WO2013150649A1 - 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

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 Download PDF

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WO2013150649A1
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vibration
change point
signal
vibration change
vibration signal
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PCT/JP2012/059557
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勝利 稲垣
高橋 努
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パイオニア株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention relates to a vibration signal generating apparatus and method, a computer program, a recording medium, and a body sensation sound system that generate a vibration signal having a relatively low frequency supplied to an electro-mechanical vibration converter employed in a body sensation sound apparatus, for example.
  • a vibration signal generating apparatus and method a computer program, a recording medium, and a body sensation sound system that generate a vibration signal having a relatively low frequency supplied to an electro-mechanical vibration converter employed in a body sensation sound apparatus, for example.
  • the body sensation acoustic devices described in Patent Documents 1 and 2 have a technical problem that depending on the input acoustic signal, it is not always possible to provide a user with a feeling of uncomfortable or comfortable body sensation.
  • a portion where the rise of the acoustic signal is suddenly (attack portion) is uniformly emphasized, so that, for example, in a portion where the vocal sound extends in accordance with the accompaniment of the back.
  • a bodily sensation vibration that cuts off the vocal sound is provided to the user in accordance with the accompaniment of the back.
  • Such bodily sensation vibrations that cut off vocal sounds are not always comfortable for the user.
  • the present invention has been made in view of the above problems, for example, and provides a vibration signal generation apparatus and method, a computer program, a recording medium, and a body acoustic system that can provide a user with more suitable body vibration. Is an issue.
  • a vibration signal generation apparatus for solving the above-described problem generates a vibration signal composed of a frequency component in a vibration frequency band that is narrower than the audible band from an acoustic signal including a frequency component in the audible band.
  • Correction means for performing correction processing for correcting the vibration signal so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point.
  • a vibration signal generation method for solving the above problem generates a vibration signal composed of a frequency component in a vibration frequency band that is a frequency band narrower than the audible band from an acoustic signal including a frequency component in the audible band.
  • a generation step for calculating the vibration change point that is a point on the time axis in which the time variation of the acoustic signal satisfies a predetermined variation condition, and the characteristics of the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point A step of determining whether or not the vibration change point is effective, and the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be effective is determined to be effective
  • a computer program for solving the above-described problems causes a computer to function as the vibration signal generation device described above.
  • a recording medium for solving the above problem stores the above-described computer program.
  • a body sensation sound system for solving the above problems is a body sensation sound system comprising a terminal device, a server device, and an electro-mechanical vibration converter connected to each other via a network
  • the server device includes a plurality of And music information indicating a list of the plurality of music data
  • the terminal device receives the music information via the network, and accepting means capable of accepting user input.
  • a display means for acquiring and displaying to the user, and a signal for identifying one piece of music data among a plurality of pieces of music data indicated by the music information in accordance with the user input received by the receiving means
  • a first communication means for transmitting the music specifying signal to the server device via the network, the server device having the music specific signal.
  • the electro - further comprising a second communication means for transmitting the mechanical vibration converter.
  • the vibration signal generation device generates a vibration signal including a frequency component in a vibration frequency band that is a frequency band narrower than the audible band, from an acoustic signal including a frequency component in the audible band.
  • And calculating means for calculating a vibration change point that is a point on the time axis in which the time variation of the acoustic signal satisfies a predetermined variation condition, and based on the characteristics of the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point, Determination means for determining whether or not the vibration change point is effective, and the vibration change in which the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be effective is determined to be effective Correction means for performing correction processing for correcting the vibration signal so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the point.
  • the generation unit generates a vibration frequency band that is a frequency band narrower than the audible band from an acoustic signal including a frequency component within an audible band (for example, 20 Hz to 20000 Hz).
  • a vibration signal which is a signal composed of the frequency components is generated.
  • various known methods for example, a method using a low-pass filter disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 can be applied to the generation method of the vibration signal. Omitted.
  • the “vibration frequency band” is typically set as a frequency band (for example, 60 Hz to 130 Hz, etc.) that can be appropriately converted into mechanical vibration by an electro-mechanical vibration converter. Such a “vibration frequency band” is preferably set as appropriate according to the performance of the target electromechanical vibration converter.
  • the calculation means calculates a vibration change point where the time variation of the acoustic signal is a point on the time axis that satisfies a predetermined variation condition.
  • the “predetermined variation condition” is a broad meaning indicating a condition that can be arbitrarily set for time variation such as the amplitude of the acoustic signal (more specifically, the amplitude of the frequency component of the acoustic signal). .
  • a “predetermined variation condition” for example, (i) the amount of change in the amplitude of the frequency component of the acoustic signal is greater than a predetermined value, and (ii) from other vibration change points, the minimum frequency in the vibration frequency band
  • a condition that the distance is longer than a predetermined period for example, 0.02 second when the lowest frequency is 50 Hz
  • a certain period has elapsed from the previous vibration change point
  • the “vibration change points” are separated from each other by a time period in which the amplitude change amount of the frequency component of the acoustic signal is larger than a predetermined amount and determined according to the lowest frequency of the vibration frequency band. It means a point on the time axis.
  • the “point where the amount of change in the amplitude of the frequency component of the acoustic signal is larger than a predetermined amount” corresponds to a so-called “sound generation position” in the acoustic signal.
  • the “vibration change point” can be rephrased as a sounding position “separated from each other for a period determined according to the lowest frequency of the vibration frequency band” among the sounding positions.
  • the “sound generation position” refers to the timing at which one sound is emitted by an instrument that emits the one sound in a music composed of a plurality of continuous sounds on the time axis.
  • the calculation means may calculate such a “vibration change point” as follows, for example.
  • the calculation means first calculates the sum of the respective powers of the frequency components constituting the acoustic signal at one time by performing a fast Fourier transform on the acoustic signal. After that, the calculating means calculates the one time on condition that the rate of change of the sum of power at one time with respect to the sum of power at another time different from the one time is larger than a predetermined amount.
  • the calculation means determines, as vibration change points, points that are separated from each other by a period determined according to the lowest frequency of the vibration frequency band among a plurality of vibration change point candidates.
  • the correction means performs a correction process corresponding to the vibration change point calculated by the calculation means on the vibration signal generated by the generation means. More specifically, the correcting means determines that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point (that is, the signal component of the vibration signal immediately before the vibration change point) is the vibration immediately after the one vibration change point. The vibration signal is corrected so as to be smaller than the amplitude of the signal (that is, the signal component of the vibration signal immediately after the vibration change point).
  • the correction unit determines the amplitude of the vibration signal immediately before the first vibration change point.
  • the vibration signal is corrected so as to be smaller than the amplitude of.
  • the correction unit performs the correction process in consideration of the determination result of the determination unit. More specifically, the correction means performs correction processing at the vibration change point determined to be effective by the determination means (that is, the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be effective is effective). A correction process is performed to correct the vibration signal so that it is smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point determined to be. On the other hand, the correction means does not handle the vibration change point determined as invalid by the determination means as the vibration change point in the correction process. Therefore, the correcting means corrects the vibration signal so that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be invalid is smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point determined to be invalid. Does not perform correction processing.
  • the determination means includes a harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point (that is, the signal component of the acoustic signal at the time corresponding to the vibration change point).
  • a harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point that is, the signal component of the acoustic signal at the time corresponding to the vibration change point.
  • the determination unit may determine that the vibration change point is effective when the characteristic of the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point satisfies a predetermined characteristic.
  • the determination unit may determine that the vibration change point is not effective when the characteristic of the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point does not satisfy a predetermined characteristic condition.
