム設定時刻の直前で終了する。目覚ましALはアラーム設定時刻から開始し、被験者Eが終了ボタンを操作するまでの間に実行される。 The sleep onset induction SI is executed in order to guide the subject E to fall asleep during the period from when the subject E enters the bed until he falls asleep. The deep sleep induction DS is executed to guide the subject E to deeper sleep, and is executed while the sleep depth reaches from the second stage ST2 to the fourth stage ST4. The standby sequence IDL is executed following the deep sleep induction DS, and ends when a predetermined time elapses from the start of the standby sequence IDL, and the sleep depth often transitions from the fourth stage ST4 in a direction in which sleep becomes shallower. The awakening prevention SA starts when the time TREM elapses after the sleep depth becomes shallower and becomes more than REM sleep. Then, when a predetermined time elapses from the start of the awakening prevention SA or the sleep depth reaches the second stage ST2, the state transitions to the deep sleep induction DS. The awakening WA starts from a time TWU before the alarm set time and ends just before the alarm set time. Alarm AL starts from the alarm setting time and is executed until subject E operates the end button.
一般に人は、平常状態から深い眠りに至るまでの間に、呼吸周期BRmや心拍周期HRmが長くなる傾向にある。また、それらの周期の変動が小さくなる傾向がある。加えて、眠りが深くなると体動も減少する。そこで、推定部230は、センサ11の検出信号に基づいて、呼吸周期BRm及び心拍周期HRmの変化、並びに体動の単位時間当たりの回数を組み合わせ、複数の閾値と比較することによって、睡眠の深さを推定する。なお、心拍周期HRmにのみ基づいて睡眠の深さを推定してもよい。
In general, a person tends to have a long respiratory cycle BRm and a heartbeat cycle HRm during a period from a normal state to deep sleep. In addition, the fluctuation of those cycles tends to be small. In addition, body movements decrease as sleep becomes deeper. Therefore, the estimation unit 230 combines the changes in the respiratory cycle BRm and the heartbeat cycle HRm and the number of body movements per unit time based on the detection signal of the
評価部235は、リアルタイム評価を実行する。リアルタイム評価では、音源40において音コンテンツの一つを再生している時に、取得部210が取得した生体情報に基づいて、推定部230で推定された睡眠深度の推移を監視して、再生された音コンテンツが被験者Eの睡眠に与える影響を評価して評価値を生成し、これを音コンテンツ及びイベントと対応付けて評価テーブルに記憶する。また、本システム1を使用する前に、制御部240は、音コンテンツの事前評価を実行する。音コンテンツの事前評価の結果は、個人テーブルに記憶されている。
The
人の睡眠は、浅い眠りのレム睡眠と、深い眠りのノンレム睡眠に大別される。入眠時には、最初にノンレム睡眠に移行し、次に浅い眠りのレム睡眠へと移行する。人の眠りは性質の異なる2種類の睡眠を、約90分周期で一晩に4〜5回、一定のリズムで繰り返している。このように人の睡眠は、その深さが約90分周期で変動する。以下の説明では、一晩の眠りにおける睡眠の深さの時間変動を睡眠サイクルと称する。 Human sleep is roughly divided into REM sleep with shallow sleep and non-REM sleep with deep sleep. At the time of falling asleep, it first shifts to non-REM sleep, and then shifts to REM sleep with a shallow sleep. A person's sleep repeats two types of sleep different in nature at a constant rhythm 4 to 5 times a night with a period of about 90 minutes. Thus, the depth of human sleep fluctuates with a period of about 90 minutes. In the following description, the time variation of the sleep depth in the overnight sleep is referred to as a sleep cycle.
評価部235は、まず、事前に被験者Eが快眠した際の睡眠サイクルから目標となる睡眠深度の時間変動(目標睡眠サイクル)を設定する。目標睡眠サイクルは、入床してから(または入眠してから)起床するまでの睡眠の深さの時間変化を表したものであり、少なくとも、後述する音コンテンツの評価に必要な、睡眠深度の移行にかかる時間が設定されている。例えば、入床からレム睡眠に移行するまでの時間や睡眠ステージが1段階進行するまでの時間などである。この目標設定には、例えば、睡眠サイクルを記憶部250に記録しつつ、被験者Eが起床した後、入力部237を用いて被験者Eの睡眠に対する主観評価を5段階で入力させる。そして、記憶部250に記憶された主観評価が最も高い「5」であった睡眠サイクルを複数特定し、それらの平均値を算出し、これを目標として設定してもよい。また、一般的な人の理想の睡眠サイクルを定義し、これを目標として設定してもよい。
First, the
音コンテンツの事前評価では、制御部240が記憶部250に格納されているコンテンツテーブルから、入力部237によって指定された音コンテンツを読み出すように音源40を制御する。そして、一つの音コンテンツの再生が終了するたびに、図4に示す音コンテンツ評価画面を表示し、画面を被験者Eがタッチすると、縦棒を表示し、縦棒の位置で音コンテンツを評価してもよい。この場合、入力部237はタッチパネルで構成され、そこに音コンテンツ評価画面が表示される。
In the prior evaluation of the sound content, the
音コンテンツは SI、DS、IDL、SA、WA、ALの各イベント毎の評価値を保持している。各評価値の初期値は図4の音コンテンツ評価画面への入力により10項目について入力値が定まる。この例では、「心地よい」、「耳障りな」といったように対立する10個の概念が左右の欄に表示されている。各イベント(SI,DS,SA,IDL,WA,AL)により10項目の重みが異なるので、10個の入力値に対して各イベントに応じた重みづけを行い初期値とする。
初期値はイベント及び音コンテンツに対応付けられて評価テーブルに格納され、その後、被験者Eは入睡、睡眠、起床を繰り返し、各イベントを通じて音コンテンツの各評価値は各々更新され、個人の睡眠に適した評価値になる。
The sound content holds evaluation values for each event of SI, DS, IDL, SA, WA, and AL. The initial value of each evaluation value is determined for 10 items by input to the sound content evaluation screen in FIG. In this example, ten conflicting concepts such as “comfortable” and “harsh” are displayed in the left and right columns. Since 10 items have different weights depending on each event (SI, DS, SA, IDL, WA, AL), the 10 input values are weighted according to each event to be set as initial values.
