JPH06204749A - Fluctuation noise generating method for improving environment - Google Patents
Fluctuation noise generating method for improving environmentInfo
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- JPH06204749A JPH06204749A JP36207392A JP36207392A JPH06204749A JP H06204749 A JPH06204749 A JP H06204749A JP 36207392 A JP36207392 A JP 36207392A JP 36207392 A JP36207392 A JP 36207392A JP H06204749 A JPH06204749 A JP H06204749A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】オーディオ産業、オフィス機器関
連産業、あるいは生活環境の改善を指向した建築産業な
どの分野。[Industrial application fields] Audio industry, office equipment related industry, or construction industry for improving living environment.
【0002】[0002]
【従来の技術】BGM(バックグラウンドミュージッ
ク)は従来から広く利用されている環境改善のための心
理音響学的な技術である。この方法は比較的単調な作業
において精神的なくつろぎを与えるのに適しているため
に、量産工場のライン作業場などで用いられているが、
それが妨げとならない場合はオフィスに利用される場合
もある。BGMを常時用いるようなところでは、同じ曲
が何度も繰り返すことのないように、多数の曲を用意し
て録音テープなどの再生でそれを行っている。Background Art BGM (Background Music) is a psychoacoustic technique for environmental improvement that has been widely used in the past. Since this method is suitable for giving mental relaxation in relatively monotonous work, it is used in line workshops of mass production plants, etc.
If it does not interfere, it may be used in the office. In a place where BGM is always used, many songs are prepared and played back on a recording tape so that the same song will not be repeated many times.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】音楽を用いた心理音響
学的な環境改善法は、音楽そのものの持つ意図的な要
素、すなわちリズムやメロディーがあるために、特に知
的作業に対しては環境改善とならず、かえって作業の妨
げとなる場合がある。一方、意味の無い音としてランダ
ムな雑音があるが、これも一定の大きさで絶えず出され
ると疲労を与えてしまう。更に、雑音を間欠的に出すよ
うにしても、それが人為的で不自然なものになればやは
り問題になる。そこで、リズムやメロディーが無く、し
かも無音状態から適当な大きさまでゆるやかに、且つ、
不規則に変化する音を得ることが課題となる。The psychoacoustic environment improvement method using music has an intentional element of music itself, that is, a rhythm and a melody. It may not be an improvement and may hinder the work. On the other hand, there is random noise as a meaningless sound, but this also causes fatigue if constantly emitted in a certain amount. Furthermore, even if noise is intermittently emitted, it becomes a problem if it becomes artificial and unnatural. Therefore, there is no rhythm or melody, and there is no sound, and the sound volume is moderate, and
The challenge is to get a randomly changing sound.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、白色雑音に狭帯域フィルタを施して取
り出されたところの狭帯域雑音の振幅もしくは該振幅に
比例した量に、入力信号がある一定値より小さい場合は
より小さい値として出力するような非線形信号処理を施
して非線形振幅信号を得、該非線形振幅信号によって白
色雑音あるいは音質調整された白色雑音を振幅変調する
ことを特徴とする環境改善用ゆらぎ雑音発生法をその手
段とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to the amplitude of narrow band noise extracted by applying a narrow band filter to white noise or an amount proportional to the amplitude, When the input signal is smaller than a certain value, nonlinear signal processing is performed to output a smaller value to obtain a nonlinear amplitude signal, and the white noise or tone noise adjusted white noise is amplitude-modulated by the nonlinear amplitude signal. The characteristic is the fluctuation noise generation method for environment improvement.
