JPWO2013186901A1 - 振動信号生成装置及び方法、コンピュータプログラム、記録媒体並びに体感音響システム - Google Patents

Abstract

振動信号生成装置（１０）は、音響信号から振動信号を生成する振動信号生成装置であって、音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段（１４）と、複数の第１周波数成分を振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段（１５）と、判定手段の判定結果に応じて、(i)複数の第２周波数成分を含む振動信号及び(ii)複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む振動信号のいずれかを生成する生成手段（１７）とを備える。

Description

本発明は、例えば体感音響装置等に採用される電気−機械振動変換器に供給される比較的低い周波数を有する振動信号を生成する振動信号生成装置及び方法、コンピュータプログラム、記録媒体並びに体感音響システムの技術分野に関する。

この種の振動信号生成装置として、例えば、相対的に高い周波数成分の振動を含む揺動信号を、相対的に低い周波数成分振動を含む揺動信号に変換する振動信号生成装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許第４０６２５７０号公報

ここで、揺動信号には複数の周波数成分が含まれていることが多い。この場合、特許文献１に開示された振動信号生成装置は、当該複数の周波数成分によっては、好適な体感振動をユーザに提供することが可能な揺動信号を生成することができないという技術的な問題点を有している。具体的には、例えば、複数の周波数成分が不協和音を生み出す関係にある場合には、好適な体感振動をユーザに提供することが可能な揺動信号を生成することができないという技術的な問題点を有している。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、より好適な体感振動をユーザに提供することができる振動信号生成装置及び方法、コンピュータプログラム、記録媒体並びに体感音響システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための振動信号生成装置は、可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段とを備える。

上記課題を解決するための振動信号生成方法は、可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成方法であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出工程と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成工程とを備える。

上記課題を解決するためのコンピュータプログラムは、コンピュータを、上述した振動信号生成装置として機能させる。

上記課題を解決するための記録媒体は、上述したコンピュータプログラムを格納する。

上記課題を解決するための体感音響システムは、ネットワークを介して相互に接続された端末装置、サーバ装置及び電気−機械振動変換装置を備えてなる体感音響システムであって、前記サーバ装置は、複数の楽曲データ、及び前記複数の楽曲データの一覧を示す楽曲情報を格納する格納手段を有し、前記端末装置は、ユーザの入力を受付可能な受付手段と、前記ネットワークを介して前記楽曲情報を取得して、前記ユーザに対して表示する表示手段と、前記受付手段により受け付けられた前記ユーザの入力に応じて、前記楽曲情報により示される複数の楽曲データのうち一の楽曲データを特定する信号である楽曲特定信号を、前記ネットワークを介して、前記サーバ装置に送信する第１通信手段とを有し、前記サーバ装置は、前記楽曲特定信号により特定される一の楽曲データに対応する音響信号であって且つ可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段と、前記生成手段が生成した前記振動信号を、前記ネットワークを介して、前記電気−機械振動変換装置に送信する第２通信手段とを更に有する。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

本実施例の振動信号生成装置の構成を示すブロック図である。 本実施例の振動信号生成装置の動作の流れを示すフローチャートである。 オーディオ信号の波形を示す波形図及び当該オーディオ信号に対してＦＦＴ処理を行うことで得られるパワースペクトル図である。 ローインターバルリミットとなる音階を示す譜面である。 第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たす場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。 第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさない場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。 第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たす場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。 第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさない場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。 第１実施例の音響体感システムの構成を示すブロック図である。 第２実施例の音響体感システムの構成を示すブロック図である。 第３実施例の音響体感システムの構成を示すブロック図である。 第４実施例の音響体感システムの構成を示すブロック図である。

以下、振動信号生成装置及び方法、コンピュータプログラム、記録媒体並びに体感音響システムの夫々の実施形態について説明を進める。

（振動信号生成装置の実施形態）
＜１＞
本実施形態の振動信号生成装置は、可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段とを備える。

本実施形態の振動信号生成装置によれば、可聴帯域（例えば、２０Ｈｚから２００００Ｈｚ）内の周波数成分を含んでなる音響信号から、該可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる信号である振動信号が生成される。

尚、「振動周波数帯域」は、典型的には、電気−機械振動変換器により適切に機械振動に変換可能な周波数帯域（例えば、６０Ｈｚから１５０Ｈｚ等）として設定される。このような「振動周波数帯域」は、対象とする電気−機械振動変換器の性能に応じて適宜設定されることが好ましい。

このような振動信号を生成するために、本実施形態の振動信号生成装置は、抽出手段と、判定手段と、生成手段とを備えている。

抽出手段は、音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する。つまり、抽出手段は、音響信号に含まれる多数の周波数成分から、何らかの基準を満たす複数の第１周波数成分を抽出する。具体的には、例えば、抽出手段は、後に詳述するように、音響信号から、信号強度（例えば、後述のＦＦＴパワー等）が相対的に高い又は所定閾値よりも高い複数の周波数成分を、複数の第１周波数成分として抽出してもよい。

判定手段は、複数の第２周波数成分の周波数比（つまり、複数の第２周波数成分に対応する周波数の比）が所定条件を満たすか否かを判定する。ここで、複数の第２周波数成分は、抽出手段が抽出した複数の第１周波数成分を、振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の周波数成分である。尚、振動周波数帯域が可聴帯域よりも狭いことを考慮すれば、複数の第２周波数成分は、抽出手段が抽出した複数の第１周波数成分の周波数（言い換えれば、音階）を下げることで得られる複数の周波数成分であってもよい。具体的には、例えば、複数の第２周波数成分は、抽出手段が抽出した複数の第１周波数成分の周波数を、振動周波数帯域内に収まるように所定数オクターブだけ下げる（或いは、１／Ｎ（但し、Ｎは１以上の整数）倍する）ことで得られる複数の周波数成分である。

尚、「所定条件」としては、複数の第２周波数成分を全て含む振動信号によって実現される体感振動の心地良さに対して影響を与え得る複数の第２周波数成分の周波数比を考慮した上で、適切な条件が定められることが好ましい。言い換えれば、複数の第２周波数成分が協和音を生み出す関係にあるか否かに影響を与え得る複数の第２周波数成分の周波数比を考慮した上で、適切な条件が定められることが好ましい。このような所定条件として、例えば、後に詳述するように、「複数の第２周波数成分の周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる」という条件が一例としてあげられる。但し、和音や不協和音の感じ方がユーザ毎に異なることを考慮すれば、ユーザ毎に異なる所定条件（つまり、ユーザ毎に最適化された又は調整された所定条件）が用いられてもよい。もちろん、全てのユーザに対して共通の所定条件が用いられてもよい。