  • the “harmonic component” here means a signal component having a frequency twice as high as a signal component having a predetermined reference frequency, a signal component having a frequency three times,..., K (however, k is a broad meaning meaning a signal component having a frequency that is an integer of 2 or more times.
  • the reference frequency is set in advance or appropriately set according to the performance of the target electro-mechanical vibration converter or the condition of the sensible vibration that the user wants to experience. It is preferable.
  • the frequency of the scale of the acoustic signal at the vibration change point may be set as the reference frequency, as will be described in detail later.
  • the “characteristic of the harmonic component” has a broad meaning indicating an arbitrary index that can directly or indirectly specify the harmonic component included in the acoustic signal.
  • characteristics of a harmonic component include, for example, the strength (in other words, power) of a harmonic component described later, the presence / absence of a harmonic component, and the like.
  • an acoustic signal is often supplied to an electromechanical vibration converter as it is. Then, since processing such as amplification is performed on all of the supplied acoustic signals, there is a possibility that the vibration experienced by the user may be little or no inflection depending on the acoustic signals.
  • an apparatus that extracts only a relatively low frequency component from an acoustic signal using, for example, a low-pass filter and supplies it to an electromechanical vibration converter. However, it is not sufficient in terms of vivid bodily sensation vibration.
  • the correction unit is configured so that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point is smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the one vibration change point. Correct the vibration signal. For this reason, the vibration signal generation device according to the present embodiment can provide the user with a relatively large change in vibration (that is, a vivid sensory vibration) before and after the vibration change point.
  • the correction unit includes at least a part of the vibrations determined to be effective according to the characteristics of the harmonic component among all the vibration change points calculated by the calculation unit. Correction processing can be performed for the change point.
  • the acoustic signal in which the vocal sound extends in accordance with the accompaniment of the back includes a relatively large amount of harmonic components of the vocal sound. Is known. If correction processing is performed uniformly on all the vibration change points calculated by the calculation means for such an acoustic signal, not only the sensation vibration that matches the vocal sound but also the sensation that matches the accompaniment of the back. Vibration is provided to the user.
  • the sensory vibration that matches the accompaniment of the back may be provided to the user as a sensory vibration that cuts off the voice of the vocal.
  • the correction means includes a part of vibration change points determined to be effective according to the characteristics of the harmonic component among all vibration change points calculated by the calculation means. Correction processing can be performed on the subject. In other words, the correction unit does not have to perform the correction process on some other vibration change points that are determined to be ineffective according to the characteristics of the harmonic component among all the vibration change points calculated by the calculation unit. . In other words, the correction unit does not have to treat other part of the vibration change points determined to be invalid as the vibration change points when performing the correction process.
  • the correction means adjusts to some other vibration change points (that is, the accompaniment) that are not determined to be effective according to the characteristics of the harmonic component among all the vibration change points calculated by the calculation means. While ignoring (vibration change points), some vibration change points determined to be effective according to the characteristics of the harmonic component among all vibration change points calculated by the calculation means (that is, matched to the vocal sound) Correction processing can be performed for vibration change points. Therefore, the vibration signal generation device according to the present embodiment provides the user with a sense of vibrant vibration that matches the voice of the vocal, even if an acoustic signal in which the voice of the vocal extends in accordance with the accompaniment of the back is used. Can do.
  • the vibration signal generation device of the present embodiment provides little or no bodily sensation vibration that cuts off the vocal sound to the user according to the accompaniment of the back. Needless to say, the same effect can be obtained even if an arbitrary acoustic signal is used in addition to the acoustic signal in which the vocal sound is extended in accordance with the accompaniment of the back. Therefore, the vibration signal generation device according to the present embodiment can provide the user with more suitable body vibration.
  • the determination means corresponds to the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point and the scale of the acoustic signal at the vibration change point. Based on the characteristics of the harmonic component, it is determined whether or not the vibration change point is valid.
  • the determination unit can preferably determine whether or not the vibration change point is valid based on the characteristics of the harmonic component corresponding to the scale of the acoustic signal of the vibration signal.
  • the determination means is a harmonic component corresponding to the scale (G4) (that is, a signal component having a frequency twice that of the scale (G4).
  • G4 a harmonic component corresponding to the scale
  • a signal component having a frequency k times that of the scale (G4) (where k is an integer of 2 or more). It can be suitably determined whether or not the vibration change point is effective. Therefore, the various effects described above are suitably realized.
  • the determination means includes (i) A first intensity that is an intensity of the harmonic component corresponding to the scale of the acoustic signal at one vibration change point is the first intensity of the acoustic signal at another vibration change point that appears following the one vibration change point.
  • a first intensity that is an intensity of the harmonic component corresponding to the scale of the acoustic signal at one vibration change point is the first intensity of the acoustic signal at another vibration change point that appears following the one vibration change point.
  • the determination means includes the harmonic component of all the vibration change points calculated by the calculation means.
  • One vibration change point that is, a vibration change point that matches the vocal sound
  • a relatively high intensity eg, power
  • the correcting means is one in which the strength (for example, power) of the harmonic component is relatively strong (that is, the harmonic component is relatively included) among all the vibration change points calculated by the calculating means. Correction processing can be performed for vibration change points (that is, vibration change points matched to vocal voice).
  • the determination means does not have a relatively strong intensity of the harmonic component among all the vibration change points calculated by the calculation means (that is, the harmonic component does not include a relatively large amount or is not included at all). It is determined that another vibration change point (that is, a vibration change point matched to the accompaniment) is not effective.
  • the correction means does not have a relatively strong harmonic component intensity among all the vibration change points calculated by the calculation means (that is, the harmonic component does not contain a relatively large amount or is not included at all). Correction processing is not performed on other vibration change points (that is, vibration change points that match the accompaniment). Therefore, as described above, the vibration signal generation device of the present embodiment can provide the user with more suitable body vibration.
  • the determination unit determines whether or not the vibration change point is valid based on a period between two vibration change points that are continuous on the time axis. To do.
  • each body vibration can be set to a certain length. For this reason, it is particularly suitable for relaxing applications.
  • the determination means includes For the vibration change point and the other vibration change point appearing subsequent to the one vibration change point, (i) the period between the one vibration change point and the other vibration change point is not longer than a predetermined period. In this case, it is determined that at least one of the one vibration change point and the other vibration change point is not effective, and (ii) a period between the one vibration change point and the other vibration change point is a predetermined period or more. In such a case, it may be configured that it is determined that both the one vibration change point and the other vibration change point are effective.
  • the period between two consecutive vibration conversion points determined to be effective can be set to a predetermined period or more, each of the sensory vibrations is detected.
  • the length can be set to a certain length. For this reason, it is particularly suitable for relaxing applications.
  • the correction unit is determined to be effective by attenuating the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be effective.
  • the correction processing is performed to correct the vibration signal so that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point is smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point determined to be effective.
  • the correction unit is determined to be effective by amplifying the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point determined to be effective.
  • the correction processing is performed to correct the vibration signal so that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point is smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point determined to be effective.
  • the vibration signal generation method of the present embodiment generates a vibration signal composed of a frequency component in a vibration frequency band, which is a frequency band narrower than the audible band, from an acoustic signal including a frequency component in the audible band.
  • vibration signal generation method of the present embodiment various effects that can be enjoyed by the vibration signal generation device of the present embodiment described above can be suitably enjoyed.
  • the vibration signal generation method of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the computer program according to the present embodiment causes the computer to function as the vibration signal generating device according to the present embodiment described above (including various aspects thereof).
