JP2016136189A - Acoustic radiation device for consciousness control - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、住居空間における音環境を快適にするための意識制御用音放射装置に関するものである。 The present invention relates to a sound emission device for consciousness control for making a sound environment in a residential space comfortable.
従来、マスキング効果を利用して音の漏れ聞こえを防ぐ技術が各種提案されている(たとえば、特許文献1および2参照)。マスキング効果とは、2種類の音信号を同じ空間内に伝播させた場合に、空間内の聴者において、一方の音(騒音)が他方の音(マスキング音)によってかき消されて、騒音が聞き取りにくくなる現象のことである。この種の技術の多くは、ターゲット音の発生源である話者が居る領域、および壁や衝立を介して隣接している領域に向けてマスキング音を放射するものである。なお、マスキング音としては、人の話し声、空調音、自然界の音(たとえば風や波)などが用いられる。
Conventionally, various techniques for preventing sound leakage using a masking effect have been proposed (see, for example,
たとえば、仕事エリアと会議エリアとが隣接した環境において会議エリアで会議が行われている場合では、その会議エリアに隣接した仕事エリアへ会議者の話し声(騒音)を聞こえにくくする(マスキングする)ための音(マスキング音)を放射する。これはスピーチプライバシーという考えに基づいた技術であり、こうすることにより、会議者の話し声が仕事エリアへ伝播して仕事エリアに居る人に迷惑が掛からないようにするとともに、会議者の話し声から仕事エリアに居る人に情報が漏洩しないようにしている。 For example, when a meeting is being held in a conference area in an environment where the work area and the conference area are adjacent to each other, in order to make it difficult to hear (mask) the voice (noise) of the conference person in the work area adjacent to the conference area. The sound (masking sound) is emitted. This is a technology based on the idea of speech privacy. By doing this, the voice of the conference person is propagated to the work area so that the person in the work area is not inconvenienced. Information is not leaked to people in the area.
しかしながら、特許文献1および2に記載のような従来の技術において、聞きたくない音である騒音に加えて聞きたい音であるターゲット音が同一空間に存在する場合は、その両方の音をマスキング音によってマスキングしてしまい、ターゲット音が聞こえにくくなってしまうという課題があった。
However, in the conventional techniques as described in
また、上記技術は一般家庭に適用することもできるが、一般家庭でたとえば換気扇の音を消すために、マスキング音として空調音を用いた場合、換気扇の音に対して一応の効果を得ることはできるが、周波数特性の違いからマスキング音が騒音として聞こえてしまうという課題があった。また、マスキング音として自然界の音を用いた場合、一般家庭で聞くことのない音なので、そのような音が聞こえるのは聴取的に不自然な感覚を与えることになり、聴感的にも心理的にも不快感を与えてしまうという課題があった。 The above technology can also be applied to general households. However, if air conditioning sound is used as a masking sound to eliminate the sound of a ventilating fan in a general household, for example, it is possible to obtain a temporary effect on the sound of the ventilating fan. However, there is a problem that the masking sound is heard as noise due to the difference in frequency characteristics. In addition, when natural sounds are used as masking sounds, they are sounds that are not heard in ordinary households, so hearing such sounds gives an unnatural sense of hearing and is also psychologically psychological. There was also the problem of giving discomfort.
本発明は、以上のような課題を考慮してなされたもので、騒音に加えてターゲット音が同一空間に存在する場合において、騒音を目立たなくして、ターゲット音を聞き取りやすくする(ターゲット音に集中できる環境にする)ことができる意識制御用音放射装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of the above problems. When the target sound is present in the same space in addition to the noise, the noise is not conspicuous and the target sound is easy to hear (concentrate on the target sound). It is an object of the present invention to provide a sound emission device for consciousness control that can be made into an environment capable of being used.
本発明に係る意識制御用音放射装置は、ターゲット音を聞き取りやすくするエリアである意識制御エリアよりも騒音発生源側に配置され、意識制御用音を放射する意識制御用音放射手段と、騒音または騒音発生源を検出する騒音検出部を有し、前記意識制御用音放射手段を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記騒音検出部で検出した騒音または騒音発生源に応じて意識制御用音を前記意識制御用音放射手段から放射させるものである。 The consciousness control sound emission device according to the present invention is arranged on the noise source side of the consciousness control area, which is an area that makes it easy to hear the target sound, and emits consciousness control sound, and noise Or a control device that controls the consciousness control sound radiating means, the control device according to the noise detected by the noise detection unit or the noise generation source. The consciousness control sound is emitted from the consciousness control sound radiating means.
本発明に係る意識制御用音放射装置によれば、人間の聴感的な注意(興味など)を促す音である意識制御用音を騒音と同方向から放射することで、意識制御エリアにいる人に騒音と意識制御用音とを一つの音として認識させることができるため、騒音に加えてターゲット音が同一の居住空間に存在する場合において、意識制御用音に意識制御エリアにいる人の意識を向かせることで、騒音を目立たなくして、ターゲット音を聞き取りやすくすることができる。 According to the sound emission device for consciousness control according to the present invention, a person in the consciousness control area is radiated from the same direction as the noise by emitting the consciousness control sound, which is a sound for urgent attention (human interest, etc.). Can recognize the noise and the sound for consciousness control as one sound, so that when the target sound is in the same living space in addition to the noise, the consciousness control sound of the person in the consciousness control area This makes it easier to hear the target sound, making the noise less noticeable.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Moreover, in the following drawings, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態に係る意識制御用音放射装置の導入例を示す側面図である。
本実施の形態では、居住空間100における音環境を快適にするために、意識制御用音を利用する。なお、図1では意識制御用音放射装置を一般家庭の居住空間100に導入した例を示しており、その居住空間100は、オープンキッチン10とリビング20とが互いに隣接し、それらがカウンター12で仕切られている。また、図1中の点線は、オープンキッチン10とリビング20との境界線を示している。なお、本実施の形態では、意識制御用音放射手段32が2chである場合を示しているが、それに限定されず、1chでもよいし3ch以上でもよい。
Embodiment.
