JP2017079346A - 再生装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】環境音を考慮して音を生成することによって、被験者の睡眠等を改善する。
【解決手段】再生装置２０は、被験者の生体情報を取得する取得部２１０と、音コンテンツを再生して第１再生音信号Ｐ１を出力する音源４０と、生体情報に基づいて、被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標Ｍを推定する推定部２３０と、環境音の音量及び推定された睡眠指標Ｍに基づいて、第１再生音信号Ｐ１の振幅を調整して第２再生音信号Ｐ２を出力する調整部２６０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、音コンテンツを再生する再生装置及びプログラムに関する。

近年、体動、呼吸、心拍などの生体情報を検出するとともに、当該生体情報に応じた音を発生させて、睡眠の改善やリラクゼーション効果を付与する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、人のリラックス状態に応じて音コンテンツの再生を制御するシステムにおいて、睡眠の深さに関連して音量を制御する技術も知られている（例えば特許文献２参照）。

特開平４−２６９９７２号公報 特表２００８−５２５０５５号公報

ところで、人の睡眠は、浅い眠りと深い眠りを約９０分周期で一晩に４〜５回、一定のリズムで繰り返している。一方、睡眠中の利用者が聞く音には、快眠に導く音コンテンツの他に、室内のクーラーの音や室外の車の音などの環境音がある。
従来の技術では、環境音を考慮することなく再生音の音量を定めていたので、環境音によって再生音が埋もれてしまい快眠に導くことができないことがあった。また、眠りの浅い状態で、再生音と環境音の合計の音量が所定のレベルを上回ると、被験者が途中覚醒してしまい快眠できないといったことがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、環境音を考慮して音を生成することによって被験者の睡眠等を改善することを解決課題の一つとする。

上記課題を解決するために、本発明に係る再生装置の一態様は、被験者の生体情報を取得する取得部と、音コンテンツを再生して第１再生音信号を出力する再生部と、前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標を推定する推定部と、環境音の音量及び推定された前記睡眠指標に基づいて、前記第１再生音信号の振幅を調整して第２再生音信号として出力する調整部とを備える。
この態様によれば、被験者の睡眠の深さのみならず、環境音の音量を考慮して、再生音の音量を調整することができる。

上述した再生装置の一態様において、前記第２再生音信号によって得られる再生音及び前記環境音が入力されるマイクから出力される音信号と前記第２再生音信号とに基づいて、前記環境音を示す環境音信号を出力するキャンセル部を備え、前記調整部は、前記環境音信号に基づいて前記環境音の音量を特定することが好ましい。

マイクを用いて、被験者に聞こえる音を収音すると、音コンテンツの再生音と環境音が重畳したものとなる。この態様によれば、キャンセル部は、再生音と環境音が重畳した音信号と再生音に対応する第２再生音信号とに基づいて環境音信号を生成するので、２種類の音が重畳した音から再生音を相殺して、環境音を取り出すことができる。これにより、環境音の音量を高い精度で特定することができ、誤動作を低減することが可能となる。

上述した再生装置の一態様において、前記調整部は、前記再生音の音量が前記環境音の音量よりも大きく、且つ、前記睡眠指標の示す睡眠の深さが浅くなるほど、前記再生音の音量と前記環境音の音量の差分が小さくなるように、前記第１再生音信号の振幅を調整することが好ましい。

この態様によれば、再生音の音量が環境音の音量よりも大きくなるように調整するので、被験者が環境音に埋もれて再生音が聴こえなくなってしまうのを改善することができる。さらに、睡眠の一部の期間において、睡眠の深さが浅くなるほど、再生音の音量と環境音の音量の差分が小さくなるように調整するので、被験者の眠りが浅い時には再生音を被験者に聞かせつつ、途中覚醒を低減することができる。
ここで、１回の睡眠を、入床から睡眠の深さが深睡眠に達する入眠期間、起床に向けて睡眠の深さが浅くなる方向に変化する起床準備期間、前記入眠期間の終了から前記起床準備期間の開始までの睡眠期間に区分けした場合、睡眠の一部の期間は、少なくとも睡眠期間であることが好ましい。