  • the computer program of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the recording medium of the present embodiment stores the above-described computer program of the present embodiment (including various aspects thereof).
  • the recording medium of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the bodily sensation vibration system of this embodiment is a bodily sensation sound system including a terminal device, a server device, and an electromechanical vibration conversion device that are connected to each other via a network.
  • And storing means for storing music information indicating a list of the plurality of music data, wherein the terminal device receives the music information via the network, receiving means capable of receiving user input, and The music which is a signal for specifying one piece of music data among the plurality of pieces of music data indicated by the music information in response to the input of the user received by the receiving means and the display means displayed to the user
  • First communication means for transmitting a specific signal to the server device via the network, wherein the server device is characterized by the music specific signal.
  • a vibration signal comprising a frequency component within a vibration frequency band that is a frequency band narrower than the audible band, from an acoustic signal corresponding to a piece of music data and including a frequency component within the audible band
  • Generating means for generating a vibration change point that is a point on the time axis in which the time variation of the acoustic signal satisfies a predetermined variation condition, and a harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point
  • determination means for determining whether or not the vibration change point is effective, and the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined to be effective are determined to be effective.
  • Correction means for correcting the vibration signal so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point, and the vibration signal subjected to the correction processing are connected to the network. Via click, the electro - further comprising a second communication means for transmitting the mechanical vibration converter.
  • the terminal device, the server device, and the electro-mechanical vibration converter are connected to each other via a network such as the Internet or a LAN (Local Area Network).
  • the terminal device includes an accepting unit and a first communication unit.
  • the server device includes a storage unit, a generation unit, a correction unit, a control unit, and a second communication unit.
  • the body sensation sound system of the present embodiment can also adopt various aspects.
  • the vibration signal generation device of this embodiment includes a generation unit, a calculation unit, a determination unit, and a correction unit.
  • the vibration signal generation method of this embodiment includes a generation process, a calculation process, a determination process, and a correction process.
  • the computer program of this embodiment causes a computer to function as the vibration signal generation device of this embodiment.
  • the recording medium of this embodiment stores the computer program of this embodiment.
  • the body sensation sound system of this embodiment includes a server device including a generation unit, a calculation unit, a determination unit, and a correction unit, a terminal device, and an electro-mechanical vibration conversion device. Accordingly, it is possible to provide the user with a more suitable body vibration.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vibration signal generation device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 for convenience of explanation, only members that are directly related to the present invention are shown, and other members are not shown.
  • the vibration signal generation device 10 of the present embodiment includes a vibration signal generation unit 11, a vibration change point calculation unit 12, a vibration signal strength correction unit 13, an validity determination unit 14, and a signal input unit. 15.
  • the vibration signal generation unit 11, the vibration change point calculation unit 12, the vibration signal strength correction unit 13, and the validity determination unit 14 may be physically configured by hardware such as an electronic circuit or operate on the CPU. It may be logically realized by software.
  • the vibration signal generation unit 11, the vibration change point calculation unit 12, the vibration signal strength correction unit 13, and the validity determination unit 14 are logically realized by software operating on the CPU, the software (that is, a computer program). Is loaded into the computer or the software is downloaded to the computer via a communication line or the like, so that the computer can function as the vibration signal generation device 10.
  • the signal input unit 15 includes music data stored in a recording medium (not shown) (for example, a flash memory, a hard disk drive, and an optical disk), music data input via a microphone (not shown), Accepts input of music data etc. acquired via the network. As a result, an audio signal corresponding to the music data is input to the vibration signal generation device 10.
  • a recording medium for example, a flash memory, a hard disk drive, and an optical disk
  • music data input via a microphone (not shown)
  • Accepts input of music data etc. acquired via the network As a result, an audio signal corresponding to the music data is input to the vibration signal generation device 10.
  • the vibration signal generation unit 11 is a specific example of “generation means”, and from an audio signal including a frequency component of an audible band, from a frequency component in a vibration frequency band that is a frequency band narrower than the audible band. A vibration signal that is a signal is generated. Note that the vibration signal generation unit 11 is typically a low-pass filter that passes only signal components in the vibration frequency band (in other words, cuts signal components in other frequency bands other than the vibration frequency band).
  • the vibration change point calculation unit 12 is a specific example of “calculation means” and calculates a vibration change point of an audio signal corresponding to music data input via the signal input unit 15.
  • the vibration signal strength correction unit 13 is a specific example of “correction means”, and the vibration change point calculation unit 12 calculates the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point calculated by the vibration change point calculation unit 12.
  • the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 is corrected so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point.
  • the vibration signal strength correction unit 13 determines that the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined by the validity determination unit 14 is effective is the vibration determined by the validity determination unit 14 to be effective.
  • the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 is corrected so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the change point.
  • the vibration signal strength correction unit 13 does not handle a vibration change point determined by the validity determination unit 14 as not effective as a vibration change point when correcting the vibration signal. Therefore, the vibration signal strength correction unit 13 immediately follows the vibration change point vibration change point at which the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point determined as invalid by the validity determination unit 14 is determined as invalid. The vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 is not corrected so as to be smaller than the amplitude of the vibration signal.
  • the validity determination unit 14 is a specific example of “determination means” and determines whether or not the vibration change point is valid based on the characteristics of the harmonic component included in the acoustic signal at the vibration change point.
  • vibration signal generation unit 11 The specific operations of the vibration signal generation unit 11, the vibration change point calculation unit 12, the vibration signal strength correction unit 13, and the validity determination unit 14 will be described in detail below (see FIGS. 2 to 10). Therefore, detailed description here is omitted.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation flow of the vibration signal generation device 10 of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing vibration change points on the audio signal.
  • the vibration signal generation unit 11 includes frequency components within the vibration frequency band from an audio signal (see FIG. 3A) corresponding to music data input via the signal input unit 15.
  • a vibration signal (see FIG. 3B) is generated (step S101).
  • the vibration frequency band may be automatically set by the vibration signal generation unit 11, for example.
  • the vibration frequency band may be manually set by the user of the vibration signal generation device 10.
  • the vibration frequency band is preferably a frequency band that can be appropriately converted into mechanical vibration by an electro-mechanical vibration converter 40 (see FIGS. 11 to 14) described later. Therefore, the vibration frequency band is preferably set as appropriate according to the performance of the target electro-mechanical vibration converter 40.
  • An example of such a vibration frequency band is a frequency band in the range of 60 Hz to 130 Hz.
  • the amplitude of the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 is determined according to the amplitude of the audio signal input via the signal input unit 15.
  • the amplitude of the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 is proportional to or similar to the amplitude of the audio signal input via the signal input 15.
  • the vibration change point calculation unit 12 transmits an audio signal corresponding to the music data input via the signal input unit 15 (FIG. 3A).
  • Change point candidates (see the broken line in FIG. 3C) are calculated (step S201).
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a plurality of change point candidates.
  • the vibration change point calculation unit 12 may calculate a single change point candidate depending on conditions defined by a calculation method described later.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a plurality of change point candidates.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates the “change point candidate” as a point on the time axis (that is, “time”).
  • FIG. 4 is a spectrum diagram illustrating an example of a method for calculating change point candidates according to this embodiment.
  • the vibration change point calculation unit 12 performs, for example, a fast Fourier transform (Fst) on the audio signal.
  • the vibration change point calculation unit 12 can calculate the FFT power of each of a plurality of frequency components constituting the audio signal at a certain time (here, time t) as shown in FIG. .
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates the sum of the FFT powers of the plurality of frequency components constituting the audio signal.
