JP4130927B2

JP4130927B2 - 音響再生装置

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Publication number: JP4130927B2
Application number: JP2006535789A
Authority: JP
Inventors: 勝洋飯田
Original assignee: 飯田沢生
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: WO2006028133A1; JPWO2006028133A1

Description

本発明は、有益な音響データを省くことなく短時間で再生する、音響再生装置に関する。

従来から、語学学習などの暗記のために、通常速度で録音しておいた語学情報等を通常より速い速度で再生する方法が行われている。その際、単に再生速度を速くすると、原音が高音化してしまい、聞き取ることが困難となる。
このような問題点を解決する方法として、特許文献１には、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて音声信号のうち所定の音声信号をカットして聴き取り易くすることが開示されている。

実開平７−３６２００号公報特開２００１−２８２２９７号公報

しかしながら、特許文献１に開示した方法は、所謂「間引き補正」という手法であり、所定の音声信号を間引いて再生するものである。よって、間引かれて再生されなかった音声信号は、不要なものとして捨てられてしまう。

このような状況の下において、音声信号のうち間引いた信号を有効に利用することを本発明者は模索していた。
そこで、本発明は、このような事情を鑑み、有益な音響データを省くことなく、即ち捨て去ることなく短時間に再生して早聞きすることができる、音響再生方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、データ処理部と、第１出力部及び第２出力部からなる出力部と、を備え、データ処理部は、音響データを一時的に格納するバッファ部と、バッファ部に格納されている音響データの区切り目を判断する解析部と、解析部により判断された区切り目を基準に、バッファ部に格納したデータを第１音響データと第２音響データの何れに振り分けるかを判定する振り分け判定部と、振り分け判定部により振り分けられた第１音響データの各データを、振り分けられた順に一時的に記憶する第１メモリ部と、振り分け判定部により振り分けられた第２音響データの各データを、振り分けられた順に一時的に記憶する第２メモリ部と、第１メモリ部及び第２メモリ部に格納された各データの出力タイミングを調整する出力制御部を備えたことを特徴とする。

振り分け判定部は、第１メモリ部及び第２メモリ部に出力したデータ量をそれぞれ記憶し、このデータ量に基づいて第１音響データ、第２音響データの何れかに振り分ける。

解析部は、バッファ部に格納されている各データの音圧レベルに基づいて区切り目を判断する。

前記バッファ部には、原音再生部から流入する音響信号が音響データとして入力されるか、或いは、デジタル記憶媒体に記憶された音響データが入力されるようになっている。

本発明によれば、再生される音響の各データを間引いて間引いた音響データを捨て去ることなく、第１及び第２の出力側に振り分けて出力するので、振り分け処理を行わずに再生した場合と比べて再生速度を速くすることができる。また、第１出力部と第２出力部とから別々の音が出力される場合であっても、ユーザは左右の耳から入る情報が何を意味しているのかを十分理解するように努めるので、本発明による音響再生方法及び装置を利用することでユーザの脳の活性化及び認知症の予防にも資する。

本発明は以下の詳細な説明及び本発明の幾つかの実施の形態を示す添付図面によってよりよく理解され得る。添付図面に示す実施形態例は、本発明を特定又は限定するものではなく、本発明の趣旨の説明及び理解を容易にするためだけのものである。

（１）音響再生方法の基本的な原理
本発明に係る音響再生方法は、原音となる一つの音響信号を分割して二つの音響信号に振り分け、この振り分けられた音響信号をそれぞれ対応した出力部から出力することで、分割及び振り分け処理を行わずに元の音響信号を再生したときと比べて、再生速度を速くする方法である。これにより、単に音響信号を間引きして再生することで再生速度を速めた場合と比べて、音響信号を忠実に再生することができる。

（２）音響再生方法とそれを実現する音響再生装置の構成例、その１
図１は、音響再生方法の具体的な原理を説明するための説明図である。音響信号が、図１（ａ）に示すｆ（ｔ）の波形で表されると仮定して、本発明の音響再生方法を説明する。図１（ａ）に示すグラフの横軸ｔは時間である。

この音響信号ｆ（ｔ）を図１（ｂ）に示すサンプリング関数ｓ１（ｔ）でサンプリングすると、図１（ｄ）に示すパルス関数ｇ１（ｔ）になる。即ち、音響信号ｆ（ｔ）をサンプリング関数で任意時間２Ｔ毎にサンプリングする。なお、説明を簡明にするためにパルス幅をＴとしている。また、同様に、音響信号ｆ（ｔ）を図１（ｃ）に示すサンプリング関数ｓ２（ｔ）でサンプリングすると、図１（ｅ）で示すパルス関数ｇ２（ｔ）になる。
このように、音響信号ｆ（ｔ）をサンプリング関数ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）でサンプリングを行い、パルス関数ｇ１（ｔ）及びｇ２（ｔ）を得る。即ち、音響信号ｆ（ｔ）を時間２Ｔ毎にサンプリングし、音響信号ｆ（ｔ）を二つの信号に振り分ける。換言すれば、音響信号ｆ（ｔ）を時間ｉ×Ｔでサンプリングすることで、音響の各データＤｉを抽出し、第１の音響データ及び第２の音響データの各要素として振り分ける。ここで、ｉは自然数である。

次に、得られたパルス関数ｇ１（ｔ）について、サンプリングしていない時間（２ｎ）×Ｔ＜ｔ＜（２ｎ＋１）×Ｔ（但しｎは自然数））の時間分を圧縮して図１（ｆ）に示すような第１の音響信号ｆ１（ｔ）を生成する。パルス関数ｇ２（ｔ）についても同様に行い、（２ｎ＋１）×Ｔ＜ｔ＜（２ｎ＋２）×Ｔ（但しｎは自然数））の時間分を圧縮して図１（ｇ）に示す第２の音響信号ｆ２（ｔ）を生成する。換言すれば、前述のように、第１の音響データに振り分けられたデータＤｉ（ここではｉは奇数）と第２の音響データに振り分けられた各データＤｉ（ここではｉは偶数）との、それぞれの各データを配列し、第１及び第２の音響データとして構成する。

以上のように、音響信号ｆ（ｔ）を各サンプリング関数ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）でサンプリングして、信号ｇ１（ｔ）と信号ｇ２（ｔ）とに分割する。この分割された各信号ｇ１（ｔ）及びｇ２（ｔ）を時間軸上で圧縮し（図に示す短冊をそれぞれ繋ぎ合わせて）、第１の音響信号ｆ１（ｔ）と第２の音響信号ｆ２（ｔ）を生成する。これにより、音響信号を漏れなく二つに分割することができ、かつ、再生時間を短くすることができる。

図２は、音響再生装置の第１構成例を示すブロック図である。音響再生装置１０は、制御手段としての音響信号処理部１３と第１出力部２０ａ及び第２出力部２０ｂとを含んで構成されている。音響信号処理部１３は、入力される音響信号を処理するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１１と、このデジタルシグナルプロセッサ１１を制御するための制御部（ＣＰＵ）１２と、を含んでいる。第１出力部２０ａは、デジタル信号をアナログ変換するためのＤ／Ａ変換機１７ａと、Ｄ／Ａ変換機１７ａからのアナログ信号を必要に応じて増幅するためのアンプ１８ａと、アンプ１８ａからの出力を音圧として出力するスピーカ１９ａとを含む。同様に、第２出力部２０ｂは、Ｄ／Ａ変換機１７ｂ、アンプ１８ｂ及びスピーカ１９ｂとを含んでいる。音響再生装置１０の入力側には、再生用のデッキ１４と、デッキ１４から出力されたアナログ信号を必要に応じて増幅するためのアンプ１５と、このアンプ１５から出力されたアナログ信号をデジタル信号変換するＡ／Ｄ変換機１６とが、接続されている。

