JPH11109985A

JPH11109985A - オーディオ装置及び覚醒維持方法

Info

Publication number: JPH11109985A
Application number: JP9271488A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ichihara; 雅明市原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】オーディオ装置の再生音を聞く者の覚醒低下
を抑制する。【解決手段】２０ｋＨｚ以上の音を再生可能なＤＶＤ
プレーヤ１０が設けられ、再生音を出力する。ＤＶＤプ
レーヤ１０の再生サンプリング周波数は周波数指示器１
２により制御され、タイマ１４からのタイミング信号に
基づいて再生サンプリング周波数が９６ｋＨｚから４８
ｋＨｚに切り替わり、再生帯域を４８ｋＨｚ迄から２４
ｋＨｚ迄に変更する。可聴周波数領域外の音を選択的に
遮断することにより、聴者のα波増大を抑制し、覚醒を
維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオーディオ装置及び
覚醒維持方法、特に自動車運転時等の単調作業における
人の覚醒低下を抑制する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プラント、ビル、原子力発電
所等の監視作業や自動車の長距離運転等、長時間の単調
作業における作業環境の単調さによる人の覚醒低下を抑
制するための技術が提案されている。

【０００３】例えば、特開平８−１９６６３７号公報に
は、人間の感覚を刺激するための音を発生する音源と、
音を連続的に発生させつつ人間の覚醒リズムの半周期以
下の一定間隔あるいはランダム間隔で音の特性を変化さ
せるように音源を制御する制御装置を備えた覚醒維持装
置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、可聴周波数領域で音の特性を変化させてい
るため、オーディオ装置等に適用した場合には作業者が
十分覚醒しているにもかかわらず聞いている音楽が時折
変化してしまうため、かえって煩わしいと感じる問題が
あった。

【０００５】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は可聴周波数領域の特
性をできるだけ変化させることなく覚醒低下を抑制でき
るオーディオ装置及び覚醒維持方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、可聴周波数領域及び可聴周波数領域
外の音を再生可能な再生手段と、前記再生手段で再生す
る音の周波数の内、前記可聴周波数領域外の音を選択的
に遮断する遮断手段とを有することを特徴とする。覚醒
を低下させる原因となる可聴周波数領域外の音を遮断す
ることで、聴者にその変化を感じさせることなく覚醒の
低下を抑制できる。

【０００７】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記遮断手段は、サンプリング周波数を切り替える
ことにより前記可聴周波数領域外の音を選択的に遮断す
ることを特徴とする。サンプリング周波数を切り替える
ことで再生帯域を可聴周波数領域側に限定することがで
きる。

【０００８】また、第３の発明は、第１の発明におい
て、前記遮断手段は、ローパスフィルタを含み、前記ロ
ーパスフィルタのオンオフにより前記可聴周波数領域外
の音を選択的に遮断することを特徴とする。ローパスフ
ィルタにより高周波である可聴周波数領域外の音を遮断
することで、聴者の覚醒低下を抑制できる。

【０００９】また、第４の発明は、第１の発明におい
て、前記再生手段は、前記可聴周波数領域外の音を再生
して付加する付加手段を備え、前記遮断手段は、前記付
加手段のオンオフにより前記可聴周波数領域外の音を選
択的に遮断することを特徴とする。付加手段をオン状態
からオフ状態にすることで、可聴周波数領域外の音を遮
断し、覚醒低下を抑制できる。

【００１０】また、第５の発明は、第１〜第４の発明に
おいて、タイマをさらに備え、前記タイマからの信号に
基づいて前記遮断手段の動作を制御することを特徴とす
る。

【００１１】また、第６の発明は、再生音を制御するこ
とにより聴者の覚醒を維持する方法であって、再生音に
含まれる可聴周波数領域外の音を選択的に遮断すること
を特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について、車載オーディオ装置を例にとり説明す
る。

【００１３】＜第１実施形態＞図１には、本実施形態の
構成ブロック図が示されている。ＤＶＤプレーヤ１０が
車両に搭載され、車載スピーカ（不図示）を介して再生
音を出力する。ＤＶＤプレーヤ１０の再生可能周波数
は、ＣＤプレーヤの再生可能周波数２２ｋＨｚ迄に対し
て４８ｋＨｚ迄に拡大されており、このような再生可能
周波数の増大により臨場感を向上することができる。

【００１４】一方、このような再生可能周波数の増大
は、聴者の脳波に対して影響を及ぼすことも考えられ
る。そこで、本願出願人は、可聴周波数領域外（非可聴
領域）である２０ｋＨｚ以上の超音波を聞いた場合に聴
者の脳波、特にα波がどのように変化するかの実験を行
った。以下にその実験結果を示す。

