JP2013146287A

JP2013146287A - 心音の録音加工アプリケーション

Info

Publication number: JP2013146287A
Application number: JP2012006750A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sekimoto; 洋幸関本; Hiroshi Tsuruhane; 浩鶴羽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】簡単に心音を録音・加工・再生でき、また、端末装置のネットワーク機能を利用し、リラックス効果のあるように加工した心音をサーバーなどに転送できる心音録音アプリケーションを提供する。
【解決手段】アプリケーション８を、概略、録音手段９と再生手段１０とから構成する。録音手段９は、心音録音手段９ａ、ノイズ除去手段９ｂ、カット処理手段９ｃ、始端及び終端のループ再生処理手段９ｄ及び保存処理手段９ｅから構成する。再生手段１０は、ループ再生手段１０ａ、ミキシング手段１０ｂ、ピッチ調整手段１０ｃ、テンポ調整手段１０ｄ及び背景画像スライドショー手段１０ｅから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の心音を利用したリラックス効果を付与する加工音及びその作成方法及びアプリケーションに関するものである。

人は、１／ｆのゆらぎを持つ音を聴くことでリラックス感を覚えることが広く知られている。従来、例えば、音楽を聴くことによるリラックス効果を増進するための音響装置（特許文献１参照。）が提案されている。一方、医療分野においては、血圧測定に際して、心拍数を測定し、心拍数が安静時に近い場合に血圧測定を行い、心拍数が高い場合は、心拍数が自然と減少する方向にある時または事前に設定した心拍数まで自然に減少した時に血圧測定を開始する血圧計（特許文献２参照。）や患者の複数の呼吸音を記録し、この記録した呼吸音から選択された呼吸速度測定値をもって推定される呼吸速度をモニタリングする方法及び装置（特許文献３参照）。健康管理のために時間生物学的リズムの一つである心拍数を監視し、健康状態に応じて療法を呼び出すシステム（特許文献４参照。）等が提案されている。

一方、近年、携帯電話やスマートフォン、タブレットといった移動通信端末装置は、ネットワークを介してダウンロードできる様々なアプリケーションソフトが提供され、ゲームソフトやライブラリ、ナビゲーション等の優れた付加機能が容易に獲得できるようになってきており、例えば、翻訳、ガイドサービス等を提供するシステム等が提案されている（特許文献５参照）。

特開平７−５９８５８号公報特開２００７−１２５３３６号公報特表２００７−５３２１５６号公報特表２００５−５０７２６４号公報特開２０１１−２８３５９号公報

上記従来技術で開示されているように、人の心拍数に基づいて健康管理するといった医療分野での利用方法は公知であるが、自分の心音を基にしてこれを加工し、リラックス効果を与えるために、これをその人に音響の刺激として付与するといった先行技術は見当たらない。人の心音は、前述の１／ｆのゆらぎを多く含んでいる音である。本発明者らは、自分を含め人の心音の人に対するリラックス効果を鋭意研究した結果、心音を生音の状態で聴取しても顕著な効果は発現しないことを知得し、人に対して極めて高いリラックス効果を付与することができるリラックス音及びその作成方法を先に提案している（特願２０１０−２８８５２２）。

そして、上記リラックス音及びその作成方法を用いて、移動通信端末装置用のアプリケーションを作成することで、簡単に心音を録音・加工・再生でき、また、端末装置のネットワーク機能を利用し、リラックス効果のあるように加工した心音をサーバーなどに転送できる心音の録音加工アプリケーションを提供することを目的とする。

このため本発明の心音の録音加工アプリケーションは、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を作成するアプリケーションであって、録音手段と再生手段を有し、録音手段は、心音録音手段、ノイズ除去手段、カット処理手段、始端及び終端のループ再生処理手段及び録音データ保存処理手段からなり、再生手段は、ループ再生手段、ミキシング手段、ピッチ調整手段、テンポ調整手段及び背景画像スライドショー手段から構成されていることを第１の特徴とし、周波数４５０Ｈｚ以上の音をミュート（消音）し、２０〜１００Ｈｚ以の音量を１０％アップすると共に、オートマキシマイズ（全体の音量をピークレベルを超えないように最大化）することを第２の特徴とし、さらに、ユーザーが選択した再生開始部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析し、音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生開始点として、これ以前の部分を削除して削除処理後の始端部の音量を０％とし、ユーザーが選択した再生終了部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析し、音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生終端点として、これ以降の部分を削除して削除処理後の終端部の音量を０％とし、これより２０ｍｓ前の音量を１００％に設定したループ再生手段を備えていることを第３の特徴とする。

本発明によれば、スマートフォンに代表される移動通信端末装置を利用して、簡単に自分の心音を録音でき、これを人をリラックスさせるための正確な拍数リズムと好ましい音程をもった音に加工して再生することができる。また、録音した心音を外部のネットワーク上のサーバーにアップロードすることも可能であり、これにより、より丁寧なノイズ除去を施したリラックス音の作成や遠隔地医療に活用することも可能である。