次に、音響信号処理部１３による音響信号の処理について説明する。
音響再生用のデッキ１４で、アナログ記憶されている音響データが再生され、音響信号が生成され、Ａ／Ｄ変換機１６によりデジタル信号に変換されて、音響信号処理部１３に順次入力される。

音響信号処理部１３に入力された音響信号は、所定の時間間隔でサンプリングを行い、入力された音響信号の一部を第１出力部２０ａに出力し、残りを第２出力部２０ｂに出力する。この際、第１出力部２０ａに出力するサンプリングデータと、第２出力部２０ｂに出力するサンプリングデータとを、タイミングを図って、好ましくは同時に出力するようにする。また、両サンプリングデータが合体されれば、元の音響信号の各データが再現できるように、即ち、Ａ／Ｄ変換機でデジタルに変換したデータが復元できるようにする。

このように、音響信号処理部１３により音響信号を分割して、第１出力部側に出力される信号と第２出力部側に出力される信号とに分けて、それぞれ、タイミングを図って、信号を構成する値（所謂各データ）を例えば同時に出力することにより、第１及び第２出力部２０ａ，２０ｂはそれぞれ入力された信号を音圧として出力する。ここで、音響信号の分割する間隔は、必ずしも、Ａ／Ｄ変換機１６に設定されているサンプリング周波数によらず、音響信号の一分割当りの幅や入力される音響信号の速度から、任意に設定することができる。

ユーザは、第１出力部２０ａのスピーカ１９ａからの音圧を左の耳で、第２出力部２０ｂのスピーカ１９ｂからの音圧を右の耳でそれぞれ聴き取り、ユーザは意識的に耳から入力される内容を聴き取って理解しようと努めるので、ユーザの脳の活性化及び認知症の予防にも資する。

次に、変形例を説明する。
図２に示す音響再生装置１０の音響信号処理部１３での音響信号処理を、音響信号の入力が開始されたときから所定の時間経過した後、一定期間だけ行うようにすることもできる。図３は、図２に示す音響再生装置１０の音響処理部１３に入力される音響信号Ｆと、第１出力部２０ａに出力される第１音響信号Ｆ１と、第２出力部２０ｂに出力される第２音響信号Ｆ２とを模式的に示すものである。図３（ａ）は、音響処理部１３に音響信号Ｆが入力されたと同時に音響信号処理を開始した場合、（ｂ）は、音響処理部１３に音響信号Ｆが入力されて所定の期間経過した後に、一定期間だけ音響信号処理を行った場合を示す。図において、ＤＡＴ（ｉ）は、音響信号を再生した時の所定時間当りの第ｉ番目の音響データを示している。このＤＡＴ（ｉ）は、図１を用いて説明したデータＤｉに相当するものである。ｉ＝１〜１０である。

図３（ａ）に示すように、音響処理部１３に音響信号Ｆが入力されると同時に音響信号処理を開始した場合には、音響信号Ｆの各要素である各データＤＡＴ（ｉ）が一つおきに、第１音響信号Ｆ１、第２音響信号Ｆ２の各要素として割り当てられる。その結果、ＤＡＴ（１），ＤＡＴ（３），ＤＡＴ（５），ＤＡＴ（７）及びＤＡＴ（９）からなる第１音響信号Ｆ１が、第１出力部２０ａに出力される。また、ＤＡＴ（２），ＤＡＴ（４），ＤＡＴ（６），ＤＡＴ（８）及びＤＡＴ（１０）からなる第２音響信号Ｆ２が、第２出力部２０ｂに出力される。

一方、図３（ｂ）に示すように、音響処理部１３に音響信号Ｆが入力されて所定時間経過した後に一定時間だけ音響信号処理を行う場合には、その所定時間だけの音響データＤＡＴ（２）, ＤＡＴ（３）が、それぞれ、第１音響信号Ｆ１, 第２音響信号Ｆ２の各要素として振り分けら、その結果、ＤＡＴ（１），ＤＡＴ（２），ＤＡＴ（４）〜ＤＡＴ（１０）からなる第１音響信号Ｆ１が第１出力部２０ａに出力される。ＤＡＴ（１），ＤＡＴ（３），ＤＡＴ（４）〜ＤＡＴ（１１）からなる第２音響信号Ｆ２は第２出力部２０ｂに出力される。

図から分かるように、何れの場合も、第１音響信号Ｆ１及び第２音響信号Ｆ２の長さが、音響信号Ｆの長さよりも短いことが分かる。よって、音響信号Ｆに音響信号処理を施さないで単に再生したときよりも、短い時間で再生することができる。図３（ａ）では、第１音響信号Ｆ１及び第２音響信号Ｆ２の長さが、音響信号Ｆの長さの半分となるので、再生速度は２倍になる。また、図３（ｂ）では、第１音響信号Ｆ１及び第２音響信号Ｆ２の長さが、音響信号Ｆの長さの１／１０だけ短くなるので、再生速度はその分１／１０だけ増加する。

以上説明した音響再生方法では、音響信号を所定の間隔で分割して、第１及び第２音響信号の各要素に振り分けて出力再生することを説明したが、再生に係る音響信号を予め定められた時間単位で分割する他に、音響それ自体の性質、例えば、音節区切り目や文節区切り目を基準に音響信号を分割して、第１, 第２の音響信号の各要素に振り分けることもできる。

（３）具体的な音響再生方法とそれを実現する音響再生装置の構成例、その２
図４は、図１とは異なる音響再生方法を説明するための説明図である。図４（ａ）に示すように、再生に係る音響を模式的に示した波形ｈ（ｔ）とする。音圧が所定以下である区間ｔ１及びｔ２では無音区間であり、この区間が所定長以上の場合には音節区切り目又は文節区切り目と判断する。
例えばこの無音区間の終了時間毎にこの波形ｈ（ｔ）を分割し、区間Ａに示される波形ｈ（ｔａ≦ｔ≦ｔｂ）と、区間Ｂに示される波形ｈ（ｔｂ≦ｔ≦ｔｃ）と、区間Ｃに示される波形ｈ（ｔｃ≦ｔ≦ｔｄ）とに区切り、この区切られた波形を順番に第１の音響信号の波形、第２の音響信号の波形として振り分ける。

第１の音響信号の波形ｈ１（ｔ）は、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示された、区間Ａに示される波形ｈ（ｔａ≦ｔ≦ｔｂ）に、区間Ｃに示される波形ｈ（ｔｃ≦ｔ≦ｔｄ）を連結されて形成される。第２の音響信号の波形ｈ２（ｔ）は、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示された、区間Ｂで示される波形ｈ（ｔｂ≦ｔ≦ｔｃ）により形成される。
このようにすれば、一つの音響信号を、音節区切り目又は文節区切り目を基準に二つに分割して、第１音響信号及び第２音響信号の各要素として振り分けて、第１音響信号、第２音響信号が生成されるので、１〜２倍速で再生することができる。また、このとき、例えば区間Ａに示されている波形ｈ（ｔａ≦ｔ≦ｔｂ）のうち、無音区間ｔ１を削除した後に、第１音響信号の各要素とし、区間Ｂに示されている波形ｈ（ｔｂ≦ｔ≦ｔｃ）のうち、無音区間ｔ２を削除した後に、第２音響信号の各要素とすることで、音響信号を２倍速以上でも再生することができる。