FIG. 1 is a side view showing an introduction example of a sound control device for consciousness control according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, in order to make the sound environment in the
本実施の形態に係る意識制御用音放射装置は、人間の聴感的な注意(興味など)を促す音である意識制御用音を騒音と同方向から放射する。そして、聴者に騒音と意識制御用音とを一つの音(一緒の音)として認識させ、不快ではない音である意識制御用音に聴者の意識を向かせることで、不快な音である騒音を目立たなくする。そうすることで、ターゲット音を聞き取りやすくする(ターゲット音に集中できる環境にする)ものである。 The consciousness control sound radiating device according to the present embodiment radiates consciousness control sound, which is a sound urging human attention (such as interest), from the same direction as the noise. Then, let the listener recognize the noise and the consciousness control sound as one sound (sound together), and direct the listener's consciousness to the consciousness control sound that is not unpleasant sound, so that the noise that is unpleasant sound Make it inconspicuous. By doing so, it is easy to hear the target sound (to make it possible to concentrate on the target sound).
本実施の形態では、騒音の発生源(以下、騒音発生源と称する)としてオープンキッチン10にある換気扇11、ターゲット音の発生源(以下、ターゲット音発生源と称する)としてリビング20にあるTV21を例に説明する。また、リビング20のソファ22に座ってTV21を視聴している視聴者40を意識制御用音対象者とし、ソファ22および視聴者40は、騒音発生源である換気扇11とターゲット音発生源であるTV21との間の意識制御エリア23に位置している。
In the present embodiment, the ventilation fan 11 in the
なお、意識制御用音対象者とは、意識制御用音を放射することによってターゲット音が聞き取りやすくなる者のことであり、意識制御エリア23とは、意識制御用音対象者が居るエリアであり、意識制御用音で騒音を目立たなくすることによって、ターゲット音が聞き取りやすくなるエリアのことである。
Note that the consciousness control sound target person is a person who can easily hear the target sound by emitting the consciousness control sound, and the
意識制御用音には、騒音が気にならないようにするため、騒音の周波数特性とは別の周波数特性を有し、人間の聴感的な注意(興味など)を促す音を用いる。本実施の形態では、事前に行った主観評価実験、および、(心拍、脳波などの)生理反応実験などの結果から不快ではないと判断された楽音(倍音を含む)の基本周波数を用いる。そして、音圧レベルの変動が少ない各種楽器の基本周波数の「単体音」、基本周波数の単体音を変調させた「ビブラート音」、2つ以上の基本周波数の組合せによる「和音」などを用いる。 As the consciousness control sound, a sound having frequency characteristics different from the frequency characteristics of the noise and urging human attention (such as interest) is used in order to prevent the noise from being a concern. In the present embodiment, the fundamental frequency of musical tones (including overtones) determined to be unpleasant from the results of subjective evaluation experiments conducted in advance and physiological reaction experiments (such as heartbeats, brain waves, etc.) is used. Then, a “single sound” of a fundamental frequency of various musical instruments with little fluctuation in sound pressure level, a “vibrato sound” obtained by modulating a single sound of the fundamental frequency, a “chord” by a combination of two or more fundamental frequencies, and the like are used.
上記楽音の種類としては、弦楽器、管楽器、打楽器、木管楽器、共鳴機構を備えた楽器(ハーモニカなど)、共鳴周波数が再生される鍵盤楽器(パイプオルガンなど)などがある。そして、主観評価実験、生理反応評価実験などの結果に基づいて、各騒音の周波数特性に応じた楽音の種類、および、単体音、ビブラート音、和音などを選択し、意識制御用音とする。 As the types of musical tones, there are stringed instruments, wind instruments, percussion instruments, woodwind instruments, musical instruments having a resonance mechanism (such as harmonica), and keyboard instruments (such as a pipe organ) in which the resonance frequency is reproduced. Then, based on the results of the subjective evaluation experiment, physiological reaction evaluation experiment, etc., the type of musical sound according to the frequency characteristics of each noise, the single sound, the vibrato sound, the chord, etc. are selected and used as the consciousness control sound.
なお、換気扇11以外の騒音発生源としては、食洗器、エアコン、冷蔵庫、電子レンジなどがあり、その他のターゲット音発生源としては、ラジオ、コンポ、楽器などがある。 In addition, there exist a dishwasher, an air-conditioner, a refrigerator, a microwave oven etc. as noise sources other than the ventilation fan 11, and there exist a radio, a component, a musical instrument etc. as another target sound generation source.