【0005】[0005]
【作用】以下、本発明の作用を説明する。白色雑音(ガ
ウス雑音)に狭帯域フィルタを施して得られる狭帯域雑
音は、もしもその帯域幅が限りなく狭いものとすれば狭
帯域フィルタの中心周波数で定まる純音となるが、その
帯域幅をB、中心周波数をFとし、BがFよりも十分小
さいものとすると、狭帯域雑音はほぼFなる周波数で、
その振幅はB程度の周波数でゆるやかに、且つ、不規則
に変動するものとなる。このような狭帯域雑音の振幅
(包絡線検波または直線検波で得られる量)の大きさA
の確率密度関数はレーレー分布に従う。The function of the present invention will be described below. The narrow band noise obtained by applying a narrow band filter to white noise (Gaussian noise) becomes a pure tone determined by the center frequency of the narrow band filter if the band width is infinitely narrow. , If the center frequency is F and B is sufficiently smaller than F, then the narrowband noise is at a frequency of almost F,
Its amplitude fluctuates slowly and irregularly at a frequency of about B. The magnitude A of the amplitude (quantity obtained by envelope detection or linear detection) of such narrowband noise
The probability density function of follows the Rayleigh distribution.
【0006】上記の狭帯域雑音の振幅で音質調整された
白色雑音を振幅変調すると、A=0近傍の確率密度は平
均的な振幅の確率密度に比べて非常に小さいことに加え
て、通常は振幅変調の手段として用いる乗算器の精度的
な問題もあり、聴感上から満足できるものとはならな
い。When the white noise whose sound quality is adjusted by the amplitude of the narrow band noise is amplitude-modulated, the probability density in the vicinity of A = 0 is much smaller than the probability density of the average amplitude, and in addition, it is usually There is also a problem with the accuracy of the multiplier used as a means for amplitude modulation, and it is not satisfactory from the viewpoint of hearing.
【0007】そこで、A=0の近傍の確率密度を増し、
且つ、なめらかに大から小へまた小から大へと振幅を変
化させるために、入力信号がある一定値より小さい場合
はより小さな値となって出力されるような非線形信号処
理を施す。この処理は、アナログ方式ではダイオードの
非線形特性を利用して実現することができ、ディジタル
方式では入力信号の振幅に比例した係数をその振幅に掛
け合わせることで実現することができる。Therefore, the probability density near A = 0 is increased to
In addition, in order to smoothly change the amplitude from large to small and from small to large, non-linear signal processing is performed such that when the input signal is smaller than a certain value, it is output as a smaller value. This processing can be realized by utilizing the nonlinear characteristic of the diode in the analog method, and can be realized by multiplying the amplitude by a coefficient proportional to the amplitude of the input signal in the digital method.
【0008】このようにしてA=0の近傍の確率密度を
増加した非線形振幅信号を変調信号として用い、白色雑
音あるいは音質調整された白色雑音を振幅変調すれば、
聴感上から満足できる無意味でゆるやかに、且つ、不規
則に静寂な状態から適当な大きさまで変動する環境改善
用のゆらぎ雑音を得ることができる。In this way, if the non-linear amplitude signal with the increased probability density near A = 0 is used as the modulation signal and the white noise or the white noise whose sound quality is adjusted is amplitude-modulated,
It is possible to obtain a fluctuation noise for improving the environment, which is meaningless and gradual, which is satisfactory from the viewpoint of hearing, and which randomly fluctuates from a quiet state to an appropriate size.
【0009】上記のゆらぎ雑音を電力増幅し適切な音量
にしてスピーカでオフィス空間などへ放射すれば、知的
作業を妨げず、むしろ作業能率の向上を期待できるよう
な精神的くつろぎを与える環境改善が可能となる。[0009] If the above-mentioned fluctuation noise is power-amplified and radiated to an office space or the like with an appropriate volume and radiated to an office space or the like, an environmental improvement that does not impede intellectual work and rather provides mental relaxation in which improvement in work efficiency can be expected Is possible.
