JP7109135B1 - スピーカ装置と、可聴域を超える超高周波音、又は、低音域の音と超高周波音が、人間の脳に活性化を及ぼすスピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイパーソニック効果を発揮できるスピーカ装置を提供する。【解決手段】基幹脳の活性化を図る手段のスピーカ装置は、複数のスイッチを備えた筐体と、この筐体に備えた圧電素子と、この圧電素子を駆動するリボンツイーターを、介し、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を、発生可能とする構造を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、人間を含む動物にとって、快適で、かつ健康維持が図れるスピーカ装置と、このスピーカ装置を利用した可聴域を超える超高周波音、又は、低音域の音と超高周波音が、人間を含む動物の脳に活性化を及ぼすスピーカシステムであって、望ましくは、環境維持手段と、最適な生命維持手段の提供である。

この種の市井の流れの中で、従来、人間の耳に聴こえない超高周波音を含むゆらぎの音は、基幹脳を活性化させることが知られている。例えば、非特許文献１（以下、文献（１））には、人間の耳に聴こえない２０ｋＨｚ以上の超高周波音を豊富に含むゆらぎの音は、基幹脳を活性化し、それを聴く人にα波の増強、ストレス性ホルモンの減少、免疫活性の増大をもたらすことが開示されている。

この基幹脳とは、人間の身体と心の健康をつかさどる脳の深い部分であり、脳幹・視床・視床下部など、美しさ・快さ・感動を司る報酬系の拠点となるとともに、体の恒常性や防御体制を司る自律神経系・免疫系・内分泌系の最高中枢をなす脳の領域である。

特許文献１（以下、文献（２））には、可聴周波数範囲を超える周波数を有しかつ１０ｋＨｚを超えるミクロな時間領域で変化する非定常である音を利用した人間の緊張をとき、人間をリラックスさせる方法が開示されている。この音を発生し、可聴周波数範囲の音を人間の聴覚に対して印加するとともに、可聴周波数範囲を超える周波数範囲を有する音を人間に対して印加することにより、人間の脳血流を増大させるとともに、脳機能を高めるハイパーソニック効果を得ることができる。文献（２）には、その結果、ストレスを解消させることができ、心の快適性を高めるとともに、身体の健康を良好に維持することができるという効果を奏することが開示されている。

非特許文献２（以下、文献（３））には、ハイパーソニック効果について開示されている。人間と情報環境との不整合によって生じているさまざまなストレス性病理に対して、情報環境を適正化することによって、病気の治療や予防に寄与する情報環境医療がある。人間の遺伝子が進化的に形成された有力な候補地である熱帯雨林の自然環境音や、さまざまな文化圏の楽器演奏音の中には、人間の可聴域上限をこえ耳に聞こえない超高周波成分が豊富に含まれる。それに対して、人工的な都市環境音の中には、超高周波成分がほとんど含まれていない。そして、人工的な都市環境音の中にはほとんど含まれていない超高周波成分を豊富に含む音情報は、脳幹、視床、視床下部を含む深部脳とそこから帯状回や前頭前野に拡がる神経ネットワークを活性化して、さまざまな生理・心理・行動反応を導く。この現象はハイパーソニック効果と呼ばれる。

さらに、文献（３）には、深部脳とそこから拡がる神経ネットワークの異常は、気分障害をはじめとするさまざまな精神・神経疾患の発症と密接な関係があることが開示されている。そして、文献（３）には、図１９に示すように、現代都市の情報環境の中に失われた超高周波成分を電子的に補完することによって、これらの病気の治療および予防をおこなうハイパーソニック・セラピーが開示されている。また、文献（３）には、ハイパーソニック効果の心理反応のひとつとして、人間に聞こえない高い周波数をもった超高周波音が豊富に含まれることにより、音の質感が歴然と高まることも開示されている。

加えて、文献（３）には、人間の鼓膜を介した聴覚神経系は、その機械的特性により２０ｋＨｚ以上の空気振動を伝えることができないため、聴こえない超高周波成分を耳だけに呈示したときにはハイパーソニック効果は出現せず、体表面に呈示したときにはじめて効果が現れることが開示されている。

特許第４１０１２２０号公報

米国生理学会の脳・神経科学論文誌Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２０００年 国立研究開発法人、国立神経・神経医療開発センター、神経研究所、疾病研究第七部、［online、令和３年１０月１日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：https://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r7/research/index.html＞ 日本認知症予防学会誌（Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．１，２０２０）

人間を含む動物にとって、快適で、かつ健康維持が図れる環境を実現できていないという問題点があった。

上記に鑑み、本発明では、ハイパーソニック効果を、発揮できるスピーカ装置と、このスピーカ装置を利用する人間を含む動物の脳に活性化を及ぼすスピーカシステムであって、望ましくは、環境維持手段と、最適な生命維持手段の提供であって、前記スピーカ装置を、人間の脳（基幹脳）に直接、与える環境維持手段と、最適な生命維持手段を提供することを意図する。