The initial value is associated with the event and the sound content and stored in the evaluation table. After that, the subject E repeats sleep, sleep, and wake up, and each evaluation value of the sound content is updated through each event, which is suitable for personal sleep. It becomes the evaluation value.
制御部240は、音源40の動作を制御し、コンテンツテーブルに記憶されている複数の音コンテンツの中から、評価部235の評価結果に基づいて、再生すべき音コンテンツを指定する。より具体的には、制御部240は、評価テーブルの記憶内容を参照して、現在のイベントに対応付けられた音コンテンツの中から音源40が再生すべき音コンテンツを指定する。
The
音源40は、記憶部250のコンテンツテーブルに記憶されている音コンテンツに基づいて、各種の楽音を再生する。図5に音源40の詳細な構成を示す。音源40は、第1乃至第3の音源部410乃至430と、ミキサ451及び452、並びにイコライザ453及び454を備える。第1の音源部410は呼吸周期BRmに連動した音コンテンツ(呼吸連動音)を再生し、第2の音源部420は心拍周期HRmに連動した音コンテンツ(心拍連動音)を再生し、第3の音源部430は呼吸周期BRm及び心拍周期HRmのいずれにも連動しない音コンテンツを再生する。なお、以下の説明では、呼吸周期BRmや心拍周期HRmなどの生体のリズムに無関係な音を背景音と称することがある。背景音としては、波の音、風の音、せせらぎの音、雑踏の音などが該当する。このように、音コンテンツは心拍連動音、呼吸連動音、背景音の三つを要素としたコンテンツとなっている。なお、第4の音源部を設け、楽曲を再生してもよい。
The
第1乃至第3の音源部410乃至430は、制御部240によって指定されたタイミングで記憶部250のコンテンツテーブルに記憶された音コンテンツを切り換えて再生し、デジタルでステレオの2チャンネルの形式で出力する。
ミキサ451は、第1乃至第3の音源部410乃至430のそれぞれから出力されるレフト(L)の信号を混合(加算)し、同様に、ミキサ452は、各音源部のそれぞれから出力されるライト(R)の音信号を混合する。
イコライザ453はミキサ451の出力信号に音質(周波数特性)を付与すると共に音量を調整する。同様にイコライザ454はミキサ452の出力信号に音質(周波数特性)を付与すると共に音量を調整する。音質(周波数特性)及び音量を指定する制御情報は、制御部240によって生成される。
The first to third
The
The
制御部240は、被験者Eがシステム1を最初に使用する際に、個人プロファイルを生成して記憶部250の個人テーブルに記憶する。音により被験者Eの睡眠を改善するためには、前提として音が被験者Eに聴こえないといけないので、被験者Eの聴力に関する情報(音量情報、音質情報)を測定して、個人テーブルに記憶する。
音量により効果が変わるので、事前に聴力の測定を行いコンテンツ再生の補正に用いるため、実際に寝室に設置したスピーカ51及び52の音量を可変させ、就寝位置で聞こえるかどうかで聴力を測定する。具体的には、連続可変させて聞こえなくなった場合にボタンを押すなどして音量を測定する。あるいは、聞こえるようになった音量を測定して両値を比較して妥当な平均を採用する。もしくは、単発の音量が異なる音を再生し、聞こえた数で聴力を推定してもよい。この値を用いて実際に聞こえる音量になるように、コンテンツ再生の基準音量を補正する。同様に、複数の異なる周波数で測定することで、聴力の周波数特性を測定して、音質を調整する。
すなわち、制御部240は、被験者Eの聴力の計測結果に基づいて、音源40を制御して、被験者Eの聴力を補正するように音量及び音質を調整する。なお、制御部240は音量又は音質の少なくとも一方を調整してもよい。
このような補正は、実際の就寝位置においてスピーカ51及び52から放音させることにより測定されるので、機器の音響特性や音場環境の特性を含むものとなる。換言すれば、被験者Eの聴力特性と併せて、音響特性及び環境特性を補正することが可能となる。
When the subject E uses the system 1 for the first time, the
Since the effect changes depending on the volume, in order to measure the hearing in advance and use it to correct the content reproduction, the volume of the
That is, the
Since such correction is measured by emitting sound from the
次に、図2に示すD/A変換器261は、イコライザ453によって周波数特性及び音量が調整されたレフト(L)の音信号をアナログに変換して出力し、同様に、D/A変換器262は、イコライザ454によって周波数特性及び音量が調整されたライト(R)の音信号をアナログに変換して出力する。
Next, the D /
図6は音源装置20の動作を示すフローチャートである。システム1の動作について、図3を参照しつつ、図6に示す、入眠誘導処理S1、深睡眠誘導処理S2、待機シーケンス処理S3、覚醒防止処理S4、覚醒処理S5、目覚まし処理S6の順に説明する。
図6に示すように、まず、制御部240は、開始ボタンが操作されたか否かを判定し(ステップSa1)、判定結果が肯定を示す場合、入眠用の音コンテンツを音量VolSIで再生するように音源40を制御する(ステップSa2)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、入眠用の複数の音コンテンツの中から、入眠評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the
As shown in FIG. 6, first, the
図3に示すように、時刻t0において開始ボタンが操作されると、制御部240は入眠フラグSFを非アクティブ(L)に設定する。そして、制御部240は、生体情報を監視し、簡易的な振動測定で被験者Eの体が動かなくなった場合に入眠フラグSFをアクティブとする。図3に示す例では、睡眠深度がレム睡眠REMとなった後の時刻t1において、入眠フラグSFがアクティブとなる。
As shown in FIG. 3, when the start button is operated at time t0, the