【0010】[0010]
【実施例】図1はアナログ方式によって本発明による環
境改善用ゆらぎ雑音発生法を実施した装置のブロック図
である。図1において、1は白色雑音発生器、2は白色
雑音を聴感上好ましいピンク・ノイズに音質調整するた
めの低域フィルタ、3はピンク・ノイズを振幅変調する
ための乗算器、4は白色雑音から狭帯域雑音を得るため
の狭帯域フィルタ、5は狭帯域雑音の振幅を得るための
直線検波器、6は直線検波器の出力波形から急峻な変動
波形成分を除くための低域フィルタ、7は非線形信号処
理を施すための非線形利得回路を表す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus which implements an environment improving fluctuation noise generating method according to the present invention by an analog method. In FIG. 1, reference numeral 1 is a white noise generator, 2 is a low-pass filter for adjusting the sound quality of white noise to pink noise which is preferable for listening, 3 is a multiplier for amplitude modulation of pink noise, and 4 is white noise. , A narrowband filter for obtaining narrowband noise, 5 is a linear detector for obtaining the amplitude of narrowband noise, 6 is a low-pass filter for removing a steep fluctuation waveform component from the output waveform of the linear detector, 7 Represents a non-linear gain circuit for performing non-linear signal processing.
【0011】1の白色雑音発生器では、ダイオードに電
流を流したときに生じるノイズ、あるいはFM復調回路
を利用して、離調状態で得られるノイズもしくは入力ノ
イズを広帯域検波して得られるノイズなどを白色雑音源
として用いることができる。In the white noise generator of No. 1, noise generated when a current is passed through the diode, noise obtained in a detuned state or noise obtained by wideband detection of input noise using an FM demodulation circuit, etc. Can be used as a white noise source.
【0012】2の低域フィルタは1オクターブ当たり3
dBの減衰を与える特性のものを用いることができる。2 low pass filters have 3 per octave
It is possible to use one having a characteristic that gives an attenuation of dB.
【0013】4の狭帯域フィルタは帯域幅が1Hz程度
のものを用いる。The narrow band filter 4 has a bandwidth of about 1 Hz.
【0014】6の低域フィルタは遮断周波数が0.5H
z程度のものを用いる。The low pass filter of 6 has a cutoff frequency of 0.5H.
The thing of about z is used.
【0015】7の非線形利得回路は、ダイオードの非線
形特性を利用した折線利得回路を用いることがてきる。
例えば、図2に示すような回路において、V1を入力電
圧、V2を出力電圧、R1,R2,rを抵抗、Dをダイ
オードで与えられる抵抗、Aを理想的な演算増幅器とす
ると、As the non-linear gain circuit of 7, a broken line gain circuit utilizing the non-linear characteristic of the diode can be used.
For example, in a circuit as shown in FIG. 2, if V1 is an input voltage, V2 is an output voltage, R1, R2, r are resistors, D is a resistance given by a diode, and A is an ideal operational amplifier,
【数1】 となる。Dはダイオードの端子電圧VDによってその抵
抗値が変わり、シリコン・ダイオードの場合は電圧が
0.5ボルト程度までは非常に大きな抵抗値を示し、1
ボルト以上では抵抗を無視することができる。従って、
(1)式は次のようになる。 VD<0.5の場合[Equation 1] Becomes The resistance value of D changes depending on the terminal voltage VD of the diode, and in the case of a silicon diode, it shows a very large resistance value up to about 0.5 volt.
Above a volt, the resistance can be ignored. Therefore,
Equation (1) is as follows. When VD <0.5
【数2】 VD>1の場合[Equation 2] When VD> 1
【数3】 VDが0.5ないし1ボルトの場合は(2)式と(3)
式の中間の値をとるが、これらの結果から明らかなよう
に図2の例で示された非線形利得回路の利得特性は折れ
曲がりが1個の折線近似で表されるものとなる。ダイオ
ードを複数用いれば折れ曲がりが複数ある折線近似の非
線形利得特性を実現することができる。[Equation 3] When VD is 0.5 to 1 volt, equations (2) and (3)
Although it takes an intermediate value of the equation, as is clear from these results, the gain characteristic of the non-linear gain circuit shown in the example of FIG. 2 is expressed by a polygonal line approximation with one bend. If a plurality of diodes are used, it is possible to realize a nonlinear gain characteristic having a plurality of bends and approximated to a broken line.