上記目的を達成するために、本発明の実施の形態に係る基幹脳の活性化を図る手段のスピーカシステムは、
複数のスイッチを備えた筐体と、
この筐体に備えたリボンツイーターを介し、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音、又は低音域の音と前記超高周波音、を再生可能とする人の基幹脳の活性化を図る手段である第１・第２スピーカと、
を備え、
前記第１・第２スピーカは、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を反射し拡散する凹凸を施した部屋に配備され、前記部屋の内部の所定数の人に、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を付与可能とする構造とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
前記第１・第２スピーカは、広帯域形式を採用し、増幅回路の１５０ｋＨｚの特性がフラットになる構造とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
前記第１・第２スピーカの音源に、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器を付設し、前記第１・第２スピーカを介し、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音と、を再生可能とした構成である。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
周波数分割回路と、
電源回路、及びこの電源回路に繋ぐ蓄電池と、
前記電源回路からの情報を、表示する表示回路と、
を備え、
前記第１・第２スピーカが、前記周波数分割回路により分割された信号をそれぞれ受入れる構成とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカ装置では、
前記表示回路には、充電ランプ、及び／又は、動作ランプを備える構成とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムは、
前記第１・第２スピーカが、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、直接、人に当てる構成とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
前記第１・第２スピーカは、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、直接、前記人の肌に、当てる構成とし、
前記第１・第２スピーカが、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、ワンピースを着用し、かつ、他の衣服で被覆されていない前記人の肌に当てる構成とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
前記空間は、前記人の、一人スペースであって、塵や埃を除いた状態を確保した構成とした。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムでは、
前記空間は、前記人の、一人レンタルスペースとする構成とした。

本発明に係るスピーカ装置は、発明者が提案する「山田式音楽療法」を実現する。「山田式音楽療法」では、超高周波音を含む音楽（音）によって、聴者の血管径が２５％程度拡張することで分泌される物質ブラジキニンなどにより引き起こされる痛みを緩和する。また、超高周波音を含む音楽によって聴者の脳内麻薬であるエンドルフィンやドーパミンなどが分泌され、鎮痛効果を奏する。加えて、超高周波音を含む音楽によって聴者の体内時計の乱れが整えられ、体内時計の乱れに伴う倦怠感や不眠を改善することができる。その結果、本発明に係るスピーカ装置は、人間を含む動物にとって、快適で、かつ健康維持が図れる環境を実現することができる。そのような効果の実例として、飛行機で移動することの多いある日本人大リーガーが、搭乗前及び飛行中に本発明のスピーカ装置を使用したところ、それまで悩まされてきた、飛行機を降りた後の浮腫、身体の重さ、重心が上に上がってしまう感覚、頭がボーッとすることなどが全くなくなり、また機内で熟睡できたとの報告を受けた。そして選手のその後の成績が目に見えて向上したのである。

実施の形態１に係るスピーカ装置を示す概略図 各種の騒音の大きさの目安と、望ましい、音量を示す図 楽器によりハイパーソニック効果を発揮する例を示す図 超高周波音による基幹脳の活性化を示す図 基幹脳の活性化により正常化する全身の機能を示す図 基幹脳の活性化する環境音および楽器音を示す図 自然界の非可聴音と周波数の関係を示す図 加齢による可聴周波数の関係を示す図 人間と哺乳類の関係を示す図 非可聴音が、人体、及び／又は、脳に及ぼす影響を示す図 衣服の厚薄が、超高周波音と人体との関係に及ぼす影響を示す図 参考例に係る音源を列挙した図 参考例に係る例超高周波成分の有無による評価を示す図 参考例に係る音源の影響を示す図 参考例に係る音源の影響を受けた被験者の状態を示す図 実施の形態１に係る限られた空間を示す図 実施の形態１に係る音響対策の例を示す図 実施の形態１に係るワンピースを示す図 情報環境医療の概念図

本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置は、「山田式音楽療法」の理論を実現する超高周波音を発生する。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置Ａを詳細に説明する。

スピーカ装置Ａは、信号が入力される信号入力部１と、低音域生成器を組み込んだ回路２と、出力信号を増幅する増幅回路３と、出力信号を分割する周波数分割回路５と、第１スピーカ７ａと、第２スピーカ７ｂと、を備える。図１は、このスピーカ装置Ａの概略図である。

信号入力部１は、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器、例えば、ハイレゾ録音再生機器に繋がれ、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器からの信号が入力される端子である。この信号入力部１は、さらに低音域生成器を組み込んだ回路２が繋がれている。

低音帯域生成器を組み込んだ回路２は、例えば、アンプとしての機能を備える回路である。低音域生成器を組み込んだ回路２には、信号入力部１を介して、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器からの信号が入力される。低音域生成器を組み込んだ回路２は、低帯域選択回路として機能し、出力信号を生成する。

増幅回路３は、低音帯域生成器を組み込んだ回路２からの出力信号を増幅した増幅信号を出力する回路である。増幅回路３には、さらに増幅回路３に電源を供給する電源回路８、および電源、すなわち蓄電池９と、電源回路からの情報を表示するための表示回路１０と、が接続されている。

周波数分割回路５は、増幅回路３と繋がった音声信号を複数の帯域に分割して出力する回路である。周波数分割回路５には、増幅回路３の増幅信号が入力される。周波数分割回路５は、増幅信号を分割し、第１信号６ａと第２信号６ｂを生成して出力する。

第１スピーカ７ａ、及び／又は、第２スピーカ７ｂは、周波数分割回路５と繋がり電気的な信号を物理的振動である音に変換する装置である。第１スピーカ７ａ及び第２スピーカ７ｂには、周波数分割回路５からの第１信号６ａと第２信号６ｂが入力される。入力された第１信号６ａと第２信号６ｂは、音に変換され、人間の身体に直接付与され、かつ基幹脳に、ゆらぎの音を聴かせる。このゆらぎの音は、人間の耳に聴こえない２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を豊富に含む。

スピーカ装置Ａは、開閉自在の蓋を備えた筐体を有する。この筐体は、スピーカとしての第１スピーカ７ａ、及び／又は、第２スピーカ７ｂに加えて、リボンツイーターを備えている。スピーカ装置Ａに係る２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音は、このスピーカと、リボンツイーターを介して、発生される。この構成に、音波の強弱を調整できる手段として、スピーカ装置Ａによって駆動される圧電素子を追加することも可能である。この第１スピーカ７ａ、及び／又は、第２スピーカ７ｂの発するゆらぎの音により、聴者（聴衆）の基幹脳が活性化し、ハイパーソニック効果を実現することができる。

