JP2014158553A - Portable electronic apparatus - Google Patents

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JP2014158553A JP2013030236A JP2013030236A JP2014158553A JP 2014158553 A JP2014158553 A JP 2014158553A JP 2013030236 A JP2013030236 A JP 2013030236A JP 2013030236 A JP2013030236 A JP 2013030236A JP 2014158553 A JP2014158553 A JP 2014158553A
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Inventor
Tsutomu Ohashi
力 大橋
Tokue Kawai
徳枝 河合
Emi Nishina
エミ 仁科
Manabu Honda
学 本田
Tokuo Maekawa
督雄 前川
Reiko Yagi
玲子 八木
Osamu Ueno
修 上野
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Action Research Co Ltd
Original Assignee
Action Research Co Ltd
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a portable electronic apparatus for reproducing and presenting vibration which can lead hypersonic effect.SOLUTION: A portable electronic apparatus comprises: generation means which generates an audible range sound signal including an audible range component which is a vibration component of an audible frequency range, and a hypersonic signal including a superhigh frequency component within a range which goes beyond at least the audible frequency range to the predetermined maximum frequency and including a vibration signal having at least the predetermined autocorrelation order; communication means which can receive the audible range sound signal and the hypersonic signal distributed via a network; storage means which can store the audible range sound signal and the hypersonic signal housed in advance; and control means which controls the generation means so that the generation means generates the audible range sound signal distributed or housed and the hypersonic signal distributed or housed and presents the audible range sound signal and the hypersonic signal to a human. The portable electronic apparatus presents the audible range sound signal to ears of the auditory system of the human and presents the hypersonic signal to the body surface of the human.

Description

本発明は、人間の可聴周波数上限をこえる超高周波成分を豊富に含む非定常な構造をもつ音であるハイパーソニック・サウンドにより、脳の基幹的機能を担う部位である脳幹・視床・視床下部を含む基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワーク(以下、これらを一括して基幹脳ネットワーク系という。)の領域脳血流量を増大させ、これらの部位を活性化することによって精神活動及び身体活性を総合的に高める効果(以下、ハイパーソニック・エフェクトという。)を導くことができる振動を発生するための携帯型電子機器に関する。すなわち、本発明は、具体的には、脳波α波パワーを増大させ、音を快く美しく感動的に受容させることをはじめ感覚入力一般に対する美的感受性を高め、それによって音を含む複合感覚情報の感性効果を増強させ、音聴取行動を強めるとともに、基幹脳を拠点とする情動系、行動制御系、自律神経系、内分泌系及び免疫系の活動を適正にすることにより、ストレスを減じ、基幹脳活性の異常によって引き起こされ現代社会で大きな問題となっている高血圧、高脂血症、糖尿病などのメタボリック・シンドローム、ガン、脳血管障害、心臓疾患、花粉症やアトピー性皮膚炎を含む免疫異常などの生活習慣病、うつ病、統合失調症、認知症、慢性疲労症候群、注意欠陥多動性障害などのさまざまな精神疾患、自殺・自傷行為、異常な攻撃性の亢進といった行動の異常などを総合的に改善させる効果を導くことができる振動を発生するための携帯型電子機器に関する。   The present invention uses the hypersonic sound, which has a non-stationary structure that contains abundantly high-frequency components exceeding the upper limit of human audible frequencies, to the brainstem, thalamus, and hypothalamus, which are the parts responsible for the basic functions of the brain. To increase the regional cerebral blood flow of the fundamental brain including and the fundamental brain network that projects into the brain based on the fundamental brain (hereinafter, these are collectively referred to as the fundamental brain network system) and activate these regions The present invention relates to a portable electronic device for generating vibrations that can lead to an effect of comprehensively enhancing mental activity and physical activity (hereinafter referred to as hypersonic effect). In other words, the present invention specifically increases the electroencephalogram α-wave power, enhances the aesthetic sensitivity to general sensory input, including accepting sounds pleasantly and beautifully, and thereby the sensitivity of complex sensory information including sound. Intensify the effect and strengthen the listening behavior, and reduce stress and fundamental brain activity by optimizing the activities of the emotional system, behavior control system, autonomic nervous system, endocrine system and immune system based on the fundamental brain Metabolic syndromes such as hypertension, hyperlipidemia, diabetes, cancer, cerebrovascular disorders, heart disease, immune disorders including hay fever and atopic dermatitis Various mental illnesses such as lifestyle-related diseases, depression, schizophrenia, dementia, chronic fatigue syndrome, attention deficit hyperactivity disorder, suicide / self-injury, abnormal aggression It relates to a portable electronic device for generating vibrations can lead the effect of overall improvement and abnormal behavior such.

本発明者らは、可聴周波数上限をこえる超高周波成分を豊富に含む非定常な構造をもつ音であるハイパーソニック・サウンドが、それを聴取する人間の脳幹、視床及び視床下部を含む基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の領域脳血流量を増大させるとともに、基幹脳活性の指標である脳波α波パワーを高めるという基幹脳活性化効果を導き、音を快く美しく感動的に受容させることをはじめ美的感受性を高め、音聴取行動を強め、ストレスを減じ、自律神経系、内分泌系及び免疫系の活動を適正にし、精神及び身体の状態を総合的に改善向上させる効果、すなわちハイパーソニック・エフェクトをもつのに対して、超高周波成分を含まない音を聞いているときには、暗騒音状態に比して基幹脳の活性を低下させることを発見した(例えば、特許文献1〜4及び非特許文献1〜2参照)。   The inventors of the present invention have developed a hypersonic sound, which is a sound having an unsteady structure rich in super high frequency components exceeding the upper limit of the audible frequency, and a basic brain including a human brain stem, thalamus and hypothalamus, The core brain activation effect of increasing the brain wave α wave power, which is an indicator of core brain activity, while increasing the regional cerebral blood flow of the core brain network (basic brain network system) projected into the brain based on the core brain Guides, enhances aesthetic sensitivity, including accepting sounds pleasantly and emotionally, strengthening listening behavior, reducing stress, optimizing autonomic nervous system, endocrine and immune system activities, and improving mental and physical conditions Comparing with the improvement effect, that is, the hypersonic effect, when listening to the sound that does not contain the super-high frequency component, compared with the background noise state It found that reducing the activity of the fundamental brain (e.g., see Patent Documents 1-4 and Non-Patent Documents 1 and 2).

加えて、本発明者らはこれまでに、人間の遺伝子が進化により形成された環境の最も有力な候補である熱帯雨林の自然環境音には、人間の可聴周波数上限である20kHzを大きくこえ複雑に変化する構造をもち基幹脳活性化効果を導くことのできる超高周波成分が豊富に含まれているのに対して、現代人が生活する都市の環境音には、こうした超高周波成分がほとんど含まれていず基幹脳の活性を低下させることを明らかにした(例えば、特許文献5及び非特許文献3〜4参照)。   In addition, the present inventors have so far complicated the natural environmental sound of the rainforest, which is the most promising environment in which human genes have evolved, by far exceeding the human audible frequency upper limit of 20 kHz. The environment sounds of cities where modern people live contain almost all of these ultra-high frequency components, whereas the structure has a structure that changes to a high level and can contain the fundamental brain activation effect. It has been clarified that the activity of the fundamental brain is reduced (see, for example, Patent Document 5 and Non-Patent Documents 3 to 4).

ハイパーソニック・サウンドによって活性化される基幹脳は、人間の情動や行動の制御に密接な関連をもつモノアミン神経系やオピオイド神経系をはじめとする神経回路の重要な拠点となっている。そのため、基幹脳並びにそこから脳全体に投射される神経ネットワークの活性異常は、さまざまな精神と行動の異常を導くことがわかっている。基幹脳はさらに、自律神経系・内分泌系の最高中枢であり、それらを介して免疫系を制御し、これらを通じて全身の恒常性を維持する機能や生体防御機能を担っている。そのため、基幹脳の活性異常は、上記恒常性維持機能及び生体防御機能の破綻を導くことにより、現代社会において急激に増加している生活習慣病の発症と密接な関連をもっている。   The fundamental brain activated by hypersonic sound is an important base for neural circuits such as the monoamine nervous system and opioid nervous system that are closely related to the control of human emotions and behaviors. Therefore, it is known that abnormal activity of the neural network projected from the basic brain and from there to the entire brain leads to various mental and behavioral abnormalities. The fundamental brain is also the highest center of the autonomic nervous system and endocrine system, and controls the immune system through them, and plays a role in maintaining systemic homeostasis and the body defense function through these. Therefore, abnormalities in the activity of the fundamental brain are closely related to the onset of lifestyle-related diseases that are rapidly increasing in modern society by leading to the breakdown of the homeostasis maintenance function and the biological defense function.

従って、上述したような精神と行動の異常や生活習慣病などが現代社会において特異的かつ急速に増加していることに注目すると、その原因のひとつが、現代人をとりまく音環境が、人間の遺伝子が進化的に形成された環境の最有力な候補である熱帯雨林の環境音を特徴づける特異的な音響構造から大きく乖離し、特に複雑に変化する超高周波成分が欠落することにより、基幹脳の活性が異常をきたしていることにある可能性が大きい。   Therefore, when focusing on the specific and rapid increase in mental and behavioral abnormalities and lifestyle-related diseases such as those mentioned above, one of the causes is the sound environment surrounding modern people. A major departure from the specific acoustic structure that characterizes the environmental sound of the rainforests, which are the most promising candidates for the evolutionary environment of genes, and the lack of super-high frequency components that change in particular. There is a high possibility that the activity of is abnormal.

一方、熱帯雨林自然環境を現代都市にそのまま再現することは、気候及び生物学的条件においても、また必要とされる時間と社会投資の大きさの面でも、現代社会が直面する上記問題の緊急性にみあった現実的な解決法とならない。そこで、基幹脳活性化効果を導く特異的な構造をもった振動信号とそれを振動として発生させることのできる振動発生装置を用い、人間の遺伝子の設計に適合した熱帯雨林環境音と同じように基幹脳活性化効果を導く振動を発生させて現代人に呈示することにより基幹脳活性化効果を導き、上述した現代人が直面する心身の健康面での問題を解決する手法が提案されている(例えば、特許文献5参照)。   On the other hand, reproducing the natural environment of a rainforest as it is in a modern city is an urgent issue of the above problems facing modern society, both in terms of climate and biological conditions, and in terms of the amount of time and social investment required. It is not a realistic solution that fits the nature. Therefore, using a vibration signal with a specific structure that leads to the fundamental brain activation effect and a vibration generator that can generate it as vibration, just like rainforest environmental sound adapted to human gene design A method has been proposed to generate the fundamental brain activation effect by generating vibrations that lead to the fundamental brain activation effect and presenting it to the modern person, and solve the above-mentioned mental and physical health problems faced by the modern person. (For example, refer to Patent Document 5).

しかし、現代社会において広く普及している音響情報媒体であるコンパクトディスク(CD)、ミニディスク(MD)、固形メモリに記録され携帯型プレイヤによって出力されるデジタルフォーマットの音声信号や、放送・通信などを介して配信・配布されるデジタルフォーマットの音声信号のほとんどは、超高周波成分を記録再生することができないため、ハイパーソニック・サウンドを発生させて基幹脳を活性化させることができない。   However, audio signals in a digital format that are recorded on a solid memory and output by a portable player, broadcast / communication, etc., which are acoustic information media widely used in modern society, such as compact disc (CD), mini disc (MD) Most of the audio signals in digital format distributed / distributed via the radio cannot record / reproduce super-high frequency components, and therefore cannot generate hypersonic sound and activate the basic brain.

一方、近年、スーパーオーディオCD(SACD)、DVDオーディオ、ブルーレイディスク(BD)のサウンドトラック、高速光通信などによるネットワーク配信など、可聴域上限を大幅に上回る帯域まで記録伝送再生可能なフォーマットを備えたデジタルメディアが利用可能になりつつある。しかしこれらにおいては、音源のもつ振動発生機能の限界や録音・編集装置等の性能の限界から、記録媒体に記録された振動信号、すなわちコンテンツに超高周波成分が含まれていないために、ハイパーソニック・サウンドを発生できず基幹脳活性化効果を導くことができないのが通例となっている。   On the other hand, in recent years, formats such as Super Audio CD (SACD), DVD Audio, Blu-ray Disc (BD) soundtrack, and network distribution by high-speed optical communication, etc., have a format that allows recording, transmission and playback up to a band that greatly exceeds the upper limit of the audible range. Digital media is becoming available. However, in these cases, because the vibration generation function of the sound source and the performance limit of the recording / editing device, etc., the vibration signal recorded on the recording medium, that is, the content does not contain the super-high frequency component.・ It is customary that sound cannot be generated and the fundamental brain activation effect cannot be induced.

さらに、本発明者らは、ホワイトノイズなど人工的な信号を超高周波成分として可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分とともに聴取者に呈示した場合には、超高周波成分が十分に含まれていても、ハイパーソニック・エフェクトが発現しないことを見出した(例えば、非特許文献2参照)。また、特定の周波数にピークをもった正弦波様の信号及びその倍音や、高速標本化1ビット量子化方式にともなう量子化ノイズなどの超高周波成分は、同じくハイパーソニック・エフェクトを発現しない。さらに、近年、電子機器類などの人工物から発生する特定の周波数にピークをもった正弦波様の信号からなる超高周波成分が、それを呈示した人間や動物に不快感や逃避行動などの負の効果を導くことが見出されており、若者除け装置、鼠撃退装置などとして用いられている(例えば、非特許文献5〜6参照)。   Furthermore, when presenting the listener with an audible range component that is an oscillating component in the audible frequency range, an artificial signal such as white noise is sufficiently included in the listener. However, it has been found that the hypersonic effect does not appear (for example, see Non-Patent Document 2). Further, a hypersonic component such as a sine wave-like signal having a peak at a specific frequency and its overtone, and quantization noise associated with a high-speed sampling 1-bit quantization method does not exhibit a hypersonic effect. Furthermore, in recent years, ultra-high frequency components consisting of sinusoidal signals with peaks at specific frequencies generated from artifacts such as electronic devices have been negatively affected by humans and animals presenting them, such as discomfort and escape behavior. It has been found to lead to the effects of the above, and is used as a youth protection device, a repelling device, etc. (see, for example, non-patent documents 5 to 6).

これらの知見は、ハイパーソニック・エフェクトによって基幹脳活性化効果を導くためには、単に可聴域上限をこえる超高周波成分を呈示すればよいわけではなく、それら超高周波成分が何らかの特異的な構造上の特徴を備えている必要がある一方、それとは異なる何らかの特有の構造を備えた超高周波成分の振動は、人間や動物の生理状態に負の影響を及ぼしうる危険性をもっていることを示唆している。ところがこれまで、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の超高周波成分がそなえるべき構造上の特徴は明らかにされていない。従って、スーパーオーディオCD(SACD)やブルーレイディスク(BD)のサウンドトラック、高速光通信などを利用したネットワーク配信などのように超高周波成分を記録再生可能なデジタルフォーマットが利用可能になっていても、そこに記録伝送される振動信号がどのような構造上の特徴をそなえていれば基幹脳活性化効果を導くかが不明である。   These findings suggest that in order to induce the fundamental brain activation effect by the hypersonic effect, it is not necessary to simply present the ultra-high frequency components exceeding the upper limit of the audible range, and these ultra-high frequency components have some specific structure. This suggests that the vibrations of ultra-high frequency components with a unique structure that is different from the above may have a risk of negatively affecting the physiological state of humans and animals. Yes. However, the structural features that should be provided with the ultra-high frequency component of vibration that can lead to the fundamental brain activation effect have not been clarified so far. Therefore, even if a digital format capable of recording / reproducing super-high frequency components such as a super audio CD (SACD) or Blu-ray disc (BD) sound track, or network distribution using high-speed optical communication is available, It is unclear what structural features the vibration signal recorded and transmitted there will lead to the fundamental brain activation effect.

まず、第一に、基幹脳活性化効果を導くことのできる超高周波成分の構造上の特徴が従来特定されていなかったために、例えばホワイトノイズなどから人工的に合成した超高周波成分がハイパーソニック・エフェクトを導かない例にみられるように、聴取者に呈示する音がたとえ超高周波成分を含んでいたとしても、それが実際に聴取者の基幹脳活性化効果を導くかどうかについて、振動信号の構造それ自体から推定することができないという問題がある。すなわち、ある振動が基幹脳活性化効果を導くかどうかは、その振動をその都度聴取者に呈示し、聴取者の基幹脳の活性を、ポジトロン断層撮像装置や脳波計など高度な脳機能計測手段を用いた厳密な生理実験によって計測し、基幹脳が活性化しているかどうかを実際に観察する必要がある。あらゆる振動について、こうした生理実験を実施して基幹脳活性を計測してから実用に結びつけるというやり方には、現実性が乏しい。従って、ある特定の振動が基幹脳活性化効果を導くことができるかどうかを、生理実験を行うことなく推定するためには、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動信号の構造上の特徴が特定される必要がある。   First of all, since the structural features of the ultra-high frequency component that can lead to the fundamental brain activation effect have not been specified, the ultra-high frequency component artificially synthesized from white noise etc. As seen in the example that does not lead to an effect, even if the sound presented to the listener contains an ultra-high frequency component, whether the vibration signal actually leads to the fundamental brain activation effect of the listener is determined. There is a problem that it cannot be estimated from the structure itself. In other words, whether or not a certain vibration leads to the fundamental brain activation effect is shown to the listener each time, and the fundamental brain activity of the listener is measured by an advanced brain function measuring means such as a positron tomography device or an electroencephalograph. It is necessary to actually observe whether or not the basic brain is activated by measuring it through rigorous physiological experiments using. The reality is that the method of measuring the fundamental brain activity for all vibrations and measuring the fundamental brain activity before linking it to practical use is not realistic. Therefore, in order to estimate whether a specific vibration can lead to the fundamental brain activation effect without conducting physiological experiments, the structural features of the vibration signal that can lead to the fundamental brain activation effect Need to be identified.

第二に、基幹脳活性化効果を導くことのできる超高周波成分の構造上の特徴が従来特定されていなかったために、基幹脳活性化効果を導くことのできる超高周波成分を含む振動を人工的に合成することができないという問題がある。特に、ある種の人工的な超高周波成分が人間や動物の生理状態に負の効果をもたらすという安全面での問題が存在することが明らかになっていることを考慮すると、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動としては、熱帯雨林の環境音やある種の民族楽器音など、これまでの実績によって有効性、安全性が裏付けられている特定の天然自然の振動発生源から発生した振動を記録して用いることになる。しかし、こうした基幹脳活性化効果を導くことのできる天然自然の振動発生源の種類と量は限られており、それらの収集・記録はしばしば大きな困難や、時には危険さえも伴っている。従って、限られた天然自然の振動発生源に頼ることなく、基幹脳活性化効果を導くことのできるさまざまな種類の振動を人工的に豊富に合成するためには、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の構造上の特徴が特定される必要がある。   Secondly, since structural features of the super-high frequency component that can lead to the fundamental brain activation effect have not been specified in the past, vibrations containing the super-high frequency component that can lead to the fundamental brain activation effect are artificially generated. There is a problem that it cannot be synthesized. In particular, considering that it has become clear that certain artificial ultra-high frequency components have a negative safety effect on the physiological state of humans and animals, Vibrations that can lead to vibrations generated from specific natural and natural vibration sources, such as rainforest environmental sounds and certain folk instrument sounds, which have proven their effectiveness and safety Will be recorded and used. However, the types and amounts of natural and natural vibration sources that can lead to these fundamental brain activation effects are limited, and their collection and recording is often accompanied by great difficulty and sometimes even danger. Therefore, in order to artificially synthesize various types of vibrations that can induce the fundamental brain activation effect without relying on limited natural natural vibration sources, the fundamental brain activation effect is derived. The structural features of vibration that can be identified need to be identified.

第三に、超高周波成分が欠落した振動信号に対して超高周波成分を補う1つの手法として、これまでにさまざまな帯域伸長法が提案されているにもかかわらず、基幹脳活性化効果を導くことのできる超高周波成分の構造上の特徴が従来特定されていなかったために、こうした従来の帯域伸長法によって人工的に伸長される超高周波成分が基幹脳活性化効果を導くものになっているかを確かめるためには、その都度生理実験を実施して、振動毎に確認する必要があるという問題がある。特に、上述したように、ある種の人工的に合成した超高周波成分では、ハイパーソニック・エフェクトが発現しなかったり、逆に負の効果をもたらしたりする例が報告されていることを考慮すると、帯域伸長法によって人工的に伸長される超高周波成分の構造が、基幹脳活性化効果を導きうるものであるかどうか、すなわち人間にとって有効で安全なものであるかどうかを判別することの重要性はきわめて高い。   Thirdly, despite the fact that various band expansion methods have been proposed as a way to compensate for the high-frequency component for the vibration signal lacking the super-high-frequency component, the fundamental brain activation effect is derived. Since the structural features of the super-high frequency component that could be used have not been specified in the past, whether the super-high-frequency component artificially stretched by the conventional band stretching method leads to the fundamental brain activation effect In order to confirm, there is a problem in that it is necessary to carry out a physiological experiment each time and confirm each vibration. In particular, as mentioned above, in consideration of the fact that some artificially synthesized ultra-high frequency components do not exhibit the hypersonic effect or conversely have negative effects reported, The importance of determining whether the structure of the ultra-high frequency component artificially stretched by the band stretching method can lead to the fundamental brain activation effect, that is, whether it is effective and safe for humans Is extremely expensive.

第四に、こうした多岐にわたる問題が存在するために、現存する膨大な記録ライブラリの振動源と振動発生装置によって発生する振動は、基幹脳活性化効果を導くことができずに感性的芸術的価値を著しく損ねているだけでなく、むしろ基幹脳活性を低下することによりさまざまな現代病を誘引し、現代人の快適性と安全性を著しく脅かす危険性が高いという問題がある。こうした限界を克服し危険を防止する技術が要請されるところとなっている。   Fourth, due to the existence of such a wide variety of problems, the vibration generated by the vibration sources and vibration generators of the vast number of existing recording libraries cannot lead to the fundamental brain activation effect, and the sensuous artistic value. There is a problem that it is not only severely impaired, but rather induces various modern diseases by lowering the basic brain activity and has a high risk of seriously threatening the comfort and safety of modern people. There is a demand for technology that overcomes these limitations and prevents danger.

第五に、近年急速に普及しているDVDやブルーレイディスクなどの大容量パッケージメディアに記録される映像音響コンテンツや、ハイビジョンテレビ並びに高速光通信などの高速大容量通信回線を利用して配信・配布される映像音響のような、視覚と聴覚など複数の感覚系に総合的に働きかけるコンテンツにおいて、記録媒体に記録可能な情報容量に制約があると同時に、記録された情報を記録媒体から読み出したり、通信回線によって伝送する場合の情報の転送レート(伝送可能な時間あたり情報量)の制約があるために、映像に利用できる情報量と音声に利用できる情報量とがトレードオフの関係にあり、その結果、コンテンツの画質と音質とが二律背反状態に陥っているという問題がある。すなわち画質を優先させて映像に大容量の情報を割り当てると、音声データに割り当てるデータ量を減じるために、音の周波数帯域を制限したり圧縮をかける等の処理が必要になり、音質が低下し表現効果を損なうなど感性的芸術的価値を減少させる。逆に音質を優先させて音情報に大容量を割り当てると、画像データに割り当てるデータ量を減じるために、画像を節減又は圧縮し解像度を落とすなどの処理が必要になり、画質が低下し表現効果を損ない感性的芸術的価値を減じる。   Fifth, distribution and distribution using audiovisual content recorded on high-capacity package media such as DVDs and Blu-ray discs, which are rapidly spreading in recent years, and high-speed and large-capacity communication lines such as high-definition television and high-speed optical communication In the content that works on multiple sensory systems such as visual and auditory, such as video and audio, the information capacity that can be recorded on the recording medium is limited, and at the same time, the recorded information can be read from the recording medium, Since there is a restriction on the transfer rate of information (information amount per hour that can be transmitted) when transmitting via a communication line, there is a trade-off relationship between the amount of information that can be used for video and the amount of information that can be used for audio. As a result, there is a problem that the image quality and sound quality of the content are in a state of trade-off. In other words, when a large amount of information is allocated to video with priority on image quality, processing such as limiting the frequency band of sound or applying compression is required to reduce the amount of data allocated to audio data, resulting in a decrease in sound quality. Decrease the sensuous artistic value, such as impairing the expression effect. On the other hand, if you give priority to sound quality and allocate a large amount of sound information, processing such as reducing or compressing the image to reduce the amount of data allocated to the image data will require processing, reducing the image quality, and rendering effects. Detract from the sensual artistic value.