説明を図6に戻す。ステップSa3において制御部240は、入眠フラグSFがアクティブであるか否かを判定する。判定結果が否定である場合、制御部240は、再生中の音コンテンツを再生開始してから時間TSIが経過したか否かを判定する(ステップSa4)。判定結果が否定である場合、制御部240は処理をステップSa3に戻す。一方、判定結果が肯定である場合は、当該音コンテンツを再生して時間TSIが経過しても入眠に至らなかった場合であり、当該音コンテンツの入眠に対する効果は少ないと考えられる。そこで、評価部235は、再生中の音コンテンツの入眠評価値を「−1」して更新する(ステップSa5)。より具体的には、評価部235は、評価テーブルの当該音コンテンツに対応する入眠評価値を読み出し、読み出した入眠評価値を「1」減算して新たな入眠評価値を生成し、これを評価テーブルに格納する。ここで、時間TSIは前述した目標睡眠サイクルに基づいて決められる時間である。以下、各イベントにおいて使われるTDS、TIDL、TSA、TWUなどの各設定時間も目標睡眠サイクルに基づいて決められる。このように、評価部235は、事前に設定された睡眠深度の推移(目標睡眠サイクル)と実際に推定された睡眠深度の推移とを比較して、音コンテンツの睡眠に与える影響を評価する。
Returning to FIG. In step Sa3, the
この後、制御部240は、入眠用の音コンテンツを変更する(ステップSa6)。具体的には、制御部240は、評価テーブルを参照して、入眠用の複数の音コンテンツから入眠評価値を更新した音コンテンツを除いて、入眠評価値が最も高い音コンテンツを再生するように音源40を制御する。これにより、入眠に至るまで入眠評価値の高い順に音コンテンツが再生されることになる。ステップSa6の処理が終了すると、制御部240は、処理をステップSa3に戻す。
Thereafter, the
次に、ステップSa3の判定結果が肯定である場合、制御部240は、再生中の音コンテンツが入眠誘導処理S1における最初に再生した音コンテンツであるか否かを判定する(ステップSa7)。最初に再生した音コンテンツであり、判定結果が肯定となる場合、評価部235は、再生中の音コンテンツの入眠評価値を「+1」して更新する(ステップSa8)。より具体的には、評価部235は、評価テーブルの当該音コンテンツに対応する入眠評価値を読み出し、読み出した入眠評価値に「1」加算して新たな入眠評価値を生成し、これを評価テーブルに格納する。
Next, when the determination result of step Sa3 is affirmative, the
次に、ステップSa7の判定結果が否定である場合、即ち、再生中の音コンテンツが入眠誘導処理S1における最初に再生した音コンテンツでない場合、評価部235は、再生中の音コンテンツと直前の音コンテンツの時間割合に応じて入眠評価値を算出し、入眠評価値を更新する(ステップSa9)。より具体的には、図7に示すように、入眠フラグSFがアクティブになった時刻から時間TSIだけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間wa1と直前の音コンテンツの再生時間wb1との割合に応じて、入眠評価値を決定する。現在の音コンテンツについては、「wa1/(wa1+wb1)」を加算して入眠評価値を更新する。一方、直前のコンテンツについては「wb1/(wa1+wb1)+1」を加算して入眠評価値を更新する。直前のコンテンツについて、「wb1/(wa1+wb1)」だけでなく「1」を加算したのは、直前のコンテンツの入眠評価値は、現在の音コンテンツに切り替わる時点で「−1」されているからである。入眠フラグがアクティブになったので、ステップSa8,Sa9で入眠評価値を高くするのである。
Next, when the determination result in step Sa7 is negative, that is, when the sound content being played back is not the sound content played back first in the sleep-inducing process S1, the
例えば、図7に示す例において、wb1:wa1=0.7:0.3 の場合、直前の音コンテンツの評価を+1.7とし、現在の音コンテンツの入眠評価値を+0.3とする。入眠フラグSFがアクティブとなった要因は現在の音コンテンツだけでなく、直前の音コンテンツにもあると考えられるからである。このように、所定のイベントの一例である入眠誘導SIから他のイベントの一例である深睡眠誘導に遷移した時刻から所定時間だけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間と直前の音コンテンツの再生時間との割合に応じて、現在の音コンテンツと直前の音コンテンツを評価することにより、時間割合で評価値を分配することができる。この結果、音コンテンツの評価の精度を高めることができる。 For example, in the example shown in FIG. 7, when wb1: wa1 = 0.7: 0.3, the previous sound content evaluation is +1.7, and the current sleep content evaluation value is +0.3. This is because the reason why the sleep flag SF becomes active is considered not only in the current sound content but also in the immediately preceding sound content. As described above, the playback time of the current sound content and the immediately preceding sound content for a predetermined time from the time when the sleep transition SI, which is an example of the predetermined event, is changed to the deep sleep induction, which is an example of another event. By evaluating the current sound content and the immediately preceding sound content in accordance with the ratio to the playback time, the evaluation value can be distributed at the time ratio. As a result, the accuracy of the evaluation of the sound content can be improved.
