JP6539547B2 - 音源処理装置、音響装置及び部屋 - Google Patents

Description

本発明は、音源処理装置、音響装置及び部屋に関し、より詳しくは、各々複数のコンテンツを含む複数系統の音源信号を切り替えて再生する場合に、コンテンツの欠落が発生しないように切り替える音源処理装置、該音源処理装置を用いて音響を再現する音響装置、及び該音響装置を用いて聴取者に音響を呈示する部屋に関する。

コンテンツの切り替えに関する従来技術として、特許文献１に開示された音声出力装置が知られている。特許文献１に開示された音声出力装置は、音声信号に基づいて音声出力を行う音声出力部と、音声データを含み得るコンテンツデータを再生するコンテンツ再生部と、コンテンツ再生部がコンテンツデータを再生しているときは、コンテンツ再生部の出力信号を選択して音声出力部に供給し、コンテンツ再生部がコンテンツデータを再生していないときは、外部入力信号を選択して音声出力部に供給する選択部とを備えている。
また、コンテンツ再生部が、音声データを含まないコンテンツデータ、例えば静止画像データを再生している場合には、外部入力信号を選択して音声出力部に供給する。

特許文献１では、このように構成された音声出力装置により、内部音源の出力があるときは自動的に内部音源に切り替わり、外部音源よりも内部音源が優先され、内部音源の出力に基づく音声出力が行われるので、外部音源から内部音源への切り替えに手間がかからないとしている。

他方、音響（サウンド、楽曲）の応用形態として、近年、ハイパーソニック効果が注目されている。ハイパーソニック効果とは、人間の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊かに含み高度に複雑に変化する音であるハイパーソニック・サウンドが、基幹脳を活性化する現象に基づく複合的な心身賦活反応の総称である。ハイパーソニック・サウンドにより、領域脳血流の増大、脳波α波の増強、免疫活性の上昇、ストレス性ホルモンの減少などがもたらされるとされ、うつ病などの現代病の治療、あるいは認知高齢者に対する音楽療法などへの応用も注目されつつある。

上記のハイパーソニック効果を企図した音響装置として、特許文献２に開示された音発生装置が知られている。特許文献２に開示された音発生装置は、可聴周波数範囲の音と共に可聴周波数範囲を超える周波数範囲を有する音を発生する発生手段と、発生手段から発生した音を人間に対して印加する印加手段とを備え、１０ｋＨｚを超える所定の周波数範囲に、ミクロな時間領域において変化する非定常なゆらぎを有している。そして、発生手段から発生される音を、可聴周波数範囲の第１の音成分と、可聴周波数範囲を超える周波数範囲の第２の音成分とに周波数分離するようにろ波してそれぞれ出力するフィルタ手段を備え、印加手段は、フィルタ手段から出力される第１の音成分を人間の聴覚のみに印加する第１の印加手段と、フィルタ手段から出力される第２の音成分を人間の全身に印加する第２の印加手段とを備えている。

特許文献２では、このように構成された音発生装置を用いて第１の音成分と第２の音成分を人間に印加することにより、人間の脳血流を増大させて心身の状態を改善向上させ、人間の緊張をといて人間をリラックスさせることができるとしている。

特開２０１４−０６４２０７号公報 特許第３９３３５６５号公報

ところで、聴取者に音響を呈示する場合、分野等の異なるソース（音源）の音源信号を切り替えることが、しばしば要求される。例えば、ある空間（部屋）において、そこに集う老若男女等の集団の属性に応じ、楽曲の分野を異ならせたい場合などである。このような場合には、音源信号を切り替える音源処理装置が必要となる。

他方、特定の空間において、特定の属性の集団に対し音響を呈示する場合にも、音源信号を切り替えることが要求される場合がある。そのような例として、特定の空間において、上記のハイパーソニック・サウンドを呈示する場合が挙げられる。例えば、オフィス他各種の室内環境で、心理的、生理的な効果を期待して、あるいは知的生産性の向上を期待し、ハイパーソニック・サウンドを呈示する場合、また、認知症高齢者の周辺症状の緩和を期待して、デイルーム等の高齢者施設において、ハイパーソニック・サウンドを呈示する場合等が挙げられる。ここで、認知症高齢者の「周辺症状」とは、脳の神経細胞が壊れることによって直接起こる症状である「中核症状」に対して、周囲の人との関わりのなかで起きてくる症状をいう。以下、ハイパーソニック・サウンドの呈示において、音源信号の切り換えが必要になる場合の理由について説明する。

ハイパーソニック・サウンドの音源には、一般に、自然の音（例えば、熱帯雨林の背景音など）、あるいはガムラン（インドネシアの民族音楽）やチェンバロなどの楽器音等が用いられている。これらの音は、高音側の可聴域外（以下、「可聴域外」とは、高音側の可聴域外をさすものとする）の周波数範囲に、ゆらぎが豊富に含まれているからである。
しかしながら、これらの例からもわかるように、ハイパーソニック・サウンドの音源のバリエーションは極めて限られている。

一方、特定の空間において、ある目的をもってハイパーソニック・サウンドを呈示する場合、少なくとも聴取者にその空間に留まってもらう必要がある。しかしながら、上記のように、ハイパーソニック・サウンドは音源が限られているため、聴取者をしてなじみがないなどの理由により飽きが生じてハイパーソニック・サウンドへの集中力が減退し、さらにはその空間からの退出等が懸念される。以下、この懸念について、認知症高齢者に対し、デイルームでハイパーソニック・サウンドを呈示する場合を例示して、より詳細に説明する。

認知症高齢者にとって心地よい音楽は、なじみのある音楽であるとの報告がある（例えば、「認知症高齢者の音楽療法に関する基礎的研究」、風間書房、２００６）。さらに、なじみのある音楽は、患者が若かった頃の歌謡曲や演歌など歌詞のついた楽曲が多い。しかしながら、既存の歌謡曲や演歌等の音源は昔に録音されたものが多いため、音源の周波数成分が可聴域内に制限されているものがほとんどである。このような楽曲は高齢者の興味、関心を惹きつけ、音楽に集中させる効果はあるが、人の耳に聞こえない高周波音を含まないため、ハイパーソニック効果は期待できない。以下、周波数成分が可聴域内に制限されている楽曲を「可聴域内楽曲」という場合がある。

そこで、高齢者になじみのある可聴域内楽曲と、ハイパーソニック・サウンドの両者を交互に切り替え、交互に呈示する方法が考えられる。しかしながら、両者を単に無関係に再生させておいて切り替える方法では、両者の切り替えに際して、可聴域内楽曲の途中から始まったり、可聴域内楽曲の途中で突然切り替わったりする、すなわち可聴域内楽曲において欠落が発生し、聴取者にストレスを与え、また、音響に対する集中という観点から、かえって逆効果になる可能性もある。

この点、特許文献１に開示された音声出力装置でも、音声データを含まないコンテンツデータの再生中には外部音源に切り替えることについて言及されているが、特許文献１では、切り替える契機として、個々のコンテンツデータの開始、あるいは終了とは無関係に音声データの有無を判定しているだけである。したがって、個々のコンテンツデータの欠落を抑制して再生するという点については、何ら配慮されていない。