図５は音響再生装置の第２構成例を示すブロック図である。音響再生装置４０は、音響再生用のＣＤプレイヤーやカセットデッキに相当する原音再生部４１と、原音再生部４１からの流入する音響信号を音響データとして記憶する記憶部４２と、この記憶部４２に記憶されている音響データの音節や文節の区切り目を解析する解析部４３と、解析部４３により解析された区切り目を基準に、音響データを音節単位又は文節単位に分割して、第１音響信号として出力するか第２音響信号として出力するかを振り分ける音響信号処理部４４と、記憶部４２、解析部４３及び音響信号処理部４４を制御する制御部４５と、音響信号処理部４４から第１音響信号、第２音響信号の何れかに振り分けられて出力された第１音響データ、第２音響データを逐次出力する出力部４６と、を含んで構成されている。
図２の場合と同様、第１出力部４６ａと第２出力部４６ｂとを備え、各第１及び第２の出力部４６ａ，４６ｂは、各音響データのデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換機４６ｃと、変換されたアナログ信号を必要に応じて増幅するアンプ４６ｄと、アンプ４６ｄで増幅されたアナログ信号を出力するスピーカ４６ｅとを備える。

図６は、図５の音響再生装置４０の記憶部４２、解析部４３、音響信号処理部４４、制御部４５で実現される機能を説明するための説明図である。これらにより、音響信号又は音響データのデータ処理が行われ、制御手段としてのデータ処理部４７が構成される。図６に示すように、記憶部４２は、原音再生部４１から出力された音響信号を順に各データとして順に記憶する。そのため、記憶部４２は、記憶する各データの位置を特定するためのメモリ番号が付された領域（以下、「領域番号」という。）に、所定のデータ量単位で記憶できる構成となっている。解析部４３は、記憶部４２から隣接した複数の領域番号にあるデータ群を抽出し、抽出したデータが所定の音圧レベル以下であるか否かを判断し、所定の音圧レベル以下の場合にはこの抽出したデータ群が無音であると判定する。そして、制御部４５内に設けられているテーブル４５ａに、無音領域の開始領域及び終了領域を記憶部４２の領域番号で格納することができるようになっている。

音響信号処理部４４は、制御部４５内に設けられているテーブル４５ａを参照しながら、記憶部４２に記憶されている一群の音響データを、音節単位又は文節単位に区分けし、第１出力部側か第２出力部側かの何れかに振り分けて出力する。そのため、音響信号処理部４４は、第１出力部側に振り分けられた各データを一時的に蓄積する第１メモリ部４４ａと、第２出力部側に振り分けられた各データを一時的に蓄積する第２メモリ部４４ｂと、を備えている。
音響信号処理部４４は、さらに、区分けしたデータ群を何れに第１及び第２メモリ部４４ａ，４４ｂに振り分けるかを判定する振り分け判定部４４ｃを備えている。例えば、解析部４３が、記憶部４２に記憶されているデータのうち、領域番号が No.４〜No. ７（データの欄が斜線の部分）に格納されているデータが無音状態であると判定すると、制御部４５に格納されているテーブル４５ａに無音領域開始番号（ No.４）と、無音領域終了番号（ No.７）とが格納される。

次に、図５及び図６に示す音響再生装置４０による音響再生方法について説明する。図７は、図５及び図６に示す音響再生装置４０による音響再生方法を示すフロー図である。
先ず、原音再生部４１で音響データが記憶されているＭＤやカセットテープを再生して記憶部４２に取り込み記憶する（ＳＴＥＰ１−１）。図５では図示を省略しているが、図２に示す音響再生装置１０のように、必要に応じてアンプで増幅されて、Ａ／Ｄ変換がなされる。
解析部４３は制御部４５の制御の下、記憶部４２に記憶されている音響データ中の音節区切り目又は文節区切り目を判断する（ＳＴＥＰ１−２）。ここで、音節とは、語の構成要素としての音の単位で、一つのまとまった音の感じを与えるものであるのに対し、文節とは文を読む際、自然な発音によって区切られる最小単位をいう。この音節区切り目や文節区切り目の判断は、例えば、音響データを再生した際、無音であるか否かで判断することで容易に行うことができる。
音響データを、上記ＳＴＥＰ１−２で判断した音節区切り目又は文節区切り目を基準に、音響データの最初から順に音節単位又は文節単位で音響データをカットして分割する（ＳＴＥＰ１−３）。これは、実質的には、制御部４５に格納されているテーブル４５に、無音開始領域と無音終了領域との欄に該当する領域番号が格納されることで実現される。
分割した音節単位又は文節単位のデータを、第１音響データ又は第２音響データの何れかに振り分ける（ＳＴＥＰ１−４）。これは、振り分け判定部４４ｃが、制御部４５のテーブル４５ａから、例えば第１音節単位が領域番号 No.１〜 No.７、第２音節単位が領域番号 No.８〜 No.２０と、順に確認していき、音節単位又は文節単位のデータを、順次、第１音響データ出力用の第１メモリ部４４ａ又は第２音響データ出力用のメモリ部４４ｂに蓄積することで実現される。
そして、第１及び第２メモリ部４４ａ, ４４ｂにそれぞれ蓄積されているデータを、対応する第１又は第２出力部４６ａ，４６ｂに出力する（ＳＴＥＰ１−５）。
この一連の処理により、第１出力部４６ａ及び第２出力部４６ｂには、原音再生部４１から再生出力された音響信号が、音節又は文節単位で振り分けられて各データとして蓄積されているので、順に、各スピーカ４６ｅから出力される。

ここで、振り分け判定部４４ａにより、音節単位又は文節単位でどのように振り分けられるかを、音節単位を例にとって説明する。
図８は、図６の振り分け判定部４４ａにより音節単位でどのように振り分けられるかについて説明するための説明図である。図８（ａ）は、図５の記憶部４２に記憶される音響データの構成を、音節単位で示すものであり、音響データは、第１音節Ｓ（１）から第９音節Ｓ（９）で構成されているとする。なお、各音節の長さを左右矢印付きの線の長さで表している。

振り分け判定部４４ｃは、第１メモリ部４４ａ及び第２メモリ部４４ｂにそれぞれ出力したデータ量を第１メモリ部４４ａ及び第２メモリ部４４ｂ毎に記憶するようにする。
先ず、振り分け判定部４４ａが、第１音節Ｓ（１）を第１メモリ部４４ａに振り分け、第２音節Ｓ（２）を第２メモリ部４４ｂに振り分ける。
次に、第３音節Ｓ（３）を何れに振り分けるかを判断する際に、第１メモリ部４４ａに今まで出力したデータ量と、第２メモリ部４４ｂに今まで出力したデータ量とを比較し、データ量が少ないほうに出力する。図８に示す例では、第１音節Ｓ（１）の方が、第２音節Ｓ（２）よりもデータ量が多いので、第１メモリ部４４ａに出力したデータ量が、第２メモリ部４４ｂに出力したデータ量より多いので、第３音節Ｓ（３）は第２メモリ部４４ｂに出力すると判定する。よって、第３音節Ｓ（３）は、第２音響データの要素として振り分けられる。以下同様にして、第９音節Ｓ（９）まで振り分け処理を行う。
これにより、第ｊ番目の音節Ｓ（ｊ）（ｊ＝１〜９）は、既に、第１音節Ｓ（１）から第（ｊ−１）音節Ｓ（ｊ−１）の各データが第１及び第２音響データの要素としてに振り分けられているので、第１音響データ及び第２音響データの先頭から全体の音節の長さが短い方を選択して、振り分けがなされる。
図８から分かるように、（ａ）に示された音響データの長さと、（ｂ）に示された第１及び第２の音響データの長さを比べると、第１及び第２の音響データの長さが共に短いので、振り分け処理しないで音響データを再生したときと比べてより速く再生することができる。