図6に示すステップSa8又はSa9の処理が終了すると、制御部240は、深睡眠誘導処理S2を実行する。なお、ステップSa8又はSa9の処理が終了してから所定時間後に深睡眠誘導処理S2を実行するようにしてもよい。図8は深睡眠誘導処理S2の処理内容を示すフローチャートである。図8に示すように、まず、制御部240は、深睡眠用の音コンテンツを音量VolDSで再生するように音源40を制御する(ステップSb1)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、深睡眠用の複数の音コンテンツの中から、深睡眠評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
When the process of step Sa8 or Sa9 shown in FIG. 6 is completed, the
この後、制御部240は、現在の時刻がアラーム設定時刻の時間TWU前であるか否かを判定する(ステップSb2)。この判定結果が肯定を示す場合、制御部240は覚醒処理に遷移させる(ステップSb3)。一方、判定結果が否定を示す場合、制御部240は睡眠深度のステージの進行又は後退があったか否かを判定する(ステップSb4)。なお、ステージの進行とは睡眠深度が深まる方向への移動を意味し、ステージの後退とは睡眠深度が浅くなる方向への移動を意味する。
Thereafter, the
ステージの進行/後退が無かった場合、制御部240は再生中の深睡眠用の音コンテンツを再生開始してから時間TDSが経過したか否かを判定する(ステップSb5)。判定結果が否定である場合、制御部240は処理をステップSb2に戻す。一方、判定結果が肯定である場合は、当該音コンテンツを再生して時間TDSが経過してもステージの進行に至らなかった場合であり、当該音コンテンツの深睡眠を誘導する効果は少ないと考えられる。そこで、制御部240は、再生中の音コンテンツを変更する(ステップSb6)。この場合、制御部240は、評価テーブルを参照して、深睡眠用の複数の音コンテンツから現在の音コンテンツを除外して、深睡眠評価値が最も高い音コンテンツを再生するように音源40を制御する。これにより、深睡眠の誘導に効果がある音コンテンツを再生することができる。
When there is no stage advance / retreat, the
一方、ステップSb4の判定処理において、ステージの進行/後退が有り、肯定の判定結果が得られた場合、評価部235は、ステージが移行した時刻から時間TDS前までの時刻までの間に、再生した音コンテンツの時間の割合に応じて深睡眠評価値を更新する(ステップSb7)。
On the other hand, in the determination process of step Sb4, if there is a progress / retreat of the stage and a positive determination result is obtained, the
より具体的には、時間TDSにおける現在の音コンテンツの再生時間をwa2とし直前の音コンテンツの再生時間をwb2とすると、睡眠深度のステージが進行した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa2/(wa2+wb2)」を加算して深睡眠評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb2/(wa2+wb2)」を加算して深睡眠評価値を更新する。また、睡眠深度のステージが後退した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa2/(wa2+wb2)」を減算して深睡眠評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb2/(wa2+wb2)」を減算して深睡眠評価値を更新する。即ち、睡眠深度が変化した時刻から所定時間だけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間と直前の音コンテンツの再生時間との割合に応じて、現在の音コンテンツと直前の音コンテンツを評価する。これにより、評価テーブルに記録された深睡眠評価値が更新される。睡眠深度のステージが進行した場合には、深睡眠評価値を高くし、後退した場合には、低くするのである。 More specifically, assuming that the playback time of the current sound content at time TDS is wa2 and the playback time of the previous sound content is wb2, when the sleep depth stage advances, “wa2 / (wa2 + wb2)” is added to obtain a deep sleep evaluation value. On the other hand, for the immediately preceding sound content, “wb2 / (wa2 + wb2)” is added to update the deep sleep evaluation value. When the sleep depth stage is retreated, “wa2 / (wa2 + wb2)” is subtracted from the current sound content to obtain a deep sleep evaluation value. On the other hand, the deep sleep evaluation value is updated by subtracting “wb2 / (wa2 + wb2)” for the immediately preceding sound content. That is, the current sound content and the previous sound content are evaluated according to the ratio of the playback time of the current sound content and the playback time of the previous sound content for a predetermined time from the time when the sleep depth changes. To do. Thereby, the deep sleep evaluation value recorded in the evaluation table is updated. When the sleep depth stage is advanced, the deep sleep evaluation value is increased, and when the stage is retreated, it is decreased.