上述した再生装置の一態様において、前記第２再生音信号によって得られる再生音及び前記環境音が入力されるマイクから出力される音信号と前記第２再生音信号とに基づいて、前記環境音を示す環境音信号を生成するキャンセル部を備え、前記調整部は、前記環境音信号を周波数解析する周波数解析部と、前記周波数解析部の周波数解析結果に基づいて、前記環境音の周波数スペクトルよりも前記再生音の周波数スペクトルが大きくなるように、前記第１再生音信号に付与する周波数特性を調整することが好ましい。
この態様によれば、環境音信号を周波数分析して、環境音の周波数スペクトルよりも再生音の周波数スペクトルが大きくなるように周波数特性及びゲインを調整するので、被験者に聞き取り易い再生音を再生することが可能となる。

上述した再生装置の発明は、コンピュータを備えた再生装置のプログラムの発明として把握することも可能である。そのようなプログラムは、例えば、以下のようになる。
コンピュータを備えた再生装置のプログラムであって、前記コンピュータを、被験者の生体情報を取得する取得部と、音コンテンツを再生して第１再生音信号を出力する再生部と、前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標を推定する推定部と、環境音の音量及び推定された前記睡眠指標に基づいて、前記第１再生音信号の振幅を調整して第２再生音信号として出力する調整部として機能させる。

第1実施形態に係る再生装置を含むシステムの全体構成を示す図である。 再生装置の機能構成を示すブロック図である。 イベントと睡眠深度の関係を説明するための説明図である。 再生装置の音源と調整部の構成例を示すブロック図である。 一回の睡眠における睡眠指標の変化を示すグラフである。 環境音の音量と再生音の音量の関係を示すグラフである。 第２実施形態の調整部の構成を示すブロック図である。 環境音の周波数スペクトル、補正後の再生音の周波数スペクトル、及び１／ｆ特性の関係の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る再生装置２０を含むシステム１の全体的な構成を示す図である。図に示されるように、システム１は、センサ１１、再生装置２０、スピーカ５１及びマイク７０を含んだ構成である。このシステム１は、ベッド５の上で仰向けの姿勢をとっている被験者Ｅに対し、スピーカ５１から発せられる音を聴かせることによって睡眠を改善しようとするものである。再生装置２０は、複数の音コンテンツを切り換えて再生することができる。このシステム１は、センサ１１により被験者の生体情報を検出し、検出した生体情報に基づいて睡眠の深さを推定する。また、マイク７０を用いて、被験者Ｅが聴いている音を検出する。この音は、環境音とスピーカ５１から放音される音コンテンツの再生音が重畳したものとなっている。そして、推定された睡眠の深さと環境音とに基づいて、被験者Ｅに聴こえ、且つ睡眠が浅い状態において中途覚醒しないように再生音の音量が調整される。

センサ１１は、例えば、シート状の圧電素子からなり、ベッド５のマットレスの下部などに配置される。被験者Ｅがベッド５に横たわると、被験者Ｅの生体情報がセンサ１１によって検出される。被験者Ｅの呼吸や心拍を含む身体の様々なものに起因する体動は、センサ１１によって検出され、これらの成分が重畳した検出信号がセンサ１１から出力される。図では便宜的に検出信号が有線で再生装置２０に伝送される構成を示しているが、無線で伝送される構成でも良い。

再生装置２０では、センサ１１から出力される検出信号（生体情報）に基づいて、被験者の呼吸周期ＢＲｍ、心拍周期ＨＲｍ、及び体動を取得できるようになっている。再生装置２０は、例えば携帯端末やパーソナルコンピュータなどであり、予めインストールされたプログラムをＣＰＵが実行することによって、後述する複数の機能ブロックが構築される。