また、特許文献２に開示された音発生装置では、一般的な聴取者を対象としてハイパーソニック・サウンドを呈示する方法を開示するのみで、ハイパーソニック・サウンドの具体的な応用に伴う聴取者の属性等について配慮されているわけではない。従って、可聴周波数範囲の一般的なコンテンツと、ハイパーソニック・サウンドとの切り替えという技術思想には至っていない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、各々複数のコンテンツを含む複数系統の音源信号を切り替えて再生する場合に、コンテンツの欠落が発生しないように切り替える音源処理装置、音響装置及び部屋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、請求項１に記載の音源処理装置は、無音区間を挟んで複数の単位音源信号が配列された第１の音源信号の前記無音区間を検出しつつ前記第１の音源信号を出力する信号処理部と、前記第１の音源信号と異なる第２の音源信号と前記信号処理部から出力される前記第１の音源信号とのいずれかを選択して切り替える信号切替部と、前記信号切替部で前記第１の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号に切り替えるように前記信号切替部を制御し、前記信号切替部で前記第２の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第１の音源信号に切り替えるように前記信号切替部を制御する制御部と、を含む。

請求項１に係る音源処理装置では、信号処理部が第１の音源信号の無音区間を検出し、制御部が、信号処理部で予め定められた期間以上の無音区間を検出した場合に、第１の音源信号から第２の音源信号への切り替え、及び第２の音源信号から第１の音源信号への切り替えを実行するように信号切替部を制御する。そのため、複数の単位音源信号を含む第１の音源信号と第２の音源信号とを切り替えて再生する場合に、少なくとも第１の音源信号に含まれる単位音源信号の欠落が発生しないように切替がなされる。

請求項２に記載の音源処理装置は、請求項１に記載の音源処理装置において、前記第２の音源信号をフェードインまたはフェードアウトさせる振幅調整部をさらに含み、前記第２の音源信号は、前記振幅調整部から出力される音源信号であり、前記制御部は、前記信号切替部で前記第１の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号がフェードインされるように前記振幅調整部をさらに制御し、前記信号切替部で前記第２の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号がフェードアウトされるように前記振幅調整部をさらに制御する。

請求項２に記載の音源処理装置では、信号処理部で予め定められた期間以上の無音区間を検出した場合に、第１の音源信号から第２の音源信号への切り替えにおいて第２の音源信号をフェードインさせ、第２の音源信号から第１の音源信号への切り替えにおいて第２の音源信号をフェードアウトさせる。そのため、第２の音源信号が唐突に始まったり、唐突に終わったりすることが抑制される。

請求項３に記載の音源処理装置は、請求項１又は請求項２に記載の音源処理装置において、前記第２の音源信号は、当初より可聴域外の周波数成分を含む音源信号であり、前記複数の単位音源信号の各々は、可聴域内の周波数成分のみを含む原音信号と前記原音信号に基づいて生成された可聴域外の周波数成分を含む付加音信号とを合成した音源信号である。

請求項３に記載の音源処理装置では、第２の音源信号を当初より可聴域外の周波数成分を含む音源信号とし、第１の音源信号の単位音源信号を原音信号に基づいて生成された可聴域外の周波数成分を付加した音源信号としている。そのため、ハイパーソニック効果をもたらす音響システムの構築に用いることができる。また、元々可聴域外の周波数成分を含まない原音信号をハイパーソニック効果をもたらす音源信号に変換することができる。

請求項４に記載の音源処理装置は、請求項３に記載の音源処理装置において、前記第２の音源信号が記録された記録媒体を再生して前記第２の音源信号を生成し前記信号切替部に入力させる再生部をさらに含み、前記信号処理部は、複数の前記原音信号を入力する入力端子、前記入力端子から入力された複数の前記原音信号の各々に含まれる周波数成分を逓倍して逓倍信号を生成する逓倍回路、前記逓倍信号の周波数成分のうち可聴域内の周波数成分を遮断して前記付加音信号を生成する高域通過濾波器、及び前記付加音信号と前記原音信号とを加算して前記複数の単位音源信号の各々を生成する加算回路を含み、前記複数の単位音源信号を連続して配列し前記第１の音源信号として出力する音源生成回路を備える。

請求項４に記載の音源処理装置では、第２の音源信号が、記録媒体を再生部で再生して生成され、第１の音源信号が、音源生成回路において、原音信号に含まれる可聴域内の周波数成分を逓倍して得られた可聴域外の周波数成分を含む単位音源信号を配列して生成される。そのため、ハイパーソニック効果をもたらす第２の音源信号の選択肢が増える。また、第１の音源信号についても、よりハイパーソニック効果の大きい音源信号とすることができる。

請求項５に記載の音源処理装置は、請求項４に記載の音源処理装置において、前記音源生成回路は、前記入力端子から入力された複数の前記原音信号を前記無音区間に相当する時間以上遅延させる遅延回路を含み、前記加算回路は前記遅延回路で遅延された前記付加音信号と前記遅延回路で遅延された前記原音信号とを加算して前記複数の単位音源信号の各々を生成する。

請求項５に記載の音源処理装置では、音源生成回路が、原音信号を遅延させる遅延回路を含む。そのため、第１の音源信号と第２の音源信号との切替において、音源生成回路における処理による遅延時間を補償することができる。

請求項６に記載の音源処理装置は、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の音源処理装置において、前記原音信号が高齢者が好む楽曲の信号であり、前記第２の音源信号が可聴域外の周波数成分に１／ｆゆらぎを含む信号である。

請求項６に記載の音源処理装置では、第２の音源信号を可聴域外の周波数成分に１／ｆゆらぎを含む音源信号とし、第１の音源信号を高齢者が好む楽曲の周波数成分に可聴域外の周波数成分を付加した音源信号としている。そのため、第２の音源信号をよりハイパーソニック効果の大きい音源信号とすることができる。また、第１の音源信号により高齢者の興味・関心を惹き付けつけ、音響に集中させることができる。すなわち、ハイパーソニック・サウンドの呈示において、第１の音源信号と第２の音源信号との相乗効果のより大きい音響システムの構築に用いることができる。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の音響装置は、前記信号切替部で選択された前記第１の音源信号と前記第２の音源信号とのいずれかの音源信号を出力する出力部をさらに含む請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の音源処理装置と、前記出力部に接続されたスピーカと、を含む。

請求項７に記載の音響装置は、上記音源処理装置にスピーカが接続されて構成されている。そのため、複数の単位音源信号を含む第１の音源信号と第２の音源信号とを切り替えて再生する場合に、少なくとも第１の音源信号に含まれる単位音源信号の欠落が発生しないようにして音響を呈示することができる。その結果、聴取者に与えるストレスを軽減することができる。

請求項８に記載の音響装置は、請求項７に記載の音響装置において、前記出力部は、入力された音源信号のうち可聴域内の周波数成分のみを濾波して出力する第１の出力部、及び入力された音源信号のうち可聴域外の周波数成分のみを濾波して出力する第２の出力部を備え、前記スピーカは、前記第１の出力部に接続された第１のスピーカ、及び前記第２の出力部に接続された第２のスピーカとを備える。