そして、オープンキッチン10に居る調理者41が調理を行うために換気扇11を運転させた場合、換気扇11の音(以下、騒音とも称する)は図1に示す矢印13のようにリビング20でTV21を視聴している視聴者40に伝播する。そのため、視聴者40はその騒音によって、図1に示す矢印24のようにTV21から伝播した音(ターゲット音)が聞こえにくくなってしまう。
When the
そこで、本実施の形態では、意識制御用音を騒音と同方向から放射し、意識制御用音対象者に騒音と意識制御用音とを一つの音(一緒の音)として認識させ、意識制御用音に意識を向かせることで、換気扇11の音(騒音)を目立たないようにし、視聴者40がTV21の音(ターゲット音)を聞き取りやすくする。
Therefore, in this embodiment, the consciousness control sound is radiated from the same direction as the noise, and the consciousness control sound target is made to recognize the noise and the consciousness control sound as one sound (sound together), and consciousness control is performed. By making consciousness to the sound, the sound (noise) of the ventilation fan 11 is made inconspicuous, and the
本実施の形態に係る意識制御用音放射装置は、音計測手段31と、意識制御用音放射手段32と、制御装置33と、で構成されている。
The consciousness control sound radiating device according to the present embodiment includes a sound measuring means 31, a consciousness control sound radiating means 32, and a
音計測手段31は、マイクロホンなどで構成され、設置場所(本実施の形態ではオープンキッチン10)での音(音波)を計測するものであり、騒音発生源である換気扇11の近傍に設置される。そうするのは、同じ居住空間100でも位置によって音は異なり、音響特性(音圧レベル、周波数特性など)も異なるため、できるだけ正確な騒音の音響特性を検出するためである。そして、正確な騒音の音響特性を検出し、それに基づいて最適な意識制御用音を選択し、最適な音圧レベルの調整を行うためである。
The sound measuring means 31 is composed of a microphone or the like, measures sound (sound wave) at an installation location (in this embodiment, the open kitchen 10), and is installed in the vicinity of the ventilation fan 11 that is a noise generation source. . The reason for this is to detect the acoustic characteristics of the noise as accurately as possible because the sound varies depending on the position in the
意識制御用音放射手段32は、スピーカーなどで構成され、意識制御用音を放射するものであり、意識制御エリア23よりも騒音発生源である換気扇11側に配置される。そうするのは、意識制御用音を騒音と同方向から放射し、意識制御用音対象者に騒音と意識制御用音とを一つの音として認識させるためである。
さらに、意識制御用音放射手段32は換気扇11の近傍に配置される。具体的には、換気扇11の音の周波数特性における、消したい(音を目立たなくしたい)最大周波数成分の一波長以内の位置に配置するとよい。
The consciousness control sound radiating means 32 is configured by a speaker or the like, and radiates consciousness control sound, and is arranged closer to the ventilation fan 11 that is a noise generation source than the
Furthermore, the consciousness control sound radiation means 32 is disposed in the vicinity of the ventilation fan 11. Specifically, it may be arranged at a position within one wavelength of the maximum frequency component that the frequency characteristics of the sound of the ventilation fan 11 want to eliminate (the sound is not conspicuous).
ここで、TV21の音は放送/再生する媒体により、音楽やドラマ、および映画やニュースなど様々な媒体であり、定常性の音響特性になっているとは言いがたい。なお、放送中に含まれる人がかかわる音声には男女差はあるものの、500Hz以上〜3kHz前後までの周波数帯域に特徴量を持つ特性を有している。
Here, the sound of the
人の聴感的な特性としては、公知であるツビィッカー・ラウドネス曲線(図示せず)で見られるように、1kHzが最も聞き取りやすい特性を有しており、低い周波数に関しては聴感的な反応は鈍い。また、高い周波数に対しても年齢的な面も考慮すると3kHz前後までが最も聞き取りやすい周波数帯域であることが知られている。 As a human auditory characteristic, 1 kHz has a characteristic that is most easily audible, as can be seen in a known Zicker loudness curve (not shown), and the auditory response is low at low frequencies. Further, it is known that the frequency band up to around 3 kHz is the most easily audible frequency band in consideration of the age as well as the high frequency.
実際、TV21などから伝播してくる音の周波数特性は上記周波数帯域500Hz〜3kHzで説明できる音が伝播してくる。よって、TV21などからの音を聞き取りやすくするためには、500Hz〜3kHzの帯域の音を確実に聴取できることが重要になる。
Actually, the frequency characteristic of the sound propagated from the
そのため、(騒音の周波数特性における)消したい周波数成分とは、500Hz〜3kHzの帯域に存在する騒音の周波数特性において、聴感的に不快感を与える、一つ以上のピーク周波数成分である。そして、消したい最大周波数成分は、それらピーク周波数成分のうち周波数が一番高いものである。
なお、500Hz〜3kHzの帯域は、本発明の「特定周波数帯域」に相当する。
For this reason, the frequency component to be eliminated (in the frequency characteristic of noise) is one or more peak frequency components that give audible discomfort in the frequency characteristic of noise existing in the band of 500 Hz to 3 kHz. The maximum frequency component to be erased is the highest frequency component among the peak frequency components.
The band of 500 Hz to 3 kHz corresponds to the “specific frequency band” of the present invention.
例えば、騒音発生源が機器Aであり、機器Aの騒音の周波数特性における、消したい最大周波数成分f=1kHzである場合、音速c=340m/sとすると、上記の一波長λ=c/f=340/1000=0.34mとなるため、意識制御用音放射手段32は機器Aから0.34m以内の位置に配置する。 For example, when the noise source is the device A and the maximum frequency component f = 1 kHz to be eliminated in the frequency characteristics of the noise of the device A, assuming that the sound velocity c = 340 m / s, the one wavelength λ = c / f Since = 340/1000 = 0.34 m, the consciousness control sound radiating means 32 is disposed at a position within 0.34 m from the device A.
なお、換気扇11の音の周波数特性において、消したい最大周波数成分の「一波長以内」とするのは、意識制御用音対象者に意識制御用音と騒音とを一つの音として認識させるためであり、換気扇11の音の周波数特性において、消したい「最大」周波数成分の一波長以内とするのは、意識制御用音の位相が騒音の位相とずれないようにするためである。 In the frequency characteristics of the sound of the ventilation fan 11, the maximum frequency component to be erased is “within one wavelength” in order to make the consciousness control sound subject recognize the consciousness control sound and noise as one sound. The reason why the frequency characteristic of the sound of the ventilation fan 11 is within one wavelength of the “maximum” frequency component to be erased is to prevent the phase of the consciousness control sound from deviating from the phase of the noise.