スピーカ５１は、仰向けの姿勢にある被験者Ｅに音を聴かせる位置に配置され、内蔵アンプで増幅させて放音させる。マイク７０は、枕のそばに配置されており、被験者Ｅが聴いている音を電気信号に変換して出力する。マイク７０は、音コンテンツの再生音の他にクーラーの音や屋外の車の通る音などの環境音が重畳された音を検出する。

図２は、システム１のうち、主に再生装置２０における機能ブロックの構成を示す図である。この図に示されるように、再生装置２０は、Ａ／Ｄ変換器２０５,２７１、取得部２１０、推定部２３０、制御部２４０、記憶部２５０、第１再生音信号Ｐ１を出力する音源４０、Ｄ／Ａ変換器２６１、第２再生音信号Ｐ２を出力する調整部２６０、及びエコーキャンセラー２７０を有し、このうち、Ａ／Ｄ変換器２０５,２７１、Ｄ／Ａ変換器２６１、入力部２３７及び記憶部２５０を除く機能ブロックが上記プログラムの実行によって構築される。なお、音源４０をＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成してもよい。記憶部２５０はコンテンツテーブル、及び個人テーブルを記憶している。コンテンツテーブルには、複数の音コンテンツが記憶されている。ここで、音コンテンツは音源４０において音データを生成できるのであれば、どのようなデータであってもよい。例えば、演奏情報をデータ化した演奏データや、あるいは音源４０を制御するパラメータでもよいし、波形データであってもよい。要は、音源４０を制御できるのであれば、形式を問わない。

Ａ／Ｄ変換器２０５は、センサ１１による検出信号をデジタル信号に変換する。取得部２１０は、変換されたデジタル信号を内部メモリに一旦蓄積して、推定部２３０及び制御部２４０に出力する。推定部２３０及び制御部２４０は、センサ１１の検出信号に基づいて、被験者の呼吸周期ＢＲｍ及び心拍周期ＨＲｍを特定する。具体的には、検出信号から人の心拍の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、所定の閾値で数値化した信号から心拍周期ＨＲｍを特定する。なお、検出信号に重畳する心拍成分は、呼吸成分に比較して小振幅であることから、小振幅の成分を抽出の条件として加えてもよい。また、検出信号から人の呼吸の周波数範囲に対応する周波数成分を抽出し、所定の閾値で数値化した信号から呼吸周期ＢＲｍを特定する。呼吸周期ＢＲｍや心拍周期ＨＲｍは生体リズムとして、制御部２４０で用いられる。なお、呼吸周期ＢＲｍの替わりに１分間あたりの呼吸数ＢＲを特定してもよく、心拍周期ＨＲｍの替わりに１分間あたりの心拍数ＨＲを特定してもよい。即ち、心拍に関する心拍情報及び呼吸に関する呼吸情報を特定すればよい。制御部２４０は、呼吸情報及び心拍情報を用いて、音源４０で再生する心拍連動音のテンポを制御するとともに、音源４０で再生する呼吸連動音のテンポを制御する。これらは、音源４０を制御するパラメータに相当する。なお、ここでは、心拍連動音とは心拍の周期に近い長さの振幅エンベロープを持つ波形データである音コンテンツであり、呼吸連動音とは呼吸の周期に近い長さの振幅エンベロープを持つ波形データである音コンテンツとする。制御部２４０は、音源４０が心拍周期ＨＲｍ毎に心拍連動音である波形データを繰返し再生し、呼吸周期ＢＲｍ毎に呼吸連動音である波形データを繰返し再生するように制御することでテンポを制御する。
また、音コンテンツのテンポを制御する方法は各種方法が考えられる。例えば、様々なテンポの波形データをあらかじめ用意しておき、心拍周期ＨＲｍまたは呼吸周期ＢＲｍに合ったテンポの波形データを選択して再生するようにしてもよい。また、音コンテンツが演奏データである場合、呼吸または心拍のテンポに合わせて演奏データを再生するテンポを変えるようにしてもよい。
入力部２３７は、被験者Ｅが各種設定を入力するためのものであり、タッチパネルやキーボードが該当する。これを用いて、被験者Ｅは起床時間などを入力することができる。
また、このシステム１を被験者Ｅが利用する前に行う聴力テストなどにも用いられる。