請求項８に記載の音響装置では、可聴域内の周波数成分のみの音響と可聴域外の周波数成分のみの音響とが分離して呈示される。そのため、例えばハイパーソニック効果等を考慮して、各周波数成分の音像を定位させる場合の自由度が増す。

上記目的を達成するために、請求項９に記載の部屋は、請求項７又は請求項８に記載の音響装置を備え、前記スピーカで再生される前記第１の音源信号に基づく音響と前記第２の音源信号に基づく音響とを交互に切り替えて聴取者に呈示する。

請求項９に記載の部屋では、上記音響装置を用いて第１の音響信号と第２の音響信号とを切り替え、聴取者に呈示する。そのため、音響を聴取する上でのストレスが軽減されたサウンド空間、例えばハイパーソニック・サウンド空間を造ることができる。

本発明によれば、各々複数のコンテンツを含む複数系統の音源信号を切り替えて再生する場合に、コンテンツの欠落が発生しないように切り替える音源処理装置、音響装置及び部屋を提供することができる。

第１の実施の形態に係る音源処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る音源処理装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態に係る音源信号を説明するための図である。 第１の実施の形態に係る音源信号Ｂ生成部の構成の一例を示すブロック図、及び音源信号Ｂ生成部の動作を説明するための周波数スペクトルである。 第１の実施の形態に係る音源処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第１の実施の形態に係る音源信号切替処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る音源処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る倍音発生部の構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る音源処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第３の実施の形態に係る音源処理装置の構成の一例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１ないし図６を参照して、本実施の形態に係る音源処理装置１０について説明する。

図１に示すように、音源処理装置１０は、信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１４、信号切替部１６、及び制御部１８を含んで構成されている。また、音源処理装置１０は、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２を備え、入力端子ＩＮ１には音源信号Ａ５０が、入力端子ＩＮ２には音源信号Ｂ５２が、各々接続されている。また、音源処理装置１０は、出力端子ＯＵＴを備え、出力端子ＯＵＴには、スピーカ５４が接続されている。

音源信号Ａ及び音源信号Ｂは、切り替えて出力したい２系統の音源信号であり、例えば、各々分野（例えば、楽曲における、歌謡曲、クラシック、ジャズ等のジャンル）の異なる複数のコンテンツを含む２系統の音源の信号等であり、内容は特に限定されない。そして、音源処理装置１０は、信号処理部Ｂ１４によって、音源信号Ｂのコンテンツ間に存在する無音区間を検出して、少なくとも音源信号Ｂのコンテンツ（コンテンツＢ）に欠落が発生しないように音源信号Ａと音源信号Ｂとを切り替える。その際、音源信号Ａのコンテンツ（コンテンツＡ）の欠落は許容する（欠落に対する対策は行わない）。なお、以下の説明において、「コンテンツ」とは、１曲の楽曲等、音源信号のまとまった１つの単位をさす。

本実施の形態では、音源信号Ａとしては、元々（当初より）可聴域内の周波数成分と可聴域外の周波数成分とを含む音源信号、つまりハイパーソニック・サウンドのような音源信号を想定している。また、音源信号Ｂとしては、可聴域内楽曲の呈示を前提に、該可聴域内楽曲に対して、可聴域外の周波数成分を付加した音源信号を想定している。むろん、音源信号Ａの内容と音源信号Ｂの内容の組み合わせはこれに限られず、目的等に応じて適宜に組み合わせてよい。なお、本実施の形態では、音源信号Ａ及び音源信号Ｂは、各々再生機器（プレーヤー）等によって再生されることによって、あるいは有線放送のようなストリーミング音源を受け取ることによって、連続的に供給される形態としている。

上記のように、本実施の形態では、音源信号Ａ及び音源信号Ｂとして可聴域外周波数成分まで含む音源信号を想定しているので、本実施の形態に係る音源処理装置１０及び関連する音響機器（サウンド・システム）は、可聴域から可聴域より高周波数の音源まで再生可能な音響機器を用いる。すなわち、音源信号Ａ及び音源信号Ｂを再生する再生機器には、９６ｋＨｚ、あるいは１９２ｋＨｚ等の高いサンプリング周波数で信号を再生できるＤＶＤ−Ａｕｄｉｏプレーヤー、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ａｕｄｉｏプレーヤー、サウンドカードなどを用いる。また、音源処理装置１０において、必要に応じ設けられる増幅器も可聴域外までの帯域を有するものを用い、スピーカ５４も１ウエイに限らず必要に応じ２ウエイ、あるいは３ウエイとし、可聴域外周波数を再生可能なツイータを用いる場合もある。

信号処理部Ａ１２は、音源信号Ａと音源信号Ｂとの切り替え（以下、「音源信号切替処理」という場合がある）において、音源信号ＡからのコンテンツＡをフェードイン、フェードアウトさせる処理部を含んでいる。該処理部は、具体的にはレベル（振幅）調整器等によって構成される。なお、フェードイン、フェードアウトは、音源信号Ａの切り換えが唐突になることを抑制するための処理であり、単に切り替えればよい場合には、信号処理部Ａ１２は省略し、音源信号Ａ５０と信号切替部１６とを直結してもよい。

信号処理部Ｂ１４は、音源信号Ｂに含まれるコンテンツＢとコンテンツＢとの間の無音区間を検出する検出部を含んでいる。該検出部で検出された無音区間に関する情報は、制御部１８へ送られる。本実施の形態では、この無音区間を用いて、音源信号Ｂから音源信号Ａへの切り替え、音源信号Ａから音源信号Ｂへの切り換えが制御される。

信号切替部１６は、信号処理部Ａ１２からの信号及び信号処理部Ｂ１４からの信号のいずれかを選択するスイッチである。

制御部１８は、音源処理装置１０の全体を制御する。すなわち、信号処理部Ｂ１４から受け取った無音区間の情報に基づいて信号切替部１６を制御し、本実施の形態に係る音源信号切替処理を制御する。また、信号処理部Ａ１２を制御して、コンテンツＡをフェードイン、フェードアウトさせる。

図２を参照して、制御部１８を含む音源処理装置１０の制御系の構成について説明する。

制御部１８は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４を含んで構成されている。ＣＰＵ１００は、音源処理装置１０の全体を統括、制御し、ＲＯＭ１０２は、音源処理装置１０の制御プログラム、あるいは後述する音源信号切替処理プログラム等を予め記憶する記憶手段であり、ＲＡＭ１０４は、制御プログラム等のプログラムの実行時のワークエリア等として用いられる記憶手段である。ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０２、及びＲＡＭ１０４は、バスＢＵＳによって相互に接続されている。

バスＢＵＳには、信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１４、及び信号切替部１６が接続されており、信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１４、及び信号切替部１６の各々は、バスＢＵＳを介してＣＰＵ１００の制御を受ける。

次に、図３を参照して、本実施の形態で想定する音源信号について説明する。図３（ａ）は、本実施の形態で想定する音源信号ＳＳの種類を示した図であり、図３（ｂ）は、本実施の形態に係る音源信号切替処理を実行した結果である、音源信号Ａ（コンテンツＡ）と音源信号Ｂ（コンテンツＢ）との切替の一態様を示した図である。