そして、ステップSb6又はステップSb7の処理が終了すると、制御部240は処理をスッテプSb8に進め、入眠フラグSFがアクティブになってから時間TSLが経過したか又は第4ステージST4に達したかを判定する。判定結果が否定を示す場合は、制御部240は処理をステップSb2に戻し、判定結果が肯定を示す場合、制御部240は待機シーケンス処理に遷移させる(ステップSb10)
When the process of step Sb6 or step Sb7 is completed, the
図9に待機シーケンス処理S3の処理内容を示す。制御部240は、まず、待機用の音コンテンツを音量VolIDLで再生する(ステップSc1)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、待機用の複数の音コンテンツの中から、待機評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
FIG. 9 shows the processing contents of the standby sequence processing S3. First, the
次に、制御部240は、待機シーケンスの開始から所定時間が経過したか否かを判定する(ステップSc2)。この判定結果が肯定を示す場合、制御部240は深睡眠誘導処理に遷移させる(ステップSc3)。一方、判定結果が否定を示す場合、制御部240はステージの後退がなかったか否かを判定する(ステップSc4)。ステージの後退がなかった場合、判定結果は肯定を示し、制御部240は音コンテンツの再生開始から時間TIDLが経過したか否かを判定する(ステップSc5)。時間TIDLが経過していなければ、制御部240は処理をステップSc2に戻す。一方、時間TIDLが経過していれば、評価部235は、再生中の音コンテンツの待機評価値を「1」加算して更新する(ステップSc6)。時間TIDLが経過してもステージが後退しないので、待機評価値を上げるのである。
Next, the
また、睡眠深度のステージの後退があり、ステップSc4の判定結果が否定であった場合、評価部235は、再生中の音コンテンツの待機評価値を「−1」して更新する。ステージの後退があったので、待機評価値を下げるのである。
(ステップSc7)。具体的には、評価部235は、評価テーブルから読み出した当該音コンテンツの待機評価値から、「1」を減算して、新しい待機評価値を生成し、生成した待機評価値を評価テーブルに書き込むことにより更新する。なお、待機シーケンス処理では、音コンテンツは睡眠介入の意味合いが低く、睡眠に悪影響しないことを評価しているので、時間TIDLは比較的短くする。また、直前の音コンテンツを含めての評価はせず、ステージ後退がなければその音コンテンツの再生を継続する。
If there is a stage retreat of the sleep depth and the determination result in step Sc4 is negative, the
(Step Sc7). Specifically, the
次に、制御部240は、ステップSc7の処理が終了すると、音コンテンツを変更する(ステップSc8)。この場合、制御部240は、評価テーブルを参照して、待機用の複数の音コンテンツから再生中の音コンテンツを除外し、最も待機評価値の高い音コンテンツを再生するように音源40を制御する。
Next, when the process of step Sc7 ends, the
次に、制御部240は、ステップSc6またはステップSc8の処理が終了すると、睡眠深度がレム睡眠REM以上(眠りが浅い状態)であるか否かを判定する(ステップSc9)。判定結果が否定である場合には、制御部240は処理をステップSc2に戻す。一方、判定結果が肯定である場合には、レム睡眠REMになってから時間TREMが経過したか否かを判定し(ステップSc10)、時間TREMを経過すると、制御部240は覚醒防止処理に遷移させる(ステップSc11)。
Next, when the process of step Sc6 or step Sc8 ends, the
図10に覚醒防止処理S4の処理内容を示す。制御部240は、まず、覚醒防止用の音コンテンツを音量VolSAで再生する(ステップSd1)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、覚醒防止用の複数の音コンテンツの中から、覚醒防止評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
FIG. 10 shows the processing contents of the awakening prevention process S4. First, the
次に、制御部240は、ステージの進行/後退があったか否かを判定する(ステップSd2)。この判定結果が肯定を示す場合、評価部235は、ステージ移行の時刻より時間TSA前に再生した音コンテンツの再生時間の割合に応じて覚醒防止評価値を更新する(ステップSd3)。
Next, the
より具体的には、時間TSAにおける現在の音コンテンツの再生時間wa3とし直前の音コンテンツの再生時間wb3とすると、睡眠深度のステージが進行した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa3/(wa3+wb3)」を加算して覚醒防止評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb3/(wa3+wb3)」を加算して覚醒防止評価値を更新する。また、睡眠深度のステージが後退した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa3/(wa3+wb3)」を減算して覚醒防止評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb3/(wa3+wb3)」を減算して覚醒防止評価値を更新する。即ち、睡眠深度が変化した時刻から所定時間だけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間と直前の音コンテンツの再生時間との割合に応じて、現在の音コンテンツと直前の音コンテンツを評価する。これにより、評価テーブルに記録された覚醒防止評価値が更新される。睡眠深度のステージが進行した場合は覚醒防止評価値を高くし、後退した場合は低くするのである。 More specifically, assuming that the playback time wa3 of the current sound content at the time TSA is the playback time wb3 of the previous sound content, when the sleep depth stage progresses, for the current sound content, “wa3 / (Wa3 + wb3) "is added to obtain an evaluation value for preventing arousal. On the other hand, for the previous sound content, “wb3 / (wa3 + wb3)” is added to update the arousal prevention evaluation value. When the sleep depth stage is retreated, “wa3 / (wa3 + wb3)” is subtracted from the current sound content to obtain an evaluation value for preventing arousal. On the other hand, for the immediately preceding sound content, “wb3 / (wa3 + wb3)” is subtracted to update the arousal prevention evaluation value. That is, the current sound content and the previous sound content are evaluated according to the ratio of the playback time of the current sound content and the playback time of the previous sound content for a predetermined time from the time when the sleep depth changes. To do. Thereby, the arousal prevention evaluation value recorded in the evaluation table is updated. When the sleep depth stage progresses, the wakefulness prevention evaluation value is increased, and when it is retreated, it is decreased.
ステップSd2の判定結果が否定である場合、又はステップSd3の処理が終了すると、制御部240は、ある音コンテンツの再生開始から時間TSAが経過したか否かを判定する(ステップSd4)。この判定結果が否定である場合、制御部240は処理をステップSd2に戻す。一方、判定結果が肯定である場合、制御部240は、音コンテンツを変更するように音源40を制御する(ステップSd5)。具体的には、評価テーブルを参照して、覚醒防止用の複数の音コンテンツから再生中の音コンテンツを除外して、覚醒防止評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
When the determination result of step Sd2 is negative, or when the process of step Sd3 ends, the
次に、制御部240は、覚醒防止処理に移行してから所定時間が経過したか又は第2ステージST2に達したか否かを判定する(ステップSd6)。判定結果が否定である場合、制御部は処理をステップSd2に戻し、判定結果が肯定である場合、制御部240は処理を深睡眠誘導処理に遷移させる(ステップSd7)。
Next, the
次に、覚醒処理について説明する。覚醒処理は、図8を参照して説明したように、アラーム時刻の時間TWU前になると開始される(ステップSb3)。図11は覚醒処理S5の処理内容を示すフローチャートである。
制御部240は、まず、覚醒用の音コンテンツを音量VolWAで再生する(ステップSe1)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、覚醒用の複数の音コンテンツの中から、覚醒評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
Next, the awakening process will be described. As described with reference to FIG. 8, the awakening process is started when the time TWU of the alarm time is reached (step Sb3). FIG. 11 is a flowchart showing the processing contents of the awakening process S5.