従来、基幹脳は適応制御系であり、内分泌系や免疫系を介して全身機能を統御する役割を担い、人間の体内の環境を最適な状態に制御する部分であることが知られている。基幹脳が活性化すると、例えば、ＮＫ細胞活性が増加し、ストレス性ホルモンであるアドレナリンが減少する。そして、免疫活性が増大し、ストレスが減少する。

ＮＫ細胞は、細胞性免疫において、ガン細胞やウイルス感染細胞を破壊して除去し、疾病抑止や健康維持に寄与する。同時にＮＫ細胞活性は生体のストレスに対する耐性の強さを反映している。ＮＫ細胞活性が増加したことで、可聴域上限を超える超高周波成分を豊富に含む音による情動系・感性系神経ネットワークが活性化され、生体内情報伝達物質のひとつであるサイトカインの授受を通じて全身性の免疫活性が増加され、健康増進性の機能が発揮される。

従って、第１スピーカ７ａ、及び／又は、第２スピーカ７ｂの発するゆらぎの音により、前述したように、聴者の基幹脳が活性化するとＮＫ細胞の活性が増加し、ストレス性ホルモンであるアドレナリンが減少する。その結果、免疫活性が増大し、ストレスの減少に有益な効果が期待できる。

スピーカ装置Ａの筐体は、さらに複数のスイッチを備える。複数のスイッチは、例えば、低音帯域生成器を組み込んだ回路２の信号帯域を切り替えるため、または、音量を調節するために用いられる。スピーカ装置Ａは、発生させる音をこのスイッチにより、超高周波音を含んだ音、または、超高周波音のみの音に切り替えることもできる。

スピーカ装置Ａの音量は、使用者とスピーカ装置Ａの間の距離に合わせて設定することができる。例えば、使用者がスピーカ装置Ａから２ｍ離れた位置にいる場合、超音波音圧計により測定されるスピーカ装置Ａの音量は、７０から８０デシベルであることが好ましい。

図２に示すように、音量が８０デシベルより大きい９０から１００デシベルになると、スピーカ装置Ａの音は、間に障害物等がない場合は、きわめてうるさい。超高周波音は使用者の耳には聴こえないが、使用者は、スピーカ装置Ａの超高周波音による音圧を受ける。そのため、スピーカ装置Ａの音量が大きすぎると、超高周波音は、使用者に不快感を与える。

使用者がスピーカ装置Ａの超高周波音により受ける音圧は、音源からの距離が長くなるほど減衰する。そのため、スピーカ装置Ａの音量が小さすぎると、使用者に付与される超高周波音の音圧が減衰し、ハイパーソニック効果が小さくなる。

音圧は、一点から音が発生する点音源では、距離が２倍になると音量が６デシベル低下することが知られており、スピーカ装置Ａは点音源と見なすことができる。音圧が６デシベル低下すると、使用者に付与される超高周波音の音圧は約半分になる。そのため、例えば、使用者とスピーカ装置Ａとの間の距離が２倍になった場合には、スピーカ装置Ａの音量を２倍にすることで、元の距離の場合と等しいハイパーソニック効果を実現することができる。

以上のスピーカ装置Ａにおいて、人間の耳に聴こえない２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を豊富に含むゆらぎの音は、聴覚した本人には、おそらく、身体と心の健康をつかさどる脳の深い部分（基幹脳）を活性化し、併せて、本人のα波の増強、ストレス性ホルモンの減少、および免疫活性の増大をもたらすと考えてよい。

例えば、図３は、超高周波音が基幹脳を活性化させる状況を示している。人間の可聴域上限を超える超高周波成分を豊富に含む音が脳神経系におよぼす影響は、例えば、ポジトロン断層画像法（ＰＥＴ）により捉えることができる。

具体的には、脳神経系の状態は、酸素の放射性同位元素で標識した水を生体に投与し、その脳内分布をＰＥＴで計測することにより、脳全体を対象として高い空間解像度で断層画像化することができる。

生体に投与された水の脳内分布は、脳血流分布に依拠する。脳神経活動が促進されたとき、当該脳部位のエネルギー代謝が増大し、局所的に脳血流の増加が引き起こされる。特定の感覚を刺激された時や運動課題・認知課題の遂行時の脳血流分布と、対照条件下の脳血流分布と、を比較し、局所的に脳血流が変化した部位を検知することにより、刺激の受容や課題の遂行にかかわる脳神経活動を同定することができる。

例えば、文献（２）では、被験者は健常成人１２名（男８、女４、１９～３４歳）であり、音源には２０ｋＨｚ以上の超高周波成分を豊富に含むバリ島の伝統的なガムラン音楽の楽曲「ガンバン・クタ」（２００秒間）を用いて、脳神経系の状態を測定する実験が開示されている。

この実験においては、最初に、ＰＥＴ計測室内にバイチャンネル方式の音再生系を設置して音試料が呈示された。スピーカを被験者の耳から１．５ｍの距離で身体に正対する位置に設置し、聴感上十分かつ不快感を生じないレベルに音圧が調整された。そして、ＰＥＴ計測室内の温湿度を調整するとともに、環境絵画や植裁、調度をもちいて音再生装置のケーブルやＰＥＴ計測に必要な医療器具を被験者の視野からはずすなど視覚情報環境にも留意し、被験者の快適性が高められた。

図３には、各楽器と、その各楽器を演奏した状況が開示されている。図示の如く、各楽器は、聴者である患者と正対し、略１．５ｍ～２．０ｍの間隔を維持している。この楽器の音色が、患者の脳神経活動を促進する。即ち、この楽器には、ハイパーソニック効果を発揮できるスピーカ装置と、同じ働きがある。