図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、音源信号ＳＳを４種類に分類している。
すなわち、音源信号ＳＳ１は、可聴域内周波数成分と共に初めから可聴域外周波数成分を含む、チェンバロ、自然音などの音源信号である。いわゆる、ハイパーソニック・サウンドは、この音源信号ＳＳ１に属している。また、本実施の形態に係る音源信号Ａには、この音源信号ＳＳ１を採用している。なお、図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、可聴域の周波数の上限を２０ｋＨｚとしている。しかしながら、この上限は、考え方によって２２ｋＨｚとされる場合もあり、ある程度幅のある値である。

一方、音源信号ＳＳ４は、可聴域内周波数成分のみを含む音源信号であり、上記可聴域内楽曲は、この音源信号ＳＳ４に属している。音源信号ＳＳ２は、この音源信号ＳＳ４に、人工的に作成した可聴域外周波数成分の音源信号を合成した音源信号である。本実施の形態に係る音源信号Ｂには、この音源信号ＳＳ２を採用している。音源信号ＳＳ３は、音源信号ＳＳ１の可聴域外周波数成分をカットした音源信号であり、ハイパーソニック・サウンドの効果を確認する場合の比較対象等に用いられる音源信号である。

図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、さらに、可聴域内周波数成分と可聴域外周波数成分とを含む音源信号ＳＳ１及びＳＳ２を、ＦＲＳ（Ｆｕｌｌ Ｒａｎｇｅ Ｓｏｕｎｄ）、可聴域内周波数成分のみの音源信号ＳＳ３及びＳＳ４を、ＨＣＳ（Ｈｉｇｈ Ｃｕｔ Ｓｏｕｎｄ）と分類している。

図３（ｂ）は、音源信号Ａと音源信号Ｂの各々のコンテンツ（楽曲）を例示すると共に、本実施の形態に係る音源信号切替処理の一例を示す図である。すなわち、図３（ｂ）において、例えば、Ｎｏ．１の「楽曲１」は音源信号Ｂ（つまり、音源信号ＳＳ２）に属するコンテンツＢの一例であり、Ｎｏ．２の「自然音１」は音源信号Ａ（つまり、音源信号ＳＳ１）に属する信号である。本実施の形態における「自然音」とは、自然豊かな環境で採取した川のせせらぎなどの水の音、風の音、虫の音、あるいはこれらの複合音等をさす。本実施の形態に係る音源信号切替処理が実行されると、一例として、図３（ｂ）に示すような態様で、音源信号Ａと音源信号Ｂとが切り替わる。なお、音源信号切替処理の詳細については後述する。

次に、図４を参照して、音源信号Ｂの生成方法について説明する。図４（ａ）は、本実施の形態に係る音源信号Ｂ生成部５２０の構成の一例を示している。音源信号Ｂ生成部５２０は、図１に示す音源信号Ｂの具体的な構成の一例である。先述したように、本実施の形態に係る音源信号Ｂは、可聴域内楽曲に、人工的に生成した可聴域外周波数成分を付加しており、音源信号Ｂ生成部５２０は、この可聴域外周波数成分を生成する具体的な構成を含むものである。図４（ｂ）ないし（ｅ）は、音源信号Ｂ生成部５２０の動作を説明するために示す、節点Ｎ５ないしＮ８における周波数スペクトルである。

ここで、本発明においては、可聴域内楽曲（一般的には、可聴域内周波数成分のみを含むコンテンツ）に付加する可聴域外周波数成分の生成方法については、特に限定されるものではなく、可聴域内周波数成分とは無関係の可聴域外周波数成分を付加してもよいが、本実施の形態においては、可聴域内周波数成分に基づいて生成された可聴域外周波数成分を付加している。可聴域内周波数成分とは無関係の可聴域外周波数成分を付加して生成した音源信号より、可聴域内周波数成分に基づいて生成された可聴域外周波数成分を付加した音源信号の方が、より大きなハイパーソニック効果が得られることがわかっている。

図４（ａ）に示すように、音源信号Ｂ生成部５２０は、逓倍部５２２、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５２４、及び加算部５２６を備えている。そして、入力端子ＩＮには原音信号源５３０が接続され、ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の２系統の出力端子を有している。原音信号源５３０は、可聴域内楽曲の信号源であり、具体的には、可聴域内楽曲が連続的に再生されている信号源、例えば、ＣＤ再生機器、あるいは有線放送のような信号源である。

原音信号源５３０から入力された原音信号は、図４（ｂ）に示すように、可聴域周波数の上限周波数ｆａまでの周波数成分を含んでいる（節点Ｎ５）。

逓倍部５２２は、原音信号に含まれる周波数成分を逓倍、すなわち整数倍する部位であり、本実施の形態では逓倍数を、一例として２倍としている。つまり、本実施の形態に係る逓倍部５２２は、倍音発生部である。逓倍部５２２の出力である節点Ｎ６の周波数スペクトルは、図４（ｃ）に示すように、可聴域周波数の下限から２×ｆａまでの周波数成分を含む周波数スペクトルとなる。このように、本実施の形態に係る逓倍部５２２は、可聴域内楽曲の可聴域内周波数成分に、該可聴域内周波数成分に基づいて生成された可聴域外周波数成分を付加する方法の一例である。なお、逓倍部５２２における逓倍数は２倍に限られず、音響信号の呈示目的等に応じて自由に設定してよい。

ＨＰＦ５２４は、逓倍部５２２の出力信号の周波数成分から可聴域内周波数成分を遮断するフィルタであり、ＨＰＦ５２４の出力である節点Ｎ７の周波数スペクトルは、図４（ｄ）に示すように、周波数ｆａ以下の周波数成分がカットされた周波数スペクトルとなる。ＨＰＦ５２４で周波数ｆａ以下の周波数成分をカットするのは、以下で説明する加算部５２６で周波数ｆａ以下の周波数成分を含む原音信号と加算する場合に、同じ帯域の周波数成分が重複しないようにするためである。

加算部５２６は、原音信号とＨＰＦ５２４の出力信号とを加算する部位であり、加算された後の節点Ｎ８における周波数スペクトルは、図４（ｅ）に示すように、可聴域内周波数成分から可聴域外周波数成分を含む周波数スペクトルとなる。このようにして、可聴域内楽曲に対し可聴域外周波数成分を付加した、本実施の形態に係る音源信号Ｂが生成される。生成された音源信号Ｂは、ＦＲＳとして、図４（ａ）に示す出力端子ＯＵＴ２から出力される。図４（ａ）に示すように、音源信号Ｂ生成部５２０は、原音信号、つまり、可聴域内楽曲を出力する出力端子ＯＵＴ１も有している。従って、音源処理装置１０は、音源信号Ｂとして、可聴域内楽曲に可聴域外周波数成分を付加したものだけでなく、可聴域内楽曲そのもの（ＨＣＳ）も呈示することができるように構成されている。

次に、図５に示すタイミングチャートを参照して、音源処理装置１０の動作について説明する。図５は、音源処理装置１０及び音源信号Ｂ生成部５２０の各部の動作波形を示した図である。なお、図５では、信号切替部１６における初期値として、音源信号Ｂが選択されており、信号処理部Ａ１２によって音源信号Ａに対するレベルが０、あるいは０近傍に設定されているものとする。