より具体的には、このような所定条件として、例えば、後に詳述するように、「複数の第２周波数成分の周波数比が、所定値以下の自然数の比となる」という条件や、「複数の第２周波数成分の周波数比が、１桁の自然数と２桁の自然数（好ましくは、１０から１９の自然数）との比となる」という条件や、「複数の第２周波数成分の周波数比が１桁の自然数の比となる（或いは、単純な自然数比となる）」という条件が一例としてあげられる。

生成手段は、音響信号から振動信号を生成する。このとき、生成手段は、判定手段の判定結果に応じて、複数の第２周波数成分を含む振動信号及び複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む振動信号のいずれか一方の振動信号を生成する。言い換えれば、生成手段は、判定手段の判定結果に応じて、複数の第２周波数成分の全て若しくは複数の第２周波数成分のうちの２つ以上の第２周波数成分を含む振動信号を生成するか、又は複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分のみを含む振動信号を生成する。

以上説明したように、本実施形態の振動信号生成装置は、複数の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。つまり、本実施形態の振動信号生成装置は、複数の音（例えば、楽曲パート）に対応する複数の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。このため、本実施形態の振動信号生成装置が用いられることで、単一の第２周波数成分のみを含む振動信号に基づく体感振動がユーザに提供される場合と比較して、音響信号の流れ（いわば、音楽の流れ）に相対的に好適に合致した体感振動がユーザに提供される。言い換えれば、本実施形態の振動信号生成装置が用いられることで、単一の第２周波数成分のみを含む振動信号に基づく体感振動がユーザに提供される場合と比較して、厚みのある体感振動が提供される。

一方で、本実施形態の振動信号生成装置は、複数の第２周波数成分の周波数比によっては、複数の第２周波数成分を含む振動信号に代えて、単一の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。このため、本実施形態の振動信号生成装置は、例えば、複数の第２周波数成分が互いに干渉し合う又は美しく共鳴しない関係にあるがゆえに不協和音が発生し得る場合には、複数の第２周波数成分を含む振動信号に代えて、単一の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。このため、ユーザに対して、より心地よい体感振動（例えば、和音を考慮した心地よい体感振動）を提供することができる。

＜２＞
本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記生成手段は、(i)前記周波数比が前記所定条件を満たす場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が前記所定条件を満たさない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成する。

この態様によれば、生成手段は、周波数比が所定条件を満たす（例えば、周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる）場合には、複数の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。一方で、生成手段は、周波数比が所定条件を満たさない（例えば、周波数比が、和音を実現可能な比とならない又は不協和音を発生させ得る比となる）場合には、複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。

＜３＞
本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記判定手段は、前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となるか否かを判定する。

この態様によれば、判定手段は、複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たす（例えば、周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる）か否かを好適に判定することができる。

尚、和音や不協和音の感じ方がユーザ毎に異なることを考慮すれば、「和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比」は、ユーザ毎に適宜調整されることが好ましい。もちろん、「和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比」として、全てのユーザに対して共通の比が用いられてもよい。

＜４＞
上述の如く周波数比が前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となるか否かを判定する振動信号生成装置の態様では、前記生成手段は、(i)前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比とならない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成する。

この態様によれば、生成手段は、周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる）場合には、複数の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。一方で、生成手段は、周波数比が、和音を実現可能な比とならない又は不協和音を発生させ得る比となる場合には、複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。

＜５＞
本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記判定手段は、前記周波数比が所定値以下の自然数の比となるか否かを判定する。

この態様によれば、判定手段は、複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たす（例えば、周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる）か否かを好適に判定することができる。

より具体的には、このような所定条件として、例えば、後に詳述するように、「複数の第２周波数成分の周波数比が、所定値以下の自然数の比となる」という条件や、「複数の第２周波数成分の周波数比が、１桁の自然数と２桁の自然数（好ましくは、１０から１９の自然数）との比となる」という条件や、「複数の第２周波数成分の周波数比が１桁の自然数の比となる（或いは、単純な自然数比となる）」という条件が一例としてあげられる。

＜６＞
上述の如く周波数比が所定値以下の自然数の比となるか否かを判定する振動信号生成装置の態様では、前記生成手段は、(i)前記周波数比が所定値以下の自然数の比となる場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が所定値以下の自然数の比とならない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成する。

この態様によれば、生成手段は、周波数比が所定値以下の自然数の比となる（例えば、周波数比が、和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる）場合には、複数の第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。一方で、生成手段は、周波数比が所定値以下の自然数の比とならない（例えば、周波数比が、和音を実現可能な比とならない又は不協和音を発生させ得る比となる）場合には、複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む振動信号を生成することができる。

＜７＞
本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記抽出手段は、前記音響信号から、他の周波数成分と比較して信号強度が高い前記複数の第１周波数成分を抽出する。

この態様によれば、抽出手段は、複数の第１周波数成分を好適に抽出することができる。

＜８＞
本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、前記振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した前記機械振動のうねりを許容する状態で使用される場合には、前記生成手段は、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号に代えて、所定の周波数成分及び当該所定の周波数成分の近傍の周波数成分を含む前記振動信号を生成する。

この態様によれば、生成手段は、電気−機械振動変換装置が機械振動のうねり（つまり、振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した機械振動のうねり）を許容する状態で使用される場合には、所定の周波数成分及び当該所定の周波数成分の近傍の周波数成分を含む振動信号を生成することができる。この場合、このような振動信号に基づく体感振動は、所定の周波数成分と当該所定の周波数成分の近傍の周波数成分との間の周波数のずれに起因したうねりとなってユーザに提供される。このため、ユーザは、いわばマッサージの如き体感振動を享受することができる。つまり、この態様によれば、電気−機械振動変換装置の用途に応じて、生成手段は、生成する振動信号を切り替えることができる。

尚、この態様では、抽出手段は、振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した機械振動のうねりを許容する状態で使用される場合には、複数の第１周波数成分を抽出しなくともよい。言い換えれば、抽出手段は、振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した機械振動のうねりを許容する状態で使用されない場合に、複数の第１周波数成分を抽出すればよい。

同様に、判定手段は、振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した機械振動のうねりを許容する状態で使用される場合には、周波数比が所定条件を満たすか否かを判定しなくともよい。言い換えれば、判定手段は、振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した機械振動のうねりを許容する状態で使用されない場合に、周波数比が所定条件を満たすか否かを判定すればよい。

（振動信号生成方法の実施形態）
＜９＞
本実施形態の振動信号生成方法は、可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成方法であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出工程と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成工程とを備える。

本実施形態の振動信号生成方法によれば、上述した本実施形態の振動信号生成装置が享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

尚、上述した本実施形態の振動信号生成装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態の振動信号生成方法もまた各種態様を採用することができる。