ここで、意識制御用音放射手段32を、意識制御エリア23に対して換気扇11とは反対側の位置に配置したり、換気扇11の消したい最大周波数成分の一波長より遠い位置に配置したりすると、意識制御用音対象者は意識制御用音と騒音とを別々の音として認識するようになる。そうなると、意識制御用音対象者に騒音と意識制御用音とを一つの音として認識させ、不快ではない音である意識制御用音に意識を向かせることで、不快な音である騒音を目立たなくする、ということができなくなる。また、意識制御用音の位相が騒音の位相とずれてしまうと、それらの音が意識制御用音対象者にとって不快な音となってしまう。
Here, the consciousness control sound radiating means 32 is disposed at a position opposite to the ventilation fan 11 with respect to the
また、騒音発生源が複数ある場合は、消したい最大周波数成分が一番高い騒音を発生させる騒音発生源の消したい最大周波数成分の一波長以内の位置に配置するとよい。 Further, when there are a plurality of noise generation sources, the noise generation source that generates the noise having the highest maximum frequency component to be deleted may be arranged at a position within one wavelength of the maximum frequency component to be deleted.
例えば、騒音発生源が機器A、機器B、機器Cの3つであり、機器Aの騒音の周波数特性における、消したい最大周波数成分f=1kHz、機器Bの騒音の周波数特性における、消したい最大周波数成分f=1.5kHz、機器Cの騒音の周波数特性における、消したい最大周波数成分f=2kHzである場合、最大周波数成分が一番高い騒音を発生させるのは機器Cである。そして、上記の一波長λ=c/f=340/2000=0.17mとなるため、意識制御用音放射手段32は機器Cから0.17m以内の位置に配置する。 For example, there are three noise generation sources, device A, device B, and device C, the maximum frequency component f = 1 kHz to be erased in the frequency characteristics of the noise of device A, and the maximum frequency to be erased in the frequency characteristics of the noise of device B. When the frequency component f = 1.5 kHz and the maximum frequency component f = 2 kHz to be eliminated in the frequency characteristics of the noise of the device C, it is the device C that generates the noise having the highest maximum frequency component. Since one wavelength λ = c / f = 340/2000 = 0.17 m, the consciousness control sound radiating means 32 is disposed within 0.17 m from the device C.
なお、本実施の形態では、図1に示すように音計測手段31および意識制御用音放射手段32は天井に設置されているが、それに限定されるものではない。
また、音計測手段31と意識制御用音放射手段32との位置を逆にしてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the sound measuring means 31 and the consciousness control sound emitting means 32 are installed on the ceiling, but the present invention is not limited to this.
Further, the positions of the sound measuring means 31 and the consciousness control sound emitting means 32 may be reversed.
図2は、本発明の実施の形態に係る意識制御用音放射装置の制御装置33の基本構成を示すブロック図である。
制御装置33は、騒音(騒音発生源の動作状態)に応じて意識制御用音を選択し、音圧レベルを調整後、意識制御用音を再生する(意識制御用音放射手段32から意識制御用音を放射させる)ものであり、たとえばCPU、メモリなどで構成されている。また、図2に示すように音響検出部33a、動作検出部33b、意識制御用音処理部33c、および記憶部33dを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of the
The
音響検出部33aは、音計測手段31によって計測された音(アナログ信号)に基づいて、騒音の音響特性(音圧レベル、周波数特性など)を検出する。具体的には、アナログ信号をA/Dコンバータなどで構成されるA/D変換部(図示せず)でデジタル信号へ変換後、高速フーリエ変換(FFT)処理を行うことにより、騒音の音響特性(音圧レベル、周波数特性など)を検出することができる。
The
動作検出部33bは、騒音発生源の動作状態(動作の有無および動作の強度(弱、中、強など))を検出する。
なお、一般家庭における音環境は、居住空間100の家具などの配置によって変化するが、一度大まかな家具類の設置が完了すると、模様替えなどで部屋の家具類を替えたり設置場所を変更させたりしない限り大きく変化しないのが一般的である。そのため、最初に各騒音発生源の各動作状態における音響特性を検出し、それを記憶部33dに保存しておけば、次回からは実際に音を計測しなくても、騒音発生源の動作状態から発生している騒音の音響特性を検出することができる。
The
Note that the sound environment in an ordinary home changes depending on the arrangement of furniture in the
また、本実施の形態では、騒音発生源のスイッチ34の状態を検出することにより騒音発生源の動作状態を検出する構成とするが、それに限定されず、HEMS(Home Energy Management System)が導入されている環境においては、HEMSから得られる情報を元に騒音発生源の動作状態を検出する構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the operation state of the noise source is detected by detecting the state of the
意識制御用音処理部33cは、音響検出部33aで検出した騒音の音響特性、または動作検出部33bで検出した騒音発生源の動作状態に応じて意識制御用音を選択し、音圧レベルの調整を行い、意識制御用音を再生する。
The consciousness control
ここで、各騒音(およびその強度)に対して最も効果がある意識制御用音(単体音、和音、ビブラート音など)を、主観評価実験、生理反応評価実験などの結果に基づいて予め決めておき、騒音の音響特性(または騒音発生源の動作状態)と意識制御用音との組合せに関する情報、および各意識制御用音の音響特性に関する情報を記憶部33dに予め保存しておく。そして、検出した騒音の音響特性(騒音発生源の動作状態)に応じた意識制御用音を記憶部33dの情報に基づいて選択する。
Here, the sound for consciousness control (single sound, chord, vibrato sound, etc.) that is most effective for each noise (and its intensity) is determined in advance based on the results of subjective evaluation experiments, physiological reaction evaluation experiments, etc. The information regarding the combination of the acoustic characteristics of the noise (or the operating state of the noise generating source) and the consciousness control sound and the information regarding the acoustic characteristics of each consciousness control sound are stored in the
また、検出した騒音の音圧レベル(騒音発生源の動作の強度)に応じて意識制御用音の音圧レベルを調整する。意識制御用音の音圧レベルの調整は、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して最大約3dB低くなるように行うとよい。なお、このように音圧レベルを調整するのは、後述する評価結果より、最も高い効果が得られたためである。 Further, the sound pressure level of the consciousness control sound is adjusted according to the detected sound pressure level of the noise (the intensity of the operation of the noise generating source). The adjustment of the sound pressure level of the consciousness control sound is performed so that the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound is about 3 dB lower than the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. It is good to do. The reason for adjusting the sound pressure level in this way is that the highest effect was obtained from the evaluation result described later.