図５（ａ）は、原音信号の波形であり、図４（ａ）における節点Ｎ５の波形である。図５（ａ）に示すように、原音信号には、可聴域内楽曲であるコンテンツＭ１ないしＭ５が含まれており、各コンテンツの間には、無音区間（ブランク）ｔｂ１が設けられている。無音区間ｔｂ１の長さは特に限定されないが、一例として、３秒程度とされる。図５（ａ）に示すｔｂ１はこの約３秒の標準無音区間である。一方、無音区間ｔｂ２は、ｔｂ１より短い無音区間の一例を示している（ｔｂ２＜ｔｂ１）。

図５（ｂ）は、音源信号Ｂ生成部５２０において生成された音源信号Ｂ（音源信号ＳＳ２）のコンテンツＢ１ないしＢ５の波形であり、図４（ａ）における節点Ｎ８（図１における節点Ｎ１）の波形である。図５（ｃ）は、信号処理部Ａ１２によって生成された音源信号Ａ（音源信号ＳＳ１）のコンテンツＡ１、Ａ２の波形であり、図１における節点Ｎ３の波形である。なお、本実施の形態においては、音源信号Ａとして、例えば川のせせらぎなどの自然音が連続して再生されているような場合を想定している。従って、コンテンツＡ１、Ａ２は、音源信号Ａの一部が切り取られたものとなっている。

先述したように、信号処理部Ｂ１４は、入力端子ＩＮ２から入力された音源信号Ｂの無音区間を監視しており、監視している無音区間が予め定められた閾値ｔｓ（＜ｔｂ１）になった場合に、切替トリガを制御部１８に送る。例えば、コンテンツＢ１とＢ２との間の無音区間ｔｂ１について、閾値ｔｓになったことを検出した信号処理部Ｂ１４は、切替トリガを制御部１８に送る。

切替トリガを受け取った制御部１８は、図５（ｄ）に示すように、音源信号Ｂの選択から音源信号Ａの選択に切り替わるように、信号切替部１６を制御する。それと共に、図５（ｃ）に示すように、音源信号Ａを、フェードイン時間ｔｆｉの間にフェードインさせるように、信号処理部Ａ１２を制御する。その結果、図５（ｅ）に示すように、出力端子ＯＵＴ（節点Ｎ４）の波形は、コンテンツＢ１から、Ａ１に切り替わる。なお、本実施の形態では、フェードイン時間ｔｆｉをｔｆｉ＝ｔｂ１−ｔｓとしているが、むろんこれに限られず、ｔｂ１−ｔｓの範囲内で自由に設定してよい。

次に、信号処理部Ｂ１４は，コンテンツＢ２とＢ３との間の無音区間ｔｂ１の監視において無音区間が閾値ｔｓになった場合に、切替トリガを制御部１８に送る。切替トリガを受け取った制御部１８は、図５（ｃ）に示すように、音源信号Ａをフェードアウト時間ｔｆｏの間にフェードアウトさせるように、信号処理部Ａ１２を制御する。それと共に、図５（ｄ）に示すように、音源信号Ａの選択から音源信号Ｂの選択に切り替わるように、信号切替部１６を制御する。その結果、図５（ｅ）に示すように、出力端子ＯＵＴ（節点Ｎ４）の波形は、コンテンツＡ１からＢ３に切り替わる。なお、本実施の形態では、フェードアウト時間ｔｆｏをｔｆｏ＝ｔｂ１−ｔｓとしているが、むろんこれに限られず、ｔｂ１−ｔｓの範囲内で自由に設定してよい。また、フェードアウト時間ｔｆｏはフェードイン時間ｆｆｉと異なっていてもよいし、同じであってもよい。

図５（ａ）に示す、原音信号のコンテンツＭ３とＭ４との間の無音区間ｔｂ２のように、無音区間ｔｂが閾値ｔｓよりも小さい場合（ｔｂ２＜ｔｓ）には、音源信号ＢのコンテンツＢから音源信号ＡのコンテンツＡへの切り替えは行われず、コンテンツＢ３に続けてコンテンツＢ４が選択される。その結果、図５（ｅ）に示すように、出力端子ＯＵＴ（節点Ｎ４）の波形は、コンテンツＢ３に続けてコンテンツＢ４が出力されたものとなる。

次に、コンテンツＢ４とＢ５との間で、閾値ｔｓの無音区間が検出されると、上記コンテンツＢ１とＢ２との間の無音区間ｔｂ１の検出と同様、図５（ｄ）に示すように、信号切替部１６において音源信号Ｂの選択から音源信号Ａの選択に切り替えられる。その結果、出力端子ＯＵＴ（節点Ｎ４）からコンテンツＡ２が出力される。

以上のように動作して、音源処理装置１０から、図５（ｅ）に示すように、コンテンツＢ１、Ａ１、Ｂ３、Ｂ４、Ａ２が選択され、この順に出力端子ＯＵＴから出力され、スピーカ５４によって音響に変換される。むろん、この場合のスピーカ５４は、可聴域内周波数から、所定の可聴域外の上限周波数（例えば、２×ｆａ）までの帯域の音源信号を再生可能なスピーカである。

以上のような音源処理装置１０の動作によって本実施の形態に係る音源信号切替処理が行われ、その結果、音源信号Ａ（コンテンツＡ）と音源信号Ｂ（コンテンツＢ）とが、図３（ｂ）に示す一例のように切り替わる。

つぎに、図６を参照して、本実施の形態に係る音源信号切替処理プログラムについて説明する。図６に示す処理は、ＣＰＵ１００がＲＯＭ１０２等の記憶手段から本音源信号切替処理プログラムを読み込み、実行する。なお、本実施の形態では、本音源信号切替処理プログラムをＲＯＭ１０２等に予め記憶させておく形態としているが、これに限られない。たとえば、本音源信号切替処理プログラムがコンピュータにより読み取り可能な可搬型の記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

また、本実施の形態では、本音源信号切替処理を、プログラムを実行することによるコンピュータを利用したソフトウエア構成により実現しているが、これに限られない。たとえば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を採用したハードウエア構成や、ハードウエア構成とソフトウエア構成との組み合わせによって実現してもよい。

図６に示すように、まずステップＳ１００で、音源信号Ｂを選択するように信号切替部１６を制御する。このステップは、本実施の形態に係る音源処理装置１０の初期動作であり、例えば、音源処理装置１０の電源オンと同時に、信号切替部１６で信号処理部Ｂ１４からの出力を選択するようにしておいてもよい。

次のステップＳ１０２で、音源信号切替処理が終了したか否か判定し、当該判定が否定判定となった場合にはステップＳ１０４に移行すると共に、肯定判定となった場合には、本音源信号切替処理プログラムを終了する。

ステップＳ１０４では、無音区間ｔｂを監視するように信号処理部Ｂ１４を制御する。

次のステップＳ１０６では、無音区間ｔｂが閾値ｔｓ以上であるか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合にはステップＳ１０８に移行すると共に、否定判定となった場合にはステップＳ１０４に戻り、無音区間ｔｂの監視を継続する。