第六に、拡声放送など情報伝達を目的とする音が、顕著な背景騒音など伝達を妨げる性質をもった他の音と共存する場合「音量を上げないと必要な情報が聞き取れない」一方で、「音量を上げるとうるさく不快になる」という二律背反現象が生じるという問題がある。これに類似した問題はさまざまな状況下に存在し、例えば音響・映像コンテンツのサウンドエフェクトや演劇の効果音は「音量を上げないと意図された芸術的効果が得られない」一方で、「音量を上げると不快になる」という二律背反の問題がある。   Sixth, if the sound for information transmission such as loud sound broadcasting coexists with other sounds that have a characteristic of obstructing transmission such as remarkable background noise, “If you do not turn up the volume, you can not hear the necessary information” There is a problem that a contradictory phenomenon occurs that “the volume becomes loud and uncomfortable”. Similar problems exist in various situations. For example, sound effects of audio / video content and theatrical sound effects cannot be achieved unless the volume is turned up. There is a contradictory problem that raising the value makes it uncomfortable.

以上の問題点を解決するために、本発明者らは、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の詳細な構造上の特徴を明確にすることにより、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を発生するための装置及び方法として、自己相関秩序を有する振動信号を定義して引用文献8等において開示した。   In order to solve the above problems, the present inventors can guide the hypersonic effect by clarifying the detailed structural features of vibration that can lead to the fundamental brain activation effect. As an apparatus and method for generating vibration, a vibration signal having an autocorrelation order is defined and disclosed in cited document 8 and the like.

特開平9−313610号公報JP-A-9-313610 特許第3933565号公報Japanese Patent No. 3933565 特許第4009660号公報Japanese Patent No. 4009660 特許第4009661号公報Japanese Patent No. 4009661 特開2005−111261号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-111261 特開2002−015522号公報JP 2002-015522 A 特表2006−132054号公報JP 2006-132054 Gazette 特許第5037701号公報Japanese Patent No. 5037701

Oohashi, T. et al., “Inaudible high-frequency sounds affect brain activity: hypersonic effect”, Journal of Neurophysiology, Vol. 83, pp. 3548-3558, June 2000.Oohashi, T. et al., “Inaudible high-frequency sounds affect brain activity: hypersonic effect”, Journal of Neurophysiology, Vol. 83, pp. 3548-3558, June 2000. Oohashi T. et al., “High-Frequency Sound above the Audible Range Affects Brain Electric Activity and Sound Perception”, An Audio Engineering Society Preprint, 3207, October 1991.Oohashi T. et al., “High-Frequency Sound above the Audible Range Affects Brain Electric Activity and Sound Perception”, An Audio Engineering Society Preprint, 3207, October 1991. 大橋力著,「音と文明」,岩波書店,53−113頁,2003年10月。Tsuyoshi Ohashi, “Sound and Civilization”, Iwanami Shoten, pp. 53-113, October 2003. 仁科エミ,「ハイパーソニック・エフェクトの発現メカニズムに関する研究の進展」,日本音響学会誌,65巻,40−45頁,2009年1月。Emi Nishina, “Progress of Research on Hypersonic Effect Expression Mechanism”, Journal of the Acoustical Society of Japan, 65, 40-45, January 2009. 蘆原郁,「身のまわりにある超高周波音の実態調査」,日本音響学会誌,65巻,23−28頁,2009年1月。Atsushi Sugawara, “Survey of ultra-high frequency sound around us”, Journal of the Acoustical Society of Japan, 65, 23-28, January 2009. 山田朋美,「歯科医療機器から発生する超高周波音」,日本音響学会誌,65巻,52−57頁,2009年1月。Yumi Yamada, “Ultra-high-frequency sound generated from dental medical equipment”, Journal of the Acoustical Society of Japan, 65, 52-57, January 2009. 日野幹雄著,「スペクトル解析」,朝倉書店,210−217頁,1977年10月。Hino Mikio, “Spectrum Analysis”, Asakura Shoten, pp. 210-217, October 1977. ヒビノインターサウンド株式会社,「ポータブル・ミュージックプレイヤHDP−R10」,[平成24年12月12日検索],インターネット<URL:http://www.hibino-intersound.co.jp/ibasso_audio/3289.html>Hibino Intersound Co., Ltd., “Portable Music Player HDP-R10”, [Searched on December 12, 2012], Internet <URL: http://www.hibino-intersound.co.jp/ibasso_audio/3289.html >

例えば、非特許文献8において、可聴域周波数を超える高周波を含む高解像度音信号を再生するポータブル・ミュージックプレイヤが開示されているが、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に呈示することができる携帯型電子機器はいまだ存在しない。また、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に有効にかつ確実にユーザに対して呈示することができる携帯型電子機器はいまだ存在しない。   For example, Non-Patent Document 8 discloses a portable music player that reproduces a high-resolution sound signal including a high frequency exceeding the audible range frequency. However, while presenting the audible range sound to the ear of the user's auditory system, There are still no portable electronic devices that can reproduce and present vibrations that can lead to sonic effects on the user's body surface. Moreover, while presenting the audible range sound to the ear of the user's auditory system, the vibration capable of introducing the hypersonic effect can be reproduced and effectively and reliably presented to the user's body surface. There are no portable electronic devices yet.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に呈示することができる携帯型電子機器を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above problems and to reproduce vibrations that can induce hypersonic effects and present them on the user's body surface while presenting audible range sounds to the ears of the user's auditory system. It is an object of the present invention to provide a portable electronic device that can be used.

また、本発明の別の目的は以上の問題点を解決し、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に有効にかつ確実にユーザに対して呈示することができる携帯型電子機器を提供することにある。   Another object of the present invention is to solve the above problems and reproduce vibrations capable of introducing a hypersonic effect while presenting audible sound to the ears of the user's auditory system to reproduce the surface of the user's body. Another object of the present invention is to provide a portable electronic device that can be effectively and reliably presented to a user.

本発明に係る携帯型電子機器は、
可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分の第1の信号と、
少なくとも上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分を含みかつ、少なくとも所定の自己相関秩序を有する振動信号を含み当該振動信号から発生させた実際の振動を人間に呈示することにより、当該人間の脳幹・視床・視床下部を含む脳の基幹的機能を担う部位である基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワークからなる基幹脳ネットワーク系活性化効果を導くことができる第2の信号とを発生する発生手段を備えた携帯型電子機器であって、
ネットワークを介して配信される、上記第1の信号と上記第2の信号とを受信可能である通信手段と、
予め格納される、上記第1の信号と上記第2の信号とを記憶可能である記憶手段と、
上記配信され又は上記格納された第1の信号と、上記配信され又は上記格納された第2の信号とを発生して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御する制御手段とを備え、
上記第1の信号を人間の聴覚系の耳に呈示しつつ、上記第2の信号を上記人間の体表面に呈示することを特徴とする。
The portable electronic device according to the present invention is
A first signal of an audible range component that is a vibration component of an audible frequency range;
Presenting the actual vibration generated from the vibration signal including the vibration signal including at least a predetermined high frequency component in the range up to a predetermined maximum frequency exceeding the above audible frequency range and having a predetermined autocorrelation order. As a result, the fundamental brain network system activation effect consisting of the fundamental brain, which is the part responsible for the fundamental functions of the brain including the human brain stem, thalamus, hypothalamus, and the fundamental brain network that projects into the brain based on the fundamental brain A portable electronic device comprising generating means for generating a second signal capable of guiding
A communication means capable of receiving the first signal and the second signal distributed via a network;
Storage means capable of storing the first signal and the second signal stored in advance;
Control means for controlling the generating means to generate the first signal distributed or stored and the second signal distributed or stored and present it to the human,
The second signal is presented on the surface of the human body while presenting the first signal to an ear of a human auditory system.

上記携帯型電子機器において、上記発生手段は、少なくとも上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分を含む第3の信号を発生し、
上記制御手段は、上記第3の信号を発生するように上記発生手段を制御することを特徴とする。
In the portable electronic device, the generating means generates a third signal including an ultra-high frequency component within a range up to a predetermined maximum frequency at least beyond the audible frequency range,
The control means controls the generation means so as to generate the third signal.

また、上記携帯型電子機器において、上記発生手段からの信号に基づいて、上記第2の信号を含むか否かを判別する判別手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記判別手段により上記第2の信号を含まないと判別されたときは、上記第2の信号を発生して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御することを特徴とする。
The portable electronic device further includes a determination unit that determines whether the second signal is included based on a signal from the generation unit,
The control means controls the generating means so as to generate the second signal and present it to the human when it is determined by the determining means that the second signal is not included. To do.

さらに、上記携帯型電子機器において、上記人間に呈示される信号をモニタし、モニタした信号のうち上記第2の信号の信号レベルが所定のしきい値以上であるか否かを検出する検出手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記検出手段により上記第2の信号の信号レベルが上記しきい値未満であることが検出されたときは、上記第2の信号の信号レベルが上記しきい値以上となるように上記第2の信号の信号レベルを増大して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御することを特徴とする。
Further, in the portable electronic device, a detection means for monitoring a signal presented to the human and detecting whether or not a signal level of the second signal among the monitored signals is equal to or higher than a predetermined threshold value. Further comprising
When the detection means detects that the signal level of the second signal is lower than the threshold value, the control means is configured so that the signal level of the second signal becomes equal to or higher than the threshold value. The generating means is controlled to increase the signal level of the second signal and present it to the person.

またさらに、上記携帯型電子機器において、上記自己相関秩序を有する振動信号は、可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分と、上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分とを有し、第1の性質と第2の性質とのうち少なくともいずれかの性質で表される自己相関秩序を有する振動信号であって、上記振動信号から発生させた実際の振動を人間に呈示することにより、当該人間の脳幹・視床・視床下部を含む脳の基幹的機能を担う部位である基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワークからなる基幹脳ネットワーク系活性化効果を導くことができることを特徴とし、
(1)上記第1の性質は、上記可聴周波数範囲をこえる成分についての、時間、周波数及びパワーの三次元パワースペクトルアレイの形状が自己相似性をもった複雑さであるフラクタル性を有するものであって、
ボックスカウンティング法を用いて上記三次元パワースペクトルアレイの曲面のフラクタル次元を計算するときに当該曲面を覆うための必要最低限の基準ボックス数の対数を基準ボックスの一辺の長さの対数に対してプロットしたときの隣接する2点を連結する直線の傾きを逆符号にした値であり、当該形状の自己相似性を表す値であるフラクタル次元局所指数が、上記基準ボックスの一辺の長さを正規化して定義される時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲において、2.2以上2.8以下の値を有し、上記時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲で変化したときに上記フラクタル次元局所指数の変動幅が0.4以内であり、
(2)上記第2の性質は、上記振動信号の時系列が、完全に予測可能で規則的なものと、完全に予測不可能でランダムなものとを除き、上記振動信号の時系列の予測可能性又は不規則性の度合いが時間とともに変化するものであって、
時系列データの不規則性を表す情報エントロピー密度が−5以上0未満の範囲内の値を有し、上記情報エントロピー密度の分散であって時間変化度合を表すエントロピー変動指標(Entropy Variation Index;EV−index)が51.2秒間において0.001以上の値を有することを特徴とする。
Furthermore, in the portable electronic device, the vibration signal having the autocorrelation order includes an audible range component that is a vibration component in an audible frequency range, and an ultra-high frequency within a range up to a predetermined maximum frequency beyond the audible frequency range. A vibration signal having an autocorrelation order represented by at least one of the first property and the second property, wherein the actual vibration generated from the vibration signal is human A basic brain network system consisting of a fundamental brain that is responsible for the fundamental functions of the brain including the human brain stem, thalamus, and hypothalamus, and a fundamental brain network that projects into the brain based on the fundamental brain It is characterized by being able to lead the activation effect,
(1) The first property has a fractal property in which the shape of the three-dimensional power spectrum array of time, frequency and power for the component exceeding the audible frequency range is a self-similar complexity. There,
When calculating the fractal dimension of a curved surface of the above three-dimensional power spectrum array using the box counting method, the logarithm of the minimum number of reference boxes necessary to cover the curved surface is the logarithm of the length of one side of the reference box. Fractal dimension local index, which is the value that represents the self-similarity of the shape, is normalized to the length of one side of the reference box. In the range of 2 −1 to 2 −5, and the time frequency structure index defined in the above is a value of 2.2 to 2.8, and the time frequency structure index is in the range of 2 −1 to 2 −5 . The fluctuation range of the fractal dimension local index is within 0.4 when
(2) The second property is that the time series of the vibration signal is predicted except that the time series of the vibration signal is completely predictable and regular, and the time series of the vibration signal is completely unpredictable and random. The degree of possibility or irregularity changes over time,
An entropy variation index (EV) having an information entropy density representing irregularity of time-series data having a value in a range of −5 or more and less than 0, which is a variance of the information entropy density and represents a degree of time change. -Index) has a value of 0.001 or more in 51.2 seconds.

また、上記携帯型電子機器において、上記携帯型電子機器は、携帯型プレイヤ、パーソナルコンピュータ、又は携帯電話機であることを特徴とする。   In the portable electronic device, the portable electronic device is a portable player, a personal computer, or a mobile phone.

さらに、上記携帯型電子機器において、上記可聴周波数範囲は20Hzから、15kHz〜20kHzのうちの1つの周波数までの範囲であり、上記最大周波数は88.2kHzから2.8MHzまでの1つの周波数であることを特徴とする。   Furthermore, in the portable electronic device, the audible frequency range is a range from 20 Hz to one frequency of 15 kHz to 20 kHz, and the maximum frequency is one frequency from 88.2 kHz to 2.8 MHz. It is characterized by that.

本発明によれば、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に呈示することができる携帯型電子機器を提供することができる。また、上記判別手段又は上記検出手段を備えることにより、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に有効にかつ確実にユーザに対して呈示することができる携帯型電子機器を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a portable electronic device that can reproduce a vibration capable of introducing a hypersonic effect and present it on the body surface of the user while presenting an audible range sound to the ear of the user's auditory system. Can be provided. In addition, by providing the discrimination means or the detection means, the audible range sound is presented to the ears of the user's auditory system, and vibrations that can induce a hypersonic effect are reproduced and effectively applied to the user's body surface. A portable electronic device that can be surely presented to the user can be provided.

可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分を有するとともに可聴周波数範囲をこえる超高周波成分を有する振動の周波数スペクトルを示すスペクトル図である。It is a spectrum figure which shows the frequency spectrum of the vibration which has an audible range component which is a vibration component of an audible frequency range, and has a super-high frequency component which exceeds an audible frequency range. ガムラン楽器音の三次元パワースペクトルアレイを示す図である。It is a figure which shows the three-dimensional power spectrum array of a gamelan musical instrument sound. 熱帯雨林環境音の三次元パワースペクトルアレイを示す図である。It is a figure which shows the three-dimensional power spectrum array of rainforest environmental sound. 本発明に係る自己相関秩序に関する第1の性質を満たす振動の時間周波数構造のフラクタル次元局所指数の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the fractal dimension local index | exponent of the time-frequency structure of the vibration which satisfy | fills the 1st property regarding the autocorrelation order which concerns on this invention. 本発明に係る自己相関秩序に関する第1の性質を満たす振動の、時間周波数構造指標ST−indexが2−1〜2−5の範囲におけるフラクタル次元局所指数を示す表である。It is a table | surface which shows the fractal dimension local index | exponent in the range whose time frequency structure parameter | index ST-index of the vibration which satisfy | fills the 1st property regarding the autocorrelation order which concerns on this invention is 2 < -1 > -2-5 . 本発明に係る自己相関秩序に関する第1の性質を満たさない振動の時間周波数構造のフラクタル次元局所指数の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the fractal dimension local index | exponent of the time-frequency structure of the vibration which does not satisfy | fill the 1st property regarding the autocorrelation order which concerns on this invention. 上記自己相関秩序に関する第1の性質を満たさない振動の、時間周波数構造指標ST−indexが2−1〜2−5の範囲におけるフラクタル次元局所指数を示す表である。It is a table | surface which shows the fractal dimension local index | exponent in the range whose time frequency structure parameter | index ST-index of the vibration which does not satisfy | fill the 1st property regarding the said autocorrelation order is 2 < -1 > -2-5 . 本発明に係る自己相関秩序に関する第2の性質を満たす振動の情報エントロピー密度とその時間変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the information entropy density of the vibration which satisfy | fills the 2nd property regarding the autocorrelation order which concerns on this invention, and its time change. 本発明に係る自己相関秩序に関する第2の性質を満たさない振動の情報エントロピー密度とその時間変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the information entropy density of the vibration which does not satisfy | fill the 2nd property regarding the autocorrelation order which concerns on this invention, and its time change. 本発明に係る「自己相関秩序」に関する第2の性質を満たす振動と満たさない振動のエントロピー変動指標EV−indexの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the entropy fluctuation index EV-index of the vibration which satisfy | fills the 2nd property regarding the "autocorrelation order" which concerns on this invention, and the vibration which is not satisfy | filled. ガムラン楽器音の平均パワースペクトルのスペクトル図である。It is a spectrum figure of the average power spectrum of a gamelan musical instrument sound. ガムラン楽器音のフラクタル次元局所指数を示すグラフである。It is a graph which shows the fractal dimension local index of a gamelan musical instrument sound. ガムラン楽器音の情報エントロピー密度を示すグラフである。It is a graph which shows the information entropy density of a gamelan musical instrument sound. ガムラン楽器音のエントロピー変動指標EV−indexを示すグラフである。It is a graph which shows the entropy fluctuation parameter | index EV-index of a gamelan musical instrument sound. 本発明の第1の実施形態で用いた陽電子放射断層撮像装置(PET)及び脳波計測装置の構成を含む、振動発生装置のブロック図、及び当該振動発生装置によって振動を発生させるための部屋を示す斜視図である。The block diagram of a vibration generator including the structure of the positron emission tomography apparatus (PET) and the electroencephalogram measurement apparatus used in the first embodiment of the present invention, and a room for generating vibration by the vibration generator are shown. It is a perspective view. 図15の装置により測定された実験結果であり、LFC単独条件に対してFRS条件のときの脳血流が有意に増大する脳の部分を示す投影図であって、(a)は人間の頭蓋の矢状縫合に沿った投影図(サジタル投影図)であり、(b)はその冠状縫合に沿った投影図(コロナル投影図)であり、(c)はその水平面投影図である。FIG. 16 is a projection view showing experimental results measured by the apparatus of FIG. 15 and showing a portion of the brain where cerebral blood flow significantly increases under the FRS condition with respect to the LFC single condition, wherein (a) is a human skull. (B) is a projection view (coronal projection view) along the coronal suture, and (c) is a horizontal plane projection view thereof. 図15の装置により測定された実験結果であって、各周波数成分に対する正規化された自発脳波α波帯域成分の電位を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing experimental results measured by the apparatus of FIG. 15 and showing the potential of the normalized spontaneous electroencephalogram α wave band component with respect to each frequency component; 図15の装置により測定された実験結果であって、領域脳血流データの主成分分析によって第2主成分として描出された基幹脳ネットワーク画像の断面を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a cross-section of a basic brain network image that is an experimental result measured by the apparatus of FIG. 15 and is rendered as a second principal component by principal component analysis of regional cerebral blood flow data. 図15の装置により測定された実験結果であって、自発脳波α2帯域成分の電位と基幹脳ネットワークの活性強度の変化との相関係数の頭皮上分布を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing experimental results measured by the apparatus of FIG. 15 and showing a distribution on the scalp of a correlation coefficient between a potential of a spontaneous brain wave α2 band component and a change in activity intensity of a fundamental brain network. 第1の実施形態で用いるイヤホン実験装置である振動発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vibration generator which is an earphone experimental apparatus used in 1st Embodiment. 図20のシステムにより測定された実験結果であって、各ケースの深部脳活性指標DBA−indexを示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing experimental results measured by the system of FIG. 20 and a deep brain activity index DBA-index in each case. FIG. 第1の実施形態に係る、液流を用いて基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示す斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show the example of the vibration generator which generate | occur | produces the vibration (hypersonic sound) which can guide | lead the fundamental brain activation effect using a liquid flow based on 1st Embodiment. 図22の液流の障害物とする突起物の形状例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a shape of the protrusion used as the obstruction of the liquid flow of FIG. 第1の実施形態に係る、突起物の位置制御をシステム化して、相互連関させて行う例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which systematizes and performs the positional control of a protrusion based on 1st Embodiment and making it link mutually. 第1の実施形態に係る、液流の障害物とする突起物の配置が規則的ではない例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which arrangement | positioning of the protrusion used as the obstruction | occlusion of a liquid flow based on 1st Embodiment is not regular. 第1の実施形態に係る、液流の障害物とする構造が山状あるいは窪み状である例を示す斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show the example which the structure used as the obstruction of a liquid flow based on 1st Embodiment is a mountain shape or a hollow shape. 第1の実施形態に係る、液流の障害物とする突起構造が不規則な形状で不規則に配置した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which the protrusion structure used as the obstruction of a liquid flow based on 1st Embodiment irregularly arrange | positioned. 第1の実施形態に係る、液流を用いて基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例(水平経路)を示す斜視図及び床面断面図である。The perspective view and floor surface cross section which show the example (horizontal path | route) of the vibration generator which generate | occur | produces the vibration (hypersonic sound) which can lead the fundamental brain activation effect using a liquid flow based on 1st Embodiment FIG. 第1の実施形態に係る、水を落下させることにより基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the vibration generator which generate | occur | produces the vibration (hypersonic sound) which can lead the fundamental brain activation effect by dropping water based on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、気流が間隙を通過することにより基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the vibration generator which generate | occur | produces the vibration (hypersonic sound) which can lead the fundamental brain activation effect by the airflow passing a clearance gap based on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、金属片を弾くことにより基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of the vibration generator which generate | occur | produces the vibration (hypersonic sound) which can guide | lead the fundamental brain activation effect by playing the metal piece based on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、入力信号を振動信号増幅器で増幅し振動発生機構から振動を発生する装置のブロック図である。It is a block diagram of the apparatus which amplifies an input signal with a vibration signal amplifier and generates a vibration from a vibration generation mechanism according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る、振動信号記録再生装置を用いて再生した振動信号を振動信号増幅器で増幅してスピーカから振動を発生する装置のブロック図である。It is a block diagram of the apparatus which amplifies the vibration signal reproduced | regenerated using the vibration signal recording / reproducing apparatus based on 1st Embodiment with a vibration signal amplifier, and generate | occur | produces a vibration from a speaker. 本発明の第2の実施形態に係る、携帯型プレイヤの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the portable player based on the 2nd Embodiment of this invention. 図34の携帯型プレイヤの構成を示すブロック図である。FIG. 35 is a block diagram showing a configuration of the portable player of FIG. 34.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

第1の実施形態.
本発明に係る第1の実施形態では、振動発生装置及び方法について以下に説明する。
First embodiment.
In the first embodiment of the present invention, a vibration generating apparatus and method will be described below.

第1の実施形態に係る振動発生装置及び方法は、人間が音として知覚できる可聴周波数範囲である20Hzから、15kHz〜20kHzのうちの1つの周波数までの範囲内の振動成分である可聴域成分を有する振動であるとともに上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数(例えば、88.2kHz、96kHz、100kHz、176.4kHz、192kHz、200kHz、300kHz、352.8kHz、384kHz、500kHz、705.6kHz、768kHz、1MHz、1.4MHz、又は2.8MHz(PCM信号の場合には、いずれも最大周波数であって、サンプリング周波数はこれらの2倍の周波数である。)までの範囲内の超高周波成分を有する振動であることを必須の条件とし、かつ、その振動が、詳細前述するとともに直後に記述する第1の性質と第2の性質のうち少なくともいずれかの性質で表される「自己相関秩序」をもつがゆえに、これを呈示された人間の脳の基幹的機能を担う部位である脳幹・視床・視床下部を含む基幹脳及びそこを拠点に脳内に広汎に投射する神経ネットワーク(基幹脳ネットワーク)を活性化する効果(基幹脳活性化効果)を導くことができる天然の振動、人工の振動、合成された振動などを発生することを特徴としている。   The vibration generating apparatus and method according to the first embodiment includes an audible range component that is a vibration component in a range from 20 Hz, which is an audible frequency range that humans can perceive as sound, to one frequency of 15 kHz to 20 kHz. And a predetermined maximum frequency (for example, 88.2 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 176.4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 352.8 kHz, 384 kHz, 500 kHz, 705.6 kHz, 768 kHz, Vibration having an ultra-high frequency component within a range up to 1 MHz, 1.4 MHz, or 2.8 MHz (in the case of a PCM signal, all are maximum frequencies and the sampling frequency is twice these frequencies). And the vibrations are detailed. Because it has an “autocorrelation order” expressed by at least one of the first property and the second property described immediately below, the fundamental function of the human brain presented with this is shown. The basic brain including the brain stem, thalamus, hypothalamus, and the neural network (basic brain network) that projects extensively into the brain can be guided (basic brain activation effect). It is characterized by generating natural vibrations, artificial vibrations, and synthesized vibrations.