【0016】ディジタル方式によって本発明の環境改善
用ゆらぎ雑音発生法を実施した例を図3のブロック図に
示す。図3において、1は白色雑音発生器であり、これ
はアナログ方式で実現しており、これから出力されたア
ナログの白色雑音を2のAD変換器によってディジタル
信号に変換し、3のディジタル・フィルタによってピン
ク・ノイズに音質調整し、4の乗算部で振幅変調を施
し、9でDA変換されてアナログ波形のゆらぎ雑音とし
て出力される。一方、図3の5はディジタル・バンドパ
ス・フィルタであり、これによって狭帯域雑音を得、6
の絶対値演算部で振幅成分を求め、7のディジタル・ロ
ーパス・フィルタによって、前記振幅成分から急峻な変
動成分を除き、なめらかな変動波形を得て、8の非線形
信号処理部で非線形振幅信号として、前記4の乗算部の
変調信号とされる。An example in which the fluctuation noise generation method for environment improvement of the present invention is implemented by a digital system is shown in a block diagram of FIG. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a white noise generator, which is realized by an analog method. The analog white noise output from the white noise generator is converted into a digital signal by the AD converter 2 and the digital filter 3 is used. The tone quality is adjusted to pink noise, amplitude multiplication is performed in the multiplication unit of 4, and DA conversion is performed in 9 and output as fluctuation noise of the analog waveform. On the other hand, 5 in FIG. 3 is a digital bandpass filter, which obtains narrow band noise,
The absolute value calculation unit of 7 obtains the amplitude component, the digital low-pass filter of 7 removes the steep fluctuation component from the amplitude component, obtains a smooth fluctuation waveform, and the nonlinear signal processing unit of 8 converts it into a nonlinear amplitude signal. , And the modulated signal of the multiplication unit of 4.
【0017】1の白色雑音発生器は図1の場合と同様な
もので実現することができる。The white noise generator 1 can be realized by the same one as in the case of FIG.
【0018】3のディジタル・フィルタは、特願平1−
303329に示されたディジタル・フィルタを複数縦
続接続して実現することができる。The third digital filter is Japanese Patent Application No. 1-
It can be realized by connecting a plurality of digital filters shown in 303329 in cascade.
【0019】5のディジタル・バンドパス・フィルタ
は、特願平1−249048に示されたディジタル・バ
ンドパス・フィルタで実現することができる。The digital bandpass filter 5 can be realized by the digital bandpass filter disclosed in Japanese Patent Application No. 1-249048.
【0020】7のディジタル・ローパス・フィルタは、
入力信号の移動平均処理または双2次関数で表されるデ
ィジタル・ローパス・フィルタによって実現できる。The digital low-pass filter of 7 is
This can be realized by a moving average process of the input signal or a digital low pass filter represented by a biquadratic function.
【0021】8の非線形信号処理部は、次のような演算
を入力信号X(1),X(2),…,X(n),…に対
して施すことによって得られる出力信号Y(1),Y
(2),…,Y(n),…を求めることによって実現す
ることができる。X(n)が1より小さい場合、The non-linear signal processing unit 8 outputs the output signal Y (1) obtained by applying the following calculation to the input signals X (1), X (2), ..., X (n) ,. ), Y
(2), ..., Y (n) ,. If X (n) is less than 1,
【数4】 X(n)が1より大きい場合、[Equation 4] If X (n) is greater than 1, then
【数5】すなわち、入力信号を適当な大きさに調整し、
瞬時値が1より大きい場合は直線利得を与え、1より小
さい場合は2乗特性の利得を与えることによって、所望
の非線形振幅信号を得ることができる。[Mathematical formula-see original document] That is, the input signal is adjusted to an appropriate size,
A desired nonlinear amplitude signal can be obtained by providing a linear gain when the instantaneous value is greater than 1 and a squared gain when the instantaneous value is less than 1.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明の環境改善用ゆらぎ雑音発生法に
基づいて装置を実現して用いた結果によれば、雑音の音
質に関しては白色雑音よりもピンク・ノイズの方が好ま
しいことがわかった。変動の周期に関しては1Hz以上
の成分を抑圧すると、リラックスした雰囲気を生じさせ
る効果があり、更に、ほどよく無音区間があることが快
さをあたえる点で不可欠であることを確かめることがで
きた。上記の装置を実際に使用して実験を行った結果、
本発明の効果は次のとおりである。 1)比較的静かな会議室においては、緊張感が無くなり
話し易くなる。 2)オフィスなどでの第3者からの気になる話し声に対
してマスキング効果がある。 3)ストレスを生じやすい知的作業に対しては、ストレ