以上説明したように、音響再生装置４０による音響再生方法では、第１の音響データが第１出力部４６ａから出力され、第２の音響データが第２出力部４６ｂから出力されるので、スピーカ４６ｅとしてのヘッドホンの左右のスピーカを装着した者は、左右の耳から第１の音響データと第２の音響データとをそれぞれ聴くことになる。よって、その者は、左右の耳に異なった音響が入力されると、入力された音響を理解しようとするので、第１の音響データと第２の音響データとから、原音再生部４１から再生された音響の意味を理解することができる。
このように、音響データを音節単位又は文節単位で第１及び第２の音響データに振り分けて構築して出力再生することにより、実質的に音響データの再生速度が速くなる。よって、ユーザは、意識的に再生に係る音響データを構築し、理解することで、脳の活性化及び認知症の予防にも効果的である。

次に、音響再生装置４０による音響再生方法の変形例を説明する。
変形例は、音響データから分割した音節単位又は文節単位を第１及び第２の音響データの要素として振り分け、第１出力部及び第２出力部に出力する形式の点で異なる。以下では音節単位で分割する場合を説明するが、文節単位で分割する場合も同様である。
図９は、音響再生装置４０の一部の変形例を示す構成図である。この変形例では、図６に示す音響再生装置４０の第１メモリ部４４ａ及び第２メモリ部４４ｂの出力側に出力制御部４４ｄを設け、この出力制御部４４ｄにより、第１メモリ部４４ａ及び第２メモリ部４４ｂに一時的に蓄積されている音響データをタイミングを調整して、それぞれ第１又は第２出力部４６ａ，４６ｂに出力する。

図１０は、図９に示す音響再生装置４０の変形例による音響再生方法の変形例を説明するための説明図である。図１０（ａ）は、分割される前の音響データの構成を示し、この構成は図８（ａ）に示す構成と同じである。制御部４５に接続された制御情報入力部４８から、出力制御情報として、音響の各データの先頭から第１の音響データと第２の音響データとに振り分ける際、割り振る順番を、次のように指定する。即ち、割り振られる第ｊ番目の音節Ｓ（ｊ）（ｊ＝１〜９）は、変数ｘとしてｘ＝１, ２, ４, ５, ７, ８では、第ｘ音節Ｓ（ｘ）は第１の音響データの要素として割り振り、他の音節Ｓ（ｙ）（但しｙ＝３, ６、９）は第２の音響データの要素として割り振る。このように、第１の音響データの要素として割り振る音節単位は２音節にし、第２の音響データに割り振る音節単位は１音節というように、第１及び第２の音響データの要素として割り振る音節単位の比を１：１とするのではなく、異なるようにしてもよい。この振り分は、前述の振り分け判定部４４ａに組み込まれる。

このようにして構成された第１及び第２の音響データを順次出力部４６に出力するが、その際、制御部４５の下で出力制御部４４ｄでデータ出力のタイミングを調整することで、より聴き取りやすくすることができる。例えば図１０（ｂ）に示すように、第１出力部４６ａに第１音節Ｓ（１）を出力し、その後、第１出力部４６ａに第２音節Ｓ（２）を出力するのと同時に第２出力部４６ｂに第３音節Ｓ（３）を出力する。続いて、第１出力部４６ａに第４音節Ｓ（４）を出力した後、第１出力部４６ａに第５音節Ｓ（５）を出力するのと同時に第２出力部２６ｂに第６音節Ｓ（６）を出力する。続いて、第１出力部４６ａに第７音節Ｓ（７）を出力した後、第１出力部４６ａに第８音節Ｓ（８）を出力するのと同時に第２出力部４６ｂに第９音節Ｓ（９）を出力する。このように出力制御部４４ｄにより、第１及び第２の音響データを構成する各音節単位や各文節単位の出力のタイミングを図ることもできる。

（４）具体的な音響再生方法とそれを実現する音響再生装置の構成例、その３
以上説明した構成では、何れもアナログ記憶された音響データを一旦デジタル変換して記憶させた後に、そのデジタル変換された音響データをデータ処理して第１及び第２の音響データに分けて第１及び第２出力部に振り分けて出力する場合を説明したが、デジタル記録された音響データをそのままデータ処理して行うこともできる。

図１１は音響再生装置５０の構成を示す図である。音響再生装置５０は、音響データを記憶する記憶部５１と、この記憶部５１に記憶されている音響データに所定のデータ処理を行い、第１の音響データ及び第２の音響データとに振り分け出力するデータ処理部５２と、このデータ処理部５２から出力された第１及び第２の音響データをそれぞれ出力する第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂを含む出力部５３と、を含んで構成される。記憶部５１は、音声データなどの音響データを予め蓄積したもの、例えば、ＣＤやＭＤなどのデジタル記録媒体から音響データを読み取れるように、各種のドライブを含んだものである。前述のように、アナログ信号を記録した記録媒体を一旦再生し、デジタル信号に変換して記録した記録媒体で構成されてもよい。

データ処理部５２は、汎用性のプロセッサで構成され、データ処理に関する情報を入力するための制御情報を入力する制御情報入力部５４に接続されている。このデータ処理部５２を汎用性のプロセッサだけで構成せず、デジタル信号処理を高速処理する専用のデジタルシグナルプロセッサと、このデジタルシグナルプロセッサを制御する汎用性のプロセッサ（ＣＰＵ等）とで構成してもよい。
出力部５３には、スピーカーなど、所定の音響データを音圧として出力するためのものであり、前述のように、第１及び第２の出力部５３ａ，５３ｂは、何れも、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換機と、Ｄ／Ａ変換機から出力されたアナログ信号を必要に応じて増幅するアンプと、アンプから出力されたアナログ信号を音圧として出力するスピーカとを直列接続して構成される。

データ処理部５２は、図に示すように、記憶部５１から原音ファイルを抽出して一時的に記憶するバッファ部５２ａと、このバッファ部５２ａに展開された各データの先頭から順にサンプリングして、第１出力部側、第２出力部側の何れに出力するか、即ち、第１の音響データと第２の音響データの何れの要素として振り分けるかの判定処理を行う振り分け判定部５２ｂと、この振り分け判定部５２ｂにより振り分けられた各データを一時的に蓄積する第１メモリ部５２ｃ及び第２メモリ部５２ｄと、第１メモリ部５２ｃ及び第２メモリ部５２ｄに蓄積さえた各データについて、例えば１フレーム単位毎に、出力制御し、出力のタイミングを調整する出力制御部５２ｅと、を備える。

以上のように構成された音響再生装置５０の動作について、特にデータ処理部５２でのデータ処理の具体的な例を挙げながら説明する。
（４−１）所定の間隔で振り分けをする場合
記憶部５１に記憶されている音響データのデータ配列に従って所定の間隔毎に第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂに振り分けを行うケースでは、第１出力部５３ａに出力するデータと第２出力部５３ｂに出力するデータとを、データ処理部５２が記憶部５１に記憶されている音響データのデータ列の場所を選定して抽出し、抽出した各データを、それぞれ第１出力部５３ａ，第２出力部５３ｂに出力することで、振り分けを行うことができる。例えば、第１出力部５３ａに出力するデータは、所定の間隔に対応するデータ量だけ、記憶部５１に記憶されている音響データのデータ配列順に抽出し、所定の間隔と同等のデータ列を飛ばして、次のデータ列を所定の間隔分に対応するデータ列だけ抽出することを繰り返し行いつつ、第２出力部５３ｂに出力するデータについても同様に行うことで実現できる。