第1の性質とは、振動信号の20kHzをこえる成分の三次元パワースペクトルアレイの形状が、自己相似性をもった複雑さである下記のフラクタル性の特徴を有することである。すなわち上記形状の自己相似性を表現する「フラクタル次元局所指数」が、それを計測する尺度となる「時間周波数構造指標」が2−1〜2−5の範囲において、平面の「位相次元」である次元数2と異なり、かつ、立方体の「位相次元」である次元数3とも異なる、2.2以上2.8以下の値を常にとり、かつ、上記時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲で変化しても、フラクタル次元局所指数は大きく変化せず、変動幅が0.4以内におさまることである。 The first property is that the shape of the three-dimensional power spectrum array having a component exceeding 20 kHz of the vibration signal has the following fractal characteristics that are complex with self-similarity. In other words, the “fractal dimension local index” expressing the self-similarity of the above shape is the “phase dimension” of the plane when the “time frequency structure index” as a scale for measuring it is in the range of 2 −1 to 2 −5. A value that is different from the dimension number 2 and that is different from the dimension number 3 that is the “phase dimension” of the cube, always takes a value of 2.2 or more and 2.8 or less, and the time-frequency structure index is 2 −1 to 2 Even if it changes in the range of −5 , the fractal dimension local index does not change greatly, and the fluctuation range falls within 0.4.

ここで、振動信号の三次元パワースペクトルアレイとは、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の候補となる振動の51.2秒間の信号を、標本化周波数192kHz、量子化ビット数24ビット又は12ビットでデジタル化し、信号全体の分散を標準化して、全体を単位解析区間長200ミリ秒、単位解析区間重複50%に分割し、それぞれの区間毎にユール・ウォーカー法を用いて自己相関モデル次数10でパワースペクトル推定を行い、得られたパワースペクトルから人間の可聴域上限をこえる20kHzから96kHzの帯域成分を抽出して、その時間変化を、横軸(左から右)を周波数の線形表示、前後軸(手前から奥)を時間の線形表示、上下軸(下から上)を各周波数成分の各時点におけるパワーの対数表示として、三次元的に描出することにより得られるものとする。   Here, the three-dimensional power spectrum array of vibration signals refers to a signal of 51.2 seconds of vibration that is a vibration candidate that can lead to the fundamental brain activation effect, a sampling frequency of 192 kHz, and a quantization bit number of 24 bits. Or, digitize with 12 bits, standardize the variance of the whole signal, divide the whole into unit analysis interval length 200ms, unit analysis interval overlap 50%, and use the Yule-Walker method for each interval Power spectrum estimation is performed with a model order of 10, and band components from 20 kHz to 96 kHz exceeding the upper limit of the human audible range are extracted from the obtained power spectrum. The time change is plotted on the horizontal axis (left to right) on the linear frequency. Display, front and back axes (front to back) are linear display of time, vertical axis (bottom to top) is logarithmic display of power at each time point for each frequency component, cubic Manner and those obtained by rendering.

また、「フラクタル次元局所指数」とは、ボックスカウンティング法を用いて曲面のフラクタル次元を計算するときに使用する基準ボックス(すなわち「ものさし」となる立方体もしくは直方体)の一辺の長さの対数を横軸、その大きさの基準ボックスで三次元パワースペクトルアレイ曲面を覆うために必要最低限の基準ボックス数の対数を縦軸とし、異なる大きさの基準ボックスに対して必要基準ボックス数をプロットしたとき、隣り合った2点を結んだ直線の傾き(すなわちグラフの局所の傾き)を逆符号にした値である。   The “fractal dimension local index” is the logarithm of the length of one side of the reference box (ie, the cube or cuboid that becomes the “measure”) used when calculating the fractal dimension of the curved surface using the box counting method. When the logarithm of the minimum number of reference boxes necessary to cover the 3D power spectrum array curved surface with the reference box of the axis and its size is the vertical axis, and the required number of reference boxes is plotted against the reference boxes of different sizes , A value obtained by reversing the slope of a straight line connecting two adjacent points (that is, the local slope of the graph).

さらに「時間周波数構造指標」とは、ボックスカウンティング法を用いて三次元パワースペクトルアレイ曲面のフラクタル次元局所指数を計算する時に用いる基準ボックスの一辺の長さを、解析対象となる三次元パワースペクトルアレイの周波数帯域幅全体(横軸)及び時間全体(前後軸)に対する比として正規化して表したものである。   Furthermore, the “temporal frequency structure index” refers to the length of one side of the reference box used when calculating the fractal dimension local index of the 3D power spectrum array curved surface using the box counting method. Is normalized and expressed as a ratio to the entire frequency bandwidth (horizontal axis) and the entire time (front-rear axis).

第2の性質とは、振動信号の時系列が、完全に予測可能で規則的なものではなく、かつ、完全に予測不可能でランダムなものでもなく、さらにその予測可能性あるいは不規則性の度合いが時間とともに変化することである。すなわち、時系列データの不規則性を表す「情報エントロピー密度」が、サイン波のような完全に確定的で規則的な信号が示す−5よりもさらに小さな値をとらず、かつ、ホワイトノイズのように完全にランダムな信号が示す0をとらず、常に−5以上0未満の範囲内の値をとり、加えて、その値がサイン波やホワイトノイズのように時間的に一定の値をとらず情報エントロピー密度の時間変化度合を表す「エントロピー変動指標」(Entropy Variation Index:以下、EV−indexと略する。)が、51.2秒間において、0.001以上の値をとることである。   The second property is that the time series of the vibration signal is not completely predictable and regular, is not completely unpredictable and random, and is predictable or irregular. The degree changes with time. That is, the “information entropy density” representing the irregularity of the time series data does not take a value smaller than −5, which is a completely deterministic regular signal such as a sine wave, and white noise. Thus, a completely random signal does not take 0, but always takes a value in the range of -5 or more and less than 0, and in addition, the value takes a constant value in time like a sine wave or white noise. The “entropy variation index” (hereinafter abbreviated as EV-index) representing the degree of temporal change in information entropy density takes a value of 0.001 or more in 51.2 seconds.

ここで、振動信号の時系列データの「情報エントロピー密度」は、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の候補となる振動の51.2秒間の信号を標本化周波数192kHz、量子化ビット数24ビット又は12ビットでデジタル化し、全体を単位解析区間長200ミリ秒、単位解析区間重複50%に分割し、それぞれの区間毎にユール・ウォーカー法を用いて自己相関モデル次数10でパワースペクトル推定を行い、得られたパワースペクトルから計算するものとする。また、「エントロピー変動指標EV−index」とは、各単位解析区間の情報エントロピー密度の、全解析対象区間の分散である。   Here, the “information entropy density” of the time-series data of the vibration signal is a 51.2-second signal of vibration that is a vibration candidate that can lead to the fundamental brain activation effect, a sampling frequency of 192 kHz, and a quantization bit number Digitized in 24-bit or 12-bit, the whole is divided into unit analysis section length of 200 milliseconds and unit analysis section overlap 50%, and power spectrum estimation with autocorrelation model order 10 using Yule-Walker method for each section And calculate from the obtained power spectrum. The “entropy variation index EV-index” is the variance of all analysis target sections of the information entropy density of each unit analysis section.

第1の実施形態ではまた、空間内に存在する1つ以上の振動発生装置によって発生された振動が空間中に放射されることによって、あるいはそれらの振動が空間中で加算されたり、互いに干渉することによって、あるいは空間全体がそれらの振動に共振することによって、上記自己相関秩序の特徴をもつ振動を発生するよう構成されたことを特徴としている。また、第1の実施形態では、上記自己相関秩序の特徴をもつ振動状態にある気体・液体・固体あるいはそれらの複合体である振動体を提供する。さらに、上記発生された基幹脳活性化効果を導くことのできる振動信号は、好ましくは例えばコンピュータにより読み取り可能な光ディスクやメモリ、ハードディスクなどの記録媒体あるいはネットワークサーバーなどに記録され、もしくは、好ましくは有線あるいは無線や赤外線通信などの通信装置又は通信システム又は放送システムなどにより伝送される。   In the first embodiment, vibrations generated by one or more vibration generators existing in the space are also emitted into the space, or the vibrations are added in the space or interfere with each other. Or the entire space resonates with those vibrations to generate vibrations having the above autocorrelation order characteristics. In the first embodiment, there is provided a vibrating body that is a gas, liquid, solid, or a composite thereof in a vibrating state having the characteristics of the autocorrelation order. Furthermore, the vibration signal that can induce the generated fundamental brain activation effect is preferably recorded on a recording medium such as an optical disk, a memory, or a hard disk that can be read by a computer, a network server, or the like, or preferably wired. Alternatively, the data is transmitted by a communication device such as wireless or infrared communication, a communication system, or a broadcasting system.

次いで、所定の性質を備えるよう発生させた振動による基幹脳活性化の実施例について以下説明する。まず、必須条件である超高周波成分について以下説明する。   Next, an example of fundamental brain activation by vibration generated to have a predetermined property will be described below. First, the super-high frequency component which is an essential condition will be described below.

図1は可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分を有するとともに可聴周波数範囲をこえる超高周波成分を有する振動の周波数スペクトルを示すスペクトル図である。すなわち、図1において、人間が音として知覚できる可聴周波数範囲である20Hzから15kHz乃至20kHzまでの範囲内の成分を有する振動であるとともに上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数(なお、図1においては最大周波数100kHz)までの範囲内の超高周波成分を有する振動の例について、そのパワースペクトルをFFT法を用いて求めたものを示す。   FIG. 1 is a spectrum diagram showing a frequency spectrum of vibration having an audible range component which is a vibration component in the audible frequency range and having an ultrahigh frequency component exceeding the audible frequency range. That is, in FIG. 1, it is a vibration having a component in the range from 20 Hz to 15 kHz to 20 kHz, which is an audible frequency range that humans can perceive as sound, and exceeds the above audible frequency range and has a predetermined maximum frequency (in FIG. Indicates a power spectrum obtained by using the FFT method for an example of a vibration having a super-high frequency component in a range up to a maximum frequency of 100 kHz.

次に、「自己相関秩序」について説明する。無機的な物質世界を構成する原子や分子をはじめとする諸要素の加算的集合は、熱力学第二法則に従って熱エントロピーすなわち「乱雑さ」が時間とともに一方向性に増大するという特徴をもっている。その一方、生命を含む自然界に存在する複雑な構造は、こうした特徴をもった原子や分子を含む諸要素が、ユークリッド幾何学やデカルト的数理学に代表される決定論的な規則性とは異なる何らかの「秩序」に従って自己組織化することにより生み出される。こうした特徴は、例えば生体分子の階層性や、遺伝子による生命活動の制御、アデノシン3リン酸を用いたエネルギー利用などの仕組みを基盤として構成される細胞や生体などの生命現象とそれらが生み出す構造などの中に典型的にみられる。生命現象以外の自然構造にも、例えば岩石の組成や地形、結晶構造などに類似した傾向を見出すことができる。さらに、こうして自己組織化した自然構造物の1つとして生み出された「生命体としての人間」の感覚や感性に適合性の高い人工物、例えば自然性の高い日本庭園や民族楽器音などにも同様の構造をみてとることができる。   Next, “autocorrelation order” will be described. The additive set of elements, including atoms and molecules that make up the inorganic material world, is characterized by the fact that thermal entropy or "randomness" increases unidirectionally over time according to the second law of thermodynamics. On the other hand, in complex structures that exist in nature, including life, elements including atoms and molecules with these characteristics are different from deterministic regularity represented by Euclidean geometry and Cartesian mathematics. It is created by self-organizing according to some “order”. These characteristics include, for example, the biological phenomena of cells and living bodies that are based on mechanisms such as the hierarchy of biomolecules, the control of life activity by genes, and the use of energy using adenosine triphosphate, and the structures they produce. Typically seen in For natural structures other than life phenomena, for example, trends similar to rock composition, topography and crystal structure can be found. In addition, artificial objects that are highly compatible with the senses and sensibilities of “human beings” created as one of the natural structures self-organized in this way, such as highly natural Japanese gardens and folk instrument sounds, etc. A similar structure can be seen.

こうした生命現象にかかわる自然性の高い構造に広く見られる「複雑ではあるけれども乱雑ではなく構造化された秩序」を表す概念を、「自己相関秩序」と呼ぶ。これは、自らが内的に有する相関性に従って組織化されること、又は組織化することによって構造が生み出されるという普遍的な現象を包括して表現した概念である。自己相関秩序によって生み出される構造は、例えばフラクタル次元で表現されるような自己相似性や、完全に乱雑ではなく完全に規則的でもない適度な範囲の情報エントロピー密度を示す時系列構造、さらに時間的な構造変容、カオスといった特徴を示すことがあり得る。自己相関秩序は、これら複雑系のもつ特徴を包括する概念ともいうことができる。   The concept representing “ordered but not messy but structured” that is widely seen in highly natural structures related to life phenomena is called “autocorrelation order”. This is a concept that comprehensively expresses the universal phenomenon that a structure is created by organizing according to the correlation that it has internally or by organizing. Structures created by autocorrelation order include, for example, self-similarity expressed in the fractal dimension, time-series structures that show a moderate range of information entropy density that is neither completely random nor completely regular, and temporal May show characteristics such as structural change and chaos. Autocorrelation order can be said to be a concept encompassing the characteristics of these complex systems.

次に、自己相関秩序に関する第1の性質について説明する。自然界の天然の構造物のもつ複雑に入り組んだ構造は、その細部を拡大すると、拡大前とそっくり同じような形を示すことが多い(例:樹木の枝分かれ、木の葉の葉脈、海岸線、人体内の血管分布、肺内部の肺胞分布など)。このように、ある範囲内での粗いレベルから細かいレベルにかけて、よく似た構造が再帰的に繰り返されている場合には、その範囲内で、形状の複雑さと自己相似性を表現するフラクタル次元が、位相次元とは異なる一定の値をとる。   Next, the first property relating to autocorrelation order will be described. Intricate and intricate structures of natural structures in nature often show exactly the same shape as before expansion (eg, tree branching, tree leaf veins, coastline, human body Blood vessel distribution, alveolar distribution within the lung, etc.). In this way, when a similar structure is recursively repeated from a coarse level to a fine level within a certain range, the fractal dimension that expresses the complexity of the shape and self-similarity within that range. It takes a constant value different from the phase dimension.

本発明者らは、基幹脳活性化効果を導くことができる振動は、人間の可聴域上限20kHzをこえる超高周波領域における振動信号の時間周波数構造を三次元パワースペクトルアレイの曲面として表示した場合に、その構造が自然の構造物と同じように再帰的な複雑性をそなえているため、ある範囲内の大きさをもった「ものさし」を用いてフラクタル次元を求めた場合、その範囲内で「ものさし」の大きさが変化してもフラクタル次元の局所指数が一定の範囲内におさまる性質をもつことを発見した。   The present inventors have found that the vibration that can lead to the fundamental brain activation effect is obtained when the time-frequency structure of the vibration signal in the ultrahigh frequency region exceeding the upper limit of the human audible range of 20 kHz is displayed as a curved surface of the three-dimensional power spectrum array. Because the structure has a recursive complexity like a natural structure, when a fractal dimension is obtained using a “measurement” with a size within a certain range, It was found that the local index of the fractal dimension falls within a certain range even if the size of the ruler changes.

一方、基幹脳活性化効果を持たない振動、例えばホワイトノイズやサイン波の振動信号の三次元パワースペクトルアレイのフラクタル次元は、平面の位相次元である2あるいはそれに近い値をとり、またフラクタル次元の局所指数が「ものさし」の大きさによって大きく変動する。   On the other hand, the fractal dimension of the three-dimensional power spectrum array of vibrations that do not have a fundamental brain activation effect, such as white noise or sine wave vibration signals, is 2 or close to the phase dimension of the plane. The local index varies greatly depending on the size of the “measurement”.

ここで、「フラクタル次元局所指数」とは、ボックスカウンティング法を用いて曲面のフラクタル次元を計算するときに使用する基準ボックス(すなわち「ものさし」となる立方体又は直方体)の一辺の長さの対数を横軸、その大きさの基準ボックスで三次元パワースペクトルアレイ曲面を覆うために必要最低限の基準ボックス数の対数を縦軸とし、異なる大きさの基準ボックスに対して必要基準ボックス数をプロットしたとき、互いに隣接する2点を結んだ直線の傾きを逆符号にした値である。   Here, the “fractal dimension local index” is a logarithm of the length of one side of a reference box (ie, a cube or cuboid that becomes a “measure”) used when calculating the fractal dimension of a curved surface using the box counting method. The horizontal axis is the logarithm of the minimum number of reference boxes required to cover the 3D power spectrum array curved surface with the reference box of that size, and the required number of reference boxes is plotted against the reference box of different sizes. In this case, the slope of a straight line connecting two adjacent points is an opposite sign.

一般に、ボックスカウンティング法を用いてフラクタル次元を求める場合には、上記のグラフから得られる回帰直線の傾きを逆符号にした値が、フラクタル次元となる。従ってフラクタル次元局所指数とは、上記グラフの局所の傾き(すなわち微分値)となる。離散化されたデータでは上記微分値は差分により求める。   In general, when the fractal dimension is obtained using the box counting method, a value obtained by reversing the slope of the regression line obtained from the above graph is the fractal dimension. Therefore, the fractal dimension local index is a local gradient (that is, a differential value) of the graph. In the discretized data, the differential value is obtained from the difference.

図2はガムラン楽器音の三次元パワースペクトルアレイを示す図であり、図3は熱帯雨林環境音の三次元パワースペクトルアレイを示す図である。ここで、図2及び図3においては、超高周波成分を有する振動のうち、自己相関秩序に関する第1の性質を検討するために作成した、人間の可聴域上限である20kHz以上96kHzまでの三次元パワースペクトルアレイの例を示す。これは、振動の51.2秒間の信号を、標本化周波数192kHz、量子化ビット数24ビット又は12ビットでデジタル化し、信号全体の分散を標準化して、全体を単位解析区間200ミリ秒、単位解析区間重複50%に分割し、それぞれの区間毎にユール・ウォーカー法を用いて自己相関モデル次数10でパワースペクトル推定を行い、得られたパワースペクトルから人間の可聴域上限をこえる20kHzから96kHzの帯域成分を抽出して、その時間変化を、横軸(左から右)を周波数の線形表示、前後軸(手前から奥)を時間の線形表示、上下軸(下から上)を各周波数成分の各時点におけるパワーの対数表示として、三次元的に描出することにより得られたものである。   FIG. 2 is a diagram showing a three-dimensional power spectrum array of gamelan instrument sounds, and FIG. 3 is a diagram showing a three-dimensional power spectrum array of rainforest environmental sounds. Here, in FIG. 2 and FIG. 3, the three-dimensional range from 20 kHz to 96 kHz, which is the upper limit of the human audible range, was created to examine the first property relating to autocorrelation order among vibrations having super-high frequency components. An example of a power spectrum array is shown. This is because the signal of vibration of 51.2 seconds is digitized with a sampling frequency of 192 kHz and the number of quantization bits of 24 bits or 12 bits, the variance of the entire signal is standardized, and the whole unit analysis interval is 200 milliseconds. The analysis section is divided into 50% overlaps, and the power spectrum is estimated with the order of autocorrelation model 10 using the Yule-Walker method for each section. From the obtained power spectrum, the upper limit of the human audible range is exceeded. Extraction of band components, the time change, the horizontal axis (left to right) linear frequency display, the front and rear axis (front to back) linear time display, the vertical axis (bottom to top) of each frequency component The logarithmic display of power at each time point was obtained by drawing three-dimensionally.

図4は本発明に係る自己相関秩序に関する第1の性質を満たす振動の時間周波数構造のフラクタル次元局所指数の例を示すグラフである。ここで、得られた三次元パワースペクトルアレイの曲面のフラクタル次元局所指数をボックスカウンティング法を用いて算出する。なお、計算方法は後述の「計算式の補足説明」で詳細説明する。図4において、これらの振動は、20kHzをこえる成分の三次元パワースペクトルアレイの形状の複雑さと自己相似性を表現するフラクタル次元局所指数が、それを計測する基準尺度となる「時間周波数構造指標」ST−indexが2−1〜2−5の範囲で変化しても、常に、面状の図形がもつ位相次元の次元数2より大きな2.2以上2.8以下の値をとり、かつ、その変動幅は0.4以内に収まっている。なお、上記自己相関秩序に関する第1の性質を満たす振動の、「時間周波数構造指標」ST−indexが2−1〜2−5の範囲におけるフラクタル次元局所指数を図5に示す。ここで例示したデータの最大値は2.709だが、解析する標本のとりかたによってこの値は変化し、2.8までの値をとりうる。 FIG. 4 is a graph showing an example of a fractal dimension local index of a time-frequency structure of vibration that satisfies the first property regarding the autocorrelation order according to the present invention. Here, the fractal dimension local index of the curved surface of the obtained three-dimensional power spectrum array is calculated using a box counting method. The calculation method will be described in detail in “Supplementary explanation of calculation formula” described later. In FIG. 4, these vibrations are “time-frequency structure indices” in which a fractal dimension local index representing the complexity and self-similarity of the shape of a three-dimensional power spectrum array having a component exceeding 20 kHz is a reference scale for measuring it. Even if the ST-index changes in the range of 2 −1 to 2 −5 , the ST-index always takes a value of 2.2 to 2.8, which is larger than the number of phase dimensions 2 of the planar figure, and The fluctuation range is within 0.4. FIG. 5 shows the fractal dimension local index of the vibration satisfying the first property relating to the autocorrelation order in the range of “time frequency structure index” ST-index of 2 −1 to 2 −5 . The maximum value of the data exemplified here is 2.709, but this value varies depending on how the sample to be analyzed is taken, and can take values up to 2.8.

ここで、「時間周波数構造指標」ST−indexとは、ボックスカウンティング法を用いて三次元パワースペクトルアレイ曲面のフラクタル次元局所指数を計算する時に用いる基準ボックスの一辺の長さを、解析対象となる三次元パワースペクトルアレイの周波数帯域幅全体(横軸)及び時間全体(前後軸)に対する比として正規化して表したものである。   Here, the “temporal frequency structure index” ST-index is the analysis target of the length of one side of the reference box used when calculating the fractal dimension local index of the three-dimensional power spectrum array surface using the box counting method. It is normalized and expressed as a ratio to the entire frequency bandwidth (horizontal axis) and the entire time (front-rear axis) of the three-dimensional power spectrum array.

図6は本発明に係る自己相関秩序に関する第1の性質を満たさない振動の時間周波数構造のフラクタル次元の局所指数の例を示すグラフである。図6から明らかなように、超高周波成分を有する振動のうち、自己相関秩序に関する第1の性質を満たさない振動の例を示す。これらの例では、時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲のいずれかで、フラクタル次元局所指数が2.2未満の値をとっている。すなわち、ホワイトノイズは時間周波数構造指標が2−1のとき、ピンクノイズと1ビットノイズでは時間周波数構造指標が2−1と2−2のとき、サイン波では時間周波数構造指標が2−1,2−3,2−4,2−5のときに、それぞれフラクタル次元局所指数が2.2未満の値をとる。さらに、ホワイトノイズでは、フラクタル次元局所指数の変動幅が0.4より大きい値を示す。また、上記自己相関秩序に関する第1の性質を満たさない振動の、時間周波数構造指標ST−indexが2−1〜2−5の範囲におけるフラクタル次元局所指数を図7に示す。 FIG. 6 is a graph showing an example of the local exponent of the fractal dimension of the time-frequency structure of vibration that does not satisfy the first property relating to the autocorrelation order according to the present invention. As is apparent from FIG. 6, an example of a vibration that does not satisfy the first property regarding the autocorrelation order among vibrations having a super-high frequency component is shown. In these examples, the time frequency structure index is in the range of 2 −1 to 2 −5 , and the fractal dimension local index is less than 2.2. That is, white noise time when the frequency structure index of 2 -1, pink noise and when the time-frequency structure index is 1 bit noise of 2 -1 and 2-2, the time-frequency structure index in sine wave 2 -1, When 2 −3 , 2 −4 , and 2 −5 , the fractal dimension local exponent takes a value less than 2.2. Further, in white noise, the fluctuation range of the fractal dimension local exponent shows a value larger than 0.4. In addition, FIG. 7 shows a fractal dimension local index in the range where the time-frequency structure index ST-index is 2 −1 to 2 −5 of vibration that does not satisfy the first property related to the autocorrelation order.