（コンピュータプログラムの実施形態）
＜１０＞
本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータを、上述した本実施形態の振動信号生成装置（但し、その各種態様を含む）として機能させる。

本実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した本実施形態の振動信号生成装置が享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

尚、上述した本実施形態の振動信号生成装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態のコンピュータプログラムもまた各種態様を採用することができる。

（記録媒体の実施形態）
＜１１＞
本実施形態の記録媒体は、上述した本実施形態のコンピュータプログラム（但し、その各種態様を含む）を格納する。

本実施形態の記録媒体によれば、上述した本実施形態の振動信号生成装置が享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

尚、上述した本実施形態の振動信号生成装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態の記録媒体もまた各種態様を採用することができる。

（体感音響システムの実施形態）
＜１２＞
本実施形態の体感振動システムは、ネットワークを介して相互に接続された端末装置、サーバ装置及び電気−機械振動変換装置を備えてなる体感音響システムであって、前記サーバ装置は、複数の楽曲データ、及び前記複数の楽曲データの一覧を示す楽曲情報を格納する格納手段を有し、前記端末装置は、ユーザの入力を受付可能な受付手段と、前記ネットワークを介して前記楽曲情報を取得して、前記ユーザに対して表示する表示手段と、前記受付手段により受け付けられた前記ユーザの入力に応じて、前記楽曲情報により示される複数の楽曲データのうち一の楽曲データを特定する信号である楽曲特定信号を、前記ネットワークを介して、前記サーバ装置に送信する第１通信手段とを有し、前記サーバ装置は、前記楽曲特定信号により特定される一の楽曲データに対応する音響信号であって且つ可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段と、前記生成手段が生成した前記振動信号を、前記ネットワークを介して、前記電気−機械振動変換装置に送信する第２通信手段とを更に有する。

本実施形態の体感音響システムによれば、端末装置、サーバ装置及び電気−機械振動変換器は、例えばインターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して相互に接続されている。端末装置は、受付手段及び第１通信手段を備えて構成されている。サーバ装置は、格納手段、抽出手段、判定手段、生成手段及び第２通信手段を備えて構成されている。このため、本実施形態の体感音響システムよれば、上述した本実施形態の振動信号生成装置が享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

尚、上述した本実施形態の振動信号生成装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態の体感音響システムもまた各種態様を採用することができる。

本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

以上説明したように、本実施形態の振動信号生成装置は、抽出手段と、判定手段と、生成手段とを備える。本実施形態の振動信号生成方法は、抽出工程と、判定工程と、生成工程とを備える。本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータを本実施形態の振動信号生成装置として機能させる。本実施形態の記録媒体は、本実施形態のコンピュータプログラムを格納する。本実施形態の体感音響システムは、抽出手段、判定手段及び生成手段を備えるサーバ装置と、端末装置と、電気−機械振動変換装置とを備える。従って、より好適な体感振動をユーザに提供することができる。

以下、実施例を、図面に基づいて説明する。

（１）振動信号生成装置の実施例
はじめに、図１から図８を参照して、本実施例の振動信号生成装置１０について説明を進める。

（１−１）振動信号生成装置の構成
はじめに、図１を参照して、本実施例の振動信号生成装置１０の構成を説明する。図１は、本実施例の振動信号生成装置１０の構成を示すブロック図である。尚、図１では、説明の便宜上、本発明と直接的に関連のある部材のみを示し、その他の部材については図示を省略している。

図１に示すように、本実施例の振動信号生成装置１０は、信号入力部１１と、目的判定部１２と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部１３と、周波数決定部１４と、周波数比判定部１５と、周波数値判定部１６と、振動信号生成部１７とを備えて構成されている。尚、目的判定部１２、ＦＦＴ処理部１３、周波数決定部１４、周波数比判定部１５、周波数値判定部１６及び振動信号生成部１７は、電子回路等のハードウェアによって物理的に構成されてもよいし、ＣＰＵ上で動作するソフトウェアによって論理的に実現されてもよい。目的判定部１２、ＦＦＴ処理部１３、周波数決定部１４、周波数比判定部１５、周波数値判定部１６及び振動信号生成部１７がＣＰＵ上で動作するソフトウェアによって論理的に実現される場合には、当該ソフトウェア（つまり、コンピュータプログラム）が格納された記録媒体がコンピュータにローディングされることで又は当該ソフトウェアが通信回線等を介してコンピュータにダウンロードされることで、当該コンピュータが振動信号生成装置１０として機能し得る。

信号入力部１１は、不図示の記録媒体（例えば、フラッシュメモリや、ハードディスクドライブや、光ディスク等）に格納された楽曲データや、不図示のマイクを介して入力された楽曲データや、不図示のネットワークを介して取得した楽曲データ等の入力を受け付ける。その結果、楽曲データに対応するオーディオ信号（つまり、２０Ｈｚから２００００Ｈｚに跨る可聴帯域の周波数成分を含んでなるオーディオ信号）が、振動信号生成装置１０に入力される。

目的判定部１２は、振動信号生成装置１０によって生成された振動信号を用いるシステム（例えば、図９から図１２を参照しながら後に詳述する体感音響システム）の目的を判定する。具体的には、例えば、目的判定部１２は、体感音響システムの目的が、マッサージであるか否かを判定する。

ＦＦＴ処理部１３は、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号に対してＦＦＴ処理を行う。

周波数決定部１４は、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号に含まれる複数の音成分（言い換えれば、周波数によって区別される音成分であって、実質的には複数の周波数成分と同一）から、振動信号を生成するために用いられる少なくとも２つの音成分（言い換えれば、周波数成分）を決定する。言い換えれば、周波数決定部１４は、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号に含まれる複数の音成分から、振動信号を生成するために用いられる少なくとも２つの音成分を抽出する。このとき、周波数決定部１４は、ＦＦＴ処理部１３から出力されるパワースペクトル（つまり、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号のパワースペクトル）に基づいて、振動信号を生成するために用いられる少なくとも２つの音成分を決定する。

周波数比判定部１５は、周波数決定部１４が決定した少なくとも２つの音成分を可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域（例えば、６０Ｈｚから１５０Ｈｚに跨る周波数帯域）内の周波数成分に変換することで得られる少なくとも２つの振動成分の周波数比が、所定の第１条件を満たすか否かを判定する。

周波数値判定部１６は、周波数決定部１４が決定した少なくとも２つの音成分を可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られる少なくとも２つの振動成分の周波数値が、所定の第２条件を満たすか否かを判定する。

振動信号生成部１７は、可聴帯域の周波数成分を含んでなるオーディオ信号から、該可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる信号である振動信号を生成する。特に、本実施例では、振動信号生成部１７は、目的判定部１２の判定結果、周波数比判定部１５の判定結果及び周波数値判定部１６の判定結果を参照しながら、振動信号を生成する。