  • the vibration change point calculation unit 12 includes a part of the frequency components included in the extracted frequency band that is a specific frequency band among the plurality of frequency components included in the audio signal (for example, from the frequency f2 indicated by shading to the frequency After extracting f3), it is preferable to calculate the sum of the FFT powers of the extracted partial frequency components.
  • the extraction frequency band that defines some frequency components extracted by the vibration change point calculation unit 12 may be automatically set by the vibration signal calculation unit 12.
  • the extraction frequency band may be manually set by the user of the vibration signal generation device 10.
  • the extracted frequency band includes a frequency component corresponding to a part or a musical instrument for which intermittent bodily sensation vibration is not to be provided by mask processing corresponding to a vibration change point described later.
  • a band from 200 Hz to 800 Hz corresponding to vocal voice may be set as the extraction frequency band.
  • you don't want to provide vibrations in response to the chorus of the back where the trumpet is playing that is, the trumpet is cut off where the trumpet is playing.
  • a band from 200 Hz to 1 kHz corresponding to the performance of the trumpet may be set as the extraction frequency band.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates an increase rate of the sum P (t, f) of the FFT power at a certain time t. Specifically, the vibration change point calculation unit 12 uses the sum P (t ⁇ 1, f) of the FFT power at the previous time t ⁇ 1 as a reference and the sum P (t of the FFT power at a certain time t. , F) (for example, P (t, f) / P (t ⁇ 1, f)) is calculated.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a change point candidate of the audio signal based on the increase rate of the calculated sum of the FFT powers. Specifically, the vibration change point calculation unit 12 calculates, for example, a time t that satisfies the condition of P (t, f) / P (t ⁇ 1, f)> N (t) as a change point candidate.
  • N (t) is a degree of change (in other words, a threshold value) calculated from the sum P (t, f) of the FFT power at time t.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a plurality of change point candidates by continuously performing the processing described above.
  • the vibration change point calculation unit 12 adds or instead of the rate of increase of the sum of the FFT powers, at a certain time t based on the amplitude A (t ⁇ 1) of the audio signal at the immediately previous time t ⁇ 1.
  • the rate of increase of the amplitude A (t) of the audio signal at i.e., A (t) / A (t-1)
  • the vibration change point calculation unit 12 may calculate, for example, a time t that satisfies the condition of A (t) / A (t ⁇ 1)> N ′ (t) as a change point candidate.
  • N ′ (t) is the degree of change (in other words, a threshold value) calculated from the amplitude A (t) at time t.
  • the vibration change point calculation unit 12 selects a vibration change point (see a broken line in FIG. 3D) such that the mutual interval is equal to or greater than a specific interval from the calculated plurality of change point candidates. Extract (step S202).
  • the “specific interval” is set according to the lower limit value of the above-described vibration frequency band, for example.
  • the specific interval may be set to 1 / x second.
  • the vibration change point calculation unit 12 extracts a plurality of vibration change points.
  • the vibration change point calculation unit 12 may extract only one vibration change point. In the following, for convenience of explanation, the description will be given using an example in which the vibration change point calculation unit 12 extracts a plurality of vibration change points.
  • the validity determination unit 14 extracts each scale of the plurality of vibration change points calculated in step S202 (step S401). Specifically, the validity determination unit 14 extracts the scale of the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point (that is, the scale that appears in the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point).
  • the validity determination unit 14 creates a power map of the scale extracted in step S401 for each vibration change point (step S402). Specifically, for example, the validity determination unit 14 performs the scale extracted in step S401 and the harmonics of the scale (that is, the second harmonic, the third harmonic, ..., k (where k is an integer of 2 or more) harmonic) A power map is created in which each FFT power is distinguished for each frequency component.
  • the vibration signal strength control unit 14 may extract a scale in which the FFT power is equal to or higher than a predetermined power (for example, an average value of FFT powers of all frequency components constituting the audio signal). That is, the vibration signal strength control unit 14 does not have to extract a scale in which the FFT power is less than the predetermined power.
  • a predetermined power for example, an average value of FFT powers of all frequency components constituting the audio signal
  • the validity determination unit 14 calculates the harmonic frequency for each vibration change point based on the scale power map created in step S402 (step S403).
  • the overtone frequency is the degree to which the overtone is included in the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point (in other words, the strength or intensity of the overtone contained in the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point). ) Is an arbitrary index.
  • the validity determination unit 14 calculates the harmonic frequency according to whether the second harmonic, the third harmonic, and the fourth harmonic are included in the acoustic signal at the time t corresponding to the vibration change point. Good. For example, when the sound signal at the time t corresponding to the vibration change point includes the second harmonic and neither the third harmonic nor the fourth harmonic is included, the validity determination unit 14 determines that the second harmonic is “2”. The frequency may be calculated. For example, if the sound signal at time t corresponding to the vibration change point includes the second harmonic and the third harmonic and does not include the fourth harmonic, the validity determination unit 14 calculates the harmonic frequency “3”. May be. For example, when the sound signal at time t corresponding to the vibration change point includes any of the second harmonic, the third harmonic, and the fourth harmonic, the validity determination unit 14 calculates the harmonic frequency “4”. Also good.
  • the validity determination unit 14 determines, according to the FFT power of the scale of the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point and the FFT power of at least one of the second harmonic, the third harmonic, and the fourth harmonic of the scale.
  • a harmonic frequency may be calculated.
  • the “scale FFT power” referred to here means the sum of the FFT powers of the frequency bands constituting the scale. For example, if the scale of the acoustic signal at time t corresponding to the vibration change point is G5, the FFT power of the scale G5 is the FFT power in the frequency band (807.3 Hz to 855.3 Hz) corresponding to the scale G5. Become sum.
  • the FFT power of the scale of the acoustic signal at the time t corresponding to the vibration change point is P1
  • the FFT power of the second harmonic of the scale of the acoustic signal at the time t corresponding to the vibration change point is P2, corresponding to the vibration change point.
  • the validity determination unit 14 determines the harmonic frequency derived from the formula (P2 ⁇ 1.2) / P1 + (P3 ⁇ 1.5) / P1. May be calculated.
  • the validity determination unit 14 may calculate the harmonic frequency of “0” when both of the condition of P2 / P1> 0.8 and the condition of P3 / P1> 0.6 are not satisfied.
  • the validity determination unit 14 is (P2 ⁇ 1.2) / P1 + (P3 ⁇ 1.5)
  • the harmonic frequency derived from the mathematical formula /P1+(P4 ⁇ 1.9)/P1 may be calculated.
  • the validity determination unit 14 determines that “0” is satisfied when the conditions P2 / P1> 0.7, the conditions P3 / P1> 0.5, and the conditions P4 / P1> 0.4 are not satisfied. May be calculated.
  • the validity determination unit 14 may calculate the harmonic frequency based on the harmonics of the fifth harmonic or higher in addition to or instead of the second harmonic, the third harmonic, and the fourth harmonic.
  • the validity determination unit 14 may calculate the harmonic frequency based on the 1 / k overtone in addition to or instead of the second overtone, the third overtone,. That is, the validity determining unit 14 may calculate the harmonic frequency based on an arbitrary harmonic.
  • the validity determination unit 140 increases the degree that harmonics are included in the acoustic signal at the time t corresponding to the vibration change point (that is, relatively more harmonics are included).
  • the higher the harmonic frequency the higher the harmonic power is included.
  • the effectiveness determination unit 14 determines that the higher the degree that harmonics are included in the acoustic signal at the time t corresponding to the vibration change point (that is, the higher the harmonics are included, the more relative
  • the harmonic frequency may be calculated such that the higher the FFT power is, the smaller the harmonic power is included.