次に、自己相関秩序に関する第2の性質について説明する。自然界で観察される自己相関秩序をもった時系列の多くは、完全にランダムではなく、かつ、完全に規則的でもない構造を示す。すなわち、ホワイトノイズのように完全にランダムで予測可能性を全くもたない時系列ではなく、同時に、サイン波などのように完全に予測可能で確定的な規則性を有している時系列でもなく、自己相関秩序にみあった固有の予測可能性と不規則性とをあわせもっている。   Next, the second property regarding the autocorrelation order will be described. Many of the time series with autocorrelation order observed in nature exhibit structures that are not completely random and not completely regular. In other words, it is not a time series that is completely random and has no predictability like white noise, but is also a time series that is completely predictable and has definite regularity such as sine waves. Rather, it has both inherent predictability and irregularity in the autocorrelation order.

本発明者らは、基幹脳活性化効果を導くことができる振動は、その信号が、適度な予測可能性と不規則性とをあわせもち、自己相関構造が時間とともに変化することを見出した。これに対して、その時系列が完全に不規則で予測可能性を全く有さない振動、例えばホワイトノイズなどは、基幹脳活性化効果を導かない。同様にその時系列が完全に規則的で予測可能性が確定的である振動、例えばサイン波なども、基幹脳活性化効果を導かない。   The inventors of the present invention have found that the vibration that can lead to the fundamental brain activation effect has a signal with moderate predictability and irregularity, and the autocorrelation structure changes with time. On the other hand, vibrations whose time series are completely irregular and have no predictability, such as white noise, do not lead to the fundamental brain activation effect. Similarly, a vibration whose time series is completely regular and whose predictability is definite, such as a sine wave, does not lead to the fundamental brain activation effect.

従って、信号の不規則性の指標である「情報エントロピー密度」を求めた場合、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動は、例えばホワイトノイズのような完全に不規則で予測不能な振動と、例えばサイン波のような完全に規則的で確定的な振動との間の一定の範囲内の値を示すのに対して、基幹脳活性化効果を導かない振動のうち、例えばホワイトノイズのような完全に不規則な信号からなる振動では、情報エントロピー密度は理論的に常に最大値をとり、また同様に基幹脳活性化効果を導かない振動のうち、完全に確定的な信号からなる振動、例えばサイン波は、理論的に常に最小値をとる。さらに、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動では、時間とともに自己相関構造が変化するため、情報エントロピー密度が時間的に一定範囲以上の変動を示すのに対して、基幹脳活性化効果を導かない振動、例えばホワイトノイズやサイン波では、それは常に一定の値を示す。   Therefore, when the “information entropy density”, which is an index of signal irregularity, is found, vibrations that can lead to the fundamental brain activation effect are completely irregular and unpredictable vibrations such as white noise, for example. Shows a value within a certain range between perfectly regular and definite vibrations such as sine waves, while vibrations that do not lead to fundamental brain activation effects, such as white noise In a vibration consisting of a completely irregular signal, the information entropy density always takes the maximum value theoretically, and a vibration consisting of a completely deterministic signal among those that do not lead to the fundamental brain activation effect, For example, a sine wave theoretically always has a minimum value. Furthermore, in the vibration that can lead to the fundamental brain activation effect, the autocorrelation structure changes with time, so the information entropy density varies over a certain range in time, whereas the fundamental brain activation effect For unguided vibrations such as white noise and sine waves, it always shows a constant value.

図8は本発明に係る自己相関秩序に関する第2の性質を満たす振動の情報エントロピー密度とその時間変化の例を示すグラフである。ここで、振動の情報エントロピー密度は、解析対象となる振動の51.2秒間の信号を標本化周波数192kHz、量子化ビット数24ビット又は12ビットでデジタル化し、単位解析区間200ミリ秒、単位解析区間重複50%に分割し、それぞれの区間毎にユール・ウォーカー法を用いて、時系列信号の自己相関モデル次数10でパワースペクトル推定を行い、得られたパワースペクトルから所定の計算式に基づいて計算したものである(後述する「計算式の補足説明」参照)。なお、基幹脳活性化効果を導くことのできる信号は、情報エントロピー密度が、常に−5以上0未満の範囲内の値をとり、図10を参照して詳細後述するように、時間的変化が大きい。   FIG. 8 is a graph showing an example of the information entropy density of vibration satisfying the second property relating to the autocorrelation order according to the present invention and its temporal change. Here, the information entropy density of vibration is obtained by digitizing a signal for 51.2 seconds of vibration to be analyzed with a sampling frequency of 192 kHz and a quantization bit number of 24 bits or 12 bits, and a unit analysis interval of 200 milliseconds. Dividing into 50% overlapping sections, and using the Yule-Walker method for each section, the power spectrum is estimated with the autocorrelation model order 10 of the time series signal, and based on a predetermined calculation formula from the obtained power spectrum (See “Supplementary explanation of calculation formula” described later). The signal that can lead to the fundamental brain activation effect has an information entropy density that is always in the range of −5 or more and less than 0. As described later in detail with reference to FIG. large.

図9は本発明に係る自己相関秩序に関する第2の性質を満たさない振動の情報エントロピー密度とその時間変化の例を示すグラフである。図9から明らかなように、基幹脳活性化効果を導かない振動のうち、ホワイトノイズは常に情報エントロピー密度が0、サイン波は常に−5以下の値をとり、しかも時間変化が見られず平坦である。ピンクノイズと1ビット量子化ノイズは、−5以上0未満の値をとるが、時間的変化がほとんどみられない。   FIG. 9 is a graph showing an example of the information entropy density of vibration that does not satisfy the second property relating to the autocorrelation order according to the present invention and its temporal change. As is clear from FIG. 9, among the vibrations that do not lead to the fundamental brain activation effect, the white noise always has an information entropy density of 0, the sine wave always takes a value of -5 or less, and is flat with no time change. It is. Pink noise and 1-bit quantization noise have values of −5 or more and less than 0, but hardly change with time.

図8及び図9で示した振動について、情報エントロピー密度の時間変化度合を表す「エントロピー変動指標」(Entropy Variation Index)を、縦軸を対数とした図10のグラフで示す。すなわち、図10は本発明に係る自己相関秩序に関する第2の性質を満たす振動と満たさない振動のエントロピー変動指標EV−indexの例を示すグラフである。エントロピー変動指標EV−indexとは、各単位解析区間の情報エントロピー密度の、全解析対象区間の分散である。図8で示した第2の性質を満たす振動では、エントロピー変動指標EV−indexは0.001以上の値をとるのに対して、図9で示した第2の性質を満たさない振動では、エントロピー変動指標EV−indexが0.001未満の値をとる。ちなみに、エントロピー変動指標EV−indexの理論的上限値は、情報エントロピー密度が−5と0の値を交互にとるような信号の場合であり、上に述べた条件下では6.2622となる。   For the vibration shown in FIG. 8 and FIG. 9, “Entropy Variation Index” indicating the degree of time change of the information entropy density is shown in the graph of FIG. That is, FIG. 10 is a graph showing an example of an entropy fluctuation index EV-index of vibrations that satisfy and do not satisfy the second property relating to the autocorrelation order according to the present invention. The entropy variation index EV-index is the variance of all analysis target sections of the information entropy density of each unit analysis section. In the vibration satisfying the second property shown in FIG. 8, the entropy fluctuation index EV-index takes a value of 0.001 or more, whereas in the vibration not satisfying the second property shown in FIG. 9, the entropy. The variation index EV-index takes a value less than 0.001. Incidentally, the theoretical upper limit value of the entropy fluctuation index EV-index is a signal in which the information entropy density alternately takes values of −5 and 0, and is 6.2622 under the above-described conditions.

上記に述べた、人間が聴覚で音として知覚できる可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分を有する振動であるとともに、上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分を有する振動であることを必須の条件とし、かつ、その振動が、自己相関秩序の第1の性質と第2の性質のうち少なくともいずれかの性質で表される特徴をもつ振動であって、これを呈示された人間の脳の基幹的機能を担う部位である脳幹・視床・視床下部を含む基幹脳及びそこを拠点に脳内に投射する神経ネットワーク(基幹脳ネットワーク)を活性化する効果(基幹脳活性化効果)を導くことができる振動は、すなわち、ハイパーソニック・サウンドと同義である。   As described above, the vibration has an audible range component that is a vibration component in an audible frequency range that humans can perceive as a sound, and an ultra high frequency component within a range up to a predetermined maximum frequency beyond the audible frequency range. A vibration having the characteristic represented by at least one of the first property and the second property of the autocorrelation order, Activating the basic brain, including the brainstem, thalamus, hypothalamus, and the neural network (fundamental brain network) that projects into the brain based on the brainstem, thalamus, hypothalamus, etc. The vibration that can lead to the brain activation effect is synonymous with hypersonic sound.

次いで、必須条件及び自己相関秩序に関する第1の性質、第2の性質を満たす典型的な空気振動であるインドネシアのバリ島における青銅製の打楽器であるガムラン楽器音を人間に呈示し基幹脳活性化効果を導く実施例を以下に示す。   Next, the human brain is activated by presenting the gamelan musical instrument sound, which is a percussion instrument made of bronze in Bali, Indonesia, which is a typical air vibration that satisfies the first and second properties related to the essential conditions and autocorrelation order. Examples that lead to the effects are shown below.

図11に、ガムラン楽器音の空気振動の平均パワースペクトルをFFT法によって求めたものを示す。上限が100kHzにおよぶ超高周波成分を十分に有しており、周波数成分について本発明の必須条件を満たしている。   FIG. 11 shows an average power spectrum of air vibration of gamelan musical instrument sound obtained by the FFT method. It has a very high frequency component with an upper limit of up to 100 kHz and satisfies the essential conditions of the present invention for the frequency component.

図12はガムラン楽器音の自己相関秩序に関する第1の性質について、所定の方法によりフラクタル次元局所指数を求めたものを示す。フラクタル次元局所指数は、常に2.2以上の値をとり、変動幅は0.4以下であることから、第1の性質を満たしている。   FIG. 12 shows the fractal dimension local index obtained by a predetermined method for the first property regarding the autocorrelation order of the gamelan instrument sound. Since the fractal dimension local index always takes a value of 2.2 or more and the fluctuation range is 0.4 or less, the first property is satisfied.

図13はガムラン楽器音の自己相関秩序に関する第2の性質について、所定の方法により情報エントロピー密度を求めたものを示す。図13から明らかなように、情報エントロピー密度は常に−5以上0未満の値をとっている。また、図14は、所定の方法によりエントロピー変動指標EV−indexを求めたものを示す。図14から明らかなように、エントロピー変動指標EV−indexは0.001より大きな値をとっている。これらから、ガムラン楽器音は、自己相関秩序に関する第2の性質の条件を満たしている。   FIG. 13 shows information entropy density obtained by a predetermined method for the second property relating to the autocorrelation order of gamelan instrument sounds. As is apparent from FIG. 13, the information entropy density always takes a value of −5 or more and less than 0. FIG. 14 shows the entropy variation index EV-index obtained by a predetermined method. As is clear from FIG. 14, the entropy variation index EV-index has a value larger than 0.001. From these, the gamelan instrument sound satisfies the condition of the second property regarding the autocorrelation order.

図15は本実施例で用いた陽電子放射断層撮像装置(PET)及び脳波計測装置の構成を含む、振動発生装置のブロック図、及び当該振動発生装置によって振動を発生させるための部屋20を示す斜視図である。   FIG. 15 is a block diagram of a vibration generator including the configurations of a positron emission tomography apparatus (PET) and an electroencephalogram measurement apparatus used in this embodiment, and a perspective view showing a room 20 for generating vibration by the vibration generator. FIG.

図15に示すように、ガムラン1を演奏することにより得られる楽器音をマイクロホン2により集音する。マイクロホン2は入力された楽器音をアナログ電気信号に変換し、変換後のアナログ電気信号を前置増幅器3を介してAD変換器4に出力する。AD変換器4は、入力されたアナログ電気信号を、例えば山崎芳男博士により考案された高速標本化1ビット量子化方式によって1.92MHzのサンプリング周波数でデジタル信号にAD変換して磁気記録部11に出力する。
As shown in FIG. 15, the instrument sound obtained by playing the gamelan 1 is collected by the microphone 2. The microphone 2 converts the input instrument sound into an analog electric signal, and outputs the converted analog electric signal to the AD converter 4 via the preamplifier 3. The AD converter 4 AD-converts the input analog electric signal into a digital signal at a sampling frequency of 1.92 MHz by, for example, a high-speed sampling 1-bit quantization method devised by Dr. Yoshio Yamazaki. Output.

磁気記録再生装置10は、磁気記録部11と、磁気記録ヘッド12と、磁気再生ヘッド14と、磁気再生部15とを備え、磁気テープ13に対してデジタル信号を記録し、又は磁気テープ13に記録されたデジタル信号を再生して出力するいわゆるデジタル信号レコーダである。ここで、磁気記録再生装置10は、従来技術のDATに、山崎芳男博士により考案された高速標本化1ビット量子化方式によってAD変換されたデジタル信号が記録され、150kHzまでにわたる周波数範囲で均一な周波数特性を有する。磁気記録部11は、AD変換器4から入力されたデジタル信号に従って搬送波信号を所定のデジタル変調方式で変調し、変調後の信号を磁気記録ヘッド12を用いて、矢印で示される所定の方向16に走行されている磁気テープ13に記録する一方、磁気再生部15は、磁気テープ13に記録された変調信号を磁気再生ヘッド14を用いて再生し、再生された変調信号を上記デジタル変調方式と逆のデジタル復調方式で復調してデジタル信号を取り出す。   The magnetic recording / reproducing apparatus 10 includes a magnetic recording unit 11, a magnetic recording head 12, a magnetic reproducing head 14, and a magnetic reproducing unit 15, and records a digital signal on the magnetic tape 13 or on the magnetic tape 13. This is a so-called digital signal recorder that reproduces and outputs a recorded digital signal. Here, the magnetic recording / reproducing apparatus 10 records a digital signal AD-converted by a high-speed sampling 1-bit quantization method devised by Dr. Yoshio Yamazaki on a conventional DAT, and is uniform in a frequency range up to 150 kHz. Has frequency characteristics. The magnetic recording unit 11 modulates a carrier wave signal by a predetermined digital modulation method according to the digital signal input from the AD converter 4, and uses the magnetic recording head 12 to modulate the modulated signal in a predetermined direction 16 indicated by an arrow. On the other hand, the magnetic reproducing unit 15 reproduces the modulation signal recorded on the magnetic tape 13 by using the magnetic reproducing head 14, and the reproduced modulation signal is converted into the digital modulation method. The digital signal is extracted by demodulating with the reverse digital demodulation method.

当該復調後のデジタル信号は、DA変換器5によって元のアナログ信号にDA変換された後、再生増幅器6を介して出力され、再生増幅器6からの出力アナログ信号は、スイッチSW1、22kHzのカットオフ周波数を有する高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ)7a及び電力増幅器8aを介して20kHzから150kHzまでの周波数範囲の信号を発生できる右側スピーカ9aa及び左側スピーカ9abに入力されるとともに、スイッチSW2、22kHzのカットオフ周波数を有する低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)7b及び電力増幅器8bを介して20kHz以下の信号を発生できる右側スピーカ9ba及び左側スピーカ9bbに入力される。従って、2つのフィルタ7a,7bのクロスオーバー周波数は22kHzである。   The demodulated digital signal is DA-converted to the original analog signal by the DA converter 5 and then output through the regenerative amplifier 6. The output analog signal from the regenerative amplifier 6 is cut off by the switches SW1 and 22kHz. The signal is input to the right speaker 9aa and the left speaker 9ab that can generate a signal in the frequency range from 20 kHz to 150 kHz via a high-pass filter (high-pass filter) 7a and a power amplifier 8a, and the switches SW2 and 22kHz are cut. The signal is input to the right speaker 9ba and the left speaker 9bb that can generate a signal of 20 kHz or less via a low-pass filter (low-pass filter) 7b having an off frequency and a power amplifier 8b. Therefore, the crossover frequency of the two filters 7a and 7b is 22 kHz.

上記スピーカ9aa,9ab,9ba,9bbは、音響的に密閉された遮音室である部屋20内に載置され、スピーカ9aa,9ab,9ba,9bbはそれぞれ、入力される信号を振動に変換して被測定対象となる聴取者30に対して呈示する。   The speakers 9aa, 9ab, 9ba, 9bb are placed in a room 20 that is an acoustically sealed sound insulation room, and the speakers 9aa, 9ab, 9ba, 9bb convert the input signals into vibrations, respectively. Presented to the listener 30 to be measured.

聴取者30の頭皮上に、例えば国際10−20法に従った12個の頭皮上のポイント(Fp1,Fp2,F7,Fz,F8,C3,C4,T5,Pz,T6,O1,O2)にそれぞれ検出電極を設置し、当該各検出電極に接続された脳波検出送信装置32は、各検出電極で検出された脳波を無線信号に変換してアンテナ33からアンテナ34に向けて送信する。上記脳波の無線信号はアンテナ34により受信された後、脳波データ受信記録装置31に出力される。脳波データ受信記録装置31において、受信された脳波の無線信号は脳波信号に変換した後、磁気記録装置に記録され、さらには、上記脳波信号は解析用コンピュータにより解析される一方、CRTディスプレイやペンレコーダなどの出力機器を用いて脳波の変化を記録して出力する。一方、聴取者30の頭部は断層撮影装置用検出装置42の2つの検出部間に挟設されて載置され、断層撮影装置用検出装置42からの検出信号は断層撮影装置41に送信された後、断層撮影装置41は入力される検出信号に基づいて所定の断層撮影の解析処理を実行して解析結果の断層撮影図を内蔵のCRTディスプレイ上に表示する。   On the scalp of the listener 30, for example, on 12 scalp points (Fp1, Fp2, F7, Fz, F8, C3, C4, T5, Pz, T6, O1, O2) according to the International 10-20 method Each of the detection electrodes is installed, and the electroencephalogram detection and transmission device 32 connected to each detection electrode converts the electroencephalogram detected by each detection electrode into a radio signal and transmits the radio signal from the antenna 33 to the antenna 34. The electroencephalogram radio signal is received by the antenna 34 and then output to the electroencephalogram data reception / recording apparatus 31. In the electroencephalogram data receiving / recording apparatus 31, the received electroencephalogram radio signal is converted into an electroencephalogram signal and then recorded in a magnetic recording apparatus. Further, the electroencephalogram signal is analyzed by an analysis computer, while a CRT display or pen Record and output changes in brain waves using an output device such as a recorder. On the other hand, the head of the listener 30 is placed between two detectors of the tomography apparatus detection device 42, and the detection signal from the tomography apparatus detection device 42 is transmitted to the tomography apparatus 41. After that, the tomography apparatus 41 executes a predetermined tomography analysis process based on the input detection signal, and displays the tomography map of the analysis result on the built-in CRT display.

以上のように構成された振動発生装置及び部屋20においては、スイッチSW1,SW2をともにオンとしたとき、ガムラン1を用いて演奏された楽器音が磁気記録再生装置10内の磁気テープ13に記録された後、それを再生したとき、ガムラン1の楽器音と実質的に同一である再生振動、すなわち可聴域成分(LFC)と所定の自己相関秩序をもつ超高周波成分(HFC)の両者をスピーカ9aa,9ab,9ba,9bbを用いて聴取者の人間30に対して呈示することができる。この条件をフルレンジ状態条件(以下FRS条件)と呼ぶ。ここで、スイッチSW1,SW2をオン・オフすることにより種々の周波数成分のガムラン楽器音の振動をスピーカ9aa,9ab,9ba,9bbにより発生させることができる。すなわち、スイッチSW1のみをオンしたとき、22kHz以上の超高周波成分(HFC)のみの振動が聴取者の人間30に対して呈示される。この条件をHFC単独条件と呼ぶ。一方、スイッチSW2のみをオンしたとき、22kHz以下の可聴域成分(LFC)のみの振動が聴取者30に対して呈示される。この条件をLFC単独条件と呼ぶ。なお、スイッチSW1,SW2をともにオフとしたときは、部屋20の室内の機器類が発生する空気振動及び電力増幅器8a,8bの無視可能に小さい熱雑音成分に基づくベースラインの暗騒音成分(以下、暗騒音成分という。)が聴取者30に対して呈示される。この条件を暗騒音条件と呼ぶ。   In the vibration generating apparatus and the room 20 configured as described above, when both the switches SW1 and SW2 are turned on, the musical instrument sound played using the gamelan 1 is recorded on the magnetic tape 13 in the magnetic recording / reproducing apparatus 10. Then, when it is played back, the playback vibration, which is substantially the same as the musical instrument sound of Gamelan 1, that is, both the audible range component (LFC) and the super-high frequency component (HFC) having a predetermined autocorrelation order are 9aa, 9ab, 9ba, 9bb can be used to present to the listener's human 30. This condition is called a full range state condition (hereinafter referred to as FRS condition). Here, by turning on and off the switches SW1 and SW2, vibrations of gamelan instrument sounds having various frequency components can be generated by the speakers 9aa, 9ab, 9ba, and 9bb. That is, when only the switch SW1 is turned on, the vibration of only the super-high frequency component (HFC) of 22 kHz or more is presented to the human person 30 of the listener. This condition is called the HFC single condition. On the other hand, when only the switch SW2 is turned on, the vibration of only the audible range component (LFC) of 22 kHz or less is presented to the listener 30. This condition is called LFC single condition. When both the switches SW1 and SW2 are turned off, the baseline background noise component (hereinafter referred to as the air vibration generated by the equipment in the room 20 and the negligibly small thermal noise component of the power amplifiers 8a and 8b). , Referred to as a background noise component) is presented to the listener 30. This condition is called a background noise condition.

ガムラン楽器音の振動を呈示した聴取者の領域脳血流と脳波を、同時に又は単独で記録することにより基幹脳の活性を計測した。   The activity of the fundamental brain was measured by recording the regional cerebral blood flow and electroencephalogram of the listener who presented the vibration of gamelan instrument sound simultaneously or independently.

図16は図15の装置により測定された実験結果であり、可聴域成分のみを呈示したLFC単独条件に対して可聴域成分と超高周波成分とを同時に呈示したFRS条件のときの脳血流が有意に増大する脳の部分を示す投影図であって、図16(a)は聴取者の頭蓋の矢状縫合に沿った投影図(サジタル投影図)であり、図16(b)はその冠状縫合に沿った投影図(コロナル投影図)であり、図16(c)はその水平面投影図である。すなわち、図16は、本実施形態においてLFC単独条件に対してFRS条件のときの脳血流が有意に増大するタライラッハ座標(x,y,z)=(4mm,−26mm,−8mm)すなわち脳幹に相当する部分101、及びタライラッハ座標(x,y,z)=(−16mm,−18mm,0mm)すなわち左視床部に相当する部分102を示す投影図である。図16から明らかなように、聴取者30に対して可聴域成分のみを呈示したLFC単独条件に比較して、可聴域成分と超高周波成分とを同時に呈示したFRS条件の方が、脳幹と左視床部において有意に脳血流が増大していることがわかる。   FIG. 16 shows the experimental results measured by the apparatus shown in FIG. 15. The cerebral blood flow under the FRS condition in which the audible range component and the ultrahigh frequency component are simultaneously presented with respect to the LFC single condition in which only the audible range component is presented. FIG. 16 (a) is a projected view along the sagittal suture of the listener's skull (sagittal projection), and FIG. 16 (b) is its coronal shape. FIG. 16C is a projection view along the stitching (coronal projection view), and FIG. 16C is a horizontal plane projection view thereof. That is, FIG. 16 is a graph in which the Tairach coordinates (x, y, z) = (4 mm, −26 mm, −8 mm), that is, the brain stem where the cerebral blood flow significantly increases in the FRS condition with respect to the LFC single condition in this embodiment. FIG. 6 is a projection view showing a portion 101 corresponding to, and a Tairaich coordinate (x, y, z) = (− 16 mm, −18 mm, 0 mm), that is, a portion 102 corresponding to the left thalamus. As apparent from FIG. 16, the FRS condition in which the audible range component and the super-high frequency component were simultaneously presented is the brainstem and left side compared to the LFC single condition in which only the audible range component was presented to the listener 30. It can be seen that cerebral blood flow is significantly increased in the thalamus.