本実施形態において推定部２３０は、センサ１１から出力される生体情報に基づいて、被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標Ｍを推定する。睡眠深度は睡眠指標Ｍの一例である。
推定部２３０は、制御部２４０を介して、推定した睡眠指標Ｍを調整部２６０に供給する。この例では、推定部２３０は、被験者Ｅが安静から熟睡、起床に至るまでの睡眠の深さを示す睡眠深度を「Stand（離床）」、「Wake（覚醒）」、「REM（レム睡眠）」、「ST1（第1ステージ）」、「ST2（第２ステージ）」、「ST3（第３ステージ）」、「ST4（第４ステージ）」の７段階で推定する。この例では、７段階で睡眠の深さを示す睡眠深度を推定したが、第1ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を「浅い眠り」、第３ステージＳＴ３及び第４ステージＳＴ４を「深い眠り」とし、睡眠の深さを５段階で推定してもよい。

詳細には就寝直後の体動が大きく変化する状態を「離床」、比較的体動が少ない安静状態ではあるが、被験者Ｅの脳波パターンにおいてβ波が優性である状態を「覚醒」、被験者Ｅの脳波パターンにおいてθ波が出現している状態を「第1ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２」、被験者Ｅの脳波パターンにおいてδ波が出現している状態を「第３ステージＳＴ３及び第４ステージＳＴ４」、被験者Ｅの脳波パターンにおいてθ波が出現しているが、呼吸が浅く、不規則な状態を「レム睡眠」である、と推定している。この推定には、これ以外にも様々な既知の手法を用いることができる。

また、本実施形態においては、被験者Ｅの睡眠を快眠に誘導する観点より、制御部２４０は、被験者の１回の睡眠における睡眠深度の時間的な変化を区分けしたイベントに応じて、再生すべき音コンテンツを管理する。イベントとしては、図３に示すように、入眠誘導ＳＩ（SleepIn）、深睡眠誘導ＤＳ（DeepSleep）、待機シーケンスＩＤＬ、覚醒防止ＳＡ（StopAwakening）、覚醒ＷＡ（WakeUp）、目覚ましＡＬ（ALarm）がある。

入眠誘導ＳＩは被験者Ｅが入床してから睡眠深度が第２ステージＳＴ２に至るまでの期間に、被験者Ｅを入眠に誘導するために実行される。深睡眠誘導ＤＳは被験者Ｅを更に深い睡眠に誘導するために実行され、睡眠深度が第２ステージＳＴ２から第４ステージＳＴ４に至るまでの間及び第４ステージＳＴ４が維持されている間に実行される。待機シーケンスＩＤＬは深睡眠誘導ＤＳに続いて実行され、開始から所定時間が経過すると終了し、睡眠深度が第４ステージＳＴ４から眠りが浅くなる方向に遷移することが多い。覚醒防止ＳＡは睡眠深度が浅くなり、ＲＥＭ睡眠以上となってから、時間TREMが経過すると開始される。そして、開始から所定時間が経過するか睡眠深度が第２ステージＳＴ２に至ると深睡眠誘導ＤＳに遷移する。覚醒ＷＡはアラーム設定時刻より時間ＴＷＳだけ前から開始されアラーム設定時刻の直前で終了する。目覚ましＡＬはアラーム設定時刻から開始し、被験者Ｅが終了ボタンを操作するまでの間に実行される。
ここで、入眠誘導ＳＩは入床から睡眠の深さが深睡眠（第２ステージＳＴ２を超えた状態）に達する入眠期間に相当し、覚醒ＷＡ及び目覚ましＡＬは、アラーム設定時刻より時間ＴＷＳだけ前の時刻から起床するまでの期間である起床準備期間、深睡眠誘導ＤＳ、待機シーケンスＩＤＬ、及び覚醒防止ＳＡは、入眠期間の終了から起床準備期間の開始までの睡眠期間である。制御部２４０は、１回の睡眠を入眠期間、睡眠期間、起床準備期間に区分けし、各期間に応じて再生音の音量を制御する。