  • step S404 described later it is preferable that the validity determination unit 14 determines whether or not the harmonic frequency is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • harmonic frequency is merely an example, and it goes without saying that the harmonic frequency calculated in other modes may be used.
  • the validity determination unit 14 pays attention to a certain vibration change point (note that the noticed vibration conversion point is appropriately referred to as “target vibration change point”), and the noticeable vibration change point and the noticeable vibration change point. It is determined whether or not the interval between the vibration change point immediately before (that is, the vibration change point located immediately before on the time axis) is larger than a predetermined interval (step S404).
  • the “predetermined interval” means a conceptual interval different from the “specific interval” used in step S202. Specifically, the “predetermined interval” corresponds to the length of each sensory vibration desired to give the user a sense of relaxation by the sensory vibration provided to the user (that is, the length of the sustained vibration). To do. It is preferable that an appropriate value is appropriately set for the predetermined interval.
  • step S404 when it is determined that the interval between the target vibration change point and the vibration change point immediately before the target vibration change point is not larger than the predetermined interval (step S404: No), the validity determination is made.
  • the unit 14 determines that the vibration change point of interest is not valid (that is, invalid) (step S407).
  • step S404 when it is determined that the interval between the target vibration change point and the vibration change point immediately before the target vibration change point is larger than the predetermined interval (step S404: No), The validity determination unit 14 determines whether or not the harmonic frequency of the vibration change point of interest is equal to or higher than the harmonic frequency of the vibration change point immediately before the vibration change point of interest (step S405). In particular, the validity determination unit 14 determines whether the harmonic frequency of the scale at the vibration change point immediately before the vibration change point of interest is the harmonic frequency of the scale at the vibration change point of interest and the harmonic frequency at the time corresponding to the vibration change point of interest.
  • the validity determination unit 14 compares the harmonic frequencies of the two musical scales at the same time.
  • the vibration change point is between the previous vibration change point. As long as the interval is equal to or greater than the predetermined interval, it is naturally determined to be effective.
  • step S405 when it is determined that the harmonic frequency of the vibration change point of interest is not equal to or higher than the harmonic frequency of the vibration change point immediately before the vibration change point of interest (step S405: No), the validity determination unit 14 It is determined that the vibration change point of interest is not valid (that is, invalid) (step S407).
  • step S405 when it is determined that the harmonic frequency of the vibration change point of interest is equal to or higher than the harmonic frequency of the vibration change point immediately before the vibration change point of interest (step S405: Yes), the validity determination is made.
  • the unit 14 determines that the vibration change point of interest is valid (step S407).
  • the validity determination unit 14 performs the operations from step S404 to step S407 on all the vibration change points calculated in step S202. That is, the validity determination unit 14 performs the operations from step S404 to step S407 while setting all the vibration change points calculated in step S202 as the target vibration change points one by one.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining in more detail the operation from step S404 to step S407 performed by the validity determination unit 14 using a specific example of an audio signal.
  • the audio includes a vocal sound whose scale is C5, a piano accompaniment whose scale is G4, a piano accompaniment whose scale is C4, and a cymbal accompaniment whose scale is G3.
  • a signal will be described as an example.
  • the shaded portion in FIG. 5 indicates the time during which the corresponding voice or accompaniment is being played (in other words, it is being pronounced). That is, the vocal sound is sounded from time t1 to time between time t3 and time t4.
  • an accompaniment whose scale is G4 is played from time t3 to time t4.
  • an accompaniment whose scale is C4 has been played since time t4.
  • the cymbal accompaniment is played from time t2 to time between time t2 and time t3.
  • the vibration change point calculation unit 12 sets a vibration change point at a time t1 at which vocal sounding starts (that is, corresponding to the vocal sounding position). Calculate as A.
  • the validity determination unit 14 extracts C5, which is the scale of the vocal voice, as the scale of the vibration change point A.
  • the validity determination unit 14 calculates 4 as the harmonic frequency of the vibration change point A.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a time t2 at which the performance of the cymbal starts (that is, corresponding to the cymbal sounding position) as the vibration change point B.
  • the validity determination unit 14 extracts G3, which is the musical scale of the cymbal performance, as the musical scale of the vibration change point B. Note that the validity determination unit 14 calculates 3 as the harmonic frequency of the vibration change point B.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates, as the vibration change point C, the time t3 when the performance of the piano whose scale is G4 starts (that is, corresponding to the sounding position of the piano whose scale is G4).
  • the validity determination unit 14 extracts G4, which is the scale of piano performance, as the scale of the vibration change point C.
  • the validity determination unit 14 calculates 2 as the harmonic frequency of the vibration change point C.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates, as the vibration change point D, the time t4 when the performance of the piano whose scale is C4 starts (that is, corresponding to the sounding position of the piano whose scale is C4).
  • the validity determination unit 14 extracts C4, which is the scale of the piano performance, as the scale of the vibration change point D. Note that the validity determination unit 14 calculates 2 as the harmonic frequency of the vibration change point D.
  • the validity determination unit 14 determines that the vibration change point A is valid.
  • the validity determination unit 14 performs the operations from step S404 to step S407 in FIG. 2 after setting the vibration change point B as a new focus vibration change point. Specifically, the validity determination unit 14 determines whether or not the interval between the vibration change point B and the vibration change point A that is an effective vibration change point immediately before the vibration change point B is greater than a predetermined interval. To do. As a result of this determination, it is assumed that the interval between the vibration change point B and the vibration change point A is determined not to be larger than the predetermined interval. As a result, the validity determination unit 14 determines that the vibration change point B is not valid.
  • the validity determination unit 14 performs the operations from step S404 to step S407 in FIG. 2 after setting the vibration change point C as a new target vibration change point. Specifically, the validity determination unit 14 determines whether or not the interval between the vibration change point C and the vibration change point A that is an effective vibration change point immediately before the vibration change point C is greater than a predetermined interval. To do. As a result of this determination, it is assumed that the interval between the vibration change point C and the vibration change point A is determined to be larger than the predetermined interval.
  • the validity determining unit 14 performs the operations from step S404 to step S407 in FIG. 2 after setting the vibration change point D as a new target vibration change point. Specifically, the validity determination unit 14 determines whether or not the interval between the vibration change point D and the vibration change point A that is an effective vibration change point immediately before the vibration change point D is greater than a predetermined interval. To do. As a result of this determination, it is assumed that the interval between the vibration change point D and the vibration change point A is determined to be larger than the predetermined interval.
  • the validity determination unit 14 determines the interval between the vibration change point D and the vibration change point A without comparing the harmonic frequency of the vibration change point D and the harmonic frequency of the vibration change point A. It may be determined whether or not the vibration change point D is valid.
  • the vibration signal strength correction unit 13 makes the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point greater than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point with respect to the vibration signal generated in step S101.
  • Mask processing is performed to reduce the size (step S301).
  • the vibration signal strength correction unit 13 corrects the vibration signal generated in step S101 (step S301).
  • the vibration signal strength correction unit 13 corrects the vibration signal under the control of the validity determination unit 14.
  • the vibration signal strength correction unit 13 performs mask processing on the vibration signal in the period between two vibration change points that are determined to be both effective and continuous on the time axis. I do.
  • the vibration signal strength correction unit 13 performs the mask process after ignoring the vibration conversion points determined to be invalid.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing an aspect of the mask processing of this embodiment.
  • FIG. 7 is a waveform diagram showing the vibration signal before the mask process is performed and the vibration signal after the mask process is performed.
  • FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of a mask used in the mask process.