別の例としては、記憶部５１に記憶されている音響データの先頭のデータから順に、出力先を適宜判別し、判別された出力先、即ち第１出力部５３ａか第２出力部５３ｂの何れかを指定して出力することを、音響データの最終のデータまで行うことで実現できる。なお、任意のデータ量を一括してフレーム単位で行うこともできる。

図１１に示すデータ処理部５２ｂは、バッファ部５２ａに展開された各データについて、第１出力部側に出力するか、第２出力部側に出力するかを判断して出力するだけでなく、波形整形処理を行う。以下この点について詳細に説明する。図１２は、波形整形処理を説明するための説明図で、（ａ）は音響データが各フレーム毎に第１及び第２の音響データの各要素が割り当てられ、波形整形の処理の様子を模式的に示し、（ｂ）は波形整形の際用いられる２乗余弦関数を示したグラフである。
音響データＦが、第（ｉ−２）番目のフレームＦ（ｉ−２）から第（ｉ＋３）番目のフレームＦ（ｉ＋３）で構成されているとする。いま、フレーム単位で一つおきに、フレームを抽出して第１の音響データの元と第２の音響データの元が作成される。即ち、第１の音響データの元として、Ｆ（ｉ−２），Ｆ（ｉ），Ｆ（ｉ＋２）からなるデータ列と、第２の音響データの元として、Ｆ（ｉ−１），Ｆ（ｉ＋１），Ｆ（ｉ＋３）からなるデータ列が順次結合される。
そして、第１及び第２の音響データのフレーム間の端部、即ちフレーム同士が結合した部分（図１２（ａ）でＳ、Ｔの区間）に波形整形処理を施す。図１２（ａ）に示すように、フレームの後端部の区間Ｌａ（図のＳの区間）とフレームの前端部の区間Ｌｂ（図のＴの区間）について波形整形を行う。波形整形範囲から外れる区間（図のＵの区間）について波形整形はなされない。波形整形には、図１２（ｂ）に示す２乗余弦関数（１＋ｃｏｓθ）／２を用いる。説明上、区間ａを０≦θ≦π／２、区間ｂをπ／２≦θ≦π、区間ｃをπ≦θ≦３π／２ｃ、区間ｄを３π／２≦θ≦２πとする。

一例として第ｉ番目のフレームＦ（ｉ）と第（ｉ＋２）番目のフレームＦ（ｉ＋２）の結合部分での波形整形について説明する。
第ｉ番目のフレームＦ（ｉ）の後端部（右側）の範囲Ｌａ（図のＳの区間）は次のようにして波形整形を行う。なお、区間Ｓ, Ｔにあるデータ数をｎとし、１≦ｊ≦ｎとする。
波形整形後の第ｉ番目のフレームＦ’（ｉ）の区間Ｓにある各データＤ’（ｉ，ｊ）は、波形整形前の第ｉ番目のフレームＦ（ｉ）の区間ＳにあるデータＤ（ｉ，ｊ）と２乗余弦関数との積と、第（ｉ＋２）番目のフレームＦ（ｉ＋２）の区間ＴにあるデータＤ（ｉ＋２，ｊ）と２乗余弦関数との積と、の和として求められる。
ここで、データＤ（ｉ，ｊ）に掛けられる２乗余弦関数（１＋ｃｏｓψ_j ）／２は、図１２（ｂ）に示した区間ａを範囲Ｌａに対応させ、角度θをその区間ａ内でｎ等分した内の左側からｊ番目の角度φ_j で求められる値である。
また、データＤ（ｉ＋２，ｊ）に掛けられる２乗余弦関数（１＋ｃｏｓψ_j ）／２は、図１２（ｂ）に示した区間ｃを範囲Ｌａに対応させ、角度θをその区間ａ内でｎ等分した内の左側からｊ番目の角度φ_j で求められる値である。
同様に、第（ｉ＋２）番目のフレームＦ（ｉ＋２）の前端部（左側）の範囲Ｌｂ（図のＴの区間）は次のようにして波形整形を行う。
波形整形後の第（ｉ＋２）番目のフレームＦ’（ｉ＋２）の区間ＴにあるデータＤ’（ｉ＋２，ｊ）は、波形整形前の第（ｉ＋２）番目のフレームＦ（ｉ＋２）の区間Ｔにある各データＤ（ｉ＋２，ｊ）と２乗余弦関数との積と、第（ｉ）番目のフレームＦ（ｉ）の区間ＳにあるデータＤ（ｉ，ｊ）と２乗余弦関数との積と、の和として求められる。
ここで、データＤ（ｉ＋２，ｊ）に掛けられる２乗余弦関数（１＋ｃｏｓψ_j ）／２は、図１２（ｂ）に示した区間ｄを範囲Ｌｂに対応させ、角度θをその区間ｄ内でｎ等分した内の左側からｊ番目の角度φ_j で求められる値である。
また、データＤ（ｉ，ｊ）に掛けられる２乗余弦関数（１＋ｃｏｓψ_j ）／２は、図１３（ｂ）に示した区間ｂを範囲Ｌｂに対応させ、角度θをその区間ｃ内でｎ等分した内の左側からｊ番目の角度φ_j で求められる値である。

図１３は、データ処理部５２が行う処理のフロー図である。このフロー図に示す処理手順がプログラム化されてデータ処理部５２に格納されることで、図１１に示すデータ処理部５２などの機能が構築される。
第１の処理として、データ処理部５２は、記憶部５１に記憶されている原音ファイルを読み込む（ＳＴＥＰ２−１）。この際、データ処理部５２は、音響再生装置５０の制御情報入力部５４としての表示入力部に、記憶部５１に記憶されている原音ファイルのインデックス等を表示し、再生に係る原音ファイルの入力を受けて、入力指定された原音ファイルを読み込むようにする。これにより、指定された原音ファイルのデータが、データ処理部５２に設けられたバッファ部５２ａに読み込まれる。このバッファ部５２ａは、図６や図９に示したように、各データを記憶する場所に領域番号が格納され、この領域番号下に各データが格納されるようにしてもよい。なお、予め記憶部５１がこのように構成されている場合には、バッファ部５２ａを設けず、記憶部５１のデータを展開する処理は省いてもよい。
第２の処理において、読み込んだ原音ファイルの音響データを後に複数のフレームに分割するので、その分割の程度をユーザが指定するように促し、制御情報入力部５４にフレーム長の入力を受ける（ＳＴＥＰ２−２）。このとき、フレーム長は予め再生速度が定められている場合には１フレームの再生速度により入力されてもよいし、また、ビット数で指定を受けるようにしてもよい。
第３の処理として、原音ファイルの全音響データを第１の音響データと第２の音響データとに割り振る割合など、処理フレームに関する制御情報の入力を受ける（ＳＴＥＰ２−３）。この制御情報の中には、通常の再生速度、即ち、原音ファイルの音響データの再生速度に対して何倍の再生速度にするかの情報も含まれる。この場合には、再生される音響データの全フレーム数から、第１の音響データと第２の音響データとに割り振るフレームの数が求められる。例えば、２倍速で再生する場合には、第１の音響データと第２の音響データとに割り振るフレームの割合は１：１となる。また、ある特定のフレーム部分だけのデータを第１又は第２の音響データに割り振る場合には、乱数を発生させて決定してもよい。
第４の処理として、音響データがフレーム毎に分割されるが、このとき、分割された第１及び第２の音響データを構成するフレームの間での波形整形処理を行うか否か、行う場合には、フレームの両端部での波形整形の範囲の入力を受ける（ＳＴＥＰ２−４）。このとき、フレーム長に対する割合で入力指定を受けることもできる。以上のＳＴＥＰ２−２乃至２−４は予め設定されていてもよい。
第５の処理として、第１の処理で読み込んだ原音ファイルのヘッダに格納されたヘッダ情報などを確認する（ＳＴＥＰ２−５）。ヘッダ情報として、ＷＡＶＥやＭＰ３などのフォーマットの種類、サンプリング周波数、ステレオかモノラルかの出力チャンネル数、リニアＰＣＭなどの記録方式、波形データのバイト数、サンプリング数や量子化などを確認する。
以上により、音響データのデータ処理に係る情報の確認が終了する。