一般に人は、平常状態から深い眠りに至るまでの間に、呼吸周期ＢＲｍや心拍周期ＨＲｍが長くなる傾向にある。また、それらの周期の変動が小さくなる傾向がある。加えて、眠りが深くなると体動も減少する。そこで、推定部２３０は、センサ１１の検出信号に基づいて、呼吸周期ＢＲｍ及び心拍周期ＨＲｍの変化、並びに体動の単位時間当たりの回数を組み合わせ、複数の閾値と比較することによって、睡眠の深さを推定する。なお、心拍周期ＨＲｍにのみ基づいて睡眠の深さを推定してもよい。

人の睡眠は、浅い眠りのレム睡眠と、深い眠りのノンレム睡眠に大別される。入眠時には、最初にノンレム睡眠に移行し、次に浅い眠りのレム睡眠へと移行する。人の眠りは性質の異なる２種類の睡眠を、約９０分周期で一晩に４〜５回、一定のリズムで繰り返している。このように人の睡眠は、その深さが約９０分周期で変動する。以下の説明では、一晩の眠りにおける睡眠の深さの時間変動を睡眠サイクルと称する。

上述したようにマイク７０は、環境音Ｎと再生音Ｐとが重畳した音を音信号Ｓに変換してＡ／Ｄ変換器２７１に供給する。Ａ／Ｄ変換器２７１は音信号Ｓをアナログ信号からデジタル信号に変換してエコーキャンセラー２７０に出力する。
エコーキャンセラー２７０は、第２再生音信号Ｐ２によって得られる再生音Ｐ及び環境音Ｎが入力されるマイク７０から出力され、デジタル信号に変換された音信号Ｓと第２再生音信号Ｐ２とに基づいて、環境音Ｎを示す環境音信号Ｓ１を出力する。エコーキャンセラー２７０は、例えば、デジタル信号に変換された音信号Ｓから第２再生音信号Ｐ２を減算して環境音信号Ｓ１を生成し、調整部２６０に出力する。

制御部２４０は、音源４０の動作を制御し、コンテンツテーブルに記憶されている複数の音コンテンツの中から、再生すべき音コンテンツを指定する。
また、制御部２４０は、被験者Ｅがシステム１を最初に使用する際に、個人プロファイルを生成して記憶部２５０の個人テーブルに記憶する。音により被験者Ｅの睡眠を改善するためには、前提として音が被験者Ｅに聴こえないといけないので、被験者Ｅの聴力に関する情報（音量情報、音質情報）を測定して、個人テーブルに記憶する。
事前に聴力の測定を行いコンテンツ再生の補正に用いるため、実際に寝室に設置したスピーカ５１から放音される音の音量を可変させるように調整部２６０を制御し、就寝位置で聞こえるかどうかで聴力を測定する。具体的には、音量を連続可変させて聞こえなくなった場合にボタンを押すなどして聴力を測定する。あるいは、音量を連続低下させて聞こえなくなった音量と連続増加させて聞こえるようになった音量とをそれぞれ測定し、両値を比較して妥当な平均を採用する。もしくは、単発の音量が異なる音を再生し、聞こえた数で聴力を推定してもよい。この値を用いて実際に聞こえる音量になるように、コンテンツ再生の基準音量を補正する。同様に、複数の異なる周波数で測定することで、聴力の周波数特性を測定して、音質を調整する。