  • FIG. 9 is a waveform diagram showing a modification of the mask process.
  • the vibration signal strength correction unit 13 applies, for example, a cosine mask shown in FIGS. 6C and 6D to the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 (see FIG. 6A).
  • the used mask processing is performed.
  • the vibration signal strength correction unit 13 determines the average amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point (see circle a1) as the average of the vibration signal immediately after the vibration change point. It can be made lower than the amplitude (see circle a2).
  • the mask process is performed in consideration of the determination result of the validity determination unit 14. For this reason, the vibration signal strength correction unit 13 does not handle two vibration change points determined to be invalid (vibration change point B and vibration change point C in FIG. 6C) as vibration change points. As a result, the vibration signal strength correction unit 13 applies the vibration signal during the period between the two vibration change points determined to be effective (vibration change point A and vibration change point D in FIG. 6C). Thus, mask processing is performed using a mask having a length corresponding to the period between the two vibration change points determined to be effective. On the other hand, as shown in FIG.
  • the mask process is performed for all vibration change points.
  • a mask having a length corresponding to the period between the vibration change point A and the vibration change point B is applied to the vibration signal in the period between the vibration change point A and the vibration change point B.
  • Mask processing is performed using a mask having a length
  • Mask processing is performed using a mask having a length corresponding to the period between the two.
  • FIG. 7A is an example of a vibration signal before mask processing is performed
  • FIG. 7B is an example of a vibration signal after mask processing is performed.
  • a cosine type mask shown in FIG. 8A is used as a mask used in the mask process.
  • a cosine mask may be used when, for example, a ballad audio signal is input to the vibration signal generation device 10 via the signal input unit 15.
  • the mask used in the mask process is not limited to a cosine type mask.
  • a linear mask shown in FIGS. 8B and 8C may be used.
  • a staircase type mask shown in FIG. 8D may be used.
  • a bowl-shaped mask or the like shown in FIG. 8E may be used.
  • Such a bowl-shaped mask may be used, for example, when a dance audio signal is input to the vibration signal generation device 10 via the signal input unit 15. Needless to say, any of the masks can make the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point.
  • the end portion of the mask is more than the rear vibration change point (vibration change point B in FIG. 9A) of the two adjacent vibration change points. It may be located forward. In this case, when the mask processing is performed on the vibration signal shown in FIG. 9B, the vibration signal shown in FIG. 9C is obtained.
  • the vibration signal strength correction unit 13 has the amplitude of the vibration signal immediately before the vibration change point smaller than the amplitude of the vibration signal immediately after the vibration change point. As described above, the vibration signal can be corrected. For this reason, the vibration signal generation device 10 of the present embodiment can provide the user with a relatively large change in vibration (that is, a vivid sensory vibration) before and after the vibration change point.
  • the vibration signal strength correction unit 13 determines that the vibration signal point correction unit 13 is effective according to the overtone frequency among all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12.
  • Mask processing can be performed on at least some of the vibration change points.
  • an audio signal in which the vocal sound is extended in accordance with the accompaniment of the back includes a relatively large number of harmonics of the vocal sound. It turns out. If all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12 from such an audio signal are uniformly masked, not only the bodily sensation vibration matched to the vocal sound but also the back accompaniment. Is provided to the user.
  • the sensory vibration that matches the accompaniment of the back may be provided to the user as a sensory vibration that cuts off the voice of the vocal. That is, vibrations that do not match the vocal voice growth may be provided to the user.
  • the vibration signal strength correction unit 13 is determined to be effective according to the overtone frequency among all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12.
  • Mask processing can be performed for a part of the vibration change points.
  • the vibration signal strength correction unit 13 ignores some of the other vibration change points that are determined not to be effective according to the harmonic frequency among all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12. (In other words, it is not handled as the starting or ending point of the mask).
  • the vibration signal strength correction unit 13 includes a part of other vibration change points that are determined not to be effective according to the harmonic frequency among all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12 (that is, While ignoring the vibration change points in accordance with the accompaniment, out of all the vibration change points calculated by the vibration change point calculation unit 12, some of the vibration change points determined to be effective according to the harmonic frequency (that is, The mask process can be performed on the vibration change point in accordance with the voice of the vocal).
  • the user is provided with body vibration that matches the vocal voice growth (in other words, there is no sense of incongruity).
  • FIG. 10 shows an audio signal including vocals, cymbals, and pianos, and vibration signals when mask processing is performed on some vibration change points determined to be effective according to the harmonic frequency. It is a wave form diagram which shows each of a vibration signal when mask processing is performed for the vibration change point.
  • the vibration change point A is a vibration change point calculated in accordance with the vocal sounding position (that is, the vocal beat).
  • the vibration change point B is a vibration change point calculated according to the cymbal sounding position (that is, the cymbal beat).
  • the vibration change point C is a vibration change point calculated according to the sound generation position of the piano (that is, the beat of the piano). It is assumed that the vocal sound is continued while the cymbal performance and the piano performance are being performed. That is, the audio signal shown in FIG. 10 corresponds to a musical piece in which the voice of vocals is extended with accompaniment of cymbals and piano in the back.
  • both the scale of the scale of vibration change point B (ie, the cymbal scale) and the scale of vibration change point C (ie, the piano overtone) are both scales of vibration change point A (ie, vocal scale). It shall not be higher than the harmonic frequency of.
  • the vibration change point A is later than the vibration change point C.
  • Mask processing is performed using a mask having a length corresponding to a period between vibration change points (not shown) corresponding to the time.
  • the interval between two vibration change points determined to be effective and continuous on the time axis is a predetermined interval. That's it. For this reason, the length of each body vibration can be set to a certain length. For this reason, it is possible to provide a user with a body vibration that is particularly suitable for relaxing applications.
  • the vibration signal generation device 10 can provide the user with more suitable body vibration.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the acoustic experience system according to the first example.
  • the arrow in a figure has shown the flow of a signal (same in subsequent figures).
  • the body sensation sound system 100 of the first embodiment includes a vibration signal generation device 10 and an electro-mechanical vibration converter 40.
  • the signal input unit 15 transmits an externally supplied audio signal to the vibration signal generation unit 11, the vibration change point calculation unit 12, and the validity determination unit 14.
  • the vibration change point calculation unit 12 calculates a vibration change point of the audio signal and transmits a signal indicating the calculated vibration change point to the vibration signal strength correction unit 13.
  • the vibration change point calculation unit 12 transmits a signal indicating the calculated vibration change point to the validity determination unit 14.
  • the validity determination unit 14 determines whether or not the vibration change point calculated by the vibration change point calculation unit 12 is valid, and transmits a signal indicating the determined result to the vibration signal strength correction unit 13.
  • the vibration signal strength correction unit 13 applies the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 based on the received signal indicating the vibration change point and the signal indicating the determination result of whether the vibration change point is valid. Then, a predetermined mask process is performed. Thereafter, the vibration signal strength correction unit 13 transmits a vibration signal subjected to mask processing to the electromechanical vibration converter 40. As a result, the electro-mechanical vibration converter 40 converts the vibration signal into mechanical vibration, thereby providing the user with a sense of bodily sensation.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the acoustic experience system 200 according to the second embodiment.
  • the description which overlaps with the body sensation sound system 100 of 1st Example is abbreviate
  • the bodily sensation sound system 200 of the second embodiment includes a vibration signal generation device 10, a user interface unit 20, a memory 30, an electro-mechanical vibration converter 40, and a delay circuit (Delay) 50. And an output terminal (Audio OUT) 60.