以上のようにすることで、検出した騒音に対して最も効果がある意識制御用音を再生することができる。 As described above, the consciousness control sound that is most effective for the detected noise can be reproduced.
なお、各騒音に対して最も効果がある意識制御用音を決めるのに関して、騒音の周波数特性におけるピークが存在する周波数帯域以外の帯域にピークが存在する周波数特性を有する音を意識制御用音とするとよい。そうするのは、本実施の形態では、意識制御用音に意識制御用音対象者の意識を向かせ、騒音を目立たなくすることが目的である。そこで、騒音の特徴的な周波数特性であるピークが存在する周波数帯域以外の帯域に、意識制御用音のピークを合わせることにより、騒音を目立たなくすることができる。 Regarding the determination of the consciousness control sound that is most effective for each noise, the sound having the frequency characteristic in which the peak exists in a band other than the frequency band in which the peak in the frequency characteristic of the noise exists is referred to as the consciousness control sound. Good. The purpose of doing so is to make the consciousness control sound subject to the consciousness control sound and to make the consciousness control sound less noticeable. Therefore, the noise can be made inconspicuous by matching the peak of the consciousness control sound to a band other than the frequency band where the peak, which is a characteristic frequency characteristic of noise, exists.
なお、本実施の形態では音計測手段31および音響検出部33aと、動作検出部33bとの両方を備えているが、少なくともいずれか一方を備えており、騒音(騒音発生源の動作状態)を検出できればよい。
また、本実施の形態では、記憶部33dを制御装置33が備えた構成としたが、それに限定されず、制御装置33の外部に備えた構成としてもよい。
In this embodiment, both the sound measurement means 31, the
In the present embodiment, the
なお、音響検出部33aおよび動作検出部33bは、それぞれ本発明の「騒音検出部」に相当する。
The
図3は、本発明の実施の形態に係る意識制御用音放射装置の制御フロー図、図4は、本発明の実施の形態に係る意識制御用音放射装置の音計測手段31で計測した時間軸波形を示す図、図5は、本発明の実施の形態に係る周波数特性を示す図である。なお、図4の横軸は時間(mS)を、縦軸は出力電圧(V)をそれぞれ示しており、図5の横軸は周波数(Hz)を、縦軸は振幅(dB)をそれぞれ示している。また、図4(a)は換気扇11の時間軸波形(アナログ信号)を示しており、図4(b)はTV21の時間軸波形(アナログ信号)を示している。
FIG. 3 is a control flow diagram of the consciousness control sound radiating device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a time measured by the sound measuring means 31 of the consciousness control sound radiating device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing an axial waveform, and FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics according to the embodiment of the present invention. 4, the horizontal axis indicates time (mS), the vertical axis indicates output voltage (V), the horizontal axis in FIG. 5 indicates frequency (Hz), and the vertical axis indicates amplitude (dB). ing. 4A shows the time axis waveform (analog signal) of the ventilation fan 11, and FIG. 4B shows the time axis waveform (analog signal) of the
以下、本実施の形態に係る意識制御用音放射装置の動作について、図3の制御フローを用いて説明する。
まず、音計測手段31により、それが設置されている場所(オープンキッチン10)の音を計測し、音響検出部33aにより換気扇11の音(騒音)の音響特性(音圧レベル、周波数特性など)を検出する(ステップS1a)。このとき、TV21の電源はOFFにした方が、音計測手段31により計測する音にTV21の音が混ざらないため、換気扇11の音の音響特性を容易に検出することができる。
Hereinafter, the operation of the consciousness control sound emitting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the control flow of FIG.
First, the sound measurement means 31 measures the sound of the place where it is installed (open kitchen 10), and the
音計測手段31で計測した図4(a)に示す換気扇11の時間軸波形(アナログ信号)をデジタル信号に変換後、高速フーリエ変換(FFT)処理を行うことにより、図5に示す換気扇11の周波数特性を得ることができる。 After the time axis waveform (analog signal) of the ventilation fan 11 shown in FIG. 4A measured by the sound measuring means 31 is converted into a digital signal, fast Fourier transform (FFT) processing is performed, whereby the ventilation fan 11 shown in FIG. Frequency characteristics can be obtained.