図90は、図15の装置により測定された実験結果であり、各周波数成分に対する正規化された脳血流量を示すグラフであり、図90(a)は脳幹の位置における脳血流量を示すグラフであり、図90(b)は左視床部の位置における脳血流量を示すグラフである。図90から明らかなように、脳幹及び左視床部において、可聴域成分のみを呈示したLFC単独条件では、FRS条件はもとより、暗騒音条件に比較しても、有意に脳血流量が減少していることがわかる。   FIG. 90 is a graph showing the normalized cerebral blood flow with respect to each frequency component, which is an experimental result measured by the apparatus of FIG. 15, and FIG. 90 (a) is a graph showing the cerebral blood flow at the position of the brain stem. FIG. 90 (b) is a graph showing the cerebral blood flow at the position of the left thalamus. As is clear from FIG. 90, in the brainstem and the left thalamus, the LFC alone condition presenting only the audible area component significantly decreased the cerebral blood flow volume not only in the FRS condition but also in the background noise condition. I understand that.

図17は図15の装置により測定された実験結果であって、自発脳波のα帯域成分(8−13Hz)の電位(パワーの平方根)を各周波数成分に対して正規化したものを示すグラフである。図17から明らかなように、聴取者30に対して、可聴域成分のみを呈示するLFC単独条件、超高周波成分のみを呈示するHFC単独条件、又は暗騒音成分のみを呈示した暗騒音条件に比較して可聴域成分と超高周波成分とを同時に呈示したFRS条件の方が、自発脳波のα帯域成分電位が増大していることがわかる。   FIG. 17 is a graph showing experimental results measured by the apparatus of FIG. 15 and normalizing the potential (square root of power) of the α band component (8-13 Hz) of the spontaneous brain wave with respect to each frequency component. is there. As is clear from FIG. 17, the listener 30 is compared with the LFC single condition that presents only the audible range component, the HFC single condition that presents only the super-high frequency component, or the background noise condition that presents only the background noise component. Thus, it can be seen that the α band component potential of the spontaneous electroencephalogram is increased under the FRS condition in which the audible range component and the superhigh frequency component are presented simultaneously.

図16で領域脳血流が増大することが示された脳幹と視床は、統計的有意性が最大となる、いわば「山頂」に相当する部位である。そこで次に、これらの脳部位が属する神経ネットワークの全体像を描出するために、主成分分析を用いてデータ全体の変動の中に含まれている代表的な空間パターンを主成分として抽出し、その中から脳幹と視床を含む主成分を探索した。   The brainstem and thalamus, whose regional cerebral blood flow is increased in FIG. 16, are portions corresponding to “mountains”, that is, the statistical significance is maximized. Therefore, in order to depict the whole image of the neural network to which these brain parts belong, the representative spatial pattern included in the fluctuation of the whole data is extracted as the principal component using principal component analysis, The main components including the brain stem and the thalamus were searched.

図18は図15の装置により測定された実験結果であって、領域脳血流データの主成分分析によって脳幹と視床を含む主成分として描出された画像の矢状断面(サジタル断面)を示す図である。主成分分析の結果、図16で示された脳幹と視床に加えて視床下部を含む「基幹脳」を拠点とし、さらに基幹脳から前頭前野及び帯状回に投射する神経ネットワーク全体を包含する「基幹脳ネットワーク」が、全体の中で2番目に大きな変動を示す第2主成分として描出された。なお、第1主成分は可聴域音に対する聴覚野などの反応であると考えられる。   FIG. 18 is an experimental result measured by the apparatus of FIG. 15 and shows a sagittal section (sagittal section) of an image rendered as a principal component including the brain stem and thalamus by principal component analysis of regional cerebral blood flow data. It is. As a result of the principal component analysis, the “basic brain” including the brain stem and the thalamus shown in FIG. 16 and the “basic brain” including the hypothalamus as a base and further including the entire neural network projected from the basic brain to the prefrontal cortex and the zonal gyrus The “brain network” was depicted as the second principal component showing the second largest variation in the whole. Note that the first principal component is considered to be a response of the auditory cortex to audible range sounds.

基幹脳は、その内部構造として人間における快と美と感動の反応の発生を一元的包括的に司り、行動の制御に密接な関連をもつモノアミン神経系やオピオイド神経系をはじめとする報酬系神経回路を含んでいる。基幹脳並びにそこから脳全体に広汎に投射される神経ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性が向上すると、音をはじめさまざまな感覚入力一般に対する美的感受性を増強し、快さ、美しさ、感動の反応を高めるとともに、そうした感覚入力を積極的に受容しようとする行動(感覚受容行動又は接近行動)を強める効果をもつ。   The core brain, as its internal structure, comprehensively manages the generation of pleasant, beauty, and emotional responses in humans, and is a rewarding nerve system such as the monoamine nervous system and opioid nervous system that are closely related to behavioral control. Includes circuitry. When the activity of the basic brain and the neural network (basic brain network system) that is widely projected to the whole brain is improved, the aesthetic sensitivity to various sensory inputs in general including sound is enhanced, and the pleasure, beauty, and impression are enhanced. In addition to enhancing the response, it has the effect of strengthening the behavior (sensory receptive behavior or approaching behavior) that positively accepts such sensory input.

逆に、基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性異常は、うつ病、統合失調症、認知症、慢性疲労性症候群、注意欠陥多動性症候群などモノアミン神経系の異常が直接の原因となるさまざまな精神疾患の原因となるとともに、自殺・自傷行為、異常な攻撃性の亢進など、現代社会で大きな問題となっている精神と行動の異常を導くことがわかっている。   Conversely, abnormalities in the basic brain and basic brain network (basic brain network system) are directly related to monoamine nervous system abnormalities such as depression, schizophrenia, dementia, chronic fatigue syndrome, and attention deficit hyperactivity syndrome. It is known that it causes various mental illnesses and causes psychiatric and behavioral abnormalities that are a major problem in modern society, such as suicide, self-harm, and abnormal aggression.

加えて基幹脳は、自律神経系・内分泌系の最高中枢であるとともに、これらを介して免疫系を制御することにより、全身の恒常性を維持する機能(ホメオスタシス)及び生体防御の機能を担っており、基幹脳の活性異常は、上記恒常性維持機能の破綻を導くことにより、高血圧、高脂血症、糖尿病などのメタボリック・シンドローム、ガン、脳血管障害、心臓疾患、花粉症やアトピー性皮膚炎などのアレルギーを含む免疫疾患など、現代社会において急激に増加している生活習慣病の発症と密接な関連をもっている。   In addition, the basic brain is the highest center of the autonomic nervous system and endocrine system, and by controlling the immune system through these, it plays a role in maintaining the homeostasis of the whole body (homeostasis) and the function of biological defense Abnormal activity of the fundamental brain leads to the breakdown of the above-mentioned homeostatic function, leading to metabolic syndrome such as hypertension, hyperlipidemia, diabetes, cancer, cerebrovascular disorder, heart disease, hay fever and atopic skin It is closely related to the onset of lifestyle-related diseases that are rapidly increasing in modern society, such as immune diseases including allergies such as flames.

さらに、図19では、図18において描出された基幹脳及び基幹脳ネットワーク全体の活性強度の変化と並行して変動する自発脳波の帯域成分を求めた。国際10−20法に従って頭皮上に配置した12個の電極(Fp1,Fp2,F7,Fz,F8,C3,C4,T5,Pz,T6,O1,O2)から計測した自発脳波を、δ帯域(2−4Hz)、θ帯域(4−8Hz)、α1帯域(8−10Hz)、α2帯域(10−13Hz)、β帯域(13−30Hz)に分割し、電極毎に各帯域成分の電位(パワーの平方根)を算出し、どの電極から記録されたどの帯域成分の電位が、同時計測された領域脳血流から導いた上記基幹脳及び基幹脳ネットワークの活性強度の変化と相関するかを調べた。その結果、頭皮上の中心部・頭頂部・後頭部に設置した7電極(国際10−20法によるC3,C4,T5,Pz,T6,O1,O2)から記録された脳波のα2帯域成分の電位が、図18で示した基幹脳ネットワークの活性強度の変化と統計的有意に正の相関を示した。   Furthermore, in FIG. 19, the band component of the spontaneous brain wave which fluctuates in parallel with the change in the activity intensity of the basic brain and the entire basic brain network depicted in FIG. Spontaneous electroencephalograms measured from 12 electrodes (Fp1, Fp2, F7, Fz, F8, C3, C4, T5, Pz, T6, O1, O2) arranged on the scalp according to the international 10-20 method, 2-4 Hz), θ band (4-8 Hz), α1 band (8-10 Hz), α2 band (10-13 Hz), β band (13-30 Hz), and the potential (power) of each band component for each electrode. Of which band component recorded from which electrode correlates with the change in activity intensity of the above-mentioned basic brain and basic brain network derived from the simultaneously measured regional cerebral blood flow. . As a result, the potential of the α2 band component of the electroencephalogram recorded from the seven electrodes (C3, C4, T5, Pz, T6, O1, O2 by the international 10-20 method) placed at the center, top, and back of the scalp. However, there was a statistically significant positive correlation with the change in the activity intensity of the basic brain network shown in FIG.

図19は図15の装置により測定された実験結果であって、脳波α2帯域成分の電位と基幹脳及び基幹脳ネットワークの活性強度の変化との相関係数の頭皮上分布を示す図である。これらの結果に基づいて、基幹脳ネットワークの活性強度の変化と統計的有意に正の相関を示す中心部・頭頂部・後頭部7電極(国際10−20法によるC3,C4,T5,Pz,T6,O1,O2)から記録された脳波α2帯域成分の電位値を正規化して平均した値を深部脳活性指標(Deep Brain Activity Index:DBA−index)と定義した。深部脳活性指標DBA−indexは、大規模な装置を必要とする領域脳血流計測をおこなうことなしに、簡便に記録可能な脳波データに基づいて基幹脳及び基幹脳ネットワークの活性を反映する指標として使用することができる。   FIG. 19 shows experimental results measured by the apparatus shown in FIG. 15 and shows the distribution on the scalp of the correlation coefficient between the potential of the electroencephalogram α2 band component and the change in the activity intensity of the basic brain and the basic brain network. Based on these results, the central, parietal, and occipital 7 electrodes (C3, C4, T5, Pz, T6 according to the international 10-20 method) that are statistically significantly positively correlated with changes in the activity intensity of the basic brain network. , O1, O2), a value obtained by normalizing and averaging the potential value of the electroencephalogram α2 band component recorded as a deep brain activity index (DBA-index). The deep brain activity index DBA-index is an index that reflects the activity of the fundamental brain and the fundamental brain network based on brain wave data that can be easily recorded without performing regional cerebral blood flow measurement that requires a large-scale device. Can be used as

次いで、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動としての必須条件である超高周波成分を有し、自己相関秩序に関する第1の性質、第2の性質を満たす典型的な空気振動であるガムラン楽器音と、それを呈示された人間の脳波計測を用いて、人間の可聴域上限をこえる超高周波振動が「身体表面」で受容されて基幹脳活性化効果を導く実施例を以下に示す。   Next, a gamelan musical instrument that is a typical air vibration having a super-high frequency component which is an essential condition as a vibration capable of leading to the fundamental brain activation effect and satisfying the first property and the second property regarding the autocorrelation order The following is an example in which ultra high frequency vibration exceeding the upper limit of the human audible range is received by the “body surface” and the fundamental brain activation effect is induced by using sound and the brain wave measurement of the human being presented with the sound.

人間では、中耳にある耳小骨と内耳にある蝸牛内の基底膜の機械的特性とによって、20kHzをこえる周波数の空気振動は、機械振動を神経活動に変換する有毛細胞にほとんど伝達されない。このことは、基幹脳活性化効果を導くために必須の自己相関秩序の特徴を備えた超高周波成分が人間に受容されるにあたり、人間の気導聴覚系以外のなんらかの受容応答系が関与していることを示唆している。   In humans, due to the ossicles in the middle ear and the mechanical properties of the basement membrane in the cochlea in the inner ear, air vibrations at frequencies above 20 kHz are hardly transmitted to hair cells that convert mechanical vibrations into neural activity. This is because, when humans receive an ultra-high frequency component with the autocorrelation order characteristic that is essential for activating the fundamental brain activation effect, some receptive response system other than the human air conduction auditory system is involved. Suggests that

そこで、この実施例に係る実験では、基幹脳活性化効果が通常の気導聴覚系単独の応答であるのか、あるいはそれ以外の受容応答系が関与しているかについて検討するため、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動としての必須条件である超高周波成分を有し、自己相関秩序に関する第1の性質及び第2の性質を満たす典型的な空気振動であるガムラン楽器音の周波数成分を、22kHz以下の可聴域成分と22kHz以上の超高周波成分とに分割ろ波し、可聴域成分を気導聴覚系に呈示している条件下で、超高周波成分を気導聴覚系にのみ選択的に呈示し、あるいはその反対に、超高周波成分を気導聴覚系を除外したそれ以外の様々な振動受容系を含むであろう身体表面に呈示して、両者の間で基幹脳活性化効果の発生に差が生じるかどうか、差があった場合、それはどのような違いであるかについて比較検討することにした。   Therefore, in the experiment according to this example, in order to examine whether the fundamental brain activation effect is a normal response of the air conduction auditory system alone or other receptor response systems are involved, The frequency component of the gamelan instrument sound, which is a typical air vibration that has the first property and the second property related to the autocorrelation order, having the super-high frequency component that is an essential condition as the vibration that can lead the effect, The filter is divided into an audible region component of 22 kHz or less and an ultra-high frequency component of 22 kHz or more, and the super-high frequency component is selectively applied only to the air conduction auditory system under the condition that the audible region component is presented to the air conduction auditory system. Present, or vice versa, the high-frequency component is presented on the body surface that will contain various other vibration-receptive systems excluding the air conduction auditory system, and the fundamental brain activation effect occurs between the two The difference between Or, if there is a difference, it was decided to compare what about differences in either.

ここで、図20は本実施形態で用いるイヤホン実験装置である振動発生装置の構成を示すブロック図である。図20の実験装置において、80db/octの減衰率を有し、通過周波数帯域リップルが±1dBである高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ)及び低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)311,312を用いて、22kHzをクロスオーバー周波数として、それぞれのステレオ音源信号は可聴域成分と超高周波成分に分離ろ波され、両者は独立に増幅された後、イヤホン334,334及び/又はスピーカシステム330,330を介して、それぞれが別々にあるいは同時に呈示された。   Here, FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a vibration generating apparatus which is an earphone experimental apparatus used in the present embodiment. In the experimental apparatus of FIG. 20, using a high-pass filter (high-pass filter) and a low-pass filter (low-pass filter) 311 and 312 having an attenuation factor of 80 db / oct and a pass frequency band ripple of ± 1 dB, Each stereo sound source signal having a crossover frequency of 22 kHz is separated and filtered into an audible range component and a super-high frequency component, and both are amplified independently, and then passed through the earphones 334 and 334 and / or the speaker systems 330 and 330. Each was presented separately or simultaneously.

図20において、所定の信号源ディスク300をプレイヤ301にセットしてガムラン楽器音の振動の信号データを再生する。当該信号データは前置増幅器302によりDA変換されかつ増幅された後、左チャンネル回路310及び右チャンネル回路320の各高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ HPF)311及び各低域通過フィルタ(ローパスフィルタ LPF)312に入力される。左チャンネル回路310と右チャンネル回路320は高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ HPF)311と、各低域通過フィルタ(ローパスフィルタ LPF)312と、4個のスイッチSW1,SW2,SW3,SW4と、超高周波成分用のHFCチャンネルイヤホン増幅器313a及び可聴域成分用のLFCチャンネルイヤホン増幅器313bからなるイヤホン増幅器313と、超高周波成分用のHFCチャンネル電力増幅器314a及び可聴域成分用のLFCチャンネル電力増幅器314bからなる電力増幅器314とを備えて、互いに同様に構成される。両方のチャンネル回路313,314において、高域通過フィルタ(ハイパスフィルタ)311から出力される超高周波成分(HFC)の電気信号は、スイッチSW1及びHFCチャンネルイヤホン増幅器313aを介してイヤホン334のツィータイヤホン素子334aに出力されるとともに、スイッチSW3及びHFCチャンネル電力増幅器314aを介してスピーカシステム330のツィータ331に出力される。また、低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)312から出力される可聴域成分(LFC)の電気信号は、スイッチSW2及びLFCチャンネルイヤホン増幅器313bを介してイヤホン334の可聴域再生用フルレンジイヤホン素子334bに出力されるとともに、スイッチSW4及びLFCチャンネル電力増幅器314b及びスピーカシステム330の電力分配ネットワーク335を介して可聴域再生用フルレンジスピーカ332及びウーファ333に出力される。   In FIG. 20, a predetermined signal source disk 300 is set on the player 301 to reproduce signal data of gamelan instrument sound vibration. The signal data is DA-converted and amplified by the preamplifier 302, and then the high-pass filters (high-pass filters HPF) 311 and the low-pass filters (low-pass filters LPF) of the left channel circuit 310 and the right channel circuit 320. 312 is input. The left channel circuit 310 and the right channel circuit 320 are a high-pass filter (high-pass filter HPF) 311, each low-pass filter (low-pass filter LPF) 312, four switches SW 1, SW 2, SW 3, SW 4, and an ultra-high frequency Power comprising an earphone amplifier 313 comprising an HFC channel earphone amplifier 313a for components and an LFC channel earphone amplifier 313b for audible range components, an HFC channel power amplifier 314a for ultra-high frequency components, and an LFC channel power amplifier 314b for audible range components The amplifier 314 is configured in the same manner. In both channel circuits 313 and 314, the electrical signal of the super-high frequency component (HFC) output from the high-pass filter (high-pass filter) 311 is passed through the switch SW1 and the HFC channel earphone amplifier 313a, and the tweeter phone element of the earphone 334 is used. And output to the tweeter 331 of the speaker system 330 via the switch SW3 and the HFC channel power amplifier 314a. The audible range component (LFC) electrical signal output from the low-pass filter (low-pass filter) 312 is output to the audible range full-range earphone element 334b of the earphone 334 via the switch SW2 and the LFC channel earphone amplifier 313b. At the same time, it is output to the audible range reproduction full range speaker 332 and the woofer 333 via the switch SW4, the LFC channel power amplifier 314b, and the power distribution network 335 of the speaker system 330.

ここで、1対のスピーカシステム330,330は聴取者340の左右の両脇に載置されるとともに、1対のイヤホン334,334は聴取者340の両耳の外耳道に挿入される。以下の実験条件に依存して、聴取者340の頭部341はフルフェースヘルメット350により実質的にその全体が被覆され、聴取者340の頭部341以外の実質的な全身は遮音性の音絶縁化全身コート360により実質的にその全体が被覆される。また、以下の実験条件に依存して、スイッチSW1,SW2,SW3,SW4がオン又はオフされる。ここで、1対のスピーカシステム330,330は聴取者340の耳から2.0mの距離の位置に設置した。また、1対のイヤホン334,334は独自に開発したイヤーパッドのない挿入型のものを用いた。イヤホン334の耳道挿入部は、硬質プラスチックの射出成型による厚さ約2〜3ミリメートル程度の筐体構造を形成し、左右チャンネルとも超高周波成分(HFC)用と可聴域成分(LFC)用の2つの振動発生イヤホン素子334a,334bをそれぞれ有する。   Here, the pair of speaker systems 330 and 330 are placed on both the left and right sides of the listener 340, and the pair of earphones 334 and 334 are inserted into the ear canal of both ears of the listener 340. Depending on the following experimental conditions, the head 341 of the listener 340 is substantially entirely covered by the full-face helmet 350, and substantially the entire body other than the head 341 of the listener 340 is sound-insulating sound insulation. The entire body coat 360 is substantially entirely covered. Depending on the following experimental conditions, the switches SW1, SW2, SW3, SW4 are turned on or off. Here, the pair of speaker systems 330 and 330 was installed at a position of a distance of 2.0 m from the listener's 340 ear. In addition, the pair of earphones 334 and 334 used was an insertion type that does not have an ear pad developed independently. The ear canal insertion part of the earphone 334 forms a case structure of about 2 to 3 millimeters thick by injection molding of hard plastic, and both the left and right channels are for high frequency components (HFC) and audible range components (LFC). Each has two vibration generating earphone elements 334a and 334b.

脳波実験のそれぞれを4つのサブ実験から構成した。すなわち、この4つのサブ実験の実験条件は以下の通りである。
(1)可聴域成分(LFC)と超高周波成分(HFC)の両者をスピーカシステム330,330を介して呈示する。
(2)可聴域成分(LFC)と超高周波成分(HFC)の両者をイヤホン334,334を介して呈示する。
(3)可聴域成分(LFC)はイヤホン334,334を介して呈示し、超高周波成分はスピーカシステム330,330を介して呈示する。
(4)可聴域成分(LFC)はイヤホン334,334を介して呈示し、超高周波成分はスピーカシステム330,330を介して呈示するが、聴取者340の頭部341及び身体表面を超高周波成分(HFC)に曝露しないよう、それらの部分を遮音材であるフルフェースヘルメット350及び音絶縁化全身コート360でカバーする。
Each EEG experiment consisted of 4 sub-experiments. That is, the experimental conditions of the four sub-experiments are as follows.
(1) Present both the audible range component (LFC) and the super-high frequency component (HFC) via the speaker systems 330 and 330.
(2) Present both the audible range component (LFC) and the super-high frequency component (HFC) via the earphones 334 and 334.
(3) The audible range component (LFC) is presented through the earphones 334 and 334, and the super-high frequency component is presented through the speaker systems 330 and 330.
(4) The audible range component (LFC) is presented through the earphones 334 and 334, and the super-high frequency component is presented through the speaker systems 330 and 330, but the head 341 and the body surface of the listener 340 are super-high-frequency components. Those parts are covered with a full-face helmet 350 and a sound insulation whole body coat 360 which are sound insulation materials so as not to be exposed to (HFC).

上記すべてのサブ実験のそれぞれで2つの条件を比較した。すなわち可聴域成分(LFC)と超高周波成分(HFC)を同時に呈示するフルレンジ状態条件(以下、FRS条件という。)と、可聴域成分(LFC)のみを呈示するLFC単独条件である。すべての実験は音響遮音室の中で実施した。   Two conditions were compared in each of all the above sub-experiments. That is, a full range state condition (hereinafter referred to as FRS condition) simultaneously presenting an audible range component (LFC) and a super high frequency component (HFC) and an LFC single condition presenting only an audible range component (LFC). All experiments were conducted in an acoustic sound insulation room.

それぞれの実験では、FRS条件とLFC単独条件のそれぞれの条件について2試行ずつを数分の試行間間隔をあけ実施した。それぞれの試行において、ガムラン楽器音を400秒間呈示した。脳波の測定方法及び深部脳活性指標DBA−indexの求め方については、図18、図19を参照して詳細前述した方法と同様である。 In each experiment, two trials for each of the FRS condition and the LFC single condition were performed with an interval between trials of several minutes. In each trial, gamelan instrument sounds were presented for 400 seconds. The method for measuring the electroencephalogram and the method for obtaining the deep brain activity index DBA-index are the same as those described in detail with reference to FIGS.

脳波の経時データは音呈示に対して明らかな遅延を示すため、FRS条件とLFC単独条件の間の違いについての統計的評価は、全区間400秒、後半200秒間、最終100秒に関して対応のあるt検定を用いて実施した。   Since the electroencephalogram data show a clear delay with respect to the sound presentation, the statistical evaluation of the difference between the FRS condition and the LFC single condition corresponds to the whole interval 400 seconds, the latter 200 seconds, and the last 100 seconds. Performed using t-test.