尚、図４は、超高周波音が基幹脳を活性化させることを説明する図であり、古典的な楽器は超高周波音を多く出す。図中の青銅の打楽器ガムランは、ハイパーソニック・サウンドの音源であり、画像は、前述したＰＥＴの計測結果を示す。その計測結果を図形化した脳の断面図において、基幹脳の状態は、ネガティブな変化と、変化なしと、に区別される。そして、このハイパーソニック・サウンドに関しては、前記文献（２）に記されている。

ハイパーソニック・サウンドに関して、超高周波成分を含むフルレンジ音を聴くことによって、聴者のα波の活性が高まることが知られている。α波の活性が高まるまでには、超高周波成分を含むフルレンジ音を聴き始めてから数秒から十数秒間を要する。

α波の活性は、超高周波成分を含むフルレンジ音を聴き始めた直後に一旦低下したのち、平均約７秒間程度の遅延を経て高まっていく。この脳波の解析には、ＭＥスペクトルアレイ法を用いることができる。

α波が高まったのち、高周波成分だけを除外してハイカット音に移行すると、α波の活性は、そのまま約１００秒間近く高周波成分の影響が残留して高い活性を維持したのち急激に低下して低い活性に落ち着く。

α波の活性の変動に伴うこのような遅延や残留の影響をできるだけ小さくするために、音を呈示し始めてから１００秒間の値を計算の対象から外し、それ以後の安定したα波の活性だけを対象にして統計処理を行う場合、フルレンジ音を聴くときの方が、ハイカット音を聴くときよりも、α波の活性が高まる。

このように、可聴域上限をこえ人間に音として聴こえない超高周波成分を含む音は、その超高周波成分を除いた音よりも聴者のα波の活性を高める。すなわち、非可聴の超高周波成分を含む音は、人間の脳に影響を及ぼしている。α波の活性が高まるという脳活性の変化は、その刺激となる音が呈示され始めてから数秒ないし十数秒間遅れて現れ、刺激が終わったあと６０秒から１００秒間残留する。

従来、人間の聴覚系は視覚系よりも高い時間分解能を有し、入口の蝸牛神経から一次聴覚野まで、およそ９ミリ秒ほどで情報が届くことが知られている。そして、音の違いによってα波の活性の変動への影響は、数秒から１００秒のスケールで遅延や残留を伴う。

例えば、文献（２）では、超高周波音を含むガムラン音楽『ガンバン・クタ』を４０分間くり返し聴いた時と、そのハイカットされた音楽を同じように聴いた時との、終了後の内分泌活性ならびに免疫活性を比較した。

その結果、ハイカットした可聴音の時に較べて超高周波音を含むハイパーソニック・サウンドのときに、がん細胞に対する抵抗勢力の主力となるＮＫ細胞の活性が高まった。あわせて、生体防衛活性の強さと快適度の高さを示す唾液に含まれる免疫グロブリンＡと、精神ストレス対処活性の強さを示すクロモグラニンＡの濃度がいずれも上昇し、ストレス指標となるアドレナリンの血中濃度が低下し、超高周波音が及ぼすポジティブな影響が全身に波及した。

以上のことは、図５乃至図７に示される。図５に示すように、聴者の基幹脳の活性化により全身の機能が正常化するにあたって、免疫活性の改善、ストレスホルモンの減少、基幹脳の脳血流の増大、α波の増大、音楽の音量の増大、認知機能の向上、同じ音楽に対する好感度の上昇、並びに同じ映像に対する高評価という結果が引き起こされる。

また、図６に示した、環境音と、楽器音、並びに図７に示した自然界（熱帯雨林等）の各音色（非可聴音と周波数の関係）を参考とする。図６に示すように、自然環境の環境音と、楽器音は、２０ｋＨｚ以上の超高周波成分を含む。しかしながら、都市環境の環境音は、２０ｋＨｚ以上の超高周波成分をほとんど含んでいない。そして、図７には、自然環境の環境音と楽器音の非可聴音と周波数の関係が示されている。

自然環境の環境音と楽器音の非可聴音と周波数の関係を示す実験としては、例えば、文献（２）では、実験用の音源の同一箇所１６０秒間について、超高周波成分を含む音、超高周波成分を除外した可聴域だけの音、そして同じマスターからつくられた同一箇所のＣＤ音の３種類の音を使用して、脳波であるα波を指標にした生理的実験と、シェッフェの一対比較法による心理実験とを行っている。この実験用の音源は、同じＬＰの中から民族楽器音や熱帯雨林の環境音を含む部分をもっとも優秀なカートリッジで再生して得たアナログ信号を高速標本化一ビット量子化によりデジタル変換して造られた。

上記実験では、知覚圏外にある非可聴音を含む音環境と非可聴音を除外した音環境とに対して予測される人間が示す行動的応答の違いが、実験室内でモデル化して検証された。超高周波成分が人類本来の熱帯雨林型の環境音に近いタイプの音に好感が示され、近現代文明の病理の温床になっている都市型の環境音に近いタイプの可聴域だけの音には好感が示されなかった。

さらに、連続性の信号構造をもち音楽として聴こえる音が呈示された条件下では、超高周波音を含むか含まないかにかかわらず、前頭葉運動前野、および頭頂葉楔前部の脳血流が、脳波であるβ波の活性と正の相関を示すことが知られている。

すなわち、音楽や森の音のように時間的に連続して変容（モジュレーション）する音が脳に入力されている時、頭頂葉楔前部の関与のもとに脳内情報処理のモードが変化し、超高周波音によるモジュレーション信号を脳深部に伝達する回路のゲートが開かれる。そして、ゲートを通過した超高周波成分の作用が報酬系を含む脳基幹部ネットワークに到達しそれを活性化する。これにより、ハイパーソニック効果が導かれる。