すなわち、制御部２４０は、被験者Ｅの聴力の計測結果に基づいて、調整部２６０を制御して、被験者Ｅの聴力を補正するように音量及び音質を調整する。具体的には、音質を制御するための第１制御信号Ｃ１と音量を制御するための第２制御信号Ｃ２を出力する。第１制御信号Ｃ１は補正すべき周波数特性を指定し、第２制御信号Ｃ２は補正すべき音量を指定する。
このような補正は、実際の就寝位置においてスピーカ５１から放音させることにより測定されるので、機器の音響特性や音場環境の特性を含むものとなる。換言すれば、被験者Ｅの聴力特性と併せて、音響特性及び環境特性を補正することが可能となる。

次に、音源４０は本発明の再生部に相当するものであって、制御部２４０が指定した音コンテンツを再生して第１再生音信号Ｐ１を出力する。調整部２６０は、第１再生音信号Ｐ１の振幅及び周波数特性を調整して第２再生音信号Ｐ２として出力する。

図４に音源４０及び調整部２６０の詳細な構成を示す。音源４０は、第１乃至第３の音源部４１０乃至４３０と、ミキサ４５１とを備える。第1の音源部４１０は呼吸周期ＢＲｍに連動した音コンテンツ（呼吸連動音）を再生し、第２の音源部４２０は心拍周期ＨＲｍに連動した音コンテンツ（心拍連動音）を再生し、第３の音源部４３０は呼吸周期ＢＲｍ及び心拍周期ＨＲｍのいずれにも連動しない音コンテンツを再生する。なお、以下の説明では、呼吸周期ＢＲｍや心拍周期ＨＲｍなどの生体のリズムに無関係な音を背景音と称することがある。背景音としては、波の音、風の音、せせらぎの音、雑踏の音などが該当する。このように、音コンテンツは心拍連動音、呼吸連動音、背景音の三つを要素としたコンテンツとなっている。なお、第４の音源部を設け、楽曲を再生してもよい。

第１乃至第３の音源部４１０乃至４３０は、制御部２４０によって指定されたタイミングで記憶部２５０のコンテンツテーブルに記憶された音コンテンツを切り換えて再生し、デジタルでステレオの２チャンネルの形式で出力する。ミキサ４５１は、第１乃至第３の音源部４１０乃至４３０のそれぞれから出力される信号を混合（加算）して第１再生音信号Ｐ１を出力する。

また、調整部２６０は、イコライザ２６５、アンプ２６７、音量制御部２６８及び周波数特性制御部２６９を備える。イコライザ２６５は第１再生音信号Ｐ１に周波数特性を付与する。アンプ２６７は周波数特性が付与された第１再生音信号Ｐ１を増幅して第２再生音信号Ｐ２を生成する。

周波数特性制御部２６９は、第１制御信号Ｃ１の指定する周波数特性となるようにイコライザ２６５を制御する。例えば、被験者Ｅが老人で、高音が聞き取りにくい場合、1.5KHzを3dB、2KHzを5dB強調するようにイコライザ２６５を制御する。
音量制御部２６８は、環境音信号Ｓ１に基づいて環境音Ｎの音量を特定する。具体的には、環境音信号Ｓ１を検波して音量を取得する。そして、音量制御部２６８は、再生音Ｐの音量が環境音Ｎの音量よりも大きくなるようにアンプ２６７のゲインを制御する。これにより、第１再生音信号Ｐ１の振幅を調整した第２再生音信号Ｐ２を出力することができる。さらに、音量制御部２６８は、睡眠の深さを示す睡眠指標Ｍに基づいて、アンプ２６７のゲインを制御する。具体的には、一回の睡眠の少なくとも一部の期間において、睡眠指標Ｍの示す睡眠の深さが浅くなるほど、再生音Ｐの音量と環境音Ｎの音量の差分が小さくなるように、アンプ２６７のゲインを制御する。なお、上記のゲイン制御の後で第２制御信号Ｃ２に基づいてさらにアンプ２６７のゲインを制御する。