次いで、実験結果について以下に説明する。図21は、図20のシステムにより測定された実験結果であって、各ケースのDBA−indexを示すグラフであり、すべての聴取者を通じての平均値と標準誤差を示す。まず図21の(a)に示すように、可聴域成分(LFC)及び超高周波成分(HFC)をスピーカシステム330,330を介して聴取者340に呈示した場合には、DBA−indexはFRS条件下の値がLFC単独条件下の値に比較して有意に増大しており、基幹脳活性化効果が発生していることが確認された。DBA−indexの増加は、音呈示期間の後半になるに従ってより顕著となっていた。このことは基幹脳活性化効果の発現と消退に時間的な遅れを伴うとした本発明者らのこれまでの報告とよく一致している。   Next, experimental results will be described below. FIG. 21 is a graph showing the DBA-index of each case, which is an experimental result measured by the system of FIG. 20, and shows an average value and a standard error through all listeners. First, as shown in FIG. 21A, when the audible range component (LFC) and the super-high frequency component (HFC) are presented to the listener 340 via the speaker systems 330 and 330, the DBA-index is FRS condition. The lower value was significantly increased as compared with the value under the LFC alone condition, and it was confirmed that the fundamental brain activation effect was generated. The increase in DBA-index became more prominent as the latter half of the sound presentation period was reached. This is in good agreement with our previous reports that there is a time delay in the onset and withdrawal of the fundamental brain activation effect.

次に、図21の(b)に示すように、超高周波成分(HFC)と可聴域成分(LFC)の両者ともイヤホン334,334を経由して気導聴覚系だけに選択的に呈示されたときには、FRS条件とLFC単独条件の間でDBA−indexに差が認められず、基幹脳活性化効果の発現は見出されなかった。   Next, as shown in FIG. 21B, both the super-high frequency component (HFC) and the audible range component (LFC) were selectively presented only to the air conduction auditory system via the earphones 334 and 334. Occasionally, there was no difference in DBA-index between the FRS condition and the LFC single condition, and no expression of the fundamental brain activation effect was found.

それに対して、図21の(c)に示すように、可聴域成分(LFC)をイヤホン334,334を経由して気導聴覚系だけに選択的に呈示した状態下で超高周波成分(HFC)をスピーカシステム330,330を経由して全身に呈示したときには、DBA−indexはFRS条件でLFC単独条件に比較して有意に増大しており、基幹脳活性化効果が発生していることが確認された。この場合も、図21の(a)に示したのと同じように、DBA−indexの増加は、音呈示期間の後半になるに従ってより顕著となっていた。   On the other hand, as shown in FIG. 21 (c), the audible range component (LFC) is selectively presented only to the air conduction hearing system via the earphones 334 and 334, and the super high frequency component (HFC). Is shown to the whole body via the speaker systems 330, 330, DBA-index is significantly increased in the FRS condition compared to the LFC single condition, confirming that the fundamental brain activation effect has occurred It was done. Also in this case, as shown in FIG. 21A, the increase in DBA-index became more remarkable as the second half of the sound presentation period was reached.

さらに、図21の(d)に示すように、同じ設定の実験において、スピーカシステム330,330を介して送り出された超高周波成分(HFC)を聴取者の身体に達する直前の位置に防音材料を置いて高度に減弱させ、その身体表面への到達を妨げると、FRS条件とLFC単独条件との間におけるDBA−indexの差は統計的有意性を示さなくなり、基幹脳活性化効果の発現は顕著に抑制された。   Furthermore, as shown in FIG. 21 (d), in the experiment of the same setting, the soundproof material is placed at a position immediately before the super high frequency component (HFC) sent through the speaker systems 330 and 330 reaches the body of the listener. When it is highly attenuated and prevents its arrival at the body surface, the difference in DBA-index between the FRS condition and the LFC single condition does not show statistical significance, and the expression of the fundamental brain activation effect is remarkable. Was suppressed.

以上の知見を統括すると、必須条件としての超高周波成分を有し、かつ自己相関秩序に関する第1の性質又は第2の性質を満たす振動が人間に導く基幹脳活性化効果は、気導聴覚系が単独でその発生に関与しているのではなく、身体表面上に所在しあるいは窓口をもつ何らかの受容応答系がかかわっていることを示唆している。   When the above knowledge is integrated, the fundamental brain activation effect that a vibration having an ultra-high frequency component as an indispensable condition and satisfying the first property or the second property relating to the autocorrelation order leads to humans is the air conduction auditory system. Is not involved in its development alone, suggesting that some receptive response system located on the body surface or having a window is involved.

次いで、実在する物体を用いて基幹脳活性化効果を導くことのできる振動を発生する装置の例について以下説明する。上述のように可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに上述した所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示す。まず、実在する物体(気体、液体、固体)を用いて上記所定の振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を述べ、続いて、電気や光などの振動信号から上記所定の振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を述べる。   Next, an example of a device that generates vibrations that can induce a fundamental brain activation effect using an actual object will be described below. An example of a vibration generating device that includes an audible range component and a super-high frequency component as described above and has the above-described predetermined autocorrelation order and generates a vibration (hypersonic sound) that can lead to a fundamental brain activation effect. Indicates. First, an example of a vibration generating apparatus that generates the predetermined vibration (hypersonic sound) using an actual object (gas, liquid, solid) will be described, and then the predetermined vibration is generated from a vibration signal such as electricity or light. An example of a vibration generator that generates vibration (hypersonic sound) will be described.

人間の遺伝子が進化により形成された環境の最も有力な候補である熱帯雨林の自然環境音には、図1、図3、図4、図8、図9に示すように、人間の可聴周波数上限である20kHzを大きく上回り、所定の自己相関秩序を有する超高周波成分が豊富に含まれているのに対して、現代人が生活する都市の環境音には、こうした超高周波成分がほとんど含まれておらず、基幹脳活性化効果を導かないばかりか、暗騒音下に比べて基幹脳の活性を低下させる可能性がある(図90,図17参照)。基幹脳並びにそこから脳全体に投射される神経ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性異常は、さまざまな精神と行動の異常を導くとともに、全身の恒常性維持機能及び生体防御機能の破綻を導くことにより、現在急激に増加している生活習慣病をはじめとする現代病の発症と密接な関連をもっている。従って、精神と行動の異常や生活習慣病などが現代都市において特異的かつ急速に増加していることに注目すると、その原因のひとつが、現代都市の音環境が、人間の遺伝子が進化的に形成された環境の最有力な候補である熱帯雨林の環境音の特徴と大きく乖離し、所定の自己相関秩序を有する超高周波成分をほとんど含まないことにある可能性が大きい。   As shown in FIGS. 1, 3, 4, 8, and 9, the natural environmental sound of the tropical rainforest, which is the most promising environment in which human genes have evolved, is the upper limit of the human audible frequency. The high frequency components with a predetermined autocorrelation order are abundantly contained in the environmental sound of cities where modern people live. In addition, it does not lead to the effect of activating the fundamental brain, and may reduce the activity of the fundamental brain compared to that under dark noise (see FIGS. 90 and 17). Abnormal activity of the basic brain and the neural network (basic brain network system) projected from the brain to the entire brain leads to various mental and behavioral abnormalities, as well as failure of the homeostatic function and defense function of the whole body. Therefore, it is closely related to the onset of modern diseases such as lifestyle-related diseases that are rapidly increasing. Therefore, focusing on the specific and rapid increase in mental and behavioral abnormalities and lifestyle-related diseases in modern cities, one of the causes is the evolution of the sound environment of modern cities and the evolution of human genes. There is a great possibility that it is very different from the characteristics of the environmental sound of the rainforest, which is the most promising candidate of the formed environment, and contains almost no super-high frequency components having a predetermined autocorrelation order.

この問題を解決するために、所定の自己相関秩序を有する超高周波成分を含むがゆえに基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生することが可能な振動発生装置を、都市空間をはじめさまざまな空間の中に設置し、ハイパーソニック・サウンドを発生させて人間に呈示することはきわめて有効である。また、実在する物体を用いてハイパーソニック・サウンドを発生させた場合、トランスデューサを用いて、その場で発生された振動を電気信号に変換し記録してもよい。それによって、ハイパーソニック・サウンドをパッケージメディアに記録・再生したり、通信や放送を介して配信したりすることが可能になり、実在する物体を用いた振動発生装置と同じ空間に居なくても、より多くの人間がハイパーソニック・サウンドを受容する機会が増加する。ハイパーソニック・サウンドを豊富に受容することによって、基幹脳活性化効果が導かれ、現代人が直面する心身の健康面での問題を解決することが期待できる。   In order to solve this problem, a vibration generator capable of generating a vibration (hypersonic sound) that can lead to a fundamental brain activation effect because it includes a super-high frequency component having a predetermined autocorrelation order It is extremely effective to install it in various spaces including urban spaces and generate hypersonic sounds to present to humans. Further, when a hypersonic sound is generated using an actual object, vibration generated on the spot may be converted into an electrical signal and recorded using a transducer. As a result, it is possible to record and play back hypersonic sound on package media and distribute it via communication and broadcasting, even if it is not in the same space as a vibration generator using real objects. , The opportunity for more people to accept hypersonic sound increases. The abundant acceptance of hypersonic sound leads to a fundamental brain activation effect and can be expected to solve the mental and physical health problems facing modern people.

まず、実在する物体(気体、液体、固体)を用いてハイパーソニック・サウンドを発生する振動発生装置及び振動信号発生装置の例を述べる。
図22及〜図28は、障害物に衝突させながら液体を流すことによって、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例である。水音は、図1、図4、図8及び図10に示したように、可聴域成分と超高周波成分並びに自己相関秩序に関する第1の性質と第2の性質とをあわせもち、基幹脳活性化効果を導くことができる振動である。下記装置例では、水流をはじめとする液流を設定された障害物に衝突させることにより、所定の自己相関秩序を有する超高周波成分を含む振動を発生させる。このようにして可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序の特徴をもつ振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生することにより、人間における快と美と感動の反応の発生を司る脳の報酬系神経回路と、全身の恒常性維持と生体防御を司る自律神経系、内分泌系、免疫系の中枢とを含む基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性化を導き、その結果、美的感受性を増強し、身体の状態を改善向上する効果が得られる。
First, an example of a vibration generator and a vibration signal generator that generate hypersonic sound using an actual object (gas, liquid, solid) will be described.
FIGS. 22 to 28 show vibrations that include an audible region component and a super-high frequency component, have a predetermined autocorrelation order, and can lead to a fundamental brain activation effect by flowing a liquid while colliding with an obstacle. It is an example of the vibration generator which produces | generates (hypersonic sound). As shown in FIGS. 1, 4, 8, and 10, the water sound has the first property and the second property related to the audible range component, the super-high frequency component, and the autocorrelation order, and the fundamental brain activity. This is a vibration that can lead to a crystallization effect. In the following apparatus example, a liquid flow including a water flow is caused to collide with a set obstacle to generate a vibration including a super-high frequency component having a predetermined autocorrelation order. In this way, by generating vibrations (hypersonic sound) that contain audible and ultra-high frequency components and have the characteristics of a predetermined autocorrelation order, the brain controls the generation of pleasure, beauty and emotion in humans. Leads to the activation of the basic brain and the basic brain network (basic brain network system), including the reward system neural circuit and the autonomic nervous system, the endocrine system, and the immune system responsible for maintaining homeostasis and protecting the body. As a result, the effect of enhancing aesthetic sensitivity and improving and improving the state of the body can be obtained.

図22は本実施形態に係る、水流などの液流を用いて、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置及び振動信号発生装置の例を示す斜視図及び断面図である。図22において、位置及び突起寸法が可変である突起などの障害構造物を1つ以上有し、水平面に対して0度をこえ90度以下の角度をつけた位置に設定できる平板170の構造物と、その平板170の表面に水などの液体を流下させる液流発生装置171及びこのシステムに液体を流下させた時に発生する振動を電気信号に変換するトランスデューサ173,174,175から構成される振動発生装置である。   FIG. 22 shows a vibration (hypersonic) that includes a audible region component and a super-high frequency component and has a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect using a liquid flow such as a water flow. FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating an example of a vibration generator and a vibration signal generator that generate sound. In FIG. 22, the structure of the flat plate 170 having one or more obstacles such as protrusions whose positions and protrusion dimensions are variable and which can be set at an angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees with respect to the horizontal plane. And a liquid flow generator 171 that causes a liquid such as water to flow down on the surface of the flat plate 170, and a vibration that includes transducers 173, 174, and 175 that convert vibration generated when the liquid flows down into the system into an electrical signal. Generator.

上記平板170の構造物の上部に位置する液流発生装置171から流出された液体は、上記平板170の構造物の表面を流下する過程で、平板170上に設定された突起物172に衝突したり、突起物172を乗り越えたり、突起物172を迂回して流れ、あるいは飛沫となってはね飛びつつ流下する。そのとき上記液体は所定の自己相関秩序を有する超高周波成分を含むがゆえに基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する。こうして発生した空気振動や液体の振動を電気信号に変換することによって、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)の信号を得ることができる。上記液流発生装置171は、液体の単位時間流量やその変動を制御して、効果的に基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生させる。例えば、突起物172の高さをアクチュエータ176により制御可能に構成している。また、液流の障害物とする突起物172は、図23の変形例(断面図)に示すごとく種々の形状の突起物172a〜172iに示した例をはじめとして、板形以外の形状をとってもよく、それらを混在させても良い。また、板面に対して突起物172を回転させることにより、ぶつかった液体が効果的に振動する向きを設定することができる。なお、突起物172を回転させる軸は、板面に対して垂直、水平、斜めでもよい。なお、図22の変形例に係る液流発生機構171aに示すように、複数のノズルを設置してそれらを個別に制御することによって液体を流出させるノズル位置やその単位時間流量を制御することもできる。   The liquid flowing out from the liquid flow generating device 171 located above the structure of the flat plate 170 collides with the protrusions 172 set on the flat plate 170 in the process of flowing down the surface of the structure of the flat plate 170. Or over the protrusions 172, flow around the protrusions 172, or flow down as splashes. At that time, the liquid contains an ultra-high frequency component having a predetermined autocorrelation order, and therefore generates a vibration (hypersonic sound) that can lead to a fundamental brain activation effect. By converting the air vibration or liquid vibration generated in this way into an electric signal, a vibration (hypersonic sound) signal that can lead to the fundamental brain activation effect can be obtained. The liquid flow generator 171 generates a vibration (hypersonic sound) that can effectively induce the fundamental brain activation effect by controlling the unit time flow rate of the liquid and its fluctuation. For example, the height of the protrusion 172 can be controlled by the actuator 176. Further, the protrusion 172 that is an obstacle to the liquid flow may have a shape other than the plate shape, including the examples shown in the protrusions 172a to 172i of various shapes as shown in the modification (cross-sectional view) of FIG. Well, you may mix them. In addition, by rotating the protrusion 172 with respect to the plate surface, the direction in which the bumped liquid effectively vibrates can be set. In addition, the axis | shaft which rotates the protrusion 172 may be perpendicular | vertical, horizontal, and diagonal with respect to a plate surface. In addition, as shown in the liquid flow generation mechanism 171a according to the modified example of FIG. 22, the nozzle position where the liquid flows out and its unit time flow rate may be controlled by installing a plurality of nozzles and individually controlling them. it can.

図24は本実施形態に係る、突起物の位置制御をシステム化し、相互連関させて行う例を示す斜視図である。すなわち図24は、図22に示した振動発生装置における液流の障害物とする突起物の位置制御機構の変形例である。図24において、上記突起物172は、上下あるいは左右に隣接する突起物の張り出し方を変化させ、特定の位置関係をもたせることにより、基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)を効果的に発生させることが可能である。図24は、そうした効果的な組み合わせを維持したまま、複数の突起物からなるグループをまとめて位置制御する例である。また、突起物172の高さをアクチュエータ176により制御可能に構成している。   FIG. 24 is a perspective view showing an example in which the position control of the protrusions is systematized and associated with each other according to the present embodiment. That is, FIG. 24 is a modified example of the position control mechanism of the protrusion that is an obstacle of the liquid flow in the vibration generator shown in FIG. In FIG. 24, the protrusion 172 is a vibration (hypersonic sound) that can lead to the fundamental brain activation effect by changing the protrusion of the protrusions adjacent to the top and bottom or right and left to have a specific positional relationship. ) Can be effectively generated. FIG. 24 is an example in which the position of a group of a plurality of protrusions is collectively controlled while maintaining such an effective combination. Further, the height of the protrusion 172 is configured to be controllable by an actuator 176.

図25は本実施形態に係る、液流の障害物とする突起物の配置が規則的ではない例を示す斜視図である。図22では突起物172を規則的に整然と配置しており、その結果、液流の流路は整然としたものとなり、それぞれの流路に流れる液量も互いに対応する間で均等になって、基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)は板全面から比較的均質に発生する。一方、図25では、突起物172を不規則に配置することによって、流路が不均質に分布するようになり、それぞれの流路の流量にも変化が生じる。その結果、基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)の空間分布並びに液中分布に偏りが生じるので、これを活用して振動信号を電気信号に変換する際に効果的なマルチチャンネル収録を行うことが可能になる。また、このとき、電気信号へのトランスデューサをある流路の直近から別の流路の直近に移動させることなどにより、その移動過程で、同じ流路での流量変化では生じえない類のダイナミックな変動を振動信号に加えることができる。   FIG. 25 is a perspective view showing an example in which the arrangement of protrusions as obstacles of liquid flow is not regular according to the present embodiment. In FIG. 22, the protrusions 172 are regularly and regularly arranged. As a result, the flow paths of the liquid flow become orderly, and the amounts of liquid flowing in the respective flow paths become equal while corresponding to each other. The vibration (hypersonic sound) that can lead to the brain activation effect occurs relatively uniformly from the entire surface of the board. On the other hand, in FIG. 25, by arranging the protrusions 172 irregularly, the flow paths become unevenly distributed, and the flow rate of each flow path also changes. As a result, the spatial distribution of the vibration (hypersonic sound) that can lead to the fundamental brain activation effect and the distribution in the liquid are biased, so it is effective when converting the vibration signal into an electrical signal using this Multi-channel recording becomes possible. Also, at this time, by moving the transducer to the electrical signal from the immediate vicinity of one flow path to the close proximity of another flow path, the dynamic process of the kind that cannot be caused by the flow rate change in the same flow path in the moving process. Variations can be added to the vibration signal.

図26は本実施形態に係る、液流の障害物とする突起物の構造が山状(例えば深さ可変型円形凸部178)あるいはくぼみ状(例えば高さ可変型円形凹部177)である例を示す斜視図及び断面図である。すなわち、図26は、図22に示した振動発生装置において液流の障害物となる構造物のもつ形状の変形例である。図26において、凸部178の高さあるいは凹部177の高さは可変である。なお、凸部178及び凹部177において、複数の形状をもった構造が混在していてもよい。   FIG. 26 shows an example in which the structure of the protrusion as an obstacle of the liquid flow is a mountain shape (for example, a variable depth circular protrusion 178) or a hollow shape (for example, a variable height circular recess 177) according to this embodiment. It is the perspective view and sectional drawing which show this. That is, FIG. 26 is a modification of the shape of the structure that is an obstacle to the liquid flow in the vibration generator shown in FIG. In FIG. 26, the height of the convex part 178 or the height of the concave part 177 is variable. In addition, in the convex part 178 and the recessed part 177, the structure with a some shape may be mixed.

図27は本実施形態に係る、液流の障害物とする突起構造が不規則な形状で不規則に配置した例を示す斜視図である。図22では、板状の単純な形状をもつ突起物172を整然と規則的に配列している。一方、図27では、自然石のような複雑な形状をもつ突起物179を不規則に配置している。これにより、山野などに実在する複雑な流路と障害構造物をもつ水流を制御された形で模した水流を発生させ、それによって基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生させることができる。   FIG. 27 is a perspective view showing an example in which the protrusion structure as an obstacle to the liquid flow according to the present embodiment is irregularly arranged in an irregular shape. In FIG. 22, the protrusions 172 having a simple plate shape are arranged regularly and regularly. On the other hand, in FIG. 27, the protrusions 179 having a complicated shape such as natural stone are irregularly arranged. As a result, vibration (hypersonic sound) that can generate a water flow that imitates the water flow with complex flow paths and obstacles that exist in Yamano etc. in a controlled manner, thereby leading to the fundamental brain activation effect. ) Can be generated.

図28は本実施形態に係る、水流などの液流を用いて、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置及び振動信号発生装置の例(水平経路)を示す斜視図及び床面断面図である。すなわち図28は、図22に示した振動発生装置において板状の構造の水平面に対する角度が0度かあるいは0度近くに設定した変形例である。図28において、液体の水路230に複数回の折れ曲がりをもたせて入り組ませた構造をもち、その床面231に図28の断面図に示したような複雑な凹凸構造をもつ。いずれの構造も、液体が流れる際に障害となり、それらの障害物に衝突させながら液体を流すことによって基幹脳活性化効果を導くことができる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生させることができる。なお、液体が流れる水路230の折れ曲がり角度はここに示した90度以外の角度でもよい。また、連続的なカーブを描いても良い。さらに、図22、図23、に示したような突起物172、図26に示したような突起構造177,178、図27に示したような突起構造179などの障害構造物を経路内の底面や壁面に配置してもよい。   FIG. 28 shows a vibration (hypersonic) that includes a audible range component and a super-high frequency component and has a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect using a liquid flow such as a water flow according to the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view and a floor sectional view showing an example (horizontal path) of a vibration generator and a vibration signal generator that generate (sound). That is, FIG. 28 is a modification in which the angle of the plate-like structure with respect to the horizontal plane is set to 0 degrees or close to 0 degrees in the vibration generator shown in FIG. In FIG. 28, the liquid channel 230 has a structure in which the liquid channel 230 is bent a plurality of times, and the floor surface 231 has a complicated uneven structure as shown in the sectional view of FIG. Any of the structures can generate a vibration (hypersonic sound) that becomes an obstacle when the liquid flows, and can induce the fundamental brain activation effect by flowing the liquid while colliding with the obstacles. The bending angle of the water channel 230 through which the liquid flows may be an angle other than 90 degrees shown here. A continuous curve may be drawn. Furthermore, obstacles such as the protrusion 172 as shown in FIGS. 22 and 23, the protrusion structures 177 and 178 as shown in FIG. 26, and the protrusion structure 179 as shown in FIG. Or it may be placed on the wall.

図29は本実施形態に係る、水などの液体を落下させることにより、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置及び振動信号発生装置の例を示すブロック図である。図29の装置は、水滴を連続して例えば球状の装置筐体240の内部に落下させる水滴発生器241と、落下した水滴の液体242が貯留する装置筐体240と、貯留した液体及び外壁から振動を電気信号に変換するトランスデューサ(又はマイクロホン)243,244,245と、それらの振動信号を加算して加算結果の振動信号を出力するオーディオミキサー246を有する。ここで、落下する物体は、水以外の液体であってもよいし、小石などの固体でもよい。貯留する液体は、水でもよいが水以外の液体でもよい。また、水滴発生器241は、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を効果的に発生させるように、水滴の大きさや落下頻度を調節することが可能であってもよい。また、液体面の上部の空間を囲む装置筐体240の外壁は、落下した物体が液体面に衝突することによって発生する音が当該外壁に囲まれた空間と共鳴するように、さまざまな形状及び材質、硬度、表面形状、体積を取りうる。自然にできた洞窟等を外壁として活用してもよい。このようにして可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序の特徴をもつ振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生することにより、人間における快と美と感動の反応の発生を司る脳の報酬系神経回路と、全身の恒常性維持と生体防御を司る自律神経系、内分泌系、免疫系の中枢とを含む基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性化を導き、その結果、美的感受性を増強し、身体の状態を改善向上させる効果が得られる。   FIG. 29 shows vibrations (including an audible region component and a super-high frequency component, and having a predetermined autocorrelation order, which can lead to a fundamental brain activation effect by dropping a liquid such as water, according to the present embodiment. It is a block diagram which shows the example of the vibration generator and vibration signal generator which generate | occur | produce a hypersonic sound. 29 includes a water drop generator 241 that continuously drops water droplets into, for example, a spherical device housing 240, a device housing 240 that stores the liquid 242 of the dropped water droplets, and the stored liquid and outer wall. It has transducers (or microphones) 243, 244, 245 for converting vibrations into electrical signals, and an audio mixer 246 that adds the vibration signals and outputs a vibration signal as a result of the addition. Here, the falling object may be a liquid other than water or a solid such as a pebble. The liquid to be stored may be water or a liquid other than water. Further, the water droplet generator 241 can adjust the size and frequency of the water droplets so as to effectively generate vibration (hypersonic sound) that can lead to the fundamental brain activation effect. Good. In addition, the outer wall of the device housing 240 surrounding the space above the liquid surface has various shapes and shapes so that the sound generated by the falling object colliding with the liquid surface resonates with the space surrounded by the outer wall. Can take material, hardness, surface shape, and volume. A natural cave or the like may be used as an outer wall. In this way, by generating vibrations (hypersonic sound) that contain audible and ultra-high frequency components and have the characteristics of a predetermined autocorrelation order, the brain controls the generation of pleasure, beauty and emotion in humans. Leads to the activation of the basic brain and the basic brain network (basic brain network system), including the reward system neural circuit and the autonomic nervous system, the endocrine system, and the immune system responsible for maintaining homeostasis and protecting the body. As a result, the effect of enhancing aesthetic sensitivity and improving and improving the state of the body can be obtained.