尚、目的判定部１２、ＦＦＴ処理部１３、周波数決定部１４、周波数比判定部１５、周波数値判定部１６及び振動信号生成部１７の夫々のより具体的な動作については、以下（図２から図８参照）に詳述するため、ここでの詳細な説明は省略する。

（１−２）振動信号生成装置の動作
続いて、図２及び図３を参照して、本実施例の振動信号生成装置１０の動作について説明する。図２は、本実施例の振動信号生成装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。図３は、オーディオ信号の波形を示す波形図及び当該オーディオ信号に対してＦＦＴ処理を行うことで得られるパワースペクトル図である。

図２に示すように、目的判定部１２は、振動信号生成装置１０によって生成された振動信号を用いる体感音響システムの目的が、マッサージであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。このとき、目的判定部１２は、例えば、ユーザの指示内容又はユーザの操作内容を監視することで、体感音響システムの目的がマッサージであるか否かを判定してもよい。具体的には、例えば、マッサージを希望する旨の指示内容がユーザから体感音響システムに入力される場合には、目的判定部１２は、体感音響システムの目的がマッサージであると判定してもよい。他方で、例えば、マッサージを希望する旨の指示内容がユーザから体感音響システムに入力されていない場合には、目的判定部１２は、体感音響システムの目的がマッサージでないと判定してもよい。

尚、体感音響システムの目的がマッサージである場合には、体感音響システム上では、振動信号に含まれる複数の音成分の周波数のずれに起因した機械振動（つまり、後述する電気−機械振動変換器４０が提供する機械振動）のうねりが許容されていることが多い。言い換えれば、体感音響システムの目的がマッサージである場合には、機械振動のうねりが発生するがゆえに、振動信号に応じた機械振動がオーディオ信号に同期していない状態にあることが多い。というのも、このような機械振動のうねりが、効果的なマッサージに寄与し得るからである。従って、目的判定部１２は、体感音響システムの目的がマッサージであるか否かを判定することに加えて又は代えて、振動信号に含まれる複数の音成分の周波数のずれに起因した機械振動のうねりを体感音響システムが許容しているか否かを判定してもよい。このとき、目的判定部１２は、例えば、体感音響システムの設定状況を監視することで、振動信号に含まれる複数の音成分の周波数のずれに起因した機械振動のうねりを体感音響システムが許容しているか否かを判定してもよい。

ステップＳ１１の判定の結果、体感音響システムの目的がマッサージである（或いは、振動信号に含まれる複数の音成分の周波数のずれに起因した機械振動のうねりを体感音響システムが許容している）と判定される場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、振動信号生成部１７は、特定の周波数成分及び当該特定の周波数成分の近傍の周波数成分を含む振動信号を生成する（ステップＳ１８）。このとき、特定の周波数成分と近傍の周波数成分とは、数Ｈｚ（例えば、１Ｈｚから２Ｈｚ）程度ずれた関係を有している。このような周波数が数Ｈｚ程度ずれた複数の周波数成分を含む振動信号が後述する電気−機械振動変換器４０に入力されると、後述する電気−機械振動変換器４０が発生させる機械振動にうねり（つまり、周波数のずれに相当する数Ｈｚ程度のうねり）が生ずる。その結果、ユーザは、いわばマッサージの如き体感振動（つまり、うねりによってマッサージが行われているように感じることが可能な体感振動）を享受することができる。

他方で、ステップＳ１１の判定の結果、体感音響システムの目的がマッサージでない（或いは、振動信号に含まれる複数の音成分の周波数のずれに起因した機械振動のうねりを体感音響システムが許容していない）と判定される場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＦＦＴ処理部１３は、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号に対してＦＦＴ処理を行う（ステップＳ１２）。その結果、ＦＦＴ処理部１２は、時間軸上の信号であるオーディオ信号（図３（ａ）参照）から、周波数軸上の信号であるＦＦＴパワー（つまり、ある時刻ｔにおけるオーディオ信号を構成する複数の音成分の夫々のＦＦＴパワーであり、図３（ｂ）参照）を算出することができる。言い換えれば、ＦＦＴ処理部１２は、信号入力部１１に入力されたオーディオ信号のパワースペクトルを算出することができる。

その後、周波数決定部１４は、ＦＦＴ処理部１３が算出したパワースペクトルに基づいて、オーディオ信号に含まれる複数の音成分から、振動信号を生成するために用いられる２つの音成分（具体的には、第１音成分及び第２音成分）を決定する（ステップＳ１３）。

ここで、周波数決定部１４は、図３（ｂ）に示すように、ＦＦＴパワーが最も大きい音成分（図３（ｂ）中では、周波数ｆ１（ｔ）に対応する音成分）を、第１音成分として決定してもよい。同様に、周波数決定部１４は、図３（ｂ）に示すように、ＦＦＴパワーが２番目に大きい音成分（図３（ｂ）中では、周波数ｆ２（ｔ）に対応する音成分）を、第２音成分として決定してもよい。但し、周波数決定部１４は、その他の態様で２つの音成分を決定してもよい。例えば、周波数決定部１４は、オーディオ信号に含まれる複数の音成分から、特定の楽曲パートに対応する２つの音成分を、振動信号を生成するために用いられる音成分として決定してもよい。具体的には、例えば、周波数決定部１４は、オーディオ信号に含まれる複数の音成分から、ボーカルに対応する音成分及びドラムに対応する音成分を、振動信号を生成するために用いられる音成分として決定してもよい。

尚、周波数決定部１４は、ＦＦＴ処理部１３が算出したパワースペクトルに基づいて、オーディオ信号に含まれる複数の音成分から、振動信号を生成するために用いられる３つ以上の音成分を決定してもよい。但し、以下では、説明の簡略化のため、周波数決定部１４が２つの音成分（つまり、第１及び第２音成分）を決定する例を用いて説明を進める。

その後、周波数比判定部１５は、周波数決定部１４が決定した第１及び第２音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られる２つの振動成分（具体的には、第１振動成分及び第２振動成分）の周波数比が、所定の第１条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１４）。つまり、周波数比判定部１５は、第１音成分を変換することで得られる第１振動成分の周波数と第２音成分を変換することで得られる第２振動成分の周波数との比が、所定の第１条件を満たすか否かを判定する。

尚、振動周波数帯域は、例えば、振動信号生成装置１０によって自動的に設定されてもよい。或いは、振動周波数帯域は、振動信号生成装置１０のユーザによって手動的に設定されてもよい。但し、振動周波数帯域は、後述する電気−機械振動変換器４０（図９から図１２参照）により適切に機械振動に変換可能な周波数帯域であることが好ましい。従って、振動周波数帯域は、対象とする電気−機械振動変換器４０の性能に応じて適宜設定されることが好ましい。このような振動周波数帯域としては、例えば、６０Ｈｚから１５０Ｈｚの範囲の周波数帯域が一例としてあげられる。