ステップＳ１０８では、音源信号Ｂ側から音源信号Ａ側に切り替えるように信号切替部１６を制御する。

次のステップＳ１１０では、音源信号ＡのコンテンツＡに対しフェードインするように、信号処理部Ａ１２を制御する。

次のステップＳ１１２では、無音区間ｔｂを監視するように信号処理部Ｂ１４を制御する。

次のステップＳ１１４では、無音区間ｔｂが閾値ｔｓ以上であるか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合にはステップＳ１１６に移行すると共に、否定判定となった場合にはステップＳ１１２に戻り、無音区間ｔｂの監視を継続する。

次のステップＳ１１６では、音源信号ＡのコンテンツＡに対し、フェードアウトするように、信号処理部Ａ１２を制御する。

次の、ステップＳ１１８では、音源信号Ａ側から音源信号Ｂ側に切り替えるように信号切替部１６を制御し、ステップＳ１００に戻る。

以上のように、本実施の形態に係る音源処理装置１０によれば、少なくともコンテンツＢの欠落が発生しないように（必ずコンテンツＢの最初から始まり、最後まで再生されるように）コンテンツＡ（音源信号Ａ）とコンテンツＢ（音源信号Ｂ）とを切り替えることが可能となるので、聴覚上の不自然さが抑制される。

従って、例えば、認知症高齢者に対し、高齢者になじみのある可聴域内楽曲（コンテンツＢ）と、ハイパーソニック・サウンド（コンテンツＡ）とを切り替えて呈示する音響システムに用いた場合、少なくとも可聴域内楽曲の欠落が発生しないように呈示することができるので、ハイパーソニック効果の付与と共に高齢者に与えるストレスも軽減することができる。その結果、呈示音響に対する高齢者の興味・関心を惹きつけ、呈示音響に対する集中を維持させることが可能となるので、ハイパーソニック効果を確保しつつコンテンツ（音源）のバリエーションを拡大することができる。

その際、コンテンツＡ（音源信号Ａ）については、コンテンツの途中から始まったり、途中で終わったりする可能性が高い。しかしながら、本実施の形態では、コンテンツＡとして、そもそも聴取者の興味を惹きにくいコンテンツを想定しており、また、コンテンツＡとして、例えば自然の音のように、始まりと終わりが判別し難いコンテンツを選択しておくことにより、不自然さを緩和することができる。

［第２の実施の形態］
図７ないし図９を参照して、本実施の形態に係る音源処理装置１０ａについて説明する。音源処理装置１０ａは、音源処理装置１０の音源信号Ｂ生成部５２０に相当する構成を内蔵した点と、出力信号の周波数を２系統に分離した点が、音源処理装置１０と異なる。
従って、同じ構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。

音源処理装置１０ａの構成の一例を、図７に示す。図７に示すように、音源処理装置１０ａは、信号処理部Ａ１２ａ、信号処理部Ｂ１４ａ、信号切替部１６、制御部１８、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２０、及びＨＰＦ２２を含んで構成されている。
音源処理装置１０ａの制御部１８は、信号処理部Ａ１２ａ、信号処理部Ｂ１４ａ、及び信号切替部１６を制御している。図７中の矢印付点線が制御信号の流れを示しているが、Ｃ１が付された矢印付点線は、無音検出部１４２から制御部１８に送られる切替トリガ信号（後述）の流れを、Ｃ２が付された矢印付点線は、制御部１８から送られる信号処理部Ａ１２ａ（レベル調整部１２０）の制御信号の流れを各々示している。

信号処理部Ａ１２ａは、レベル調整部１２０を備え、入力端子ＩＮ３から入力された音源信号Ａ５０のコンテンツＡの信号のレベル（振幅）を調整する。

信号処理部Ｂ１４ａは、入力端子ＩＮ４から入力された可聴域内周波数成分のみを含むコンテンツ（例えば、可聴域内楽曲）からなる音源信号Ｃ５６から、可聴域外周波数成分を含むコンテンツＢを生成する。本実施の形態に係る音源信号Ｃは、可聴域内楽曲等のコンテンツＭ（一般的には、音源信号ＳＳ４に相当する周波数成分を含むコンテンツ）が連続的に再生されている音源信号、例えば有線放送のような音源信号である。信号処理部Ｂ１４ａは、倍音発生部１４０、無音検出部１４２、遅延部１４４、及び加算部１４６を含んで構成されている。

無音検出部１４２は、音源信号Ｃから受け取った連続するコンテンツＭの無音区間ｔｂを監視する部位である。音源処理装置１０と同様に、本実施の形態でも無音区間ｔｂに閾値ｔｓを設けており、無音検出部１４２は、音源信号Ｃの無音区間ｔｂを監視し、無音区間ｔｂが閾値ｔｓとなった場合に、音源信号Ａと音源信号Ｃとを切り替える契機である切替トリガを制御部１８に送る。

遅延部１４４は、入力端子ＩＮ４から入力されたコンテンツＭを、予め定められた時間だけ遅延させる部位である。本実施の形態では、遅延部１４４の遅延時間を、コンテンツＭ間の無音区間ｔｂ１としている。

倍音発生部１４０は、可聴域内周波数成分のみを含むコンテンツＭの周波数成分を２倍して、可聴域外周波数成分を発生させる部位である。

図８に、本実施の形態に係る倍音発生部１４０の構成の一例を示す。図８に示すように、倍音発生部１４０は、逓倍部１５０及びＨＰＦ１５２を備えている。

逓倍部１５０は、入力端子ＩＮ５から入力されたコンテンツＭの周波数成分を２逓倍する部位であり、ＨＰＦ１５２は、２逓倍されたコンテンツＭの周波数成分のうち、可聴域内周波数成分をカットする部位である。

加算部１４６は、遅延部１４４で遅延された可聴域内周波数成分のみを含むコンテンツＭと、倍音発生部１４０で発生した可聴域外周波数成分の信号とを加算する部位である。

本実施の形態では、倍音発生部１４０と加算部１４６とを含む部位が、音源信号Ｂ（コンテンツＢ）を生成する部位を構成しており、その動作は、図４（ａ）に示す音源信号Ｂ生成部５２０と同様となっている。すなわち、節点Ｎ１１（図７参照）における周波数スペクトルは図４（ｂ）と同様であり、節点Ｎ９（図８参照）における周波数スペクトルは図４（ｃ）と同様であり、節点Ｎ１２における周波数スペクトルは図４（ｄ）と同様であり、節点Ｎ１３における周波数スペクトルは図４（ｅ）と同様である。

なお、本実施の形態では、可聴域内周波数成分に、該可聴域内周波数成分の倍音を付加してコンテンツＢを生成しているが、これに限られず、他の方法を用いて発生させた可聴域外周波数成分を用いてコンテンツＢを生成してもよい。例えば、音源信号ＳＳ１（ハイパーソニック・サウンド）の可聴域外周波数成分のみをフィルタで抜き出し、抜き出した可聴域外周波数成分を、可聴域内楽曲等の可聴域内周波数成分に付加してコンテンツＢを生成してもよい。

次に、図９に示すタイミングチャートを参照して、音源処理装置１０ａの動作について説明する。図９に示すタイミングチャートは、図５に示すタイミングチャートと基本的に同じものであり、図９（ｂ）〜（ｆ）が、各々図５（ａ）〜（ｅ）に対応している。