図30は本実施形態に係る、間隙を通過する気流により、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置及び振動信号発生装置の例を示す斜視図である。すなわち、図30は、さまざまな速度の気流が、さまざまな形状の間隙を通過する時に発生させる複雑な乱流などにより基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生させる振動発生装置の例である。図30の装置は、プロペラ状の回転翼や圧縮空気を解放することによって気流を発生させる圧縮空気発生器256と、それに連結された直方体形状の装置筐体250と、その内部を区切る間仕切り板251〜255とを備えて構成される。ここで、回転翼の回転速度や圧縮空気の解放口の大きさを変化させることにより気流の速度を制御する装置と、さまざまな形状と大きさをもった複数の間隙を気流が通過する装置と、矢印257〜259のごとく間隙の位置を変化させる装置とを有してもよい。この振動発生装置から発生した空気振動と共鳴することにより、上記性質の条件を満たす空気振動を増幅して発生する機能をもった共鳴箱や共鳴管などの装置を有していてもよい。さらに、この装置により発生した振動を、上記気流が通過するそれぞれの間隙を形作る間仕切りの近傍の空間や流路の外壁などから取り出して電気信号に変換することにより、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を電気信号として発生する機構を有していてもよい。このようにして可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序の特徴をもつ振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生することにより、人間における快と美と感動の反応の発生を司る脳の報酬系神経回路と、全身の恒常性維持と生体防御を司る自律神経系、内分泌系、免疫系の中枢とを含む基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性化を導き、その結果、美的感受性を増強し、身体の状態を改善向上させる効果が得られる。   FIG. 30 shows vibrations that include an audible region component and a super-high frequency component and have a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect by the airflow passing through the gap according to the present embodiment. It is a perspective view which shows the example of the vibration generator which produces | generates a sound, and a vibration signal generator. That is, FIG. 30 generates vibrations (hypersonic sound) that can lead to the fundamental brain activation effect by complex turbulence generated when airflows of various velocities pass through gaps of various shapes. It is an example of a vibration generator. The apparatus of FIG. 30 includes a compressed air generator 256 that generates an air flow by releasing propeller-shaped rotor blades and compressed air, a rectangular parallelepiped apparatus casing 250 connected thereto, and a partition plate 251 that divides the interior thereof. ˜255. Here, a device that controls the speed of the airflow by changing the rotation speed of the rotor blades and the size of the compressed air release port, and a device that allows the airflow to pass through a plurality of gaps having various shapes and sizes And a device for changing the position of the gap as indicated by arrows 257 to 259. You may have apparatuses, such as a resonance box and a resonance tube, which have a function which amplifies and generates the air vibration which fulfills the above-mentioned property by resonating with the air vibration generated from this vibration generator. Furthermore, the fundamental brain activation effect is derived by taking out the vibration generated by this device from the space near the partition that forms each gap through which the airflow passes and the outer wall of the flow path and converting it to an electrical signal. It is possible to have a mechanism for generating a vibration (hypersonic sound) that can be generated as an electrical signal. In this way, by generating vibrations (hypersonic sound) that contain audible and ultra-high frequency components and have the characteristics of a predetermined autocorrelation order, the brain controls the generation of pleasure, beauty and emotion in humans. Leads to the activation of the basic brain and the basic brain network (basic brain network system), including the reward system neural circuit and the autonomic nervous system, the endocrine system, and the immune system responsible for maintaining homeostasis and protecting the body. As a result, the effect of enhancing aesthetic sensitivity and improving and improving the state of the body can be obtained.

図31は本実施形態に係る、金属片を弾くことにより、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例を示す側面図である。図31において、例えば鉄や銅などでつくられたストリップ形状の金属片260の一端を固定し、他端を回転する円筒部材261の外部表面に固定された金属などの突起物262を用いて弾くことにより基幹脳活性化効果を導くことのできる振動を発生する。この振動発生装置から発生した空気振動と共鳴することにより、上記性質の条件を満たす空気振動を増幅して発生する機能をもった共鳴箱や共鳴管などの装置を有していてもよい。また、この装置により発生した振動を電気信号に変換することにより、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を電気信号として発生する機構を有していてもよい。また、弾かれる側の金属片260は複数合ってもよく、また金属片260の材料の種類は、鉄、銅、金、銀、青銅、真鍮、チタン、マグネシウム、ジルコニウムなどの自己相関秩序構造をもった振動を発生させるのに適した物性をもつ金属及び合金類でもよい。弾く側の突起物262は、上記の金属や合金類以外にも、プラスチックやセラミックスなど、自己相関秩序構造をもった振動を発生させるのに適した物性をもつものでもよい。また、弾く側の突起物262を、円筒でなく例えば回転する円盤や移動する平面などに付着してもよい。このようにして可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序の特徴をもつ振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生することにより、人間における快と美と感動の反応の発生を司る脳の報酬系神経回路と、全身の恒常性維持と生体防御を司る自律神経系、内分泌系、免疫系の中枢とを含む基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性化を導き、その結果、美的感受性を増強し、身体の状態を改善向上させる効果が得られる。   FIG. 31 shows a vibration that includes an audible range component and an ultra-high frequency component and has a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect (hypersonic It is a side view which shows the example of the vibration generator which produces | generates a sound. In FIG. 31, one end of a strip-shaped metal piece 260 made of, for example, iron or copper is fixed, and the other end is flipped using a protrusion 262 such as metal fixed to the outer surface of a cylindrical member 261 that rotates. This generates vibrations that can lead to the fundamental brain activation effect. You may have apparatuses, such as a resonance box and a resonance tube, which have a function which amplifies and generates the air vibration which fulfills the above-mentioned property by resonating with the air vibration generated from this vibration generator. Further, it may have a mechanism for generating vibration (hypersonic sound) that can lead to the fundamental brain activation effect as an electric signal by converting the vibration generated by this device into an electric signal. Also, a plurality of metal pieces 260 to be struck may be combined, and the material type of the metal pieces 260 is an autocorrelation ordered structure such as iron, copper, gold, silver, bronze, brass, titanium, magnesium, zirconium, etc. Metals and alloys having physical properties suitable for generating vibrations may be used. The protrusion 262 on the flip side may have physical properties suitable for generating vibrations having an autocorrelated ordered structure, such as plastics and ceramics, in addition to the above metals and alloys. Further, the protrusion 262 on the flip side may be attached to, for example, a rotating disk or a moving plane instead of the cylinder. In this way, by generating vibrations (hypersonic sound) that contain audible and ultra-high frequency components and have the characteristics of a predetermined autocorrelation order, the brain controls the generation of pleasure, beauty and emotion in humans. Leads to the activation of the basic brain and the basic brain network (basic brain network system), including the reward system neural circuit and the autonomic nervous system, the endocrine system, and the immune system responsible for maintaining homeostasis and protecting the body. As a result, the effect of enhancing aesthetic sensitivity and improving and improving the state of the body can be obtained.

次いで、振動信号から基幹脳活性化効果を導くことのできる振動を発生する装置の例について以下説明する。ここで、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する振動発生装置の例のうち、電気や光などの振動信号から上記所定の振動を発生する振動発生装置の例を以下説明する。   Next, an example of a device that generates vibration that can lead to the fundamental brain activation effect from the vibration signal will be described below. Here, among examples of vibration generators that include an audible range component and a super-high frequency component, have a predetermined autocorrelation order, and generate a vibration (hypersonic sound) that can lead to a fundamental brain activation effect, An example of a vibration generator that generates the predetermined vibration from a vibration signal such as electricity or light will be described below.

まず、単一の振動信号から単一の振動発生機構を介して基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)を発生する装置の例について以下説明する。   First, an example of a device that generates a vibration (hypersonic sound) capable of guiding the fundamental brain activation effect from a single vibration signal through a single vibration generation mechanism will be described below.

図32は本実施形態に係る、入力信号を振動信号増幅器で増幅し振動発生機構から振動を発生する装置のブロック図である。図32において、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し、基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)の入力信号は、振動信号増幅器70に入力されて電力増幅された後、増幅された振動信号がスピーカ71から空気振動に変換されて放射される。このようにして可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序の特徴をもつ振動を発生することにより、人間における快と美と感動の反応の発生を司る脳の報酬系神経回路と、全身の恒常性維持と生体防御を司る自律神経系、内分泌系、免疫系の中枢とを含む基幹脳並びに基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)の活性化を導き、その結果、美的感受性を増強し、身体の状態を改善向上させる効果が得られる。   FIG. 32 is a block diagram of an apparatus for amplifying an input signal by a vibration signal amplifier and generating vibration from a vibration generating mechanism according to the present embodiment. In FIG. 32, an input signal of vibration (hypersonic sound) that includes an audible range component and an ultra-high frequency component and has a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect is supplied to the vibration signal amplifier 70. After being input and amplified, the amplified vibration signal is converted into air vibration from the speaker 71 and radiated. In this way, by generating a vibration that includes an audible range component and a super-high frequency component and has a characteristic of a predetermined autocorrelation order, the brain reward system neural circuit that controls the generation of the response of pleasure, beauty and emotion in humans , Leading to activation of the basic brain including the autonomic nervous system, the endocrine system, and the central part of the immune system, which maintain the homeostasis of the whole body and the defense of the body, and the core brain network (basic brain network system), resulting in enhanced aesthetic sensitivity Thus, the effect of improving and improving the physical condition can be obtained.

なお、図32に示す装置に入力される信号は、放送受信機、インターネット回線や電話回線などから配信・配布される信号の受信機、シンセサイザなどの振動信号合成装置などから入力される信号、あるいは固体・液体・気体などの振動をトランスデューサによって電気変動に変換されて入力される信号であってもよい。さらに、スピーカ71は、固体振動や液体振動を発するトランスデューサであってもよい。   The signal input to the apparatus shown in FIG. 32 is a signal input from a broadcast receiver, a receiver of a signal distributed / distributed from an Internet line or a telephone line, a vibration signal synthesizer such as a synthesizer, or the like. It may be a signal inputted by converting vibrations of solid, liquid, gas, etc. into electrical fluctuations by a transducer. Furthermore, the speaker 71 may be a transducer that emits solid vibration or liquid vibration.

図33は本実施形態に係る、振動信号記録再生装置を用いて再生した振動信号を振動信号増幅器で増幅してスピーカから振動を発生する装置のブロック図である。図33において、可聴域成分及び超高周波成分を含むとともに所定の自己相関秩序を有し基幹脳活性化効果を導くことのできる振動(ハイパーソニック・サウンド)の電気信号は、ブルーレイディスクをはじめとする光ディスクなどの記録媒体を含む各種のメモリに予め記録された後、記録されたその電気信号が振動信号記録再生装置72により再生される。次いで、再生された基幹脳活性化効果を導くことのできる振動の電気信号は振動信号増幅器70に入力されて電力増幅された後、増幅された振動信号がスピーカ71から空気振動に変換されて放射される。   FIG. 33 is a block diagram of an apparatus for generating vibration from a speaker by amplifying a vibration signal reproduced using a vibration signal recording / reproducing apparatus according to the present embodiment with a vibration signal amplifier. In FIG. 33, an electric signal of vibration (hypersonic sound) that includes an audible range component and a super-high frequency component and has a predetermined autocorrelation order and can lead to a fundamental brain activation effect includes Blu-ray discs and the like. After being recorded in advance in various memories including a recording medium such as an optical disk, the recorded electrical signal is reproduced by the vibration signal recording / reproducing device 72. Next, the regenerated electrical signal of the vibration that can lead to the fundamental brain activation effect is input to the vibration signal amplifier 70 and amplified, and then the amplified vibration signal is converted from the speaker 71 into air vibration and radiated. Is done.

以上は、スピーカに入力される信号を変換して実際の振動を発生させる方法であり、この場合、スピーカに対して入力される振動信号の段階で超高周波成分が欠乏した状態にあると、聴取者はハイパーソニック・サウンドを受容できないという問題がある。
この問題の解決方法として、スピーカシステムそれ自体に独立した振動発生機能を与え、何らかの機器に接続するだけで、あるいは単独で、ハイパーソニック・サウンドもしくはその超高周波成分の振動を発生する機能をもたせる。
The above is a method of generating an actual vibration by converting a signal input to the speaker. In this case, if the super high frequency component is deficient at the stage of the vibration signal input to the speaker, There is a problem that one cannot accept hypersonic sound.
As a solution to this problem, an independent vibration generating function is given to the speaker system itself, and a function of generating vibration of hypersonic sound or its super-high frequency component is provided only by connecting to some device or independently.

具体的な方法について、図91にスピーカシステムの振動発生装置370の一例を示す。振動源としては、ハイパーソニック・サウンドもしくはその超高周波成分の信号を蓄積しておくメモリ375、及びその信号でスピーカもしくは超高周波振動発生素子を駆動するアンプユニット376及び電源ユニット377等の付帯装置を、スピーカシステムそれ自体に装備する。また、所定の自己相関秩序をもつ超高周波成分をスピーカシステム内部で生成する装置を内蔵してもよい。   As for a specific method, FIG. 91 shows an example of a vibration generator 370 of the speaker system. As the vibration source, there are a memory 375 for storing the signal of the hypersonic sound or its super-high frequency component, and an auxiliary device such as an amplifier unit 376 and a power supply unit 377 for driving the speaker or the super-high frequency vibration generating element with the signal. Equipped with the speaker system itself. In addition, a device that generates an ultrahigh-frequency component having a predetermined autocorrelation order inside the speaker system may be incorporated.

振動発生機構としては、スピーカそのものの振動発生機構を用いて、所定の自己相関秩序をもつ超高周波成分を含む振動を発生させるほかに、下記のような手段もある。スピーカシステム内部に振動発生機能を内蔵し、筐体等そのものを振動させる。あるいは、筐体等に超高周波振動発生素子372,373を装備(埋め込み、貼り付け、巻き付けなど)する。また、筐体等の外側をピエゾプラスチックなどの素材で被覆する。さらに、超高周波振動発生素子372,373を接続して振動を発生させる。また、機器とスピーカシステムを接続するケーブル374に超高周波振動発生素子を装備することもできる。   As a vibration generating mechanism, in addition to generating a vibration including a super-high frequency component having a predetermined autocorrelation order using the vibration generating mechanism of the speaker itself, there are the following means. A vibration generation function is built in the speaker system to vibrate the housing itself. Alternatively, the high-frequency vibration generating elements 372 and 373 are equipped (embedded, pasted, wound, etc.) on the housing or the like. Further, the outside of the housing or the like is covered with a material such as piezo plastic. Further, the super high frequency vibration generating elements 372 and 373 are connected to generate vibration. Also, the cable 374 connecting the device and the speaker system can be equipped with a super-high frequency vibration generating element.

電源の供給方法は、外部電源から給電してもよいし、電源ユニット377や電池等(一次電池(乾電池)、二次電池(蓄電池)、内蔵燃料電池等)を内蔵してもよい。また、接続した機器から給電する方法として、ファンタム方式すなわち音声ケーブルに直流電源を重ねて給電する方法、USBケーブル等で音声信号伝達と給電を共存させる方法等もある。このほか、ワイヤレス給電機構を装備してもよい。   As a power supply method, power may be supplied from an external power supply, or a power supply unit 377 and a battery (a primary battery (dry battery), a secondary battery (storage battery), a built-in fuel cell, etc.) may be incorporated. In addition, as a method of supplying power from a connected device, there is a phantom method, that is, a method of supplying power by superimposing a DC power supply on an audio cable, a method of coexisting audio signal transmission and power supply using a USB cable or the like. In addition, a wireless power feeding mechanism may be provided.

これらによって、聴取者は、超高周波帯域の振動信号を発生する機能をもたない機器にスピーカを接続して使用したとしても、ハイパーソニック・サウンドを受容することが可能になり、その基幹脳活性低下を防ぎ安全性を確保できることはもとより、基幹脳及び基幹脳ネットワーク(基幹脳ネットワーク系)を活性化させることを通じて、心身の状態を改善向上させる積極的な効果が得られる。   As a result, listeners can receive hypersonic sound even when connected to a device that does not have a function to generate vibration signals in the ultra-high frequency band. In addition to being able to prevent deterioration and ensure safety, by activating the basic brain and the basic brain network (basic brain network system), an active effect of improving and improving the state of mind and body can be obtained.

第2の実施形態.
図34は本発明の第2の実施形態に係る、携帯型プレイヤ501の外観を示す斜視図である。本実施形態において、第1の実施形態で定義した自己相関秩序の性質を有してハイパーソニック・エフェクトを導くことができるハイパーソニック・サウンド信号をHS信号といい、可聴域の周波数を超える周波数成分を含む高解像度(ハイレゾリューション(high-resolution)、又はハイディフィニション(high-definition))信号をHD信号という。また、HS信号、HD信号及び可聴域音信号には、例えば音楽信号、環境音信号、音声信号などを含む。ここで、HS信号及びHD信号はそれぞれ、可聴域音信号を含む場合と含まない場合もあり、それぞれサンプリング周波数で決定される各最大周波数を有する。すなわち、HS信号は、HD信号であって少なくとも上記ハイパーソニック・サウンド信号を含む信号であり、HD信号は、上記ハイパーソニック・サウンド信号を含まない信号である。
Second embodiment.
FIG. 34 is a perspective view showing the appearance of the portable player 501 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the hypersonic sound signal having the autocorrelation order property defined in the first embodiment and capable of deriving a hypersonic effect is referred to as an HS signal, and a frequency component exceeding the frequency in the audible range. A high-resolution (high-resolution or high-definition) signal including a high-definition signal is referred to as an HD signal. The HS signal, HD signal, and audible range sound signal include, for example, a music signal, an environmental sound signal, an audio signal, and the like. Here, the HS signal and the HD signal may or may not include an audible range sound signal, and each has a maximum frequency determined by the sampling frequency. That is, the HS signal is an HD signal that includes at least the hypersonic sound signal, and the HD signal is a signal that does not include the hypersonic sound signal.

図34において、携帯型プレイヤ501には、その正面に液晶ディスプレイ552が設けられるとともに、各表面にそれぞれHS信号を含む信号又は振動を発生する内蔵アクチュエータ502が設けられる。また、携帯型プレイヤ501の正面の上側には、可聴域音信号を発生する内蔵スピーカ508Aが設けられ、その正面の下側には、モニタ用マイクロホン509が設けられる。また、携帯型プレイヤ501の下面には2つの接続ジャック(図示せず)が設けられ、1つの接続ジャックに嵌合接続されるプラグ及びケーブル504を介して例えば首掛けペンダント型の外付アクチュエータ503が接続され、ここで、ケーブル504の外側被覆にはケーブル504に接続されて振動を発生する外付アクチュエータ504Aが形成される。また、もう1つの接続ジャックに嵌合接続されるプラグ及びケーブル505を介して、人間であるユーザ507に装着され可聴域音信号を再生するイヤホン506が接続され、ここで、ケーブル505の外側被覆にはケーブル505の別の芯線に接続されて振動を発生する外付アクチュエータ505Aが形成される。ここで、アクチュエータ502〜505はHS信号又はHD信号の振動を発生してユーザ507の体表面に対して放射する。   In FIG. 34, a portable player 501 is provided with a liquid crystal display 552 in front of it, and a built-in actuator 502 that generates a signal or vibration including an HS signal on each surface. A built-in speaker 508A that generates an audible range sound signal is provided above the front of the portable player 501, and a monitor microphone 509 is provided below the front. Further, two connection jacks (not shown) are provided on the lower surface of the portable player 501, and an external actuator 503 of, for example, a neck pendant type is provided via a plug and a cable 504 that are fitted and connected to one connection jack. Here, an external actuator 504A that is connected to the cable 504 and generates vibration is formed on the outer sheath of the cable 504. Also, an earphone 506 that is worn by a human user 507 and reproduces an audible range sound signal is connected via a plug and a cable 505 that are fitted and connected to another connection jack. Is formed with an external actuator 505A that is connected to another core wire of the cable 505 to generate vibration. Here, the actuators 502 to 505 generate a vibration of the HS signal or the HD signal and radiate it to the body surface of the user 507.

図35は図34の携帯型プレイヤの構成を示すブロック図である。   FIG. 35 is a block diagram showing the configuration of the portable player of FIG.

図35において、HS信号メモリ512は、第1の実施形態で定義した自己相関秩序の性質を有するHS信号のデータを予め記憶し、コントローラ510からの指示信号に基づいて所定のHS信号を再生してD/A変換器513に出力する。D/A変換器513は入力されるHS信号をD/A変換してVCA回路520に出力する。   In FIG. 35, an HS signal memory 512 stores in advance data of an HS signal having the property of autocorrelation order defined in the first embodiment, and reproduces a predetermined HS signal based on an instruction signal from the controller 510. To the D / A converter 513. The D / A converter 513 D / A converts the input HS signal and outputs it to the VCA circuit 520.

携帯電話無線通信回路514は、携帯電話ネットワークを介して所定のサーバ装置から配信された後アンテナ514Aを用いて受信した可聴域音信号、HS信号又はHD信号を受信し、復調し、所定の信号処理を実行した後、処理後の信号を、信号レジスタ516を介してストリーミング信号としてD/A変換器517を介してVCA回路520に出力するとともに、低域通過フィルタ531を介して可聴域音信号のみをミキサ回路540に出力する。また、携帯電話無線通信回路514は、受信信号がストリーミング信号ではなくメモリ記憶可能なダウンロード信号の場合は、処理後の信号を、信号メモリ518に出力して格納し、必要に応じて、コントローラ510からの指示信号に応答して、その信号を信号メモリ518から読み出してダウンロード信号としてD/A変換器519を介してVCA回路520に出力するとともに、低域通過フィルタ531を介して可聴域音信号のみをミキサ回路540に出力する。   The mobile phone wireless communication circuit 514 receives the audible range sound signal, HS signal, or HD signal received from the antenna 514A after being distributed from the predetermined server device via the mobile phone network, demodulates, and receives the predetermined signal. After executing the processing, the processed signal is output as a streaming signal via the signal register 516 to the VCA circuit 520 via the D / A converter 517, and an audible range sound signal via the low-pass filter 531. Only to the mixer circuit 540. In addition, when the received signal is not a streaming signal but a download signal that can be stored in the memory, the mobile phone wireless communication circuit 514 outputs the processed signal to the signal memory 518 and stores it, and if necessary, the controller 510 In response to the instruction signal from the signal, the signal is read out from the signal memory 518 and output as a download signal to the VCA circuit 520 via the D / A converter 519 and to the audible range sound signal via the low-pass filter 531. Only to the mixer circuit 540.

WiFi無線通信回路515は、インターネットなどの所定のネットワークを介して所定のサーバ装置から配信された後アンテナ515Aを用いて受信した可聴域音信号、HS信号又はHD信号を受信し、復調し、所定の信号処理を実行した後、処理後の信号を、信号レジスタ516を介してストリーミング信号としてD/A変換器517を介してVCA回路520に出力するとともに、低域通過フィルタ532を介して可聴域音信号のみをミキサ回路540に出力する。また、WiFi無線通信回路515は、受信信号がストリーミング信号ではなくメモリ記憶可能なダウンロード信号の場合は、処理後の信号を、信号メモリ518に出力して格納し、必要に応じて、コントローラ510からの指示信号に応答して、その信号を信号メモリ518から読み出してダウンロード信号としてD/A変換器519を介してVCA回路520に出力するとともに、低域通過フィルタ532を介して可聴域音信号のみをミキサ回路540に出力する。なお、低域通過フィルタ531,532は入力信号のうち可聴域音信号のみを低域通過ろ波して出力する。   The WiFi wireless communication circuit 515 receives and demodulates an audible range sound signal, HS signal, or HD signal received using an antenna 515A after being distributed from a predetermined server device via a predetermined network such as the Internet. Then, the processed signal is output as a streaming signal via the signal register 516 to the VCA circuit 520 via the D / A converter 517 and audible via the low-pass filter 532. Only the sound signal is output to the mixer circuit 540. If the received signal is not a streaming signal but a download signal that can be stored in memory, the WiFi wireless communication circuit 515 outputs the processed signal to the signal memory 518 and stores it, and if necessary, from the controller 510. In response to the instruction signal, the signal is read from the signal memory 518 and output as a download signal to the VCA circuit 520 via the D / A converter 519, and only the audible range sound signal via the low-pass filter 532 Is output to the mixer circuit 540. Note that the low-pass filters 531 and 532 output only the audible range sound signal among the input signals by low-pass filtering.