スの軽減に役立つ。As a result of realizing and using the device based on the fluctuation noise generation method for environment improvement of the present invention, it was found that pink noise is preferable to white noise with respect to the sound quality of noise. . Regarding the fluctuation cycle, it was confirmed that suppressing a component of 1 Hz or higher has the effect of creating a relaxed atmosphere, and that it is indispensable that there is a moderate silence section in order to give pleasure. As a result of conducting an experiment using the above device,
The effects of the present invention are as follows. 1) In a comparatively quiet conference room, there is no tension and it becomes easier to talk. 2) It has a masking effect on anxious speech from a third party in an office or the like. 3) Helps reduce stress for intellectual work that tends to cause stress.
【0023】[0023]
【図1】本発明に基づいたアナログ方式によるゆらぎ雑
音発生装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an analog type fluctuation noise generator according to the present invention.
1 白色雑音発生 2 低域フィルタ 3 乗算器 4 狭帯域フィルタ 5 直線検波器 6 低域フィルタ 7 非線形利得回路 1 White noise generation 2 Low-pass filter 3 Multiplier 4 Narrow-band filter 5 Linear detector 6 Low-pass filter 7 Non-linear gain circuit
【図2】非線形利得回路の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a non-linear gain circuit.
V1 入力電圧 V2 出力電圧 r,R1, R2 抵抗 D ダイオードの抵抗 A 演算増幅器 V1 input voltage V2 output voltage r, R1, R2 resistance D diode resistance A operational amplifier
【図3】本発明に基づいたディジタル方式によるゆらぎ
雑音発生装置のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a digital fluctuation noise generator according to the present invention.
1 白色雑音発生器(アナログ) 2 AD変換器 3 ディジタル・フィルタ 4 乗算部 5 ディジタル・バンドパス・フィルタ 6 絶対値演算部 7 ディジタル・ローパス・フィルタ 8 非線形信号処理部 1 White Noise Generator (Analog) 2 AD Converter 3 Digital Filter 4 Multiplier 5 Digital Bandpass Filter 6 Absolute Value Calculator 7 Digital Lowpass Filter 8 Nonlinear Signal Processor
Claims (1)
されたところの狭帯域雑音の振幅もしくは該振幅に比例
した量に、入力信号がある一定値より小さい場合はより
小さい値として出力するような非線形信号処理を施して
非線形振幅信号を得、該非線形振幅信号によって白色雑
音あるいは音質調整された白色雑音を振幅変調すること
を特徴とする環境改善用ゆらぎ雑音発生法。1. A white noise is output as a smaller value when the input signal is smaller than a certain value in the amplitude of the narrow band noise extracted by applying a narrow band filter or the amount proportional to the amplitude. A method for generating fluctuation noise for environment improvement, characterized in that non-linear signal processing is performed to obtain a non-linear amplitude signal, and white noise or white noise whose sound quality is adjusted is amplitude-modulated by the non-linear amplitude signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36207392A JPH06204749A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Fluctuation noise generating method for improving environment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36207392A JPH06204749A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Fluctuation noise generating method for improving environment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06204749A true JPH06204749A (en) | 1994-07-22 |
Family
ID=18475818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36207392A Pending JPH06204749A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Fluctuation noise generating method for improving environment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06204749A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-12-28 JP JP36207392A patent/JPH06204749A/en active Pending
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