本発明に係る心音録音アプリケーションの構成を示すブロック図である。本発明に係るアプリケーションの起動及び操作手順を説明するフローチャートである。本発明に係るアプリケーションの初期画面の表示例を示すスマートフォン正面図である。本発明に係るアプリケーションの録音画面の表示例を示すスマートフォン正面図である。本発明に係るアプリケーションの再生画面の表示例を示すスマートフォン正面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態における移動通信端末とアプリケーション動作の概略構成を示すブロック図である。本実施形態にかかるハードウエアとしての移動通信端末装置は、無線ＬＡＮ対応機器であるスマートフォン、ポータブルゲーム機、モバイルラップトップパソコン、タブレット等（以下、単にスマートフォンという）を用いる。ハードウエアは、音声入力手段（マイク）１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス２、再生デバイス（スピーカー）３、表示デバイス（ディスプレイ）４を備え、ＳＤカード、内蔵メモリ等の不揮発性メモリ５が格納され、３Ｇ、ｗｉ−ｆｉ等の無線ＬＡＮ６を介してサーバー７にネットワーク接続可能にされている。

一方、サーバー７に置かれる本発明のアプリケーション８は、概略、録音手段９と再生手段１０を有し、録音手段９は、心音録音手段９ａ、ノイズ除去手段９ｂ、カット処理手段９ｃ、始端及び終端のループ再生処理手段９ｄ、保存処理手段９ｅからなり、再生手段１０は、ループ再生手段１０ａ、ミキシング手段１０ｂ、ピッチ調整手段１０ｃ、テンポ調整手段１０ｄ、背景画像スライドショー手段１０ｅから構成され、これをスマートフォンにダウンロードして使用する。

以下、図２に示すフローチャートにしたがって、本発明アプリケーションの起動及び操作手順を説明する。また、図３乃至図５に初期画面、録音画面及び再生画面の表示例を示す。
［起動手順］
まず、アプリケーション起動開始（ステップＳ１）によりスタート画面が表示されユーザーの指示待ち状態となる（ステップＳ２）。ユーザーのスタートボタン押下（ステップＳ３）により、初回起動の選択を行う、すなわち、ユーザーは、新規に録音をスタートするか又は録音済みファイルを再生するかを選択する（ステップＳ４）。初回起動でＹｅｓを選択すると、設定ファイル作成データ保存ディレクトリが作成され（ステップＳ１５）、ディスプレイ４に録音開始ボタンが表示される（ステップＳ１６）、そして、この録音開始ボタンの押下（ステップＳ１７）により、録音が開始される（ステップＳ１８）。

［録音手順］
ステップＳ１８で録音を開始すると、ディスプレイ４に録音方法の説明が表示され（ステップＳ１９）、スマートフォンの音声通話用マイク、または外部接続のマイクを胸部に当接させて、開始ボタンを押下し（ステップＳ２０）、心音を録音して音声データを記録する（ステップＳ２１）。ここで、ディスプレイに「録音データの視聴」、「再度録音」、「Ｈｅｌｐ参照」といったコマンドが表示されるので（ステップＳ２２）、ユーザーがいずれかのコマンドを選択するが（ステップＳ２３）、先ずは録音した心音をユーザーに試聴させて確認させる。そして、今録音した心音でＯＫである場合は、「次の画面へ」を選択し（ステップＳ２４）、イコライズ及びノーマライズ処理（所謂、ノイズ除去：高音を削除するイコライズ）を行う（ステップＳ２５）と、ディスプレイにはノイズ除去処理中の画面が表示され（ステップＳ２６）、ノイズ除去処理後に「お好みの位置でカット」という表示がされ（ステップＳ２７）、ノイズ除去後の心音のユーザーが好む部分を選択させ再生する（ステップＳ２８）。次いで、再生したカット位置での可否をユーザーに選択させ（ステップＳ２９）、ＯＫであれば、データ始端及び終端の処理（ループ再生用）を行い（ステップＳ３０）、不揮発性メモリへのデータ保存を行って（ステップＳ３１）、メニュー画面に移行する（ステップＳ０）。

［再生手順］
上記、ステップＳ４でＮｏ、すなわち録音済みファイルを選択した場合（ステップＳ５）又は、上記、ステップＳ３１で録音データのメモリへの保存が終了した後、いずれの場合もメニュー画面に移行する（ステップＳ０）。そして、メニュー画面には、「録音ボタン」、「再生ボタン」、「終了ボタン」ボタンが表示される（ステップＳ６）、この画面表示の状態で「録音」、「再生」、「終了」のいずれかの操作を選択できる（ステップＳ７）。ここで「再生ボタン」を押下すると（ステップＳ８）、再生オプション選択画面に移行する（ステップＳ９）。

再生オプション値を以下に列挙する。
・「再生ファイル選択」
・「繰り返し（リピート）機能」
・「繰り返し時間の指定」
・「ミキシングの有無」
・「ミキシングトラックの選択（ユーザーオリジナルのものでも可）」
・「音の高さ（ピッチ）調整」
・「音の速さ（テンポ）調整」
・「背景画像選択（スライドショーの背景画像を選択）」
・「再生終了時に自動でアプリを終了するか否か」