このように、可聴音に反応する領域群－左右の聴覚野－の活性と超高周波成分に反応する領域群－脳基幹部ネットワーク－の活性は、それぞれの内部では連関しながら群相互間では互いに独立した動きをすることが知られている。

この脳基幹部ネットワークとは、三つに類別できる構成からなる領域群である。第１の構成は、脳幹上部（中脳）、前頭前野、そして大脳辺縁系に属する視床と前帯状回から構成される報酬系であり、情動と感性による行動制御系に該当する。そして第２の構成は、同じく脳幹、視床下部に属する領域から構成される群で、その一部は第１の構成と重複し、生命活動の根幹となる自律神経系、内分泌系、免疫系などの調節にあたる生体制御系に該当する。そして、第３の構成として、これらのいずれにも属さない頭頂葉楔前部がある。

図８乃至図９は、加齢による可聴周波数の関係、および、人間と哺乳類の関係をグラフにした図である。図８乃至図９は、本発明において、超高周波成分を含むフルレンジ音である可聴音と、この可聴音の可聴周波数が、環境、人間の年齢、又はその他の諸条件で変化することと、を示している。そして、図９に示すように、哺乳類が発する３３ＫＨｚから４００ＫＨｚの音に関しては、非可聴音である。しかしながら、これらの非可聴音は、人間には、極めて有意な影響を与える。このことを考えないのは、好ましくない。また、古来の楽器、例えば、ガムラン音楽の有効性は記述したとおりである。

本発明において、前記文献（２）に記されているオダランの祭りを参考例として説明する。

オダランの祭りでは、超高周波音を発するガムランやテクテカン（スリットを入れた竹管からなる打楽器）などを用いた音楽が演奏される。テクテカンは、数十人の上半身裸の男性が発音体を一個ずつもって密集して大地に座り、それぞれの音の組み合わせが十六ビートを構成するよう激烈に叩き続けつつドラマの下座音楽を演奏するために用いられる。この楽器奏者たちは相互に至近距離からの超高周波音を浴びている。そして、楽器奏者たちの相当数がトランス状態に陥る。

オダランの祭りの開始前から終了後までの脳波（テレメトリーによる無線計測）および血液中の神経活性物質の濃度の変化は、楽器奏者たちがこのパフォーマンスを通じて脳の活性を平常とは大きく異なる快感のモードに移行させることを示している。トランス状態に陥った楽器奏者は、日常にはあり得ないパターンに移行することが、脳波α波、θ波、そして神経活性物質βエンドルフィン、ドーパミン、ノルアドレナリンなどの指標上で示された。

オダランの祭りのようなバリ島のトランスには連鎖反応的な伝播構造がある。刺戟の集積によって脳の内部にトランス状態に入る臨界条件が整ったところで、引き金になる刺戟が与えられて一気に反応が進行し始める。その最初の引き金は「誰かひとりがトランスする」という状況の変化であり、これを契機に集団トランスに至る。バリ島では、オダランの祭りの集団トランスのパターンとして、こうした連鎖反応性の経緯が見られる。その中でも、バロンと呼ばれる二人立ちの大型の獅子の仮面仮装演者の前足となる獅子頭の振り手がトランスの着火装置になる場合が多い。

仮面をつけた演者がトランスしやすいことについては、アジアやアフリカでは共通の現象としてその事例に事欠かない。その要因には、視野や呼吸の制限、激しい動作、超高周波音への暴露などがあり、これらは演者に生理的に直接影響を与える。

その詳細を観ると、あらゆるトランスを誘起する刺戟をこの楽器奏者に集中することによってそのトランスの着火装置としての発火力を強化し、もっとも効果的に集団的トランスを惹き起こす導火線にしようとはかっている。

その一つに、超高周波音の脳に及ぼす効果を利用したバロン面の鈴がある。バロン面の鈴は、青銅や真鍮のインゴットを削りだして造った重く強固な鈴を十数個密集させたものであり、超高周波成分を含む音を発生させる。この鈴は獅子頭の内側に装備されているため観客にはその存在が見えず、その音も、獅子頭の振り手以外の何びとにも聴こえない。つまりこの鈴が他の演者や聴衆に及ぼす効果はゼロに等しい。しかし獅子頭を振る演者の側からすると、己の上半身をすっぽり覆った仮面仮装という容器の中で、顔前にある鈴が発生する強烈な超高周波音の直撃を浴び続けることになる。つまり、この鈴はもっぱら振り手のために超高周波音を供給する仕掛けであり、もっとも強力にそのトランス誘起効果が発揮される場所に音源を設置したことを意味する。

文献（２）では、バリ島で実際に使われている内部に鈴がとりつけられた面を、通常おこなわれる振りの所作で振り、計測用マイクロフォンを振り手の頭面位置において音を収録して、その音を変換した信号を広帯域ＦＦＴアナライザーで分析した。この測定の結果、可聴域上限の２０ｋＨｚを大きくこえ８０ｋＨｚにおよぶ超高周波音が含まれていることがわかった。さらに、バロンの演技の中でしばしば行われる上下の歯を打ち合わせる所作を実行した場合には、鈴音と木を打ち合わせる音とが加算されて、超高周波音の周波数の上限は１００ｋＨｚに近づいていた。

これらは、振り手が顔前の至近距離から超高周波音を含む衝撃音の直撃を浴びていることを示す。この音により導かれる導くハイパーソニック効果は、振り手の生理的心理的状態をトランス状態に誘導する大きな要因になっている。