ここで、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数の比となるか否かを判定してもよい。具体的には、例えば、周波数比判定部１５は、第１振動成分の周波数：第２振動成分の周波数＝Ａ１（但し、Ａ１は、１≦Ａ１≦９を満たす自然数）：Ａ２（但し、Ａ２は、１≦Ａ２≦９を満たす自然数）という条件が満たされているか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数の比となる場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数の比とならない場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定してもよい。

但し、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数と２桁の自然数（好ましくは、１０以上且つ１９以下の自然数）との比となるか否かを判定してもよい。具体的には、例えば、周波数比判定部１５は、第１振動成分の周波数：第２振動成分の周波数＝Ｂ１（但し、Ｂ１は、１≦Ｂ１≦９を満たす自然数）：Ｂ２（但し、Ｂ２は、１０≦Ｂ２≦１９を満たす自然数）という条件又は第１振動成分の周波数：第２振動成分の周波数＝Ｂ２：Ｂ１という条件が満たされているか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数と２桁の自然数との比となる場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数比が１桁の自然数と２桁の自然数との比とならない場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定してもよい。

加えて、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が２桁の自然数（好ましくは、１０以上且つ１９以下の自然数）の比となるか否かを判定してもよい。具体的には、例えば、周波数比判定部１５は、第１振動成分の周波数：第２振動成分の周波数＝Ｃ１（但し、Ｃ１は、１０≦Ｃ１≦１９を満たす自然数）：Ｃ２（但し、Ｃ２は、１０≦Ｃ２≦１９を満たす自然数）という条件が満たされているか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数比が２桁の自然数の比となる場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数比が２桁の自然数の比とならない場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定してもよい。

但し、第１及び第２振動成分の周波数比が上述した自然数比となるか否かという判定は、周波数比判定部１５が行う判定動作の一例である。従って、周波数比判定部１５は、その他の態様で、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。例えば、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が、第１及び第２振動成分を含む振動信号を用いることでユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる比となるか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数比がユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる比となる場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数比がユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる比とならない場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定してもよい。

具体的には、例えば、第１及び第２振動成分の周波数比が上述した自然数比とならない場合（例えば、２０以上の２桁の自然数比となる場合）であっても、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動が心地よいものであると感じるユーザも存在し得る。従って、第１及び第２振動成分の周波数比が上述した自然数比以外の所望の比となる場合であっても、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定されてもよい。

或いは、例えば、第１及び第２振動成分が和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を発生させる又は不協和音（特に、ユーザにとって好ましくない不協和音）を発生させない場合には、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動が心地よいものであると感じるユーザも存在し得る。従って、第１及び第２振動成分の周波数比が、第１及び第２振動成分が和音を発生させる又は不協和音を発生させない比となる場合にも、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定されてもよい。

或いは、例えば、第１及び第２音成分が和音（特に、ユーザにとって好ましい和音）を発生させる又は不協和音（特に、ユーザにとって好ましくない不協和音）を発生させない場合には、当該第１及び第２音成分を変換することで得られる第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動が心地よいものであると感じるユーザも存在し得る。従って、第１及び第２振動成分の周波数比が、第１及び第２音成分が和音を発生させる又は不協和音を発生させない比となる場合にも、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定されてもよい。

また、第１条件は、体感音響システムを使用するユーザ毎に個別に設定されてもよい。というのも、第１条件は、振動信号によって実現される体感振動の心地よさを向上させる観点から設定されることが好ましいが、体感振動の心地よさはユーザによって変わり得るからである。

また、上述したように、本実施例では、周波数決定部１４は、振動信号を生成するために用いられるＮ個（但し、Ｎは３以上の整数）以上の音成分を決定してもよい。この場合、周波数比判定部１５は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。例えば、周波数比判定部１５は、第１振動成分の周波数：第２振動成分の周波数：・・・：第Ｎ振動成分の周波数＝Ａ１（但し、Ａ１は、１≦Ａ１≦９を満たす自然数）：Ａ２（但し、Ａ２は、１≦Ｎ２≦９を満たす自然数）：・・・：ＡＮ（但し、ＡＮは、１≦ＡＮ≦９を満たす自然数）という条件が満たされているか否かを判定してもよい。

加えて、第１及び第２音成分の変換は、所定オクターブだけ音階を下げる変換に相当する。従って、第１音成分の音階を所定オクターブ下げることで得られる第１振動成分の周波数と第２音成分の音階を所定オクターブ下げることで得られる第２振動成分の周波数との比は、第１音成分の周波数と第２音成分の周波数との比と等しくなる。従って、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定することに加えて又は代えて、第１及び第２音成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。

ステップＳ１４の判定の結果、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定される場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成する（ステップＳ１７）。言い換えれば、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号を生成しない。というのも、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさない（つまり、第１及び第２音成分の周波数比が第１条件を満たさない）場合には、第１振動成分と第２振動成分とは、第１音成分と第２音成分と同様に、互いに干渉してしまうおそれがある。この場合、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動は、いわゆる不協和音の如き体感振動となる。その結果、周波数比が第１条件を満たさない第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動は、ユーザにとって心地よいものとはならないおそれがある。従って、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさない場合には、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成することで、このような技術的問題が解消される。

第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号の振幅は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分の振幅に応じて決定されてもよい。例えば、振動信号生成部１１が生成する振動信号の振幅は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分の振幅に比例する又は相似してもよい。

尚、上述したように、本実施例では、周波数比判定部１５は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。この場合、Ｎ個の振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定される場合には、振動信号生成部１７は、Ｎ個の振動成分のいずれか一つの振動成分のみを含む振動信号を生成してもよい。

他方で、ステップＳ１４の判定の結果、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすと判定される場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、続いて、周波数比判定部１５は、周波数決定部１４が決定した第１及び第２音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られる２つの振動成分（具体的には、第１振動成分及び第２振動成分）の周波数値が、所定の第２条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１５）。つまり、周波数比判定部１５は、第１音成分を変換することで得られる第１振動成分の周波数の値及び第２音成分を変換することで得られる第２振動成分の周波数の値が、所定の第２条件を満たすか否かを判定する。

ここで、周波数値判定部１６は、第１及び第２振動成分の周波数値がローインターバルリミット（ＬＩＬ：Ｌｏｗ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｌｉｍｉｔ）を下回るか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数値がローインターバルリミットを下回らない場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数値がローインターバルリミットを下回る場合には、周波数比判定部１５は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさないと判定してもよい。