First, the
次に、制御部240は、現在時刻がアラーム時刻に至ったか否かを判定する(ステップSe2)。この判定結果が肯定である場合、制御部240は処理を目覚まし処理に遷移させる(ステップSe3)。
一方、判定結果が否定である場合、制御部240はステージの進行/後退があったか否かを判定する(ステップSe4)。この判定結果が肯定を示す場合、評価部235は、ステージ移行の時刻より時間TWA前に再生した音コンテンツの再生時間の割合に応じて覚醒評価値を更新する(ステップSe5)。
Next, the
On the other hand, when the determination result is negative, the
より具体的には、時間TWAにおける現在の音コンテンツの再生時間をwa4とし直前の音コンテンツの再生時間をwb4とすると、睡眠深度のステージが後退した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa4/(wa4+wb4)」を加算して覚醒評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb4/(wa4+wb4)」を加算して覚醒評価値を更新する。また、睡眠深度のステージが進行した場合には、現在の音コンテンツについては、「wa4/(wa4+wb4)」を減算して覚醒評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb4/(wa4+wb4)」を減算して覚醒評価値を更新する。即ち、睡眠深度が変化した時刻から所定時間だけ過去の間において、現在の音コンテンツの再生時間と直前の音コンテンツの再生時間との割合に応じて、現在の音コンテンツと直前の音コンテンツを評価する。これにより、評価テーブルに記録された覚醒評価値が更新される。睡眠深度のステージが後退した場合には、覚醒評価値を高くし、進行した場合は低くするのである。 More specifically, assuming that the playback time of the current sound content at time TWA is wa4 and the playback time of the immediately preceding sound content is wb4, when the sleep depth stage is moved backward, “wa4 / (wa4 + wb4)” is added to obtain a wakefulness evaluation value. On the other hand, for the previous sound content, “wb4 / (wa4 + wb4)” is added to update the arousal evaluation value. Further, when the sleep depth stage advances, “wa4 / (wa4 + wb4)” is subtracted from the current sound content to obtain a wakefulness evaluation value. On the other hand, for the previous sound content, “wb4 / (wa4 + wb4)” is subtracted to update the arousal evaluation value. That is, the current sound content and the previous sound content are evaluated according to the ratio of the playback time of the current sound content and the playback time of the previous sound content for a predetermined time from the time when the sleep depth changes. To do. Thereby, the arousal evaluation value recorded in the evaluation table is updated. When the sleep depth stage is retreated, the arousal evaluation value is increased, and when the stage is advanced, the arousal evaluation value is decreased.
ステップSe4の判定結果が否定である場合、又はステップSe5の処理が終了すると、制御部240は、ある音コンテンツの再生開始から時間TWAが経過したか否かを判定する(ステップSe6)。この判定結果が否定である場合、制御部240は処理をステップSe2に戻す。一方、判定結果が肯定である場合、制御部240は、音コンテンツを変更するように音源40を制御する(ステップSe7)。具体的には、評価テーブルを参照して、覚醒用の複数の音コンテンツから再生中の音コンテンツを除外して、覚醒評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。ステップSe7の処理が終了すると、制御部40は処理をステップSe2に戻す。
When the determination result of step Se4 is negative, or when the process of step Se5 ends, the
次に、目覚まし処理について説明する。図12は目覚まし処理S6の処理内容を示すフローチャートである。
制御部240は、まず、目覚まし用の音コンテンツを音量VolALで再生する(ステップSf1)。この場合、制御部240は記憶部250の評価テーブルを参照して、目覚まし用の複数の音コンテンツの中から、目覚まし評価値の最も高い音コンテンツを指定する。これにより、音源40は指定された音コンテンツの再生を開始する。
Next, the alarm processing will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the alarm processing S6.