次に、再生開始の入力があると、音響データの先頭、即ち、バッファ部５２ａの最初の領域番号から順にデータ処理が開始される。なお、以下の例では、二倍速で再生すると指定された場合を例に挙げて説明する。
先ず、データ処理に係るデータを読み取る（ＳＴＥＰ２−６）。このとき、データ処理に係るデータが、何番目のフレームに相当するかを判断する。フレームに含まれるデータ数は上記ＳＴＥＰ２−２で求められるので、データの番号に変数を当てることで容易に計算することができる。そして、フレームの番号が分かるので、第１出力部５３ａに出力するか、第２出力部５３ｂに出力するかを変数（０、１）を当てて決定することができる。ここで、フレーム単位で順次均等に割り振る場合、即ち、二倍速で再生する場合には、次のフレームに移行した場合に変数を他方の値に変えることで容易に行うことができる。これにより、振り分け判定部５２ｂは、データ処理に係るデータを第１出力部５３ａに出力するか、第２出力部５３ｂに出力するかの振り分け処理が終了する。

そして、前述の第４の処理として、波形整形処理を行う旨の入力が行われた場合には、データ処理に係るデータに波形整形を行うか否かの判断がなされる（ＳＴＥＰ２−７）。波形整形を行うか否かは、データ処理に係るデータがフレーム中の何処に位置するかにより決定される。即ち、今データ処理に係るデータが、図１２（ａ）に示す区間Ｓ、Ｔ、Ｕの何れに位置するかで決定される。
データ処理に係るデータが区間Ｓに位置する場合には、図１２を用いて説明したように、データ処理に係るデータがフレームＦ（ｉ）のデータＤ（ｉ，ｊ）とすると、このフレームＦ（ｉ）に結合されるフレームＦ（ｉ＋２）の区間ＴにあるデータＤ（ｉ＋２，ｊ）が必要となるので、このデータをバッファ部５２ａから取得する（ＳＴＥＰ２−８）。そして、前述の計算手法に従って、フレームＦ’（ｉ）のデータＤ（ｉ，ｊ）が求められる（ＳＴＥＰ２−９）。次いで、既に判断された出力先、即ち、第１メモリ部５２ｃ、第２メモリ部５２ｄの何れかに出力する（ＳＴＥＰ２−１０）。
データ処理に係るデータが区間Ｕに位置する場合には、このデータは波形整形するデータではないので、読み込んだデータをそのまま、既に判断された出力先、即ち、第１メモリ部５２ｃ、第２メモリ部５２ｄの何れかに出力する（ＳＴＥＰ２−１０）。
データ処理に係るデータが区間Ｔに位置する場合には、図１２を用いて説明したように、データ処理に係るデータがフレームＦ（ｉ＋２）のデータＤ（ｉ，ｊ）とすると、このフレームＦ（ｉ＋２）に結合されるフレームＦ（ｉ）の区間ＳにあるデータＤ（ｉ，ｊ）が必要となるので、このデータをバッファ部５２ａから取得する（ＳＴＥＰ２−１２）。そして、前述の計算手法に従って、フレームＦ’（ｉ＋２）のデータＤ（ｉ＋２，ｊ）が求められる（ＳＴＥＰ２−１３）。次いで、既に判断された出力先、即ち、第１メモリ部５２ｃ、第２メモリ部５２ｄの何れかに出力する（ＳＴＥＰ２−１０）。
上記ＳＴＥＰ２−１０の後、再生に係る音響データの全てを終了したか否かを判断（ＳＴＥＰ２−１１）することで、再生に係る音響データにつき、この一連の処理（ＳＴＥＰ２−６〜ＳＴＥＰ２−１３）を行う。

以上のように、音響データから抽出したデータ列をフレーム単位で結合して波形整形処理を順次行った後に、第１メモリ部５２ｃ及び第２メモリ部５２ｄにそれぞれ波形整形した第１及び第２の音響データが例えばフレーム単位で出力される。
このように第１及び第２の音響データの波形整形を行うことで、人に対して聴き易くすることができる。波形整形処理を行わない場合には、処理に係るデータを読み込んで、振り分け処理により決められた出力側の第１メモリ部５２ｃ又は第２メモリ部５２ｄの何れかに出力する、という一連の処理を再生に係る音響データの最終データまで繰り返すことで実現できる。

ここで、第１メモリ部５２ｃ，第２メモリ部５２ｄに格納されたフレーム単位の各データは、出力制御部５２ｅにおいて、一フレーム単位即ち、振り分け単位で、第１出力部５３ａ、第２出力部５３ｂの何れかに出力されるが、このとき、制御情報入力部５４からの出力制御情報に基づいて、第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂにフレーム単位でデータを出力する際、同期をとってそれぞれ出力することもできる。
また、一フレーム単位でデータを、第１出力部５３ａ，第２出力部５３ｂに出力する場合、第１出力部５３ａへの出力後、一定期間経過後、例えば、一フレーム再生時間の半分だけ遅延して第２出力部５３ｂへ該当するデータを出力することもできる。このようにして、ユーザは左右の耳に流入する音圧を左右の順に聴くことにより、音響再生装置から出力される内容を理解し易くなる。

以上、説明した音響再生方法は再生されている音響の内容に応じて、次のように付加的処理を行って出力再生することもできる。例えば、振り分け判定部５２ｂにおいて、バッファ部５２ａから処理するデータを抽出した後に、そのデータが無音であるかどうかを判断して、否定的判断、即ち、データが有音である場合に限り、第１出力部側又は第２出力部側に出力するように振り分けることもできる。このようにすれば、音響データの無駄な部分のみを削除して再生することになるので、実質的に再生速度が増加する。無音であるか否かの判断は、図５及び図６を用いて説明した手法により行うことができる。

また、出力制御部５２ｅにより、第１メモリ部５２ｃ、第２メモリ部５２ｄに格納されている一フレーム単位のデータを、第１出力部５３ａ又は第２出力部５３ｂの一方にだけ出力するようにタイミングを図ることもできる。この場合、一方の出力部にしか１フレーム単位でデータが出力されないため、同一の一フレーム分のデータを、出力しない他方の出力部に出力するように、制御することもできる。更には、第１出力部５３ａに一フレーム分のデータを出力した後に、第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂに次の一フレーム分のデータを出力することを繰り返すような出力制御の場合には、次のように行うこともできる。即ち、第１出力部５３ａに該当の一フレーム単位でのデータを出力するタイミング間隔と、第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂにそれぞれ該当の一フレーム単位でのデータを出力する場合の出力するタイミング間隔と、を同一の間隔にしないで、第１出力部５３ａ及び第２出力部５３ｂにそれぞれ該当する一フレーム単位のデータを出力する場合の出力タイミング間隔を長くすることもできる。これによりユーザは、左右から同じ音響は短く、異なる音響は長く聴くことができるので、再生されている音響からその内容を理解しやすくなる。