ここで、図４を参照して、ローインターバルリミットについて説明する。図４は、ローインターバルリミットとなる音階を示す譜面である。

図４に示すように、ローインターバルリミットは、音階の異なる複数の音（例えば、図４では２つの音）を同時にあるいは微少な時間内に鳴らした場合に音の響きが濁らないとされている限界音程を意味する。言い換えれば、「ローインターバルリミット」とは、それぞれ音階が定められた複数の音（例えば、図４では、２つの音）を、これ以上低い音域で発すると濁って聴こえる限界音程を意味する。このようなローインターバルリミットは、図４に示すように、和音の種類毎に予め定められている。

但し、第１及び第２振動成分の周波数値がローインターバルリミット以下となるか否かという判定は、周波数値判定部１６が行う判定動作の一例である。従って、周波数値判定部１６は、その他の態様で、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かを判定してもよい。例えば、周波数値判定部１６は、第１及び第２振動成分の周波数値が、第１及び第２振動成分を含む振動信号を用いることでユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる下限値以下となるか否かを判定してもよい。第１及び第２振動成分の周波数値がユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる下限値以下とならない場合には、周波数値判定部１６は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすと判定してもよい。他方で、第１及び第２振動成分の周波数値がユーザに対して心地よい体感振動を提供することができる下限値以下となる場合には、周波数値判定部１６は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさないと判定してもよい。

また、上述したように、本実施例では、周波数決定部１４は、振動信号を生成するために用いられるＮ個（但し、Ｎは３以上の整数）以上の音成分を決定してもよい。この場合、周波数値判定部１６は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数値のうちの少なくとも２つの振動成分の周波数値に着目した上で、当該２つの振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かを判定してもよい。

ステップＳ１５の判定の結果、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさないと判定される場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成する（ステップＳ１７）。言い換えれば、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号を生成しない。というのも、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさない（つまり、第１及び第２音成分の周波数値が第２条件を満たさない）場合には、第１振動成分と第２振動成分とは、第１音成分と第２音成分と同様に、美しく共鳴しないおそれがある。この場合、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動は、いわゆる不協和音の如き体感振動（つまり、ローインターバルリミットを下回る和音の周波数での体感振動）となる。その結果、周波数値が第２条件を満たさない第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号によって実現される体感振動は、ユーザにとって心地よいものとはならないおそれがある。従って、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさない場合には、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成することで、このような技術的問題が解消される。

尚、上述したように、本実施例では、周波数値判定部１６は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かを判定してもよい。この場合、Ｎ個の振動成分の周波数値が第２条件を満たさないと判定される場合には、振動信号生成部１７は、Ｎ個の振動成分のいずれか一つの振動成分のみを含む振動信号を生成してもよい。

他方で、ステップＳ１５の判定の結果、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすと判定される場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号を生成する（ステップＳ１７）。

第１及び第２振動成分の双方の振動成分のみを含む振動信号の振幅は、第１及び第２振動成分の双方の振動成分の振幅に応じて決定されてもよい。例えば、振動信号生成部１１が生成する振動信号の振幅は、第１及び第２振動成分が合成された振動成分の振幅に比例する又は相似してもよい。

尚、上述したように、本実施例では、周波数比判定部１５は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。同様に、本実施例では、周波数値判定部１６は、Ｎ個の音成分を振動周波数帯域内の周波数成分に変換することで得られるＮ個の振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かを判定してもよい。この場合、Ｎ個の振動成分の周波数比が第１条件を満たし且つＮ個の振動成分の周波数値が第２条件を満たすと判定される場合には、振動信号生成部１７は、Ｎ個の振動成分のうちの少なくとも２つ以上の振動成分を含む振動信号を生成してもよい。

尚、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）が行われた後に、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）が行われている。しかしながら、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）が行われた後に、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）が行われてもよい。

或いは、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）及び第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）の双方が行われている。しかしながら、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）及び第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）のうちのいずれか一方の判定のみが行われてもよい。つまり、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）が行われる一方で、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）が行われなくともよい。同様に、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１５）が行われる一方で、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かの判定（ステップＳ１４）が行われなくともよい。

ここで、図５から図８を参照して、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たすか否かに応じた振動信号の生成並びに第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たすか否かに応じた振動信号の生成についてより詳細に説明する。図５は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たす場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。図６は、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさない場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。図７は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たす場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。図８は、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさない場合の振動信号の生成の態様を示すグラフである。

図５に示すように、周波数決定部１４が、４００Ｈｚの周波数に対応する第１音成分及び５００Ｈｚの周波数に対応する第２音成分を決定したものとする。この場合、第１及び第２音成分は、第１及び第２音成分の夫々の音階が２オクターブだけ下げられることで、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１２５Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分に変換される。第１及び第２振動成分の周波数比は、１００：１２５＝４：５となる。つまり、図５に示す例では、第１及び第２振動成分の周波数比は、１桁の自然数比となる。その結果、図５に示す例では、振動信号生成部１７は、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１２５Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分の双方を含む振動信号を生成する。

図６に示すように、周波数決定部１４が、４００Ｈｚの周波数に対応する第１音成分及び４００Ｈｚの周波数に対応する第２音成分を決定したものとする。この場合、第１及び第２音成分は、第１及び第２音成分の夫々の音階が２オクターブだけ下げられることで、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１１０Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分に変換される。第１及び第２振動成分の周波数比は、１００：１１０＝１０：１１となる。つまり、図６に示す例では、第１及び第２振動成分の周波数比は、１桁の自然数比とならない。その結果、図６に示す例では、振動信号生成部１７は、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１１０Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分のうちのいずれか一方の振動成分（例えば、ＦＦＴパワーがより高い第１振動成分）のみを含む振動信号を生成する。

図７に示すように、周波数決定部１４が、４８０Ｈｚの周波数に対応する第１音成分及び６００Ｈｚの周波数に対応する第２音成分を決定したものとする。この場合、第１及び第２音成分は、第１及び第２音成分の夫々の音階が２オクターブだけ下げられることで、１２０Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１５０Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分に変換される。第１及び第２振動成分の周波数比は、１２０：１５０＝４：５となる。従って、第１及び第２振動成分は、長３度の和音に相当する。長３度の和音のローインターバルリミットは、１１２．６：１４０．８である（図４参照）。従って、図７に示す例では、第１及び第２振動成分の周波数値（１２０：１５０）は、ローインターバルリミット（１１２．６：１４０．８）を下回らない。その結果、図７に示す例では、振動信号生成部１７は、１２０Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１５０Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分の双方を含む振動信号を生成する。