睡眠指標Ｍに基づくゲイン制御について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、一回の睡眠における睡眠指標Ｍの変化を示すグラフであり、図６は環境音Ｎの音量と再生音Ｐの音量の関係を示すグラフである。図５に示すように１回の睡眠において睡眠指標Ｍは複数回のサイクルで変化する。睡眠指標Ｍが深い睡眠を示す時は、大きな音量であっても被験者Ｅが覚醒することはないが、睡眠指標Ｍが浅い睡眠を示す時は、小さな音量であっても被験者Ｅが覚醒する可能性がある。そこで、音量制御部２６８は、入眠期間においては、環境音Ｎの音量を基準として、再生音Ｐの音量が所定の音量だけ大きくなるようにアンプ２６７を制御する。また、睡眠期間においては、睡眠指標Ｍの示す睡眠の深さが浅くなるほど、再生音Ｐの音量と環境音Ｎの音量の差分が小さくなるように、アンプ２６７のゲインを制御する。さらに、起床準備期間においては、時間が経過するに従って徐々に、再生音Ｐの音量と環境音Ｎの音量の差分が大きくなるように、アンプ２６７のゲインを制御する。

このように入眠期間では、再生音Ｐの音量が環境音Ｎの音量より所定の音量だけ大きくするので、再生音Ｐが環境音Ｎに埋もれてしまい被験者Ｅに聴かせることができないといった不都合を改善することができる。また、睡眠期間においては、睡眠の深さに応じて再生音Ｐの音量と環境音Ｎの音量の差分を制御するので、睡眠が浅い状態では中途覚醒を防ぐことができ、睡眠が深い状態では再生音Ｐが環境音Ｎに埋もれず被験者Ｅを快眠に誘導することができる。さらに、起床準備期間においては、被験者Ｅを起床へと誘導することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態の再生装置２０は、調整部２６０の替わりに調整部２６０Ａを用いる点を除いて、第１実施形態の再生装置２０と同様に構成されている。

図７に第２実施形態の調整部２６０Ａの構成を示す。調整部２６０Ａは、周波数解析部２６６を備える。周波数解析部２６６は、環境音信号Ｓ１を周波数解析して環境音Ｎの周波数スペクトルを特定する。周波数特性制御部２６９は、環境音Ｎの周波数スペクトルよりも再生音Ｐの周波数スペクトルが大きくなるように、イコライザ２６５を制御する。

より具体的には、コンテンツテーブルに各音コンテンツと対応付けてその周波数スぺクトルを示すスペクトルデータを格納しておく。制御部２４０は、音コンテンツを選択する際に対応するスペクトルデータを読み出し、調整部２６０Ａに供給する。周波数特性制御部２６９は、スぺクトルデータと周波数解析部２６６の解析結果を比較して、環境音Ｎの周波数スペクトルよりも再生音Ｐの周波数スペクトルが大きくなるように、イコライザ２６５を制御すればよい。