図９（ａ）は、節点Ｎ１０における波形を示している。図９（ａ）に示すように、入力端子ＩＮ４から入力される音源信号Ｃには、無音区間ｔｂ１（又はｔｂ２）を挟んで、複数のコンテンツＭが含まれている（図９（ａ）では、コンテンツＭ１ないしＭ５で示している）。

図９（ｂ）は、節点Ｎ１１における波形を示している。図９（ｂ）に示すように、遅延部１４４は、コンテンツＭ１ないしＭ５の各々を、無音区間ｔｂ１に相当する遅延時間だけ遅延させる。

図９（ｃ）は、節点Ｎ１３における波形を示している。加算部１４６において、遅延時間ｔｂ１だけ遅延した音源信号Ｂ（コンテンツＢ１ないしＢ５）が生成される。

図９（ｄ）は、節点Ｎ１４の波形を示している。図９（ｄ）に示すように、音源信号Ａから連続的に供給されるコンテンツを、信号処理部Ａ１２ａによって切り取り、コンテンツＡ（図９（ｄ）では、コンテンツＡ１、Ａ２を示している）を生成する。

図９（ｅ）は、信号切替部１６におけるコンテンツＡとコンテンツＢとの切替の状態を示している。

図９（ｆ）は、節点Ｎ１５の波形を示している。図９（ｆ）に示すように、最終的に、コンテンツＢ１、Ａ１、Ｂ３、Ｂ４、Ａ２の順に選択されて信号切替部１６から出力され（切替出力信号）、図５（ｅ）と同様の波形となる。この間における各部の動作は図５と同様なので、詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、さらに、信号切替部１６の出力である切替出力信号を２系統に分離する、周波数ｆａ（可聴域の上限周波数）をクロスオーバー周波数とするＬＰＦ２０及びＨＰＦ２２を備えている。ＬＰＦ２０は、切替出力信号から可聴域内周波数成分（すなわち、周波数ｆａ以下の周波数成分）を濾波するフィルタであり、ＬＰＦ２０の出力は、出力端子ＯＵＴ３から出力される。出力端子ＯＵＴ３にはスピーカ５４ａが接続されており、スピーカ５４ａから可聴域内周波数の音響が呈示される。一方、ＨＰＦ２２は、切替出力信号から可聴域外周波数成分（すなわち、周波数ｆａ以上の周波数成分）を濾波するフィルタであり、ＨＰＦ２２の出力は、出力端子ＯＵＴ４から出力される。出力端子ＯＵＴ４にはスピーカ５４ｂが接続されており、スピーカ５４ｂから可聴域外周波数の音響が呈示される。

以上のように、本実施の形態に係る音源処理装置１０ａによれば、少なくともコンテンツＢの欠落が発生しないように（必ずコンテンツの最初から始まり、最後まで再生されるように）コンテンツＡとコンテンツＢとを切り替えることが可能となっている。従って、聴覚上の不自然さが抑制される。

また、本実施の形態に係る音源処理装置１０ａによれば、元々可聴域内周波数成分のみを含む音源信号、例えば可聴域内楽曲等の音源信号の周波数成分に、該可聴域内周波数成分に基づいた可聴域外周波数成分を付加することができる。つまり、音源信号ＳＳ４に基づいて、音源信号ＳＳ４の周波数成分と相関のある可聴域外周波数成分を付加し、音源信号ＳＳ２、あるいは音源信号ＳＳ２の１種であるコンテンツＢを生成することができる。

コンテンツＢは、例えば、認知症高齢者に対しハイパーソニック・サウンドを呈示する場合に好適に利用することができる。コンテンツＢにもハイパーソニック効果があることがわかっているが、このコンテンツＢより、当初から可聴域外周波数成分を含むコンテンツＡ(音源信号ＳＳ１）の方が、より効果的であることもわかっている。しかしながら、上述したように、コンテンツＡは一般に高齢者にはなじみが薄く、興味を惹起するという点で劣っている。

そこで、コンテンツＡとコンテンツＢとを交互に呈示することが考えられるが、高齢者の好むコンテンツＢが途中から始まったり、途切れたりしたのでは高齢者にストレスを与えてしまい、音響呈示に惹きつけるという観点からかえって逆効果となることが想定される。その点、本実施の形態に係る音源処理装置１０ａによれば、少なくともコンテンツＢが途中から始まったり、途切れたりすることがないので、上記のような問題を抑制することができる。つまり、コンテンツＢの欠落を抑制しつつ、コンテンツＡとコンテンツＢとを交互に呈示することにより、各々の特徴を生かした相補的な効果が期待できる。

また、本実施の形態では、音源信号ＣとしてＣＤ等の媒体に限らず、有線放送等も利用して可聴域外周波数成分を含むコンテンツＢの生成が可能なので、コンテンツのバリエーションをさらに増やすことができる。

また、音源信号Ｃが、有線放送などのストリーミング音源ではなく、ＣＤプレーヤーやメモリーオーディオプレーヤーなど、再生−停止が可能な機構を備えた再生機器で再生する音源の場合には、閾値ｔｓの無音区間検出後にプレーヤーの再生を一旦止めて、音源信号Ａを再生し、一定時間経過後に音源信号Ａをフェードアウトさせて、音源信号Ｂの再生を開始させるように構成することもできる。

さらに、音源処理装置１０ａでは、可聴域内周波数成分と可聴域外周波数成分とが分離して出力されるので、例えば、ある部屋における各々の周波数成分の呈示位置を個々に設定したいような場合に好適である。なお、本実施の形態では、出力を可聴域内周波数成分と可聴域外周波数成分とに分離して出力（つまり、２ウエイで出力）しているが、むろん、音源処理装置１０のように、信号切替部１６からの切替出力信号をそのまま出力（つまり、１ウエイで出力）してもよい。

なお、本実施の形態では、遅延部１４４における遅延時間をコンテンツＢの無音区間ｔｂ１と等しくしているが、遅延部１４４を設ける理由は、倍音発生部１４０における処理時間の遅れを補償するためなので、これに限られず、例えばｔｂ１以上の遅延時間としてもよい。また、音源信号Ｃのバリエーションに対応するため等の理由から、遅延部１４４に可変遅延線等を用い、遅延部１４４における遅延時間を可変としてもよい。

また、上記実施の形態では、可聴域外周波数成分を含まない音源信号ＣのコンテンツＭ（可聴域内楽曲等）に、信号処理部Ｂ１４ａによって発生させた可聴域外周波数成分の音源信号を付加してコンテンツＢ（音源信号Ｂ）を生成し、再生する形態を例示して説明したが、これに限られない。例えば、本実施の形態に係る音源処理装置１０ａを用いる目的等に応じ、コンテンツＭそのものを再生する形態としてもよい。この場合には、信号処理部１４ａの倍音発生部１４０にオン／オフスイッチを設けておき、コンテンツＭを再生したい場合には、倍音発生部１４０をオフにすればよい。

［第３の実施の形態］
図１０を参照して、本実施の形態に係る音源処理装置１０ｂについて説明する。本実施の形態は、音源処理装置１０の信号切替部１６を、１対の可変減衰器と加算部に置き換えた形態である。従って、同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、音源処理装置１０ｂは、信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１４、可変減衰器Ａ２４、可変減衰器Ｂ２６、及び加算部１４６ａを含んで構成されている。そして、音源信号Ａ５０が入力端子ＩＮ６を介して信号処理部Ａ１２に接続され、音源信号Ｂ５２が入力端子ＩＮ７を介して信号処理部Ｂ１４に接続されている。音源信号ＡにはコンテンツＡが含まれ、音源信号ＢにはコンテンツＢが含まれている。一方、出力端子ＯＵＴ６には、スピーカ５４が接続されている。