なお、図4に示すように換気扇11のアナログ信号は時間に対する出力電圧の変化が周期的であるため、換気扇11は、図5に示す周波数特性の音が放射され続ける。一方、TV21のアナログ信号は時間に対する出力電圧の変化が非周期的であるため、時間毎に異なる周波数特性の音が放射される。そのため、これらの特徴を利用して、換気扇11の音とTV21の音とが混ざっていたとしても、それらの音を判別することができる。
As shown in FIG. 4, since the analog signal of the ventilation fan 11 has a periodic change in output voltage with respect to time, the ventilation fan 11 continues to emit sound having the frequency characteristics shown in FIG. 5. On the other hand, since the analog signal of the
次に、上記のようにして検出した換気扇11の音の音響特性に基づいて騒音が発生しているかどうか、または、前回騒音が発生していることを検出していた場合は、騒音レベルが変更されているかどうかを検出する(ステップS2)。なお、音計測手段31により計測した結果は、記憶部33dなどに保存しておく。そうすることにより、次に音を計測した際に、新たに騒音が発生しているかどうか、および、騒音レベルが変更されているかどうかを検出することができる。
Next, if it is detected whether or not noise has been generated based on the acoustic characteristics of the sound of the ventilation fan 11 detected as described above, or if the previous generation of noise has been detected, the noise level is changed. It is detected whether it has been performed (step S2). The result measured by the sound measuring means 31 is stored in the
ここで、音響検出部33aによる、騒音が発生しているかどうかの検出は、音響検出部33aにより検出した音圧レベルが予め定められた値以上であるかどうか、などで行う。また、騒音レベルが変更されているかどうかの検出は、音響検出部33aにより検出した音圧レベルが、前回に比べ予め定められた値以上変化しているかどうか、などで行う。
Here, detection of whether or not noise is generated by the
または、動作検出部33bにより換気扇11(騒音発生源)の動作状態を検出し(ステップS1b)、換気扇11が動作しているかどうか、つまり、騒音が発生しているかどうか、または、前回騒音が発生していることを検出していた場合は、動作の強度が変更されているかどうか、つまり、騒音レベルが変更されているかどうかを検出する(ステップS2)。なお、動作検出部33bにより騒音発生源の動作状態を検出した結果は、記憶部33dなどに保存しておく。そうすることにより、次に騒音発生源の動作状態を検出した際に、新たに騒音が発生しているかどうか、および、騒音レベルが変更されているかどうかを検出することができる。
Alternatively, the
ここで、動作検出部33bによる、騒音が発生しているかどうかの検出は、動作検出部33bにより検出した騒音発生源の動作状態により、電源がONとなっているかどうか、で行う。また、騒音レベルが変更されているかどうかの検出は、動作検出部33bにより検出した騒音発生源の動作状態により、動作の強度(弱、中、強など)が変更されたかどうかで行う。
Here, the detection of whether or not noise is generated by the
そして、騒音が発生していること、または騒音レベルが変更されていることを検出したら(ステップS2のYes)、意識制御用音処理部33cは、音響検出部33aで検出した騒音の音響特性、または動作検出部33bで検出した騒音発生源の動作状態に応じて意識制御用音を選択し、音圧レベルの調整を行う(ステップS3)。
If it is detected that the noise is generated or the noise level is changed (Yes in step S2), the consciousness control
このとき、換気扇11に応じた意識制御用音として、図5に示すような周波数特性を有する意識制御用音を選択する。この意識制御用音は、バイオリンのビブラート、チェロ、およびファゴットの和音であり、換気扇11の周波数特性におけるピークが存在する周波数帯域以外の帯域にピークが存在する周波数特性を有する音である。 At this time, a consciousness control sound having frequency characteristics as shown in FIG. 5 is selected as the consciousness control sound corresponding to the ventilation fan 11. This sound for consciousness control is a chord of violin vibrato, cello, and bassoon, and is a sound having a frequency characteristic in which a peak exists in a band other than the frequency band in which the peak in the frequency characteristic of the ventilation fan 11 exists.
なお、図5に示す換気扇11の周波数特性を有する騒音に対しては、図5に示すビブラート、チェロ、およびファゴットの和音が選択されるように、騒音と意識制御用音との組合せに関する情報、および各意識制御用音の音響特性に関する情報が、記憶部33dに保存されている。また、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して最大約3dB低くなるように音圧レベルの調整を行う。
For noise having the frequency characteristics of the ventilation fan 11 shown in FIG. 5, information on the combination of noise and consciousness control sound so that the vibrato, cello, and bassoon chords shown in FIG. Information on the acoustic characteristics of each consciousness control sound is stored in the
意識制御用音を選択し、音圧レベルの調整を行ったら、意識制御用音処理部33cは意識制御用音を再生する(意識制御用音放射手段32から意識制御用音を放射させる)(ステップS4)。
When the consciousness control sound is selected and the sound pressure level is adjusted, the consciousness control
その後、再び音響検出部33aによる音響特性(音圧レベル、周波数特性など)の検出(ステップS1a)、または動作検出部33bによる騒音発生源の動作状態の検出(ステップS1b)を行い、騒音の音響特性(騒音発生源の動作状態)が変化していたら、それに応じて意識制御用音も変更する。
Thereafter, the acoustic characteristics (sound pressure level, frequency characteristics, etc.) are detected again by the
以上のように、本実施の形態に係る意識制御用音放射装置によれば、騒音の音響特性(または騒音発生源の動作状態)を検出し、検出した騒音の音響特性(または騒音発生源の動作状態)に応じて意識制御用音を選択し、音圧レベルの調整を行い、その意識制御用音を騒音と同方向から放射する。そして、意識制御用音対象者に騒音と意識制御用音とを一つの音(一緒の音)として認識させ、不快ではない音である意識制御用音に意識制御用音対象者の意識を向かせることで、不快な音である騒音を目立たなくする。そうすることで、騒音に加えてターゲット音が同一空間に存在する場合において、ターゲット音を聞き取りやすくする(ターゲット音に集中できる環境にする)ことができる。 As described above, according to the sound emission device for consciousness control according to the present embodiment, the acoustic characteristic of noise (or the operating state of the noise generation source) is detected, and the acoustic characteristic of the detected noise (or the noise generation source) The consciousness control sound is selected according to the operating state, the sound pressure level is adjusted, and the consciousness control sound is radiated from the same direction as the noise. Then, the consciousness control sound target person is made to recognize the noise and the consciousness control sound as one sound (sound together), and the consciousness control sound object that is not unpleasant sound is directed to the consciousness control sound target person's consciousness. By making it, the noise that is an unpleasant sound becomes inconspicuous. By doing so, when the target sound is present in the same space in addition to the noise, the target sound can be easily heard (the environment can be concentrated on the target sound).