なお、D/A変換器513、517及び519は例えば
(1)サンプリング周波数192kHzのPCM信号をD/A変換するD/A変換器、
(2)サンプリング周波数2.8MHzのDSD信号をD/A変換するD/A変換器、もしくは
(3)サンプリング周波数5.6MHzのDSDをD/A変換するD/A変換器
などであって、可聴域のみならず、超高周波信号をD/A変換することができる。
The D / A converters 513, 517, and 519 are, for example, (1) a D / A converter that D / A converts a PCM signal having a sampling frequency of 192 kHz,
(2) a D / A converter that D / A converts a DSD signal having a sampling frequency of 2.8 MHz, or (3) a D / A converter that D / A converts a DSD having a sampling frequency of 5.6 MHz, It is possible to D / A convert not only the audible range but also the super high frequency signal.

また、HD信号及びHS信号の最大周波数は、例えば、88.2kHz、96kHz、100kHz、176.4kHz、192kHz、200kHz、300kHz、352.8kHz、384kHz、500kHz、705.6kHz、768kHz、1MHz、1.4MHz、又は2.8MHz(PCM信号の場合には、いずれも最大周波数であって、サンプリング周波数はこれらの2倍の周波数である。)までの範囲内の1つの周波数である。すなわち、HD信号及びHS信号の最大周波数は、例えば、88.2kHzから2.8MHzまでの1つの周波数である。   The maximum frequencies of the HD signal and the HS signal are, for example, 88.2 kHz, 96 kHz, 100 kHz, 176.4 kHz, 192 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 352.8 kHz, 384 kHz, 500 kHz, 705.6 kHz, 768 kHz, 1 MHz, 1. It is one frequency within a range up to 4 MHz or 2.8 MHz (in the case of a PCM signal, both are maximum frequencies and the sampling frequency is twice these frequencies). That is, the maximum frequency of the HD signal and the HS signal is, for example, one frequency from 88.2 kHz to 2.8 MHz.

さらに、HS信号メモリ512及び信号メモリ518は、例えば64ギガバイト以上の大容量のメモリ容量を有し、例えば可聴域音源のデータを含まないHS信号のデータを格納することができる。さらに、信号メモリ518には、下記のデータを格納することができる。
(1)可聴域音源のデータ、
(2)HS信号を含まないHD信号のデータ、
(3)HS信号を含むHD信号のデータ。
Furthermore, the HS signal memory 512 and the signal memory 518 have a large memory capacity of, for example, 64 gigabytes or more, and can store HS signal data that does not include, for example, audio source data. Furthermore, the following data can be stored in the signal memory 518.
(1) Audio source data,
(2) HD signal data not including the HS signal;
(3) HD signal data including HS signals.

マイクロホン509は当該携帯型プレイヤ501の周囲の環境音をモニタして検出し、モニタ信号として信号増幅器511を介してHS信号レベル検出回路561に出力する。HS信号レベル検出回路561は入力されるモニタ信号のうち、第1の実施形態で定義した自己相関秩序の性質に基づいてHS信号を含む成分を抽出し、当該信号のレベルを検出してコントローラ510に出力する。具体的には、例えばHS信号特有の周波数の信号レベルを検出する。   The microphone 509 monitors and detects the ambient sound around the portable player 501 and outputs it to the HS signal level detection circuit 561 via the signal amplifier 511 as a monitor signal. The HS signal level detection circuit 561 extracts a component including the HS signal based on the nature of the autocorrelation order defined in the first embodiment from the input monitor signal, detects the level of the signal, and controls the controller 510. Output to. Specifically, for example, the signal level of the frequency peculiar to the HS signal is detected.

VCA回路520は、入力される各信号を混合し、コントローラ510からの指示信号に従ってレベル調整を行いかつ増幅して、HS信号判別回路560に出力するとともに、信号増幅器524を介して内蔵アクチュエータ502及び外付アクチュエータ503,504,505に出力する。HS信号判別回路560は、入力される信号においてHS信号が所定のしきい値レベル以上存在するか否かを、第1の実施形態で定義した自己相関秩序の性質に基づいて判別し、判別結果を示す判別信号をコントローラ510に出力する。なお、VCA回路520は入力される各信号の信号レベルを検出してコントローラ510に出力する。   The VCA circuit 520 mixes each input signal, adjusts and amplifies the level according to an instruction signal from the controller 510, outputs it to the HS signal determination circuit 560, and outputs the built-in actuator 502 and the signal via the signal amplifier 524. Output to the external actuators 503, 504, and 505. The HS signal discriminating circuit 560 discriminates whether or not the HS signal in the input signal is higher than a predetermined threshold level based on the property of the autocorrelation order defined in the first embodiment, and the discrimination result Is output to the controller 510. The VCA circuit 520 detects the signal level of each input signal and outputs it to the controller 510.

ミキサ回路540は、入力される各可聴域音信号を混合して信号増幅器541を介してイヤホン506、内蔵スピーカ508A及び外付スピーカ508Bに出力する。これにより、可聴域音信号を人間であるユーザ507の聴覚系の耳に放射してユーザ507に聞かせることができる。   The mixer circuit 540 mixes the input audible sound signals and outputs them to the earphone 506, the built-in speaker 508A, and the external speaker 508B via the signal amplifier 541. Thereby, the audible range sound signal can be radiated to the ears of the auditory system of the user 507 who is a human and can be heard by the user 507.

コントローラ510には、ユーザ507が操作指示及び動作指示を入力するためのキーボード551と、上記各指示結果、HS信号判別結果、HS信号レベル検出結果などの表示データを表示する液晶ディスプレイ552と、USBインターフェース553とが接続される。ここで、USBインターフェース553には、USB外部機器554が接続可能であって、例えばHS信号、HD信号、可聴域音信号等のデータを格納した不揮発性メモリを備えたUSB外部機器554を接続し、HS信号、HD信号、可聴域音信号等のデータをUSB外部機器554からUSBインターフェース553及びコントローラ510を介してHS信号メモリ512又は信号メモリ518に格納することもできる。   The controller 510 includes a keyboard 551 for the user 507 to input operation instructions and operation instructions, a liquid crystal display 552 for displaying display data such as the above instruction results, HS signal discrimination results, HS signal level detection results, and the like. The interface 553 is connected. Here, a USB external device 554 can be connected to the USB interface 553. For example, a USB external device 554 including a nonvolatile memory storing data such as an HS signal, an HD signal, and an audible range sound signal is connected to the USB interface 553. Further, data such as an HS signal, an HD signal, and an audible range sound signal can be stored in the HS signal memory 512 or the signal memory 518 from the USB external device 554 via the USB interface 553 and the controller 510.

コントローラ510は、当該携帯型プレイヤ501内の各回路514,515,512,518,520,540の動作を制御する。ここで、コントローラ510は、HS信号判別回路560からの判別信号がHS信号を存在していないことを示すとき、
(1)HS信号メモリ512に格納されたHS信号のデータを読み出してHS信号を発生してD/A変換器513を介してVCA回路520に出力し、もしくは
(2)ダウンロードされた信号としてHS信号のデータが信号メモリ518に格納されているときに、信号メモリ518に格納されたHS信号のデータを読み出してHS信号を発生してD/A変換器519を介してVCA回路520に出力する。
これにより、例えばイヤホン506などを用いて可聴域信号音をユーザ507の聴覚系の耳に放射しながら、VCA回路520から出力される信号には、常にHS信号が含まれて各アクチュエータ502〜505でHS信号の振動を発生させることができる。それ故、当該振動をユーザ507に呈示して、その脳を活性化することによって精神活動及び身体活性を総合的に高める効果、すなわちハイパーソニック・エフェクトを導くことができる。
The controller 510 controls the operation of each circuit 514, 515, 512, 518, 520, 540 in the portable player 501. Here, when the determination signal from the HS signal determination circuit 560 indicates that the HS signal is not present, the controller 510
(1) The HS signal data stored in the HS signal memory 512 is read to generate the HS signal and output to the VCA circuit 520 via the D / A converter 513, or (2) the HS as a downloaded signal. When the signal data is stored in the signal memory 518, the HS signal data stored in the signal memory 518 is read to generate the HS signal, which is output to the VCA circuit 520 via the D / A converter 519. .
Thus, for example, the output signal from the VCA circuit 520 is always included in the signal output from the VCA circuit 520 while the audible signal is emitted to the ear of the auditory system of the user 507 using the earphone 506 or the like, and the actuators 502 to 505 are included. The vibration of the HS signal can be generated. Therefore, by presenting the vibration to the user 507 and activating the brain, an effect of comprehensively enhancing mental activity and physical activity, that is, a hypersonic effect can be induced.

また、コントローラ510は、例えばイヤホン506などを用いて可聴域信号音をユーザ507の聴覚系の耳に放射しながら、HS信号レベル検出回路561からの検出レベルに基づいて、その検出レベルが所定のしきい値よりも小さいとき(上記ハイパーソニック・エフェクトを導くことができない状態のとき)、VCA回路520に入力されるHS信号のレベルを、上記検出レベルが上記しきい値を超えて増大させるようにVCA回路520を制御する。これにより、VCA回路520から出力される信号には、常に所定のしきい値以上のHS信号が含まれて各アクチュエータ502〜505でHS信号の振動を発生させることができる。それ故、当該振動をユーザ507に呈示して、その脳を活性化することによって精神活動及び身体活性を総合的に高める効果、すなわちハイパーソニック・エフェクトを導くことができる。   In addition, the controller 510 radiates an audible signal to the ear of the auditory system of the user 507 using, for example, the earphone 506 and the detection level is set to a predetermined level based on the detection level from the HS signal level detection circuit 561. When the value is smaller than the threshold value (when the hypersonic effect cannot be introduced), the level of the HS signal input to the VCA circuit 520 is increased so that the detection level exceeds the threshold value. The VCA circuit 520 is controlled. As a result, the signal output from the VCA circuit 520 always includes an HS signal equal to or greater than a predetermined threshold value, and the vibration of the HS signal can be generated by each of the actuators 502 to 505. Therefore, by presenting the vibration to the user 507 and activating the brain, an effect of comprehensively enhancing mental activity and physical activity, that is, a hypersonic effect can be induced.

さらに、コントローラ510は、VCA回路520に入力されて混合される各信号のレベルが、例えば実質的に同一になるなど所定のレベル関係になるようにVCA回路520を制御する。   Furthermore, the controller 510 controls the VCA circuit 520 so that the levels of the signals that are input to the VCA circuit 520 and mixed are in a predetermined level relationship, for example, substantially the same.

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)例えばイヤホン506などを用いて可聴域信号音をユーザ507の聴覚系の耳に放射しながら、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザ507の体表面に呈示する携帯型プレイヤを提供できる。
(2)HS信号判別回路560によりアクチュエータ502〜505により発生させる振動にHS信号が存在するか否かを判別して、存在しないときHS信号メモリ512に予め格納されたHS信号、もしくは予め配信されてダウンロードして格納されたHS信号のデータを用いて、HS信号の振動を常に発生させるので、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を有効にかつ確実にユーザ507に対して呈示することができる。
(3)HS信号レベル検出回路561によりアクチュエータ502〜505により実際に発生された環境音内の振動にHS信号の信号レベルが上記しきい値以上であるか否かを判別して、そうでないときHS信号の信号レベルを増大するようにVCA回路520を制御するので、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を有効にかつ確実にユーザに対して呈示することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
(1) For example, the earphone 506 is used to radiate an audible signal sound to the ear of the auditory system of the user 507, and the vibration that can lead to the hypersonic effect is reproduced and presented on the body surface of the user 507. Type players can be provided.
(2) The HS signal discriminating circuit 560 discriminates whether or not the HS signal is present in the vibration generated by the actuators 502 to 505, and when it does not exist, the HS signal previously stored in the HS signal memory 512 or distributed in advance. Since the HS signal vibration is always generated using the data of the HS signal downloaded and stored in this way, the vibration that can lead to the hypersonic effect can be effectively and reliably presented to the user 507. it can.
(3) The HS signal level detection circuit 561 determines whether or not the signal level of the HS signal is equal to or higher than the threshold value due to vibration in the environmental sound actually generated by the actuators 502 to 505. Since the VCA circuit 520 is controlled to increase the signal level of the HS signal, it is possible to effectively and reliably present to the user the vibration that can lead to the hypersonic effect.

以上の実施形態においては、携帯型プレイヤについて説明しているが、本発明はこれに限らず、同様の機能を有する携帯型パーソナルコンピュータ、スマートホンなどの携帯電話機などの携帯型電子機器を構成してもよい。   In the above embodiment, a portable player has been described. However, the present invention is not limited to this, and a portable electronic device such as a portable personal computer or a smart phone such as a smartphone having the same function is configured. May be.

以上の実施形態においては、可聴域音信号と、HS信号と、HD信号とを発生する携帯型プレイヤについて説明しているが、本発明はこれに限らず、少なくとも可聴域音信号と、HS信号とを発生してもよい。   In the above embodiment, a portable player that generates an audible range sound signal, an HS signal, and an HD signal has been described. However, the present invention is not limited to this, and at least the audible range sound signal and the HS signal are described. May be generated.

以上詳述したように、本発明によれば、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に呈示することができる携帯型電子機器を提供することができる。また、上記判別手段又は上記検出手段を備えることにより、可聴域音をユーザの聴覚系の耳に呈示しつつ、ハイパーソニック・エフェクトを導くことができる振動を再生してユーザの体表面に有効にかつ確実にユーザに対して呈示することができる携帯型電子機器を提供するができる。   As described above in detail, according to the present invention, the audible range sound is presented to the ear of the user's auditory system, and the vibration capable of guiding the hypersonic effect is reproduced and presented to the user's body surface. It is possible to provide a portable electronic device that can be used. In addition, by providing the discrimination means or the detection means, the audible range sound is presented to the ears of the user's auditory system, and vibrations that can induce a hypersonic effect are reproduced and effectively applied to the user's body surface. A portable electronic device that can be surely presented to the user can be provided.

501…携帯型プレイヤ、
502…内蔵アクチュエータ、
503,504,505…外付アクチュエータ、
506…イヤホン、
507…ユーザ、
508A…内蔵スピーカ、
508B…外付スピーカ、
509…マイクロホン、
510…コントローラ、
511…信号増幅器、
512…HS信号、
513…D/A変換器、
514…携帯電話無線通信回路、
514A…アンテナ、
515…WiFi無線通信回路、
515A…アンテナ、
516…信号レジスタ、
517…D/A変換器、
518…信号メモリ、
519…D/A変換器、
520…VCA回路、
531,532…低域通過フィルタ、
540…ミキサ回路、
541…信号増幅器、
551…キーボード、
552…液晶ディスプレイ、
553…USBインターフェース、
554…USB外部機器、
560…HS信号判別回路、
561…HS信号レベル検出回路。
501 ... Portable player,
502 ... Built-in actuator,
503, 504, 505 ... external actuator,
506 ... Earphone,
507 ... user,
508A ... Built-in speaker,
508B ... an external speaker,
509 ... Microphone,
510 ... Controller,
511 ... Signal amplifier,
512 ... HS signal,
513 ... D / A converter,
514 ... mobile phone wireless communication circuit,
514A ... an antenna,
515... WiFi wireless communication circuit,
515A ... an antenna,
516: Signal register,
517 ... D / A converter,
518 ... signal memory,
519 ... D / A converter,
520 ... VCA circuit,
531,532 ... low pass filter,
540 ... Mixer circuit,
541 ... Signal amplifier,
551 ... Keyboard,
552 ... Liquid crystal display,
553 ... USB interface,
554 ... USB external device,
560... HS signal discrimination circuit,
561... HS signal level detection circuit.

Claims (7)

可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分の第1の信号と、
少なくとも上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分を含みかつ、少なくとも所定の自己相関秩序を有する振動信号を含み当該振動信号から発生させた実際の振動を人間に呈示することにより、当該人間の脳幹・視床・視床下部を含む脳の基幹的機能を担う部位である基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワークからなる基幹脳ネットワーク系活性化効果を導くことができる第2の信号とを発生する発生手段を備えた携帯型電子機器であって、
ネットワークを介して配信される、上記第1の信号と上記第2の信号とを受信可能である通信手段と、
予め格納される、上記第1の信号と上記第2の信号とを記憶可能である記憶手段と、
上記配信され又は上記格納された第1の信号と、上記配信され又は上記格納された第2の信号とを発生して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御する制御手段とを備え、
上記第1の信号を人間の聴覚系の耳に呈示しつつ、上記第2の信号を上記人間の体表面に呈示することを特徴とする携帯型電子機器。
A first signal of an audible range component that is a vibration component of an audible frequency range;
Presenting the actual vibration generated from the vibration signal including the vibration signal including at least a predetermined high frequency component in the range up to a predetermined maximum frequency exceeding the above audible frequency range and having a predetermined autocorrelation order. As a result, the fundamental brain network system activation effect consisting of the fundamental brain, which is the part responsible for the fundamental functions of the brain including the human brain stem, thalamus, hypothalamus, and the fundamental brain network that projects into the brain based on the fundamental brain A portable electronic device comprising generating means for generating a second signal capable of guiding
A communication means capable of receiving the first signal and the second signal distributed via a network;
Storage means capable of storing the first signal and the second signal stored in advance;
Control means for controlling the generating means to generate the first signal distributed or stored and the second signal distributed or stored and present it to the human,
A portable electronic device, wherein the first signal is presented to an ear of a human auditory system and the second signal is presented to the surface of the human body.
上記発生手段は、少なくとも上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分を含む第3の信号を発生し、
上記制御手段は、上記第3の信号を発生するように上記発生手段を制御することを特徴とする請求項1記載の携帯型電子機器。
The generating means generates a third signal including an ultra-high frequency component within a range up to a predetermined maximum frequency beyond the audible frequency range,
2. The portable electronic device according to claim 1, wherein the control means controls the generating means so as to generate the third signal.
上記発生手段からの信号に基づいて、上記第2の信号を含むか否かを判別する判別手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記判別手段により上記第2の信号を含まないと判別されたときは、上記第2の信号を発生して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の携帯型電子機器。
Based on a signal from the generating means, further comprising a determining means for determining whether or not the second signal is included;
The control means controls the generating means so as to generate the second signal and present it to the human when it is determined by the determining means that the second signal is not included. The portable electronic device according to claim 1 or 2.
上記人間に呈示される信号をモニタし、モニタした信号のうち上記第2の信号の信号レベルが所定のしきい値以上であるか否かを検出する検出手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記検出手段により上記第2の信号の信号レベルが上記しきい値未満であることが検出されたときは、上記第2の信号の信号レベルが上記しきい値以上となるように上記第2の信号の信号レベルを増大して上記人間に呈示するように上記発生手段を制御することを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の携帯型電子機器。
And further comprising detection means for monitoring the signal presented to the human and detecting whether the signal level of the second signal among the monitored signals is equal to or higher than a predetermined threshold value,
When the detection means detects that the signal level of the second signal is lower than the threshold value, the control means is configured so that the signal level of the second signal becomes equal to or higher than the threshold value. 4. The portable electronic device according to claim 1, wherein the generation unit is controlled to increase the signal level of the second signal and present the same to the human. 5. .
上記自己相関秩序を有する振動信号は、可聴周波数範囲の振動成分である可聴域成分と、上記可聴周波数範囲をこえ所定の最大周波数までの範囲内の超高周波成分とを有し、第1の性質と第2の性質とのうち少なくともいずれかの性質で表される自己相関秩序を有する振動信号であって、上記振動信号から発生させた実際の振動を人間に呈示することにより、当該人間の脳幹・視床・視床下部を含む脳の基幹的機能を担う部位である基幹脳及び当該基幹脳を拠点に脳内に投射する基幹脳ネットワークからなる基幹脳ネットワーク系活性化効果を導くことができることを特徴とし、
(1)上記第1の性質は、上記可聴周波数範囲をこえる成分についての、時間、周波数及びパワーの三次元パワースペクトルアレイの形状が自己相似性をもった複雑さであるフラクタル性を有するものであって、
ボックスカウンティング法を用いて上記三次元パワースペクトルアレイの曲面のフラクタル次元を計算するときに当該曲面を覆うための必要最低限の基準ボックス数の対数を基準ボックスの一辺の長さの対数に対してプロットしたときの隣接する2点を連結する直線の傾きを逆符号にした値であり、当該形状の自己相似性を表す値であるフラクタル次元局所指数が、上記基準ボックスの一辺の長さを正規化して定義される時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲において、2.2以上2.8以下の値を有し、上記時間周波数構造指標が2−1〜2−5の範囲で変化したときに上記フラクタル次元局所指数の変動幅が0.4以内であり、
(2)上記第2の性質は、上記振動信号の時系列が、完全に予測可能で規則的なものと、完全に予測不可能でランダムなものとを除き、上記振動信号の時系列の予測可能性又は不規則性の度合いが時間とともに変化するものであって、
時系列データの不規則性を表す情報エントロピー密度が−5以上0未満の範囲内の値を有し、上記情報エントロピー密度の分散であって時間変化度合を表すエントロピー変動指標(Entropy Variation Index;EV−index)が51.2秒間において0.001以上の値を有することを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の携帯型電子機器。
The vibration signal having the autocorrelation order has an audible range component that is a vibration component in an audible frequency range, and an ultra-high frequency component that exceeds the audible frequency range and reaches a predetermined maximum frequency, and has a first property. A vibration signal having an autocorrelation order expressed by at least one of the second property and the actual vibration generated from the vibration signal is presented to the human, whereby the human brain stem -It can lead to the activation effect of the fundamental brain network system consisting of the fundamental brain that is responsible for the fundamental functions of the brain including the thalamus and hypothalamus, and the fundamental brain network that projects into the brain based on the fundamental brain age,
(1) The first property has a fractal property in which the shape of the three-dimensional power spectrum array of time, frequency and power for the component exceeding the audible frequency range is a self-similar complexity. There,
When calculating the fractal dimension of a curved surface of the above three-dimensional power spectrum array using the box counting method, the logarithm of the minimum number of reference boxes necessary to cover the curved surface is the logarithm of the length of one side of the reference box. Fractal dimension local index, which is the value that represents the self-similarity of the shape, is normalized to the length of one side of the reference box. In the range of 2 −1 to 2 −5, and the time frequency structure index defined in the above is a value of 2.2 to 2.8, and the time frequency structure index is in the range of 2 −1 to 2 −5 . The fluctuation range of the fractal dimension local index is within 0.4 when
(2) The second property is that the time series of the vibration signal is predicted except that the time series of the vibration signal is completely predictable and regular, and the time series of the vibration signal is completely unpredictable and random. The degree of possibility or irregularity changes over time,
An entropy variation index (EV) having an information entropy density representing irregularity of time-series data having a value in a range of −5 or more and less than 0, which is a variance of the information entropy density and represents a degree of time change. -Index) has a value of 0.001 or more in 51.2 seconds, the portable electronic device according to any one of claims 1 to 4.
上記携帯型電子機器は、携帯型プレイヤ、パーソナルコンピュータ、又は携帯電話機であることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか1つに記載の携帯型電子機器。   The portable electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the portable electronic device is a portable player, a personal computer, or a mobile phone. 上記可聴周波数範囲は20Hzから、15kHz〜20kHzのうちの1つの周波数までの範囲であり、上記最大周波数は88.2kHzから2.8MHzまでの1つの周波数であることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか1つに記載の携帯型電子機器。   The audible frequency range is a range from 20 Hz to one frequency of 15 kHz to 20 kHz, and the maximum frequency is one frequency from 88.2 kHz to 2.8 MHz. 6. The portable electronic device according to claim 1.
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