  • the user interface unit 20 includes a display unit (not shown) that provides the user with a music selection screen, a mode selection screen, and the like, and buttons (not shown) for the user to perform input operations.
  • the “music selection screen” displays a list of one or more music data stored in advance in the memory 30 such as a flash memory.
  • the “mode selection screen” names corresponding to a plurality of frequency bands (for example, “vocal tracking”, “base tracking”, “frequency band designation”) are displayed.
  • the frequency band is set as a fixed value (so-called preset value) in advance by the manufacturer or the like for “vocal tracking” and “base tracking”.
  • the “frequency band designation” allows the user to freely set the frequency band.
  • a signal indicating the selected one piece of music data is transmitted from the user interface unit 20 to the memory 30. . Then, one piece of music data is transmitted from the memory 30 to the signal input unit 15 of the vibration signal generation device 10.
  • a signal indicating the frequency band corresponding to the selected one name is generated as a vibration signal. It is transmitted to the vibration change point calculation unit 12 of the device 10.
  • the frequency band corresponding to the selected name corresponds to the “extracted frequency band” described above.
  • the signal input unit 15 transmits one piece of music data to the vibration signal generation unit 11, the vibration change point calculation unit 12, and the validity determination unit 14.
  • the signal input unit 15 further transmits one piece of music data to the output terminal 60 via the delay circuit 50.
  • the vibration change point calculation unit 12 that has received one piece of music data calculates a vibration change point based on the received one piece of music data and a signal indicating the extracted frequency band. That is, the vibration change point calculation unit 12 extracts a frequency component in the extracted frequency band from the frequency components included in one piece of music data, and changes the vibration based on the FFT power and the like related to the extracted frequency component. Calculate points.
  • the vibration change point calculation unit 12 transmits a piece of music data and a signal indicating the calculated vibration change point to the vibration signal strength correction unit 13. In addition, the vibration change point calculation unit 12 transmits a signal indicating the calculated vibration change point to the validity determination unit 14.
  • the validity determination unit 14 that has received one piece of music data determines whether or not the vibration change point calculated by the vibration change point calculation unit 12 is valid, and outputs a signal indicating the determined result as a vibration signal strength correction unit. 13 to send.
  • the vibration signal generation unit 11 that has received one piece of music data generates a vibration signal from the received one piece of music data.
  • the vibration signal generation unit 11 generates and transmits a vibration signal to the vibration signal strength correction unit 13.
  • the vibration signal strength correction unit 13 applies the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 11 based on the received signal indicating the vibration change point and the signal indicating the determination result of whether the vibration change point is valid. Then, a predetermined mask process is performed. Thereafter, the vibration signal strength correction unit 13 transmits a vibration signal subjected to mask processing to the electro-mechanical vibration converter 40. As a result, the electro-mechanical vibration converter 40 converts the vibration signal into mechanical vibration, thereby providing the user with a sense of bodily sensation.
  • the body sensation sound system 200 of the second embodiment can provide a user with a sense of body vibration while maintaining harmony with the music corresponding to one piece of music data.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an acoustic experience system 300 according to the third embodiment.
  • the description overlapping the bodily sensation acoustic system 200 of the second embodiment from the bodily sensation acoustic system 100 of the first embodiment is omitted, and the same reference numerals are given to the common parts on the drawings, and the basics are shown. Only the differences will be described.
  • the electro-mechanical vibration converter 40 has a sensory sound as a constituent element of the vibration unit 310 compared to the sensory sound system 200 of the second embodiment. It is different in that it is separated from the system 300.
  • the vibration signal masked by the vibration signal strength correction unit 13 is transmitted via a network (not shown) (for example, a wired network or a wireless network) by the operation of the communication unit 70.
  • the vibration unit 310 includes a communication unit 311 that receives a vibration signal transmitted from the sensory acoustic system 300, an amplifier 312 that amplifies the received vibration signal, and an electro-mechanical vibration that converts the amplified vibration signal into mechanical vibration. And a converter 40.
  • the body sensation sound system 300 according to the third embodiment in the same way as the body sensation sound system 200 according to the second embodiment, maintains the harmoniousness with the music corresponding to one piece of music data and produces a sharp body sensation vibration. Can be provided.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of the body sensation sound system 400 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of the body sensation sound system 400 according to the fourth embodiment.
  • common portions in the drawings are denoted by the same reference numerals, and are basically different. Only will be described.
  • the body sensory sound system 400 of the fourth embodiment includes a terminal device 410, a server device 420, and a vibration unit 430 that are connected to each other via a network 440.
  • the user interface unit 20 of the terminal device 410 acquires music information indicating a list of one or more music data stored in the memory 30 of the server device 420 via the communication unit 412, the network 440, and the communication unit 422. .
  • the user interface unit 20 displays the acquired music information to the user.
  • the user interface unit 20 When the user interface unit 20 receives an input indicating one piece of music data among the pieces of music data indicated by the piece of music information, the user interface unit 20 sends a music specifying signal for specifying one piece of music data to the server device 420.
  • the data is transmitted via the network 440 and the communication unit 422.
  • the control unit 421 of the server device 420 transmits one piece of music data specified by the received music specifying signal to the reproduction unit 411 of the terminal device 410 via the communication unit 422, the network 440, and the communication unit 412. .
  • the control unit 421 further transmits one piece of music data to the vibration signal generation device 10.
  • the control unit 421 transmits the vibration signal subjected to the mask processing output from the vibration signal generation device 10 to the electro-mechanical vibration conversion unit 40 of the vibration unit 430, through the communication unit 422, the network 440, and the communication unit 431. Send through.
  • the electro-mechanical vibration converter 40 included in the vibration unit 430 converts the vibration signal into mechanical vibration, thereby providing a user with a sense of body vibration.