（４−２）音節又は文節単位で振り分けをする場合
図１４は音響再生装置６０の構成を示す図である。音響再生装置６０は、図１１と同様に、記憶部６１と、データ処理部６２と、第１出力部６３ａ及び第２出力部６３ｂを含む出力部６３と、制御情報入力部６４と、を含んで構成されている。データ処理部６２は、図に示すように、記憶部６１から原音ファイルを抽出して一時的に記憶するバッファ部６２ａと、バッファ部６２ａに格納された各データから、音節又は文節の区切り目を判断する解析部６２ｂと、この解析結果を記憶するテーブル６２ｃと、このテーブル６２ｃを参照しながらバッファ部６２ａに格納された各データを区切り目を基準に分割しながら抽出し、第１音響データ及び第２音響データの各要素の何れに振り分けるかを判定する振り分け判定部６２ｄと、この振り分け判定部６２ｄからバッファ部６２ａに格納されている各データを第１出力部側に出力するために一時的に格納する第１メモリ部６２ｅと、バッファ部６２ａに格納されている各データを第２出力部側に出力するために一時的に格納する第２メモリ部６２ｆと、第１メモリ部６２ｅ及び第２メモリ部６２ｆに格納された各データについて音節又は文節単位毎に出力制御し、出力のタイミングを調整する出力制御部６２ｇとを備える。

以上のように構成された音響再生装置６０の動作について、特にデータ処理部６２でのデータ処理の具体的な例を挙げながら説明する。
先ず、音響再生装置５０と同様に、第１の処理として、データ処理部６２は、記憶部６１に記憶されている原音ファイルを読み込み、バッファ部６２ａに展開される。このとき、図６や図９に示したように、各データを記憶する場所に領域番号が付され、この領域番号下に各データを格納するように、バッファ部６２ａが構成されている。
第２の処理として、音節単位又は文節単位で、どのように第１音響データ又は第２音響データの要素として割り振るかについての制御情報の入力を、制御情報入力部６４から受ける。例えば、一音節毎に、第１、第２の各音響データの要素として振り分けるとか、任意に設定することができる。これらの制御情報は、振り分け判定部６２ｄ及び出力制御部６２ｇに出力される。
第３の処理として、振り分けられた第１、第２の各音響データの要素の間で、波形整形を行うか否かの入力を受ける。行う場合には、波形整形の範囲の入力も併せて受ける。
第４の処理として、第１の処理で読み込んだ原音ファイルのヘッダに格納されたヘッダ情報などを確認する
以上により、音響データのデータ処理に係る情報の確認が終了する。

次に、解析部６２ｂにより、バッファ部６２ａに展開された各データを判断して、再生に係る音響データ中の音節区切り目又は文節区切り目を判断する。そして、その判断した音節区切り目又は文節区切り目から、テーブル６２ｃに、無音開始領域と無音終了領域との欄に該当する領域番号が格納される。
これと同時に、振り分け判定部６２ｄは、テーブル６２ｃを参照しながら、第１音響データ又は第２音響データの何れかに振り分ける。即ち、振り分け判定部６２ｄが、テーブル６２ｃから、例えば各音節単位を表す領域番号の範囲を確認し、音節単位又は文節単位のデータを取得する。
次に、波形整形を行う場合には、前述した所定の間隔でサンプリングした場合で説明したように、各音節単位毎のデータのうち、波形整形を施す領域のデータか否かを判断し、該当データについては波形整形を行って、第１出力部６２ｅ及び第２出力部６２ｆにそれぞれ出力する。
この一連の処理により、第１メモリ６２ｅ及び第２メモリ部６２ｆには、第１及び第２音響データが、音節又は文節単位で振り分けられて各データとして格納されるので、出力制御部６２ｇによりタイミングをとって、第１出力部６３ａ、第２出力部６３ｂに出力する。

このとき、第１メモリ部６２ｅ及び第２メモリ部６２ｆに格納された各データは、出力制御部６２ｇにおいて、音節単位又は文節単位で、第１出力部６３ａ、第２出力部６３ｂの何れかに出力されるが、このとき、制御情報入力部５４からの出力制御情報に基いて、第１出力部６３ａ及び第２出力部６３ｂに音節単位又は文節単位で１音節又は１文節分のデータを出力する際、同期をとってそれぞれ出力することもできる。また、１音節単位又は１文節単位でデータを第１出力部６３ａ及び第２出力部６３ｂに出力する場合、第１出力部６３ａへの出力後、一定期間経過後第２出力部６３ｂに該当するデータを出力することもできる。これにより、ユーザは左右の耳に流入する音圧を左右の順に聴くことにより、音響再生装置６０から出力される内容を十分理解することができる。

以上、説明した音響再生方法は再生されている音響の内容に応じて、次のように付加的処理を行って出力再生することもできる。例えば、振り分け判定部６２ｄにおいて、各音節又は文節単位でデータを抽出する際、無音部分のデータを削除することで、音響データの無駄な部分のみを削除して再生することになるので、実質的に再生速度が増加する。

また、出力制御部６２により、第１メモリ部６２ｅ、第２メモリ部６２ｆに格納されている音節又は文節単位のデータを、第１出力部６３ａ又は第２出力部６３ｂの一方にだけ出力するようにタイミングを図ることもできる。この場合、同じ一音節分又は一文節分のデータを他方の出力部に出力するように制御することもできる。また、第１メモリ部６２ｅ、第２メモリ部６２ｆに格納されている各音節又は文節単位のデータを第１出力部６３ａ、第２出力部６３ｂに出力する際には、出力毎に同期をとったり、例えば第２出力部側に出力する際には、第１出力部６３ｂより所定の時間分だけ遅延を設けてもよい。

以上、説明したように、本発明の音響再生方法は、任意の間隔、音節単位又は文節単位で音声データを分割して、第１音響データ及び第２音響データとして出力しているが、次のようにすることもできる。
図１５は、音響再生方法の変形例を説明するための説明図である。図１５のように、音響データＩが、「あ」「い」「う」「え」の各音の順に構成されているとする。先ず、この音響データＩを音節単位で分割して、第１音響データの要素として、「あ」、「う」を振り分け、第２音響データの要素として、「い」「え」を振り分ける。次に、例えば、第１音響データとして振り分けられた「あ」と第２音響データとして振り分けられた「い」を併せてミキシングを行って、一区間に「あ」と「い」とが混ざったデータ「アイ」を作成し、この作成したデータ「アイ」に「あ」を混ぜて第１音節の最初の要素とする。