次いで、再生オプションを選択すると（ステップＳ１０）、選択された内容に基づきデータが読み込まれ（ステップＳ１１）、再生を開始する（ステップＳ１２）。再生中は、再生停止ボタンが画面に表示される。そして、再生を終了する際のオプションとしては、アプリケーションの終了無し、アプリケーションの終了有りを選択でき（ステップＳ１３）、終了有を選択した場合は、そのままアプリケーションの稼動を終了する。アプリケーションの稼動をそのまま継続する場合は、メニュー画面に移行する（ステップＳ０）。

尚、ステップＳ４で、初回起動を行わない、すなわちＮｏ.を選択すると、既に録音されたファイルが存在しない場合は録音スタートボタンのみ表示する。また、本アプリケーション用設定ファイル作成保存は初回のみ実行され、不揮発性メモリに本アプリケーション用データ保存ディレクトリを作成する。

ソフトウエア内部の処理について説明すると、録音時はｗａｖ形式（バイナリ形式、無圧縮）として外部不揮発性メモリに保存する。その際、有線のヘッドセットやＨＦＰまたはＨＳＰで接続されたｂｌｕｅｔｏｏｈデバイス（一般にハンズフリー通話用のヘッドセットなど）を検知した場合、それらの機器を利用して録音するかどうか尋ねる。

録音中は録音ボタンを表示する。録音完了後に、録音開始位置から最初のピークレベル超過位置（または、これが存在しない場合、録音開始から１０秒以内のもっともレベルの高かった位置）以前の部分を消去する。

［イコライザの処理内容］
・周波数４５０Ｈｚ以上の音をミュート（消音）
・２０〜１００Ｈｚ以の音量を１０％アップ
・オートマキシマイズ（全体の音量をピークレベルを超えないように最大化）

［ユーザーが試聴して好みの部分を選択した後のアプリケーション側の処理：（開始側と終端側は対称の処理）］
（始端側）ユーザーが選択した再生開始部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析する。音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生開始点として、これ以前の部分を削除する。削除処理後の始端部の音量を０％とし、これより２０ｍｓ後の音量を１００％に設定し、その間の部分は滑らかに０％〜１００％に変化するものとする。
（終端側）ユーザーが選択した再生終了部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析する。音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生終端点として、これ以降の部分を削除する。削除処理後の終端部の音量を０％とし、これより２０ｍｓ前の音量を１００％に設定し、その間の部分は滑らかに０％〜１００％に変化するものとする。

参考として、本発明で再生するリラックス音の作成方法の一例を示す。
（１）録音によって提供されたデータの心音リズムを測定し、再生速度変換を行い拍数を５８ｂｐｍとする。
（２）データの可聴域の１分間分をＦＦＴ（高速フーリエ変換）し、１０２４レベルに分割したときに、パワースペクトルが最もレベル（ｄｂ）の高い部分の周波数を計測する。
（３）これをピッチ変換し、前記周波数の最高値を１０４Ｈｚに合わせる。
以上の工程により作成された音を基準音とし、これを元に聴取者の嗜好に応じて、リズムとピッチを調整することにより最もリラックスできる音や音楽を作成することができる。尚、リズムの変更尺度は５８ｂｐｍの１／１０である５．８ｂｐｍ単位とし、少数点以下は四捨五入して設定する。

１マイク（音声入力手）
２Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス
３再生デバイス（スピーカー）
４表示デバイス（ディスプレイ）
５不揮発性メモリ
６無線ＬＡＮネットワーク
７サーバー
８アプリケーション
９録音手段
９ａ心音録音手段
９ｂノイズ除去手段
９ｃカット処理手段
９ｄ始端及び終端のループ再生処理手段
９ｅ保存手段
１０再生手段
１０ａループ再生手段
１０ｂミキシング手段
１０ｃピッチ調整手段
１０ｄテンポ調整手段
１０ｅ背景画像スライドショー手段

Claims

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を作成するアプリケーションプログラムであって、録音手段と再生手段を有し、録音手段は、心音録音手段、ノイズ除去手段、カット処理手段、始端及び終端のループ再生処理手段及び録音データ保存処理手段からなり、再生手段は、ループ再生手段、ミキシング手段、ピッチ調整手段、テンポ調整手段及び背景画像スライドショー手段から構成されていることを特徴とする心音録音アプリケーションプログラム。
周波数４５０Ｈｚ以上の音をミュート（消音）し、２０〜１００Ｈｚ以の音量を１０％アップすると共に、オートマキシマイズ（全体の音量をピーレベルを超えないように最大化）することを特徴とする請求項１記載の心音録音アプリケーションプログラム。
ユーザーが選択した再生開始部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析し、音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生開始点として、これ以前の部分を削除して削除処理後の始端部の音量を０％とし、ユーザーが選択した再生終了部より２５ｍｓ（ミリ秒）間隔で６０区分に分け、区分ごとにその間の音量レベルを分析し、音量レベルが最も低かった区間の中央部（区間先頭より１２．５ｍｓの位置）を心音の再生終端点として、これ以降の部分を削除して削除処理後の終端部の音量を０％とし、これより２０ｍｓ前の音量を１００％に設定したループ再生手段を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の心音録音アプリケーションプログラム。