信号処理部Ａ１２は、音源処理装置１０の場合と同様に、コンテンツＡに対してフェードイン処理、フェードアウト処理を施す。また、信号処理部Ｂ１４は、コンテンツＢ間の無音区間ｔｂを監視し、監視結果を切替トリガとして制御部１８に送る。

制御部１８は、信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１４、可変減衰器Ａ２４、及び可変減衰器Ｂ２６を制御し、信号処理部Ｂ１４からの切替トリガに基づいて、音源信号切替処理を行い、コンテンツＡとコンテンツＢとを切り替える。

本実施の形態に係る音源処理装置１０ｂでは、コンテンツＡとコンテンツＢとの切り替えに際し、可変減衰器Ａ２４の減衰量を小さくし、可変減衰器Ｂ２６の減衰量を大きくして、コンテンツＢからコンテンツＡへの切り替えを行う。また、可変減衰器Ａ２４の減衰量を大きくし、可変減衰器Ｂ２６の減衰量を小さくして、コンテンツＡからコンテンツＢへの切り替えを行う。そして、可変減衰器Ａ２４の出力と可変減衰器Ｂ２６の出力とが、加算部１４６ａで加算され、出力端子ＯＵＴ６から出力される。出力端子ＯＵＴ６にはスピーカ５４が接続されており、このスピーカ５４から、コンテンツＡとコンテンツＢとが切り替えられた音響が呈示される。

以上のように、本実施の形態に係る音源処理装置１０ｂによれば、スイッチ等の可動部品を使用せずに構成することができるので、信頼性がより向上する。また、可変減衰器Ａ２４により、コンテンツＡに対するフェードイン処理、フェードアウト処理を行うことが可能になるので、部品点数を削減することができる。

１０、１０ａ、１０ｂ 音源処理装置
１２、１２ａ 信号処理部Ａ
１４、１４ａ 信号処理部Ｂ
１６ 信号切替部
１８ 制御部
２０ ＬＰＦ
２２ ＨＰＦ
２４ 可変減衰器Ａ
２６ 可変減衰器Ｂ
５０ 音源信号Ａ
５２ 音源信号Ｂ
５４、５４ａ、５４ｂ スピーカ
５６ 音源信号Ｃ
１００ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１２０ レベル調整部
１４０ 倍音発生部
１４２ 無音検出部
１４４ 遅延部
１４６、１４６ａ 加算部
１５０ 逓倍部
１５２ ＨＰＦ
５２０ 音源信号Ｂ生成部
５２２ 逓倍部
５２４ ＨＰＦ
５２６ 加算部
５３０ 原音信号源
ＩＮ、ＩＮ１〜ＩＮ７ 入力端子
ＯＵＴ、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６ 出力端子
Ｍ１〜Ｍ５ コンテンツ
Ｎ１〜Ｎ１５ 節点
Ａ１、Ａ２ コンテンツＡ
Ｂ１〜Ｂ５ コンテンツＢ
ＳＳ、ＳＳ１〜ＳＳ４ 音源信号
ｔｂ、ｔｂ１、ｔｂ２ 無音区間
ｔｆｉ フェードイン時間
ｔｆｏ フェードアウト時間
ｔｓ 閾値

Claims (9)

1. 無音区間を挟んで複数の単位音源信号が配列された第１の音源信号の前記無音区間を検出しつつ前記第１の音源信号を出力する信号処理部と、
   前記第１の音源信号と異なる第２の音源信号と前記信号処理部から出力される前記第１の音源信号とのいずれかを選択して切り替える信号切替部と、
   前記信号切替部で前記第１の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号に切り替えるように前記信号切替部を制御し、前記信号切替部で前記第２の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第１の音源信号に切り替えるように前記信号切替部を制御する制御部と、
   を含む音源処理装置。
2. 前記第２の音源信号をフェードインまたはフェードアウトさせる振幅調整部をさらに含み、
   前記第２の音源信号は、前記振幅調整部から出力される音源信号であり、
   前記制御部は、前記信号切替部で前記第１の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号がフェードインされるように前記振幅調整部をさらに制御し、前記信号切替部で前記第２の音源信号が選択されている場合でかつ前記信号処理部が予め定められた期間以上の前記無音区間を検出した場合に、前記第２の音源信号がフェードアウトされるように前記振幅調整部をさらに制御する
   請求項１に記載の音源処理装置。
3. 前記第２の音源信号は、当初より可聴域外の周波数成分を含む音源信号であり、
   前記複数の単位音源信号の各々は、可聴域内の周波数成分のみを含む原音信号と前記原音信号に基づいて生成された可聴域外の周波数成分を含む付加音信号とを合成した音源信号である
   請求項１又は請求項２に記載の音源処理装置。
4. 前記第２の音源信号が記録された記録媒体を再生して前記第２の音源信号を生成し前記信号切替部に入力させる再生部をさらに含み、
   前記信号処理部は、複数の前記原音信号を入力する入力端子、前記入力端子から入力された複数の前記原音信号の各々に含まれる周波数成分を逓倍して逓倍信号を生成する逓倍回路、前記逓倍信号の周波数成分のうち可聴域内の周波数成分を遮断して前記付加音信号を生成する高域通過濾波器、及び前記付加音信号と前記原音信号とを加算して前記複数の単位音源信号の各々を生成する加算回路を含み、前記複数の単位音源信号を連続して配列し前記第１の音源信号として出力する音源生成回路を備える
   請求項３に記載の音源処理装置。
5. 前記音源生成回路は、前記入力端子から入力された複数の前記原音信号を前記無音区間に相当する時間以上遅延させる遅延回路を含み、前記加算回路は前記遅延回路で遅延された前記付加音信号と前記遅延回路で遅延された前記原音信号とを加算して前記複数の単位音源信号の各々を生成する
   請求項４に記載の音源処理装置。
6. 前記原音信号が高齢者が好む楽曲の信号であり、
   前記第２の音源信号が可聴域外の周波数成分に１／ｆゆらぎを含む信号である
   請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の音源処理装置。
7. 前記信号切替部で選択された前記第１の音源信号と前記第２の音源信号とのいずれかの音源信号を出力する出力部をさらに含む請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の音源処理装置と、
   前記出力部に接続されたスピーカと、
   を含む音響装置。
8. 前記出力部は、入力された音源信号のうち可聴域内の周波数成分のみを濾波して出力する第１の出力部、及び入力された音源信号のうち可聴域外の周波数成分のみを濾波して出力する第２の出力部を備え、
   前記スピーカは、前記第１の出力部に接続された第１のスピーカ、及び前記第２の出力部に接続された第２のスピーカとを備える
   請求項７に記載の音響装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の音響装置を備え、
   前記スピーカで再生される前記第１の音源信号に基づく音響と前記第２の音源信号に基づく音響とを交互に切り替えて聴取者に呈示する
   部屋。

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