さらに、本発明において、ＮＨＫが、２０２１年３月に放映した「ヒューマニエンス」を参考例として説明する。

先ず、超高周波音はどこで聞くのが有益であるかの検討を実施した。
図１０に示す図形１、図形２の音域であって、同一の音楽について、図形１は、超高周波音をカットしたもの、図形２は、超高周波音が入っているもの、とに区別し、６人の被検者に聞き、その違いが判るか否かを調べた。その結果、６人全員が違いを感じた。
イ） コメントは、「図形２」のほうが「体が温まる感じがした」とか、「血の巡りが良くなる感じがした」とか、「体全体に余韻が残り、響いている感じがした」、「幸福感が増したような感じがした」とかであった。
ロ） 続いて、被検者に厚手の服を着てもらい、同様に図形１と図形２を聞いた結果は、全体として、「響きが薄まった感じがした」との結果であった。

以上のことから、図１０および図１１には、人の被着する衣服の厚薄が、この種の超高周波音と人体との関係、即ち、非可聴音が、人、及び／又は、脳にどのように影響するかを考察した結果を示す。極端な例では、図１０および図１１に記載の如く、裸が理想であり、少なくとも薄着を奨励する。

具体例は、［請求項６］－［請求項７］に記載の各態様を確保し、前記スピーカ装置Ａは、肌に直接、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を付与する構成であって、
例えば、前記スピーカ装置Ａは、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を、直接、人（人体）に付与する構成であって、
前記超高周波音、及び又は、前記低音域の音は、限られた空間で、前記肌の５０％以上を、衣服から露出した状態を確保した前記人に、付与されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置による可聴域を超える超高周波音が、人間の脳に活性化を及ぼすスピーカシステムである。

例えば、［請求項８］の如く、前記限られた空間とは、原則として、塵や埃を除いた前記人、一人に対する空間を確保し、請求項１～７に記載するように可聴域を超える超高周波音が、人間の脳に活性化を及ぼすスピーカシステムである。

例えば、［請求項９］の如く、前記限られた空間とは、原則として、前記人の、一人レンタルスペースとする態様を確保し、請求項１～７に記載するように可聴域を超える超高周波音が、人間の脳に活性化を及ぼすスピーカシステムである。

図１２乃至図１５では、参考例として、日本認知症予防学会誌（非特許文献３）に記載された内容を示す。その内容は、以下のように、驚くべきものである。

１） 超高周波音は老人ホームの高齢者に画期的な変化をもたらした。
２） 老人ホームに入居している高齢者（平均年齢７６歳）であって、その１３名に対し、図１２に示した、提示音源リストに挙げた名曲を聴講してもらい、その結果を説明する。

・超高周波成分が含まれる状態で聞かせるグループ（Ａ＋非可聴音あり；７名）
・超高周波成分をカットした状態で聞かせるグループ（Ｂ－非可聴音なし；６名）
に分け、毎日１５分以上、１８ケ月にわたって聞いてもらい、どのような変化が生じたのかについて各種の評価（自己解答式のＰＯＭＳ（Ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ Ｍｏｏｄ Ｓｔａｔｅ）を用いた検査やアンケート）が行われた。

イ） 超高周波音が含まれた音源を聞いたグループ（Ａ＋非可聴音あり）は、図１３のグラフで示したように、活力が保たれ、怒りが抑えられる、という、優れた結果が示された。
ロ） 一方の、超高周波音がカットされた音源を聞いたグループ（Ｂ－非可聴音なし）は、月日の経過と共に活力が低下していき、図１３のグラフで示したように、怒りは全期間を通じて高い状態に保たれるとの良くない結果が示された。
非常に参考となり、前述したハイパーソニック・サウンドの理論に、準ずるものであり、貴重な、裏付けとなる。

そして、毎月行われたアンケートを集計することによって、次のような変化が認められた。

・１つは、音源（＝音楽）を聞くようになって、「外出回数が増えた」と答えた人数は、超高周波成分が含まれる音源を聞いたグループでは、図１４のグラフで示したように、６０．２％、超高周波音がカットされた音源を聞いたグループでは２６．５％と、大きな差となって現れた。
・２つ目は、「うれしいことがあった」と答えた例は、超高周波成分が含まれる音源を聞いたグループでは、図１４のグラフで示したように、２５．６％、超高周波音がカットされた音源を聞いたグループでは１０．８％にとどまった。

以上、毎月のアンケートを総合すると、次のようなことも明らかになった。実験の音楽鑑賞以外の時間に自ら進んで音楽を聞くことがあったか否かを尋ねる質問に対し、超高周波成分が含まれる音源を聞いたグループは、図１５の如く、６７．８％が「聞いた」と答えたのに対し、超高周波音がカットされた音源を聞いたグループは、図１５の如く、２９．４％と、後者の場合は明らかに少なかった。

この結果は、要するに、超高周波音が含まれていない音楽は、あまり聞く気にならないことを示している。そして、平均年齢が７６歳というと、８ｋＨｚあたりの高音でさえも聞こえにくくなっている年齢にも拘わらず、２２ｋＨｚ以上の超高周波音の有無が大きな影響を及ぼしている。この結果は、まさに皮膚（肌）を含めた、全身で超高周波音を聞いていることを示している。

以上の図１２－図１５に開示されている内容は、本発明が提案する請求項９－請求項１１の特徴が裏付けられる結果となった。

さらに、スピーカ装置Ａの２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音は、超高周波音を含む音を付与された体の細胞を活性化する。音とは振動であり、音の高さは１秒間に振動する回数である周波数（Ｈｚ)で表される。一方、身体は細胞の集合体であり、つきつめれば原子でできている。原子では原子核の周りを電子が近づいたり離れたりしながらぐるぐる周り、そこで振動が起きる。