First, the
次に、制御部240は、被験者Eが起きたか否かを判定する(ステップSf2)。この処理において、制御部240は、終了ボタンを被験者Eが操作した否かを判定する。判定結果が否定である場合、制御部240は、ある音コンテンツの再生開始から時間TALが経過したか否かを判定する(ステップSf3)。この判定結果が否定である場合、制御部240は処理をステップSf2に戻す。一方、判定結果が肯定である場合は、当該音コンテンツを時間TALだけ再生しても被験者Eが起きなかったので、当該音コンテンツの目覚ましの効果は小さいと考えられる。この場合、評価部235は、再生中の音コンテンツの目覚まし評価値を「−1」して更新する(ステップSf4)。具体的には、評価部235は、評価テーブルから当該音コンテンツの目覚まし評価値を読み出し、「1」減算して新たな目覚まし評価値を生成し、生成した目覚まし評価値を評価テーブルに書き込むことによって目覚まし評価値を更新する。
この後、制御部240は、音コンテンツを変更するように音源40を制御する(ステップSf5)。この場合、制御部240は、評価テーブルを参照して、目覚まし用の複数の音コンテンツから再生中の音コンテンツを除外し、最も目覚まし評価値の高い音コンテンツを再生するように音源40を制御する。ステップSf5の処理が終了すると、制御部240は処理をステップSf2に戻す。
次に、被験者Eが起きて、ステップSf2の判定結果が肯定となった場合、評価部235は、起床時刻より時間TAL前に再生した音コンテンツの再生時間の割合に応じて目覚まし評価値を更新する(ステップSf6)。
Next, the
Thereafter, the
Next, when the subject E wakes up and the determination result in step Sf2 is affirmative, the
より具体的には、時間TALにおける現在の音コンテンツの再生時間をwa5とし直前の音コンテンツの再生時間をwb5とすると、現在の音コンテンツについては、「wa5/(wa5+wb5)」を加算して目覚まし評価値とする。一方、直前の音コンテンツについては「wb5/(wa5+wb5)+1」を加算して目覚まし評価値を更新する。直前のコンテンツについて、「wb5/(wa5+wb5)」だけでなく「1」を加算したのは、直前のコンテンツの目覚まし評価値は、現在の音コンテンツに切り替わる時点で「−1」されているからである。被験者Eが起きたので、目覚まし評価値を高くするのである。また、被験者Eが起きたか否かをコンテンツの評価とする以外に、センサ11の検出信号から得られた心拍周期または睡眠深度の変化からコンテンツを評価してもよい。つまり、所定時間の間に睡眠深度が浅くなるもしくは心拍周期が短くなれば評価を高くし、睡眠深度が深いままもしくは心拍周期が短くならなければ評価を低くする。
More specifically, if the playback time of the current sound content at time TAL is wa5 and the playback time of the previous sound content is wb5, “wa5 / (wa5 + wb5)” is added for the current sound content. The wake-up evaluation value. On the other hand, for the immediately preceding sound content, “wb5 / (wa5 + wb5) +1” is added to update the wakeup evaluation value. For the previous content, not only “wb5 / (wa5 + wb5)” but also “1” is added. The wakeup evaluation value of the previous content is “−1” at the time of switching to the current sound content. Because. Since the subject E has woken up, the alarm evaluation value is increased. In addition to evaluating whether or not the subject E has occurred, the content may be evaluated from a change in heartbeat cycle or sleep depth obtained from the detection signal of the
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。また、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一又は複数を適宜に組み合わせることもできる。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications as described below are possible, for example. In addition, one or a plurality of arbitrarily selected aspects of application / deformation described below can be appropriately combined.
<変形例1>
上述した各実施形態では、シート状のセンサ11を用いて、被験者Eの生体情報を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体情報が検出できるのであれば、どのようなセンサを用いてもよい。例えば、 被験者Eの額に第1のセンサの電極を取り付け、当該被験者Eの脳波(α波、β波、δ波、θ波など)を検出してもよい。また、被験者Eの手首に第2のセンサを装着し、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出してもよい。脈波は心拍に同期しているので、間接的に心拍を検出していることになる。また、被験者Eの頭部と枕との間に、加速度を検出する第3のセンサを設け、当該被験者Eの体動、具体的には呼吸や心拍などを検出してもよい。また、生体情報を検出するためのセンサの種類としては、圧力センサ、空気圧センサ、振動センサ、光学センサ、超音波ドップラー、RFドップラー、レーザードップラーなどが考えられる。
<Modification 1>
In each of the above-described embodiments, the biological information of the subject E is detected using the sheet-
<変形例2>
上述した各実施形態では、音コンテンツの評価は、評価部235が生体情報に基づいて評価したが、本発明はこれに限定されるものではない。
音コンテンツの評価は被験者Eが起床後に入力部237を用いて入力して評価してもよい。例えば、図13に示す入力画面を表示し、被験者Eにタッチ操作をさせることで、評価を入力してもよい。この例では、縦軸に睡眠状態、横軸に音コンテンツの好みを配置してある。このため、被験者Eが一度タッチすれば、両方の評価を同時に行うことができる。
また、被験者Eの評価は、起床後に実行されるので、イベントごと、音コンテンツごとの評価とならず、睡眠サイクル全体の評価となる。このため、睡眠中に再生した音コンテンツの全てについて、一律に評価値を更新することが好ましい。但し、リアルタイム評価と比較して、起床後の主観評価は、重み付けを小さくして、リアルタイム評価と併用することが好ましい。
<Modification 2>
In each embodiment mentioned above, although the
The evaluation of the sound content may be performed by the subject E using the
Moreover, since the evaluation of the subject E is executed after getting up, the evaluation is not performed for each event or each sound content but for the entire sleep cycle. For this reason, it is preferable to uniformly update the evaluation values for all of the sound content reproduced during sleep. However, the subjective evaluation after waking up is preferably used in combination with the real-time evaluation by reducing the weight as compared with the real-time evaluation.
<変形例3>
上述した実施形態では、各イベントにおいて、評価値の高い順に音コンテンツを再生したが、本発明はこれに限定されるものではない。
制御部240は、音コンテンツの選択において、所定の割合でランダムに音コンテンツを指定してもよい。例えば、音コンテンツの要素である(心拍連動音、呼吸連動音、背景音)の組み合わせや、パラメータ(音量/音質/音場/テンポ)をランダムに可変して、効果が良くなる組み合わせやパラメータを探索してもよい。
あるいは、制御部240は、音コンテンツの要素の組み合わせや複数のパラメータをランダムに可変し、評価部235にて睡眠深度を評価する。そして、改善する方向が見つかれば、制御部240はその方向に要素の組み合わせやパラメータを制御する。改善しなければ、制御部240は再度ランダムに要素の組み合わせやパラメータを可変して評価を繰り返してもよい。
また、呼吸または心拍に連動させる音コンテンツとしては、一般に流通している楽曲であってもよく、あらかじめ様々なテンポの楽曲を複数記憶部250のコンテンツテーブルに記憶しておき、呼吸周期BRmあるいは心拍周期HRmに合ったテンポの楽曲を選択して再生するようにしてもよい。ここで、楽曲を切り替える際は前の楽曲の拍と後の楽曲の拍を合わせるようにした方がよい。
また、音コンテンツが歌唱や朗読でもよく、その場合、音声合成によるものでもよい。
<Modification 3>
In the above-described embodiment, sound contents are reproduced in descending order of evaluation value in each event, but the present invention is not limited to this.