図１６は、図１５に示す音響再生方法の変形例を具体的に説明するための説明図である。この図を参照して、第１音響データをどのようにして生成するかについて説明する。図１６（ａ）に示すように、音響データが波形ｆ（ｔ）で表されるとする。この波形ｆ（ｔ）を図１６（ｂ）に示すサンプリング関数ｓ（ｔ）でサンプリングすると、図１６（ｄ）に示すパルス関数ｇ（ｔ）となる。即ち、音響信号ｆ（ｔ）をサンプリング関数ｓ（ｔ）で任意時間Ｔ毎にサンプリングする。説明を簡明にするためにパルス幅をＴとしている。
図１６（ａ）に示す波形ｆ（ｔ）を図１６（ｃ）に示すサンプリング関数ｓ１（ｔ）でサンプリングすると、図１６（ｅ）に示すパルス関数ｇ１（ｔ）となる。即ち、音響信号ｆ（ｔ）をサンプリング関数ｓ１（ｔ）で任意時間２Ｔ毎にサンプリングする。
図１６（ｆ）に示すように、パルス関数ｓ１（ｔ）でサンプリングしたデータ列を、図１の場合と同様に、時間軸上で圧縮して、データ列関数ｉ（ｔ）を作成する。
次に、図１６（ｇ）に示すように、パルス関数ｇ１（ｔ）とデータ列関数ｉ（ｔ）とをパルス幅Ｔ毎に加算し、加算した値に所定の数を掛けることにより、データが出力される時の音圧を適宜調整する。即ち、図１６（ｄ）に示す時間ＴでのデータＤ１と図１６（ｆ）に示す時間ＴでのデータＤ１とを加えてＤ’１とし、所定の定数を掛けて出力された時の音圧を調整して、第１音響データの第１番目のデータとする。同様にして、例えば、第２番目のデータは、図１６（ｄ）に示す時間２ＴでのデータＤ２と図１６（ｆ）に示す時間２ＴでのデータＤ３とを加えてＤ’２とし、所定の定数を掛けて出力された時の音圧を調整して、第１音響データの第２番目のデータとする。また例えば、第５番目のデータは、図１６（ｄ）に示す時間５ＴでのデータＤ５と図１６（ｆ）に示す時間５ＴでのデータＤ２１とを加えてＤ’５とし、所定の定数を掛けて出力された時の音圧を調整して、第１音響データの第５番目のデータとする。
同様にして、第２音響データについても同じように生成することができる。

このような処理を音響データに対して施すことにより、結果として、次のようなデータ処理を行うことができる。その結果を図１５を参照しつつ説明する。
第１音響データの要素として振り分けられたデータ群と、第２音響データの要素として振り分けられたデータ群とを併せて、第１音響データの第１番目の要素とする。例えば、第１音響データの要素である「あ」を構成するデータ群と、第２音節データの要素である「い」を構成するデータ群とで、各データを一つおきに抽出することで「アイ」を構成する。そして、この構成した「アイ」のデータ群と第１音響データの要素「あ」のデータ群とを順次足し合わせて、第１音節の最初の要素とする。同様に、一音節に「あ」と「い」とが混ざったデータ「アイ」に「い」を混ぜて第二音節の最初の要素とする。第１及び第２の音響データの第２番目の要素としても、一音節に「う」と「え」とが混ざったデータ「ウエ」を作成し、この作成したデータ「ウエ」に、それぞれ「う」、「え」を混ぜ、それぞれ第１音響データの第２番目、第２音響データの第２番目とする。このようにして作成した第１音響データＩ１及び第２音響データＩ２をそれぞれ第１、第２出力部に出力することで、第１出力部から出力される音響にも、第２出力部から出力される音響にも、同じ音が混ざって出力されるので、ユーザが左右の耳から全く異なる音を聞くのと比べて、理解し易くなる。

以上説明したように、音響再生装置による音響再生方法では、再生に係る音響データが第１及び第２の音響データに分割され、第１の音響データが第１出力部から出力され、第２の音響データが第２出力部から出力される。よって、ユーザは左右の耳から異なった音響が入力される。ユーザは耳から音響が入力されると、入力された音響の意味内容を理解しようとするので、第１の音響データと第２の音響データとから、再生に係る音響の意味を十分理解することができる。また、音響データを音節単位又は文節単位で第１及び第２の音響データに振り分けたり、所定のタイミングで分割して第１及び第２の音響データに振り分けて構築して出力再生するので、実質音響データの再生速度が速くなる。この再生された音響データを聴いている者は、意識的に再生に係る音響データを構築し理解することで、脳の活性化及び認知症の予防にも効果的である。なお、音響とは、声音、楽音などの他、空気中を伝播して可聴される全ての音が含まれることは言うまでもない。

本発明は、スピーカなどの音響出力部を備えた各種コンピュータなどで構築され、コンピュータに記憶されている音響ファイルや各種媒体に記憶されている音響信号の再生をスピーディに行うことができ、音響データの各種編集業務などを効率良く行うことができる。

音響再生方法の具体的な原理を説明するための説明図である。音響再生装置の第１構成例を示すブロック図である。図２に示す音響再生装置で処理される音響信号とその処理結果を示す第１音響信号及び第２音響信号とを模式的に示したものである。図１とは異なる音響再生方法を説明するための説明図である。音響再生装置の第２構成例を示すブロック図である。図５に示す音響再生装置の記憶部、解析部、音響信号処理部、制御部で実現される機能を説明するための説明図である。図５及び図６に示す音響再生装置４０による音響再生方法を示すフロー図である。図６に示す振り分け判定部により音節単位でどのように振り分けられるかについて説明するための説明図である。図５に示す音響再生装置の記憶部、解析部、音響信号処理部、制御部で実現される機能の変形例を示す構成図である。図９に示す変形例で実現される音響再生方法を説明するための説明図である。音響再生装置の別構成例を示す図である。図１１に示すデータ処理部が行う波形整形処理を説明するための説明図である。図１１に示すデータ処理部が行う処理のフロー図である。音響再生装置の別構成例を示す図である。音響再生方法の変形例を説明するための説明図である。図１５に示す音響再生方法の変形例を具体的に説明するための説明図である。

符号の説明

１０，４０，５０，６０音響再生装置
１１デジタルシグナルプロセッサ
１２，４５制御部
１３音響信号処理部
１４デッキ
１５，１８ａ，１８ｂ，４６ｄアンプ
１６Ａ／Ｄ変換機
１７ａ，１７ｂ，４６ｃＤ／Ａ変換機
１９ａ，１９ｂ，４６ｅスピーカ
２０ａ，４６ａ，５３ａ，６３ａ第１出力部
２０ｂ，４６ｂ，５３ｂ, ６３ｂ第２出力部
４１原音再生部
４２，５１，６１記憶部
４３，６２ｂ解析部
４４音響信号処理部
４４ａ，５２ｃ，６２ｅ第１メモリ部
４４ｂ，５２ｄ，６２ｆ第２メモリ部
４４ｃ，５２ｂ，６２ｄ振り分け判定部
４４ｄ，５２ｅ，６２ｇ出力制御部
４５ａ，６２ｃテーブル
４６，５３，６３出力部
４７，５２，６２データ処理部
５２ａ，６２ａバッファ部
５４，６４制御情報入力部

Claims

データ処理部と、第１出力部及び第２出力部からなる出力部と、を備え、
上記データ処理部は、
音響データを一時的に格納するバッファ部と、
上記バッファ部に格納されている音響データの区切り目を判断する解析部と、
上記解析部により判断された区切り目を基準に、上記バッファ部に格納したデータを第１音響データと第２音響データの何れに振り分けるかを判定する振り分け判定部と、
上記振り分け判定部により振り分けられた第１音響データの各データを、振り分けられた順に一時的に記憶する第１メモリ部と、
上記振り分け判定部により振り分けられた第２音響データの各データを、振り分けられた順に一時的に記憶する第２メモリ部と、
上記第１メモリ部及び上記第２メモリ部に格納された各データの出力タイミングを調整する出力制御部と、
を備えた、音響再生装置。
前記振り分け判定部は、前記第１メモリ部及び前記第２メモリ部に出力したデータ量をそれぞれ記憶し、このデータ量に基づいて第１音響データ、第２音響データの何れかに振り分けることを特徴とする、請求項１に記載の音響再生装置。
前記解析部は、前記バッファ部に格納されている各データの音圧レベルに基づいて区切り目を判断することを特徴とする、請求項１に記載の音響再生装置。
前記バッファ部には、原音再生部から流入する音響信号が音響データとして入力されることを特徴とする、請求項１に記載の音響再生装置。
前記バッファ部には、デジタル記憶媒体に記憶された音響データが入力されることを特徴とする、請求項１に記載の音響再生装置。