【００１５】

【表１】表において、例えば「自然音４８ｋｆｓ⇔９６ｋｆｓ」
とは、自然音のサンプリング周波数を４８ｋＨｚから９
６ｋＨｚに変化させて出力したことを示している。ま
た、官能評価とは、このようなサンプリング周波数の変
化を聴者が感じることができたか否かを示しており、脳
波測定とはα波の増加が見られるか否かを測定したもの
である。また、「レガートリンクＳ（商品名）」、「Ｆ
ＩＤＥＬＩＸシステム（商品名）」とは、２０ｋＨｚ以
下の音から２０ｋＨｚ以上の音を類推して２０ｋＨｚ以
下の音に２０ｋＨｚ以上の音を付加して出力するもので
あり、「ＩＯＮノイズジェネレータ（商品名）」とは、
２０ｋＨｚ以上のホワイトノイズを２０ｋＨｚ以下の音
に付加して出力するものである。

【００１６】ここで、脳波測定は、全α波の優勢である
時間の割合が変化しているか否かで行っており、一例と
してレガートリンク（ＬＳ）の場合を示す。

【００１７】

【表２】この表において、上段は被験者１〜５に対してまずＬＳ
なしの音（４８ｋｆｓ）で割合を調べ、その後ＬＳあり
の音（約９６ｋｆｓ）で割合を調べてその差を算出した
ものであり、下段は被験者１〜５に対してまずＬＳあり
の音で割合を調べ、その後ＬＳなしの音で割合を調べて
その差を算出したものである。そして、差の平均値と分
散を求め、これらの値に基づいて有意性（危険率）を評
価している。具体的には、上記の表２において、差の平
均値ｄ＝３．５７、分散Ｖｄ＝１９．５７であり、

【数１】よりｔ0を求めると、ｔ0＝５．３６となる。公知のｔ分
布表から、この値は有意性９９％で差がある（差がない
という仮説を危険率１％で棄却できる）ということにな
る。他の評価対象についても同様である。

【００１８】表１からわかるように、非可聴領域である
超音波を聞くと、官能評価では特に変化が見られない
が、超音波を含まない音を聞く場合に比べα波の増加が
見られると考えられる（有意性は６０％〜９９％（危険
率は１％〜４０％））。従って、図１のＤＶＤプレーヤ
１０の如く非可聴領域である超音波を含む音を再生でき
るプレーヤを搭載した場合、自動車運転中のドライバの
α波が増大し、覚醒度が低下してくるものと考えられ
る。

【００１９】そこで、本実施形態においては、ＤＶＤプ
レーヤ１０の再生サンプリング周波数を切り替える再生
サンプリング周波数指示器１２を設け、ＤＶＤプレーヤ
１０に制御信号を出力することによりＤＶＤプレーヤ１
０の再生サンプリング周波数を９６ｋＨｚから４８ｋＨ
ｚに切り替える。これにより、ＤＶＤプレーヤ１０の再
生帯域が４８ｋＨｚ迄から２４ｋＨｚ迄となり、ＤＶＤ
プレーヤ１０の再生音に含まれる非可聴領域の音を効果
的に遮断し、ドライバのα波の増大を抑えて覚醒低下を
抑制することができる。また、高周波（可聴周波数領域
外）を再生するオーディオの良さを残すこともできる。

【００２０】なお、再生サンプリング周波数を切り替え
るタイミングは、例えば図１に示されるようにタイマ１
４を設け、タイマ１４からのカウントアップ信号に基づ
いて行うことができる。そして、５分間隔で再生サンプ
リング周波数を切り替える、あるいは５秒〜５分のラン
ダムな間隔で再生サンプリング周波数を切り替える等が
可能である。

【００２１】また、本願出願人は、再生サンプリング周
波数を９６ｋＨｚから４８ｋＨｚに切り替えて５分程度
維持すると、聴者のα波が有意に減少して覚醒度が向上
するとの知見を得ており、従って確実に聴者の覚醒を維
持するためには少なくとも５分間程度は非可聴領域の超
音波を遮断することが望ましい。

【００２２】さらに、本実施形態においては可聴周波数
領域及び可聴周波数領域外の音を再生可能な再生手段と
してＤＶＤプレーヤ１０を用いたが、これに限定される
ことなく任意の再生手段、例えばＤＡＴ等を用いること
も可能である。