図８に示すように、周波数決定部１４が、４００Ｈｚの周波数に対応する第１音成分及び５００Ｈｚの周波数に対応する第２音成分を決定したものとする。この場合、第１及び第２音成分は、第１及び第２音成分の夫々の音階が２オクターブだけ下げられることで、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１２５Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分に変換される。第１及び第２振動成分の周波数比は、１００：１２５＝４：５となる。従って、第１及び第２振動成分は、長３度の和音に相当する。長３度の和音のローインターバルリミットは、１１２．６：１４０．８である（図４参照）。従って、図８に示す例では、第１及び第２振動成分の周波数値（１００：１２５）は、ローインターバルリミット（１１２．６：１４０．８）を下回る。その結果、図８に示す例では、振動信号生成部１７は、１００Ｈｚの周波数に対応する第１振動成分及び１２５Ｈｚの周波数に対応する第２振動成分のうちのいずれか一方の振動成分（例えば、ＦＦＴパワーがより高い第１振動成分）のみを含む振動信号を生成する。

以上説明した本実施例の振動信号生成装置１０によれば、以下の技術的効果が実現される。

まず、本実施例の振動信号生成装置１０は、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号を生成することができる。つまり、本実施例の振動信号生成装置１０は、複数の音成分に対応する複数の振動成分を含む振動信号を生成することができる。このため、本実施例の振動信号生成装置１０が用いられることで、単一の振動成分のみを含む振動信号に基づく体感振動がユーザに提供される場合と比較して、オーディオ信号の流れ（いわば、楽曲の流れ）に相対的に好適に合致した体感振動がユーザに提供される。言い換えれば、本実施例の振動信号生成装置１０が用いられることで、単一の振動成分のみを含む振動信号に基づく体感振動がユーザに提供される場合と比較して、厚みのある体感振動が提供される。

一方で、本実施例の振動信号生成装置１０は、複数の振動成分の周波数比又は周波数値によっては、第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号に代えて、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成することができる。

具体的には、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさないと判定される場合には、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成する。その結果、周波数比が第１条件を満たさない第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号に起因した不協和音の如き体感振動がユーザに提供されることは殆ど又は全くない。従って、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数比が第１条件を満たさない場合であっても、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号が生成されるため、ユーザにとって心地よい体感振動が提供される。

加えて、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさないと判定される場合には、振動信号生成部１７は、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号を生成する。その結果、周波数値が第２条件を満たさない第１及び第２振動成分の双方を含む振動信号に起因した不協和音の如き体感振動がユーザに提供されることは殆ど又は全くない。従って、本実施例では、第１及び第２振動成分の周波数値が第２条件を満たさない場合であっても、第１及び第２振動成分のいずれか一方の振動成分のみを含む振動信号が生成されるため、ユーザにとって心地よい体感振動が提供される。

このように、本実施例の振動信号生成装置１０は、より好適な体感振動をユーザに提供することができる。

（２）体感音響システムの実施例
以下、図９から図１２を参照しながら、本実施例の振動信号生成装置１０を体感音響システムに適用した場合の実施例について説明する。

（２−１）体感音響システムの第１実施例
はじめに、図９を参照して、第１実施例の体感音響システム１００について説明する。図９は、第１実施例に係る音響体感システムの構成を示すブロック図である。尚、図中の矢印は、信号の流れを示している（以降の図において同じ）。

図９に示すように、第１実施例の体感音響システム１００は、振動信号生成装置１０と、電気−機械振動変換器４０とを備えている。

信号入力部１１は、外部から供給されたオーディオ信号の入力を受け付ける。その結果、振動信号生成部１４は、上述した態様で振動信号を生成する。振動信号生成部１４が生成した振動信号は、電気−機械振動変換器４０に対して供給される。その結果、電気−機械振動変換器４０は、振動信号を機械振動に変換することで、ユーザに対して好適な体感振動を提供する。

（２−２）体感音響システムの第２実施例
続いて、図１０を参照して、第２実施例の体感音響システム２００について説明する。図１０は、第２実施例の音響体感システム２００の構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１実施例の体感音響システム１００と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ説明する。

図１０に示すように、第２実施例の体感音響システム２００は、振動信号生成装置１０と、ユーザインターフェース部２０と、メモリ３０と、電気−機械振動変換器４０と、遅延回路（Ｄｅｌａｙ）５０と、出力端子（Ａｕｄｉｏ ＯＵＴ）６０とを備えている。

ユーザインターフェース部２０は、ユーザに対して、例えば楽曲選択画面やモード選択画面等を提供する不図示の表示部と、ユーザが入力操作を行うための不図示のボタン等を備えている。

「楽曲選択画面」には、例えばフラッシュメモリ等であるメモリ３０に予め格納されている一又は複数の楽曲データの一覧が表示される。

「モード選択画面」には、体感音響システム２００の目的に対応する名称（ここでは例えば、“マッサージ実施”）が表示される。振動信号生成装置１０が備える目的判定部１２は、モード選択画面を介したユーザの操作内容を監視することで、体感音響システム２００の目的がマッサージであるか否かを判定してもよい。

楽曲選択画面に表示された楽曲データの一覧から一の楽曲データがユーザにより選択されると、ユーザインターフェース部２０からメモリ３０に対して、当該選択された一の楽曲データを示す信号が送信される。そして、メモリ３０から、振動信号生成装置１０の信号入力部１５に対して、一の楽曲データ（つまり、一の楽曲データに対応するオーディオ信号）が送信される。

振動信号生成装置１０において、信号入力部１１は、目的判定部１２に対して、一の楽曲データを送信する。その結果、振動信号生成部１４は、上述した態様で振動信号を生成する。振動信号生成部１４が生成した振動信号は、電気−機械振動変換器４０に対して供給される。その結果、電気−機械振動変換器４０は、振動信号を機械振動に変換することで、ユーザに対して体感振動を提供する。

信号入力部１１は、更に、出力端子６０に対して、遅延回路５０を介して一の楽曲データを送信する。

ここで、出力端子６０から出力される一の楽曲データは、遅延回路５０に起因する期間だけ遅延されるので、一の楽曲データの再生位置と、電気−機械振動変換器４０により発生される機械振動とが同期する。このため、第２実施例の体感音響システム２００は、一の楽曲データに対応する楽曲との調和性を保ちつつ、好適な体感振動をユーザに提供することができる。

（２−３）体感音響システムの第３実施例
続いて、図１１を参照して、第３実施例の体感音響システム３００について説明する。図１１は、第３実施例の音響体感システム３００の構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１実施例の体感音響システム１００から第２実施例の体感音響システム２００と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ説明する。

図１１に示すように、第３実施例の体感音響システム３００は、第２実施例の体感音響システム２００と比較して、電気−機械振動変換器４０が、振動ユニット３１０の構成要件として体感音響システム３００から分離されていると言う点で異なっている。