さらに、快眠を妨げないためには、被験者Ｅが聴く音の周波数スペクトルが１／ｆ（ｆは周波数）の特性を下回ることが好ましい。そこで、１／ｆの特性を超えないように周波数特性制御部２６９は、イコライザ２６５を制御してもよい。この点について、図８を参照して説明する。環境音Ｎの周波数スペクトルがＮ（ｆ）であり、１／ｆの周波数スペクトルがＲ（ｆ）であり、補正前の再生音Ｐの周波数スペクトルがＰ（ｆ）であり、補正後の再生音Ｐの周波数スペクトルがＰ’（ｆ）あったとする（図８では周波数スペクトルＰ（ｆ）は省略している）。ここで、周波数特性制御部２６９は、Ｎ（ｆ）≧Ｐ（ｆ）の場合、Ｐ’（ｆ）＞Ｎ（ｆ）となり、且つＲ（ｆ）＞Ｐ’（ｆ）となるようにイコライザ２６５を制御する。この場合、Ｐ’（ｆ）＝（Ｒ（ｆ）+Ｐ（ｆ））/２となるようにイコライザ２６５を制御してもよい。また、Ｎ（ｆ）＜Ｐ（ｆ）の場合、Ｒ（ｆ）＞Ｐ’（ｆ）となるようにイコライザ２６５を制御する。
このように本実施形態では環境音Ｎの周波数スペクトルを特定し、再生音Ｐの周波数スペクトルが環境音Ｎの周波数スペクトルを上回るように第１再生音信号Ｐ１に付与する周波数特性を制御するので、被験者Ｅは環境音Ｎに埋もれない再生音Ｐを聴くことができ睡眠を改善することが可能となる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。
上述した各実施形態では、シート状のセンサ１１を用いて、被験者Ｅの生体情報を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体情報が検出できるのであれば、どのようなセンサを用いてもよい。例えば、被験者Ｅの額に第１のセンサの電極を取り付け、当該被験者Ｅの脳波（α波、β波、δ波、θ波など）を検出してもよい。また、被験者Ｅの手首に第２のセンサを装着し、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出してもよい。脈波は心拍に同期しているので、間接的に心拍を検出していることになる。また、被験者Ｅの頭部と枕との間に、加速度を検出する第３のセンサを設け、当該被験者Ｅの体動、具体的には呼吸や心拍などを検出してもよい。また、生体情報を検出するためのセンサの種類としては、圧力センサ、空気圧センサ、振動センサ、光学センサ、超音波ドップラー、RFドップラー、レーザードップラーなどが考えられる。
上述した各実施形態において被験者の聴力を補正するために第１制御信号Ｃ１及び第２制御信号Ｃ２を調整部２６０に供給したが、本発明はこれに限定されるものではなく、聴力の補正を行わなくてもよい。

１…システム、１１…センサ、２０…再生装置、４０…音源、５１…スピーカ、２１０…取得部、２３０…推定部、２４０…制御部、２６０…調整部、２６５…イコライザ、２６６…周波数解析部、２６７…アンプ、２６８…音量制御部、２６９…周波数特性制御部。

Claims (5)

1. 被験者の生体情報を取得する取得部と、
   音コンテンツを再生して第１再生音信号を出力する再生部と、
   前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標を推定する推定部と、
   環境音の音量及び推定された前記睡眠指標に基づいて、前記第１再生音信号の振幅を調整して第２再生音信号として出力する調整部と、
   を備える再生装置。
2. 前記第２再生音信号によって得られる再生音及び前記環境音が入力されるマイクから出力される音信号と前記第２再生音信号とに基づいて、前記環境音を示す環境音信号を出力するキャンセル部を備え、
   前記調整部は、前記環境音信号に基づいて前記環境音の音量を特定することを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
3. 前記調整部は、前記再生音の音量が前記環境音の音量よりも大きく、且つ、前記睡眠指標の示す睡眠の深さが浅くなるほど、前記再生音の音量と前記環境音の音量の差分が小さくなるように、前記第１再生音信号の振幅を調整することを特徴とする請求項２に記載の再生装置。
4. 前記第２再生音信号によって得られる再生音及び前記環境音が入力されるマイクから出力される音信号と前記第２再生音信号とに基づいて、前記環境音を示す環境音信号を出力するキャンセル部を備え、
   前記調整部は、
   前記環境音信号を周波数解析する周波数解析部と、
   前記周波数解析部の周波数解析結果に基づいて、前記環境音の周波数スペクトルよりも前記再生音の周波数スペクトルが大きくなるように、前記第１再生音信号に付与する周波数特性を調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
5. コンピュータを備えた再生装置のプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   被験者の生体情報を取得する取得部と、
   音コンテンツを再生して第１再生音信号を出力する再生部と、
   前記生体情報に基づいて、前記被験者の睡眠の深さを示す睡眠指標を推定する推定部と、
   環境音の音量及び推定された前記睡眠指標に基づいて、前記第１再生音信号の振幅を調整して第２再生音信号として出力する調整部として機能させる、
   再生装置のプログラム。