The
Alternatively, the
The sound content linked to breathing or heartbeat may be music that is generally distributed, and music of various tempos is stored in advance in the content table of the plurality of
Further, the sound content may be singing or reading, and in that case, it may be based on speech synthesis.
1…システム、11…センサ、20…音源装置、40…音源、51,52…スピーカ、210…取得部、230…推定部、235…評価部、240…制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... System, 11 ... Sensor, 20 ... Sound source device, 40 ... Sound source, 51, 52 ... Speaker, 210 ... Acquisition part, 230 ... Estimation part, 235 ... Evaluation part, 240 ... Control part.
Claims (8)
複数の音コンテンツの中から指定された音コンテンツを再生する音源と、
前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する推定部と、
前記音源において前記音コンテンツの一つを再生し、前記取得部が取得する前記生体情報に基づいて、前記推定部で推定される前記睡眠深度の推移を監視して、再生される前記音コンテンツが前記被験者の睡眠に与える影響を評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に基づいて、前記複数の音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する制御部と、
を備える音源装置。 An acquisition unit for acquiring biological information of the subject;
A sound source that plays the specified sound content from multiple sound content,
Based on the biological information, an estimation unit that estimates a sleep depth indicating the depth of sleep of the subject;
One of the sound contents is reproduced in the sound source, the transition of the sleep depth estimated by the estimating unit is monitored based on the biological information acquired by the acquiring unit, and the reproduced sound content is An evaluation unit for evaluating the influence on sleep of the subject;
Based on the evaluation result of the evaluation unit, a control unit for designating sound content to be reproduced by the sound source from the plurality of sound contents;
A sound source device comprising:
請求項1又は2に記載の音源装置。 2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit controls the sound source based on a measurement result of the subject's hearing to adjust at least one of volume and sound quality so as to correct the hearing of the subject. 2. The sound source device according to 2.
前記複数の音コンテンツの各々は、一又は複数の前記イベントに対応付けられており、
前記制御部は、前記評価部が前記イベントごとに音コンテンツを評価した評価結果に基づいて、現在のイベントに対応付けられた音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の音源装置。 The evaluation unit evaluates the sound content for each of a plurality of events divided into temporal changes in the sleep depth estimated by the estimation unit,
Each of the plurality of sound contents is associated with one or a plurality of the events,
The control unit specifies sound content to be reproduced by the sound source from sound contents associated with a current event, based on an evaluation result obtained by the evaluation unit evaluating the sound content for each event.
The sound source device according to claim 1, wherein the sound source device is a sound source device.
前記評価部は、前記音コンテンツを評価すると、前記評価記憶部に記憶された前記評価値を更新し、
前記制御部は、前記評価記憶部の前記評価値を参照して、現在のイベントに対応付けられた音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の音源装置。 An evaluation storage unit that stores an evaluation value that is an evaluation result of the evaluation unit in association with the event and the sound content;
When the evaluation unit evaluates the sound content, the evaluation unit updates the evaluation value stored in the evaluation storage unit,
The control unit refers to the evaluation value of the evaluation storage unit, and designates sound content to be reproduced by the sound source from sound content associated with a current event.
The sound source device according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の音源装置。 The evaluation unit includes a playback time of the current sound content immediately before the transition from a predetermined event to another event, or a predetermined time from the time when the sleep depth estimated by the estimation unit changes. Evaluate the current sound content and the previous sound content according to the proportion of the sound content's playback time,
The sound source device according to claim 4, wherein the sound source device is a sound source device.
前記制御部は、前記入力部を用いて入力された印象に基づいて前記評価値の初期値を設定する、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の音源装置。 Reproducing a part or all of the plurality of sound contents with the sound source, comprising an input unit capable of inputting an impression felt by the subject,
The control unit sets an initial value of the evaluation value based on an impression input using the input unit;
The sound source device according to claim 5 or 6.
前記コンピュータを、
被験者の生体情報を取得する取得部と、
複数の音コンテンツの中から指定された音コンテンツを再生する音源と、
前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠深度を推定する推定部と、
前記音源において前記音コンテンツの一つを再生し、前記取得部が取得する前記生体情報に基づいて、前記推定部で推定される前記睡眠深度の推移を監視して、再生される前記音コンテンツが前記被験者の睡眠に与える影響を評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に基づいて、前記複数の音コンテンツの中から前記音源が再生すべき音コンテンツを指定する制御部として、
機能させる音源装置のプログラム。
A program for a sound source device equipped with a computer,
The computer,
An acquisition unit for acquiring biological information of the subject;
A sound source that plays the specified sound content from multiple sound content,
Based on the biological information, an estimation unit that estimates a sleep depth indicating the depth of sleep of the subject;
One of the sound contents is reproduced in the sound source, the transition of the sleep depth estimated by the estimating unit is monitored based on the biological information acquired by the acquiring unit, and the reproduced sound content is An evaluation unit for evaluating the influence on sleep of the subject;
Based on the evaluation result of the evaluation unit, as a control unit for designating sound content to be reproduced by the sound source from the plurality of sound content,
Sound source device program to function.
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