なお、本実施の形態では、音響検出部33aまたは動作検出部33bにより、騒音が発生していること、または騒音レベルが変更されていることを検出するものとしたが、それに限定されず、両方により検出するようにしてもよい。そうすることにより、より正確に騒音が発生していること、または騒音レベルが変更されていることを検出することができる。
In the present embodiment, the
また、意識制御用音の選択および音圧レベルの調整を意識制御用音対象者がリモコン(図示せず)などにより手動で行えるようにしてもよい。そして、その情報(以下、手動設定情報と称する)をその時の騒音情報と合わせて記憶部33dなどに保存しておくことにより、次に騒音を検出した際に、意識制御用音対象者の好みを考慮して意識制御用音の選択および音圧レベルの調整を行うことができる。
Alternatively, the consciousness control sound may be selected and the sound pressure level may be manually adjusted by the consciousness control sound subject using a remote controller (not shown). Then, by storing the information (hereinafter referred to as manual setting information) together with the noise information at that time in the
図6は、本発明の実施の形態に係る意識制御用音放射装置における意識制御用音の放射有無による評価結果を示す図である。なお、(a)は、意識制御用音の放射有無による換気扇11の音(騒音)に対する聴感的な反応について、(b)は、意識制御用音の放射有無によるTV21の音(ターゲット音)に対する聞こえの感性について、それぞれ図1に示すリビング20のソファ22に座った聴覚正常者50名に対して形容詞対を用いて7段階の意味尺度で主観評価した結果を示している。
FIG. 6 is a diagram illustrating an evaluation result based on whether or not the consciousness control sound is emitted in the consciousness control sound radiating device according to the embodiment of the present invention. In addition, (a) is an auditory response to the sound (noise) of the ventilation fan 11 by the presence or absence of the consciousness control sound, and (b) is the sound of the TV 21 (target sound) by the presence or absence of the consciousness control sound. As for the sensitivity of hearing, the results of subjective evaluation on a seven-step semantic scale using adjective pairs for 50 normal hearing persons sitting on the
また、図6中の■は意識制御用音の放射無し、○は意識制御用音(Aタイプ)の放射有り、△は意識制御用音(Bタイプ)の放射有りの結果を示しており、■、○、および、△の◆−◆間は、50名による偏差範囲を示すものである。なお、意識制御用音(Aタイプ)とは、周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルと同等の意識制御用音のことであり、意識制御用音(Bタイプ)とは、周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して3dB低い意識制御用音のことである。 In FIG. 6, ■ indicates that the consciousness control sound is not emitted, ○ indicates that the consciousness control sound (A type) is emitted, and △ indicates the result that the consciousness control sound (B type) is emitted. Between ♦, ○, and △ between ◆ and ◆ indicates the deviation range by 50 people. Note that the consciousness control sound (A type) is a consciousness control sound in which the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic is equivalent to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. The control sound (B type) is a consciousness control sound whose average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic is 3 dB lower than the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of noise.
図6(a)に示すように、リビング20のソファ22に座った聴覚正常者によれば、意識制御用音の放射無しでは換気扇11の音を「不快である」と感じていた割合が多かったが、意識制御用音(Aタイプ)の放射有りでは、「どちらでもない」と感じる割合が多くなり、意識制御用音(Bタイプ)の放射有りでは、「不快ではない」と感じる割合が多くなっていることが分かる。つまり、意識制御用音を放射することにより換気扇11の音は聞こえにくくなった(騒音が目立たなくなった)ことが確認でき、さらに、意識制御用音(Bタイプ)が最も不快ではないと感じることが確認できる。これは、意識制御用音と騒音とが同等の音圧レベルで再生されると、色々な音がランダムに発生しているように聞こえてしまい、意識制御用音に聴覚正常者の意識を向かせることができないためである。
As shown in FIG. 6 (a), according to a normal hearing person sitting on the
そのため、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルを、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して低くすることで、色々な音がランダムに発生しているように聞こえるのを抑制し、意識制御用音に聴覚正常者の意識を向かせることができるようになる。そして、評価結果より最も快適に感じるのは、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルを、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して最大約3dB低くした場合である。 Therefore, various sounds seem to be generated randomly by lowering the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound relative to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. Can be suppressed, and the consciousness control sound can be directed to the normal hearing person. And, the most comfortable feeling from the evaluation result is when the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound is lowered by about 3 dB at maximum with respect to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. It is.
なお、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルを、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して3dBよりも低くしてしまうと、徐々に意識制御用音よりも騒音が目立ってきてしまい、逆に不快に感じるようになる。そのため、意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルを、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して最大でも5dB以内にするとよい。 In addition, if the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound is lower than 3 dB with respect to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise, the consciousness control sound gradually increases. However, the noise will be noticeable and it will make you feel uncomfortable. Therefore, it is preferable that the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound is within 5 dB at the maximum with respect to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise.
また、図6(b)に示すように、リビング20のソファ22に座った聴覚正常者によれば、意識制御用音の放射無しではTV21の音声が「聞こえにくい」と感じる割合が多かったが、意識制御用音(Aタイプ)の放射有りでは、「どちらでもない」と感じる割合が多くなり、意識制御用音(Bタイプ)の放射有りでは「十分に聞き取れる」と感じる割合が多くなっていることが分かる。つまり、意識制御用音を放射することによりTV21の音は聞こえやすくなった(ターゲット音に集中できる環境になった)ことが確認できる。さらに、意識制御用音(Bタイプ)が最も効果があることが確認できる。
Further, as shown in FIG. 6B, according to the hearing normal person sitting on the
なお、本実施の形態では、意識制御用音放射装置を比較的狭い空間である、オープンキッチン10とリビング20とからなる居住空間100に導入した例を示したが、それに限定されず、より広い空間に導入してもよい。その場合は、音計測手段31を複数箇所に設置し、同様に計測を行うことで広い空間を伝播する音の音響特性を得ることができる。また、騒音発生源が複数ある場合、各騒音の近傍に意識制御用音放射手段32を設置することで、広範囲にわたって騒音を目立たなくして、ターゲット音を聞き取りやすくする(ターゲット音に集中できる環境にする)ことができる。
In the present embodiment, the example in which the consciousness control sound emitting device is introduced into the
また、本実施の形態では、騒音発生源が換気扇11である場合について説明したが、それに限定されず、他の騒音発生源でもよく、騒音発生源が複数ある場合についても本発明を適用することができる。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where a noise generation source was the ventilation fan 11, it is not limited to it, Other noise generation sources may be sufficient, and this invention is applied also when there are multiple noise generation sources. Can do.