そして、振動と音の振動が重なり合った結果、シンクロしたり、干渉したりということが起きる。その結果、ホメオパシーの原理と同様に体が音の影響を受ける。具体的には、細胞が振動すれば、その刺激により細胞自身も活性化する。そして、活性化すれば酸素や栄養の取り込みがよくなり、老廃物をスムーズに排出できるようになり、それにより結果的に体の機能は高まる。

加えて、細胞の活性化は、体内時計の乱れを整える効果を奏する。４、５時間の時差のある地域への長距離移動を行った人間には、体内時計の乱れが生じる。そして、この体内時計の乱れは、倦怠感や不眠といった症状を引き起こす。スピーカ装置Ａの２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音は、細胞の活性化により、この体内時計の乱れを整え、体内時計の乱れに伴う倦怠感や不眠を改善することができる。

従来、指向性を有す超音波を局所的に人体に付与する超音波治療器が知られている。これらの超音波治療器は、局所的な皮膚内部へ温熱効果やマッサージ効果を奏するものである。それに対し、スピーカ装置Ａは、全身の機能を高める効果を奏し、脳を活性化する効果とともに、人間を含む動物にとって、快適で、かつ健康維持が図れる環境を実現する。

図１５に示した、杏林音響医学研究室の取り組みと、その意図を説明すると、概要は、超高周波音を拡散、かつ反射し、人間の肌に、望ましくは、効率的、かつ短時間に与え、目的とするハイパーソニック効果を実現することである。

超高周波音は、周波数が高くなるほど指向性を有する。しかしながら、効率的、かつ短時間にハイパーソニック効果を実現するためには、様々な角度から人間の肌に超高周波音を付与することが好ましい。そして、超高周波音を拡散、かつ反射させることで、様々な角度から人間の肌に超高周波音を付与することができる。

杏林音響医学研究室では、超高周波音を拡散・反射させるために、図１６（イ）、（ロ）に示すような、各種吊下げ型のオブジェを天井に設置し、壁面や天井を凹凸させることで、一次反射音を拡散させる工夫をしている。

このように壁面に設けられた凹凸は、音の残響時間に影響する。そして、超高周波音の残響時間が長いほど、効率よく、超高周波音を人体に付与することができる。

このことに関して、図１７に示す、音響対策を施したＡ、Ｂ、Ｄの３種類の音楽室において、各音楽室の残響時間を測定した。各音楽室の残響時間測定の結果によれば、壁面に大小の凹凸面を有する音楽室Ｄにおいて、低周波音の残響を抑えつつ、超高周波音の残響時間を長く得られることがわかった。

図１８に示したワンピースは、人間の肌に超高周波音を効率よく呈示するための薄手の衣服である。このワンピースは、人間の肌の５０％以上を布地から露出している。このワンピースの着用者には、効率よく超高周波音が付与される。そのため、着用者は、ハイパーソニック効果を受けることができる。

次に、実施の形態１に係るスピーカ装置Ａの使用方法について説明する。

スピーカ装置Ａは、限定された空間に設置される。限定された空間とは、人間、個人一人のスペースである。

次に、使用者は、肌の５０％以上を布地から露出した状態、すなわち人間の肌の５０％以上を布地から露出するワンピースのみを着服した状態で限定された空間に入る。

スピーカ装置Ａは、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を含む音を発信する。発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音は、直接、使用者の人体に付与される。

スピーカ装置Ａの２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音については、小さなリボンツイーターで発生させることができるため、スピーカ装置Ａは、筐体を小さくすることができる。

低音域の音と、超高周波音と、を同等な音質で再生する場合、低音域の音を再生するスピーカの口径が超高周波音を再生するスピーカの口径より大きくなることが知られている。そして、例えば、レコードプレイヤに用いられるスピーカでは、低音域の音の再生に大きな口径を必要とするため、スピーカの筐体が大きくなる。そのため、レコードプレイヤに用いられるスピーカを設置する広いスペースが必要となり、ハイパーソニック効果を実現できる環境は限られていた。

また、携帯可能な超音波音を含むアナログ信号を出力する機器、例えば、ハイレゾ対応スマホの超高周波音を再生するスピーカは、低音質な低音域の音と同等な音質の超高周波音を再生し、超高周波音の中でも比較的に高い、例えば、４０ｋＨｚより高い周波数の超高周波音を再生することができない。そのため、ハイレゾ対応スマホのスピーカでは、十分なハイパーソニック効果を実現することができない。

スピーカ装置Ａでは、低音域の音の音質と、超高周波音の音質と、が異なっていても、使用者は、ハイパーソニック効果を受けることができる。そのため、スピーカ装置Ａでは、例えば、超高周波音を再生するスピーカと、低音域の音を再生するスピーカと、が同じ大きさであってもよく、または、低音域の音を再生するスピーカの方が小さくてもよい。

スピーカ装置Ａから発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音は、限定された空間内に残響し、人間の肌に効率的かつ短時間に付与される。

使用者の人体に付与された超高周波音は、ハイパーソニック効果により、使用者の基幹脳を活性化し、併せて、使用者のα波の増強、ストレス性ホルモンの減少、免疫活性の増大をもたらすことができる。

その結果、使用者の血管径が２５％程度拡張し、痛みを起こす物質ブラジキニンなどを流すことで痛みを緩和する。さらに、脳内麻薬であるエンドルフィンやドーパミンなどが分泌され、鎮痛効果を奏する。加えて、使用者の体内時計の乱れが整えられ、体内時計の乱れに伴う倦怠感や不眠を改善することができる。すなわち、スピーカ装置Ａは、「山田式音楽療法」を実現し、人間を含む動物にとって、快適で、かつ健康維持が図れる環境を実現することができる。