【００２３】＜第２実施形態＞図２には、本実施形態の
構成ブロック図が示されている。上述した第１実施形態
と同様に、ＤＶＤプレーヤ１０が車両に搭載されてお
り、可聴周波数領域及び２０ｋＨｚ以上の可聴周波数領
域外の音を再生して出力する。一方、このＤＶＤプレー
ヤ１０には２０ｋＨｚ以上の音を選択的にカットできる
ローパスフィルタＬＰＦ１６が接続されており、このロ
ーパスフィルタ１６を介して車載スピーカから再生音が
出力される。また、ローパスフィルタ１６のオン／オフ
は、タイマ１４からのカウントアップ信号により制御さ
れ、例えば５分間隔でＤＶＤプレーヤ１０からの２０ｋ
Ｈｚ以上の非可聴周波数領域音が選択的に遮断されて出
力される。

【００２４】このように、再生サンプリング周波数を切
り替えるのではなく、ＤＶＤプレーヤ１０からの再生音
に含まれる非可聴周波数領域の音のローパスフィルタに
より遮断することによっても、上述した第１実施形態と
同様に聴者のα波増大を抑え、覚醒低下を効果的に抑制
することができる。

【００２５】＜第３実施形態＞図３には、本実施形態の
構成ブロック図が示されている。ＣＤプレーヤ１１が車
両に搭載され、可聴周波数領域の音（２２ｋＨｚ迄の音
で非可聴領域の音も若干含まれる）を再生して出力す
る。ＣＤプレーヤ１１には、高周波信号付加装置１３の
例が接続されており、ＣＤプレーヤ１１からの音に２０
ｋＨｚ以上の非可聴周波数領域の音を付加して車載スピ
ーカに出力する。高周波信号付加装置１３としては、上
述したレガートリンクＳ（商品名）やＦＩＤＥＬＩＸシ
ステム（商品名）、あるいはＩＯＮノイズジェネレータ
（商品名）等が挙げられる。高周波信号付加装置１３に
はタイマ１４が接続され、タイマ１４からのカウントア
ップ信号により高周波信号付加装置１３のオン／オフを
制御する。

【００２６】このような構成において、高周波信号付加
装置１３がオン状態の場合には、ＣＤプレーヤ１１から
の可聴周波数領域音に加え、可聴周波数領域外の音が付
加されて出力される。そして、タイマ１４からのカウン
トアップ信号が入力されると高周波信号付加装置１３が
オフ状態となり、可聴周波数領域外の音が選択的に遮断
される。これにより、可聴周波数領域外の音による聴者
のα波増加を抑え、覚醒低下を効果的に抑制することが
できる。

【００２７】なお、本実施形態において、ＣＤプレーヤ
１１の代わりに可聴周波数領域の音を再生可能な任意の
再生手段を用いることができ、例えばＭＤプレーヤ等を
用いることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば可
聴周波数領域外の音を選択的に遮断することにより高周
波（可聴周波数領域外）を再生するオーディオの良さを
残しつつ聴者の覚醒を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成ブロック図であ
る。

【図２】第２実施形態の構成ブロック図である。

【図３】第３実施形態の構成ブロック図である。

【符号の説明】

１０ＤＶＤプレーヤ、１１ＣＤプレーヤ、１２再
生サンプリング周波数指示器、１３高周波信号付加装
置、１４タイマ、１６ローパスフィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可聴周波数領域及び可聴周波数領域外の
音を再生可能な再生手段と、前記再生手段で再生する音の周波数の内、前記可聴周波
数領域外の音を選択的に遮断する遮断手段と、を有することを特徴とするオーディオ装置。
【請求項２】前記遮断手段は、サンプリング周波数を
切り替えることにより前記可聴周波数領域外の音を選択
的に遮断することを特徴とする請求項１記載のオーディ
オ装置。
【請求項３】前記遮断手段は、ローパスフィルタを含
み、前記ローパスフィルタのオンオフにより前記可聴周
波数領域外の音を選択的に遮断することを特徴とする請
求項１記載のオーディオ装置。
【請求項４】前記再生手段は、前記可聴周波数領域外
の音を再生して付加する付加手段を備え、前記遮断手段は、前記付加手段のオンオフにより前記可
聴周波数領域外の音を選択的に遮断することを特徴とす
る請求項１記載のオーディオ装置。
【請求項５】タイマをさらに備え、前記タイマからの
信号に基づいて前記遮断手段の動作を制御することを特
徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記載のオー
ディオ装置。
【請求項６】再生音を制御することにより聴者の覚醒
を維持する方法であって、再生音に含まれる可聴周波数領域外の音を選択的に遮断
することを特徴とする覚醒維持方法。