第３実施例の体感音響システム３００では、振動信号生成部１７が生成した振動信号は、通信部７０の動作によって、不図示のネットワーク（例えば、有線ネットワーク又は無線ネットワーク）を介して振動ユニット３１０に送信される。振動ユニット３１０は、体感音響システム３００から送信される振動信号を受信する通信部３１１と、当該受信した振動信号を増幅するアンプ３１２と、当該増幅した振動信号を機械振動に変換する電気−機械振動変換器４０とを備えている。このため、第３実施例の体感音響システム３００は、第２実施例の体感音響システム２００と同様に、一の楽曲データに対応する楽曲との調和性を保ちつつ、好適な体感振動をユーザに提供することができる。

（２−４）体感音響システムの第４実施例
続いて、図１２を参照しながら、第４実施例の体感音響システム４００について説明する。図１２は、第４実施例の体感音響システム４００の構成を示すブロック図である。尚、第１実施例の体感音響システム１００から第３実施例の体感音響システム３００と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ説明する。

図１２に示すように、第４実施例の体感音響システム４００は、ネットワーク４４０を介して相互に接続された端末装置４１０、サーバ装置４２０及び振動ユニット４３０を備えている。

端末装置４１０のユーザインターフェース部２０は、通信部４１２、ネットワーク４４０及び通信部４２２を介して、サーバ装置４２０のメモリ３０に格納されている一又は複数の楽曲データの一覧を示す楽曲情報を取得する。ユーザインターフェース部２０は、ユーザに対して、該取得された楽曲情報を表示する。

ユーザインターフェース部２０は、楽曲情報により示された楽曲データのうち一の楽曲データを示す入力を受け付けた場合、サーバ装置４２０に対して、一の楽曲データを特定する楽曲特定信号を、通信部４１２、ネットワーク４４０及び通信部４２２を介して送信する。

サーバ装置４２０の制御部４２１は、端末装置４１０の再生部４１１に対して、受信した楽曲特定信号により特定される一の楽曲データを、通信部４２２、ネットワーク４４０及び通信部４１２を介して送信する。制御部４２１は、更に、振動信号生成装置１０に対して、一の楽曲データを送信する。

制御部４２１は、振動ユニット４３０の電気−機械振動変換部４０に対して、振動信号生成装置１０から出力された振動信号を、通信部４２２、ネットワーク４４０及び通信部４３１を介して送信する。その結果、振動ユニット４３０が備える電気−機械振動変換器４０は、振動信号を機械振動に変換することで、ユーザに対して好適な体感振動を提供する。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う振動信号生成装置及び方法、コンピュータプログラム、並びに体感音響システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ 振動信号生成装置
１１ 信号入力部
１２ 目的判定部
１３ ＦＦＴ処理部
１４ 周波数決定部
１５ 周波数比判定部
１６ 周波数値判定部
１７ 振動信号生成部
２０ ユーザインターフェース部
３０ メモリ
４０ 電気−機械振動変換器
５０ 遅延回路（Ｄｅｌａｙ）
６０ 出力端子（Ａｕｄｉｏ ＯＵＴ）
７０ 無線部
１００ 体感音響システム
２００ 体感音響システム
３００ 体感音響システム
３１０ 振動ユニット
３１１ 通信部
３１２ アンプ
４００ 体感音響システム
４０１ 端末装置
４１１ 再生部
４１２ 通信部
４２０ サーバ装置
４２１ 制御部
４２２ 通信部
４３０ 振動ユニット
４３１ 通信部
４４０ ネットワーク

Claims (12)

1. 可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、
   前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、
   前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段と
   を備えることを特徴とする振動信号生成装置。
2. 前記生成手段は、(i)前記周波数比が前記所定条件を満たす場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が前記所定条件を満たさない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の振動信号生成装置。
3. 前記判定手段は、前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の振動信号生成装置。
4. 前記生成手段は、(i)前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比となる場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が、前記複数の第２周波成分が和音を実現可能な比となる又は不協和音を発生させない比とならない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の振動信号生成装置。
5. 前記判定手段は、前記周波数比が所定値以下の自然数の比となるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の振動信号生成装置。
6. 前記生成手段は、(i)前記周波数比が所定値以下の自然数の比となる場合に、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号を生成し、(ii)前記周波数比が所定値以下の自然数の比とならない場合に、前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の振動信号生成装置。
7. 前記抽出手段は、前記音響信号から、他の周波数成分と比較して信号強度が高い前記複数の第１周波数成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の振動信号生成装置。
8. 前記振動信号に基づいて機械振動を発生させる電気−機械振動変換装置が、前記振動信号に含まれる複数の周波数成分のずれに起因した前記機械振動のうねりを許容する状態で使用される場合には、前記生成手段は、前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号に代えて、所定の周波数成分及び当該所定の周波数成分の近傍の周波数成分を含む前記振動信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の振動信号生成装置。
9. 可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成方法であって、
   前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出工程と、
   前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成工程と
   を備えることを特徴とする振動信号生成方法。
10. コンピュータを、請求項１に記載の振動信号生成装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
11. 請求項１０に記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とする記録媒体。
12. ネットワークを介して相互に接続された端末装置、サーバ装置及び電気−機械振動変換装置を備えてなる体感音響システムであって、
    前記サーバ装置は、複数の楽曲データ、及び前記複数の楽曲データの一覧を示す楽曲情報を格納する格納手段を有し、
    前記端末装置は、
    ユーザの入力を受付可能な受付手段と、
    前記ネットワークを介して前記楽曲情報を取得して、前記ユーザに対して表示する表示手段と、
    前記受付手段により受け付けられた前記ユーザの入力に応じて、前記楽曲情報により示される複数の楽曲データのうち一の楽曲データを特定する信号である楽曲特定信号を、前記ネットワークを介して、前記サーバ装置に送信する第１通信手段と
    を有し、
    前記サーバ装置は、
    前記楽曲特定信号により特定される一の楽曲データに対応する音響信号であって且つ可聴帯域内の周波数成分を含んでなる音響信号から、前記可聴帯域よりも狭い周波数帯域である振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号を生成する振動信号生成装置であって、
    前記音響信号から複数の第１周波数成分を抽出する抽出手段と、
    前記複数の第１周波数成分を前記振動周波数帯域内に収まる周波数成分に変換することで得られる複数の第２周波数成分の周波数比が所定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果に応じて、(i)前記複数の第２周波数成分を含む前記振動信号及び(ii)前記複数の第２周波数成分のうちのいずれか一つの第２周波数成分を含む前記振動信号のいずれかを生成する生成手段と、
    前記生成手段が生成した前記振動信号を、前記ネットワークを介して、前記電気−機械振動変換装置に送信する第２通信手段と
    を更に有する
    ことを特徴とする体感音響システム。

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