本発明のように、限られた空間で、超高周波音を全身に聞かせる構造、及び／又は、特徴に関しては、文献（２）に記載が、全く無い。また、この構造、及び／又は、特徴が、本発明のポイントとなる。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａは、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を含む音を発生している。この２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音を含む音は、音楽であってもよい。

音楽の鑑賞は、音楽的素養のある者とない者の両方において、聴覚した者の脳の活動パターンを変え、ドーパミンの分泌や運搬、シナプス機能、学習や記憶に関与する遺伝子の活性を高め、免疫機能を強化することが知られている。スピーカ装置Ａは、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音と音楽の組み合わせにより、人間を含む動物にとって、より快適で、かつ健康維持が図れる環境を実現することができる。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａは、低音域生成器を組み込んだ回路２と、出力信号を増幅する増幅回路３と、を備える。さらに、スピーカ装置Ａは、広帯域形式を採用し、増幅回路３の高帯域特性をフラットにしてもよい。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａに係る信号入力部１は、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器に繋がれている。この超音波音を含むアナログ信号を出力する機器は、ハイレゾ対応スマホ、又はレコードプレイヤであってもよい。スピーカ装置Ａの音源には、ハイレゾ対応スマホ、又はレコードプレイヤと、ウルトラソニック・サウンドスケープ・デバイス（ＵＳＤ）と、スピーカとを介して、超高周波音を再生可能としてもよい。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａが、電源回路からの情報を表示するための表示回路１０を備える。この表示回路１０は、充電ランプ、及び／又は、動作ランプを備えてもよい。

上記実施の形態１では、限定された空間には、スピーカ装置Ａが配置されていた。さらに、限定された空間に、フラクタル構造をもち視力限界を超える超高精細視覚情報を有する画像を配置してもよい。人が絵画や音楽を美しいと感じたとき、うつ病や認知症などの疾患で活動が落ちる脳の一部分の脳血流量が増加する。スピーカ装置Ａとともに配置されたフラクタル構造をもち視力限界を超える超高精細視覚情報を有する画像は、高密度視聴覚情報により使用者の脳と高い適合性を示して基幹脳の活性化をさらに促進し、人間の精神行動に劇的な変容をもたらす心身の調整効果を奏する。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａは、個人の、一人スペースである限られた空間で使用される。さらに、この限られた空間は、音響対策を施され、スピーカ装置Ａの他に音源がない静寂態様であってもよい。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａは、個人の、一人スペースである限られた空間で使用される。この限られた空間は、個人の、一人レンタルスペースであってもよい。

上記実施の形態１では、スピーカ装置Ａは、原則として、個人の、一人スペースである限られた空間で使用される。これに限らず、高周波音の付与を、人間の肌に、直接付与できる空間であればよい。例えば、限られた空間は、２人以上のスペースであってもよい。なお余談であるが、山形大学大学院理工学研究科の研究グループによれば、雪が降ると雪が音のエネルギーを吸収するため、音が聞こえにくくなるという。この現象を見れば、室内であれば塵や埃のないきれいな部屋であるほど、音のエネルギーが良く伝わることが予想される。従って本発明のスピーカ装置を室内で使用する場合には、室内を清潔にするとともに汚染物質を外部から持ち込まないようにして、室内の空気を清澄にすることで、その効果がより高まることが期待できる。クリーンルームやエアカーテンのような機構を導入することも有効であろう。

Ａ スピーカ装置
１ 信号入力部
２ 低音域生成器を組み込んだ回路
３ 出力信号を増幅する増幅回路
５ 出力信号を分割する周波数分割回路
６ａ 第１信号
６ｂ 第２信号
７ａ 第１スピーカ
７ｂ 第２スピーカ
８ 電源回路
９ 蓄電池
１０ 表示回路

Claims (9)

1. 複数のスイッチを備えた筐体と、
   この筐体に備えたリボンツイーターを介し、２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の超高周波音、又は、低音域の音と前記超高周波音、を再生可能とする人の基幹脳の活性化を図る手段である第１・第２スピーカと、
   を備え、
   前記第１・第２スピーカは、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を反射し拡散する凹凸を施した部屋に配備され、前記部屋の内部の所定数の前記人に、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を付与可能とするスピーカシステム。
2. 前記第１・第２スピーカは、広帯域形式を採用し、増幅回路の１５０ｋＨｚの特性がフラットになることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
3. 前記第１・第２スピーカの音源に、超音波音を含むアナログ信号を出力する機器を付設し、前記第１・第２スピーカを介し、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を再生可能とした構成とする請求項１に記載のスピーカシステム。
4. 周波数分割回路と、
   電源回路、及びこの電源回路に繋ぐ蓄電池と、
   前記電源回路からの情報を、表示する表示回路と、
   を備え、
   前記第１・第２スピーカが、前記周波数分割回路により分割された信号をそれぞれ受入れる構成とする、
   請求項１に記載のスピーカシステム。
5. 前記表示回路には、充電ランプ、及び／又は、動作ランプを備える構成とする請求項４に記載のスピーカシステム。
6. 前記第１・第２スピーカが、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、直接、前記人に当てる構成とした、
   請求項１に記載のスピーカシステム。
7. 前記第１・第２スピーカは、発信された２０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、直接、前記人の肌に、当てる構成とし、
   前記第１・第２スピーカが、前記超高周波音、又は、前記低音域の音と前記超高周波音、を、ワンピースを着用し、かつ、他の衣服で被覆されていない前記人の肌に当てる、
   請求項６に記載のスピーカシステム。
8. 前記空間は、前記人の、一人スペースであって、塵や埃を除いた状態を確保したことを特徴とする、
   請求項６に記載のスピーカシステム。
9. 前記空間は、前記人の、一人レンタルスペースとすることを特徴とする、
   請求項６に記載のスピーカシステム。
   

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