10 オープンキッチン、11 換気扇、12 カウンター、13 矢印、20 リビング、21 TV、22 ソファ、23 意識制御エリア、24 矢印、31 音計測手段、32 意識制御用音放射手段、33 制御装置、33a 音響検出部、33b 動作検出部、33c 意識制御用音処理部、33d 記憶部、34 スイッチ、40 視聴者、41 調理者、100 居住空間。
DESCRIPTION OF
また、図6中の■は意識制御用音の放射無し、△は意識制御用音(Aタイプ)の放射有り、○は意識制御用音(Bタイプ)の放射有りの結果を示しており、■、○、および、△の◆−◆間は、50名による偏差範囲を示すものである。なお、意識制御用音(Aタイプ)とは、周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルと同等の意識制御用音のことであり、意識制御用音(Bタイプ)とは、周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して3dB低い意識制御用音のことである。 In addition, ■ in FIG. 6 indicates that the consciousness control sound is not emitted, △ indicates that the consciousness control sound (A type) is emitted, and ○ indicates that the consciousness control sound (B type) is emitted. Between ♦, ○, and △ between ◆ and ◆ indicates the deviation range by 50 people. Note that the consciousness control sound (A type) is a consciousness control sound in which the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic is equivalent to the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. The control sound (B type) is a consciousness control sound whose average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic is 3 dB lower than the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of noise.
Claims (9)
騒音または騒音発生源を検出する騒音検出部を有し、前記意識制御用音放射手段を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記騒音検出部で検出した騒音または騒音発生源に応じて意識制御用音を前記意識制御用音放射手段から放射させるものである
ことを特徴とする意識制御用音放射装置。 A sound emission means for consciousness control that is arranged closer to the noise source than the consciousness control area, which is an area that makes it easy to hear the target sound, and radiates the sound for consciousness control;
A noise detection unit for detecting noise or a noise generation source, and a control device for controlling the consciousness control sound emitting means,
The control device includes:
A consciousness control sound emitting device, wherein the consciousness control sound is radiated from the consciousness control sound radiating means in accordance with the noise detected by the noise detector or a noise generation source.
前記騒音検出部によって検出した前記騒音発生源の動作状態に応じて前記意識制御用音を選択するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の意識制御用音放射装置。 The control device includes:
The consciousness control sound emitting device according to claim 1, wherein the consciousness control sound is selected according to an operation state of the noise generation source detected by the noise detection unit.
前記制御装置は、
前記記憶部の情報から前記意識制御用音を選択するものである
ことを特徴とする請求項2に記載の意識制御用音放射装置。 A storage unit storing information about the combination of the operating state of the noise source and the sound for consciousness control;
The control device includes:
The consciousness control sound emitting device according to claim 2, wherein the consciousness control sound is selected from information stored in the storage unit.
前記制御装置は、
前記音計測手段によって計測されたアナログ信号に基づいて前記騒音検出部で騒音の音響特性を検出し、該騒音の音響特性に応じて前記意識制御用音を選択するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の意識制御用音放射装置。 It is arranged on the noise generation source side from the consciousness control area, and comprises sound measuring means for measuring sound,
The control device includes:
The noise detection unit detects an acoustic characteristic of noise based on the analog signal measured by the sound measuring unit, and selects the consciousness control sound according to the acoustic characteristic of the noise. The sound emission device for consciousness control according to claim 1.
前記制御装置は、
前記記憶部の情報から前記意識制御用音を選択するものである
ことを特徴とする請求項4に記載の意識制御用音放射装置。 A storage unit storing information on the combination of the acoustic characteristics of the noise and the sound for consciousness control;
The control device includes:
The sound emission device for consciousness control according to claim 4, wherein the consciousness control sound is selected from information in the storage unit.
前記意識制御用音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルが、騒音の周波数特性におけるピークの平均の音圧レベルに対して0〜5dB低くなるように音圧レベルの調整を行うものである
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の意識制御用音放射装置。 The control device includes:
The sound pressure level is adjusted so that the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the consciousness control sound is 0 to 5 dB lower than the average sound pressure level of the peak in the frequency characteristic of the noise. The consciousness control sound radiating device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記騒音発生源から、特定周波数帯域に存在する騒音の周波数特性におけるピークのうち一番高い周波数成分の一波長以内の位置に配置されるものである
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の意識制御用音放射装置。 The consciousness control sound emitting means includes
It is arrange | positioned in the position within one wavelength of the highest frequency component among the peaks in the frequency characteristic of the noise which exists in a specific frequency band from the said noise generation source. The sound emission device for consciousness control according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の意識制御用音放射装置。 The fundamental frequency of a musical tone is used for the consciousness control sound. The consciousness control sound radiating device according to any one of claims 1 to 7.
騒音の周波数特性におけるピークが存在する周波数帯域以外の帯域にピークが存在する周波数特性を有する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の意識制御用音放射装置。 The consciousness control sound is
The sound emission device for consciousness control according to any one of claims 1 to 8, which has a frequency characteristic in which a peak exists in a band other than a frequency band in which a peak in the frequency characteristic of noise exists.
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