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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生成手段(11)と、音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段(12)と、振動変化点の音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段(14)と、有効であると判定された振動変化点の直前の振動信号の振幅が当該有効であると判定された振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように振動信号を補正する補正処理を行う補正手段(13)とを備える。

Description

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
 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。
 この種の体感音響装置として、例えば、電気信号を機械的振動に変換するトランスデューサを駆動するために入力された音響信号を、モード切替スイッチの切り替えに応じてイコライズ(ここでは、カットオフ周波数及び増幅度の切替)する体感音響装置が提案されている(特許文献1参照)。また、この種の体感音響装置として、音響信号の立ち上がりが急激な部分(アタック部分)を強調する体感音響装置が提案されている(特許文献2参照)。
特開2004-23488号公報 特許第3579639号公報
 しかしながら、特許文献1及び2に記載の体感音響装置では、入力される音響信号によっては、違和感のない又は心地よい体感振動をユーザに提供することができるとは限らないという技術的問題点がある。例えば、特許文献2に記載の技術では、音響信号の立ち上がりが急激な部分(アタック部分)が一律に強調されてしまうため、例えばバックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びている箇所では、当該ボーカルの音声を断ち切るような体感振動が、バックの伴奏に合わせてユーザに提供されてしまいかねない。このようなボーカルの音声を断ち切るような体感振動は、必ずしもユーザにとって心地よいものとは限らない。
 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生成手段と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段とを備える。
 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生成工程と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出工程と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定工程と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正工程とを備える。
 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生成手段と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段と、前記補正処理が行われた前記振動信号を、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。 オーディオ信号上での振動変化点を示すグラフである。 本実施例の変化点候補の算出方法の一例を示すスペクトル図である。 有効判定部が行う図2のステップS404からステップS407の動作について、具体的なオーディオ信号の例を用いてより詳細に説明する説明図である。 本実施例のマスク処理の態様を示す波形図である。 マスク処理が行われる前の振動信号及びマスク処理が行われた後の振動信号の態様を示す波形図である。 マスク処理で用いられるマスクの一例を示す波形図である。 マスク処理の変形例を示す波形図である。 ボーカル、シンバル及びピアノを含むオーディオ信号を対象として、倍音度数に応じて選択された一部の振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号及び全ての振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号の夫々を示す波形図である。 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生成手段と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が、当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように、前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段とを備える。
 本実施形態の振動信号生成装置によれば、生成手段は、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を生成する。尚、振動信号の生成方法については、公知の各種方法(例えば、特許文献1や特許文献2に開示された、ローパスフィルタを用いる方法)を適用可能であるので、ここではその詳細についての説明は省略する。
 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130Hz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。
 生成手段による振動信号の生成に続いて若しくは相前後して又は並行して、算出手段は、音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する。
 ここで、「所定変動条件」は、例えば、音響信号の振幅(より具体的には、音響信号の周波数成分の振幅)等の時間変動を対象として任意に設定可能な条件を示す広い趣旨である。このような「所定変動条件」として、例えば、(i)音響信号の周波数成分の振幅の変化量が所定値より大きく、且つ(ii)他の振動変化点から、振動周波数帯域の最低周波数に応じて定められる期間(例えば、最低周波数が50Hzである場合は、0.02秒)以上離れている(つまり、直前の振動変化点から一定期間経過している)という条件が一例としてあげられる。この一例に従えば、「振動変化点」とは、音響信号の周波数成分の振幅の変化量が所定量より大きく、且つ、振動周波数帯域の最低周波数に応じて定められる期間以上相互に離れている時間軸上の点を意味する。尚、「音響信号の周波数成分の振幅の変化量が所定量より大きい点」は、音響信号におけるいわゆる「発音位置」に相当する点である。従って、「振動変化点」は、発音位置のうち、「振動周波数帯域の最低周波数に応じて定められる期間以上相互に離れている」発音位置と、言い換えることができる。尚、「発音位置」とは、複数の音が時間軸上で連続することにより構成される楽曲において、一の音が、該一の音を発する楽器により発せられたタイミングを言う。
 算出手段は、このような「振動変化点」を、例えば次のように算出してもよい。算出手段は、先ず、音響信号に対して高速フーリエ変換を施すことで、一の時刻において音響信号を構成する周波数成分の夫々のパワーの和を算出する。その後、算出手段は、一の時刻とは異なる他の時刻でのパワーの和を基準とする一の時刻でのパワーの和の変化率が所定量より大きいことを条件に、当該一の時刻を振動変化点の候補とする。続いて、算出手段は、複数の振動変化点の候補のうち、振動周波数帯域の最低周波数に応じて定められる期間以上相互に離れている点を、振動変化点として決定する。
 その後、補正手段は、生成手段が生成した振動信号に対して、算出手段が算出した振動変化点に応じた補正処理を行う。より具体的には、補正手段は、振動変化点の直前の振動信号(つまり、振動変化点の直前の時点での振動信号の信号成分)の振幅が、当該一の振動変化点の直後の振動信号(つまり、振動変化点の直後の時点での振動信号の信号成分)の振幅よりも小さくなるように、振動信号を補正する。複数の振動変化点(例えば、第1の振動変化点及び第2の振動変化点)が算出された場合には、補正手段は、(i)第1の振動変化点の直前の振動信号の振幅が当該第1の振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなり、且つ(ii)第2の振動変化点の直前の振動信号の振幅が当該第2の振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号を補正する。
 本実施形態では特に、補正手段は、判定手段の判定の結果を考慮しながら、補正処理を行う。より具体的には、補正手段は、判定手段によって有効であると判定された振動変化点において補正処理を行う(つまり、有効であると判定された振動変化点の直前の振動信号の振幅が有効であると判定された振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように振動信号を補正する補正処理を行う)。他方で、補正手段は、判定手段によって有効でないと判定された振動変化点は、補正処理の際には、振動変化点としては取り扱わない。従って、補正手段は、有効でないと判定された振動変化点の直前の振動信号の振幅が有効でないと判定された振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように振動信号を補正する補正処理を行わない。
 判定手段は、振動変化点が有効であるか否かを判定するために、当該振動変化点の音響信号(つまり、振動変化点に対応する時刻の音響信号の信号成分)に含まれる倍音成分の特性を参照する。例えば、判定手段は、振動変化点の音響信号に含まれる倍音成分の特性が所定特性条件を満たす場合には、振動変化点が有効であると判定してもよい。他方で、例えば、判定手段は、振動変化点の音響信号に含まれる倍音成分の特性が所定特性条件を満たしていない場合には、振動変化点が有効でないと判定してもよい。
 尚、ここでいう「倍音成分」とは、所定の基準周波数を有する信号成分に対して、2倍の周波数を有する信号成分、3倍の周波数を有する信号成分、・・・、k(但し、kは2以上の整数)倍の周波数を有する信号成分を意味する広い趣旨である。このような倍音成分を特定するために、基準周波数は、対象とする電気-機械振動変換器の性能やユーザに体感させたい体感振動の条件等に応じて、予め設定されている又は適宜設定されることが好ましい。例えば、基準周波数には、後に詳述するように、振動変化点の音響信号の音階の周波数が設定されてもよい。また、「倍音成分の特性」とは、音響信号に含まれている倍音成分を直接的に又は間接的に特定することが可能な任意の指標を示す広い趣旨である。このような「倍音成分の特性」として、例えば、後述する倍音成分の強度(言い換えれば、パワー)や倍音成分の有無等が一例としてあげられる。
 ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、従来は、電気-機械振動変換器に音響信号がそのまま供給されることが多い。すると、供給された音響信号の全てに対して増幅等の処理が施されるため、音響信号によっては、ユーザが体感する振動が抑揚の少ない又はないものとなるおそれがある。一方で、例えばローパスフィルタ等を用いて、音響信号のうち比較的低い周波数成分のみを抽出して電気-機械振動変換器に供給する装置も提案されている。しかしながら、メリハリのある体感振動という点では十分とはいえない。しかるに、本実施形態の振動信号生成装置によれば、補正手段は、振動変化点の直前の振動信号の振幅が、当該一の振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号を補正する。このため、本実施形態の振動信号生成装置は、振動変化点の前後において、比較的大きな振動の変化(即ち、メリハリのある体感振動)をユーザに提供することができる。
 加えて、本実施形態の振動信号生成装置によれば、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の特性に応じて有効であると判定された少なくとも一部の振動変化点を対象として補正処理を行うことができる。ここで、本願発明者等の研究によれば、例えば、バックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びている音響信号には、当該ボーカルの音声の倍音成分が相対的に多く含まれていることが判明している。このような音響信号を対象として、仮に算出手段が算出した全ての振動変化点において一律に補正処理が行われるとすると、ボーカルの音声に合わせた体感振動のみならず、バックの伴奏に合わせた体感振動がユーザに提供される。しかしながら、バックの伴奏に合わせた体感振動は、ボーカルの音声を断ち切るような体感振動としてユーザに提供されてしまいかねない。しかるに、本実施形態の振動信号生成装置によれば、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の特性に応じて有効であると判定された一部の振動変化点を対象として補正処理を行うことができる。言い換えれば、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の特性に応じて有効でないと判定された他の一部の振動変化点を対象として補正処理を行わなくともよい。言い換えれば、補正手段は、有効でないと判定された他の一部の振動変化点を、補正処理を行う際の振動変化点として取り扱わなくともよい。従って、例えば、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の特性に応じて有効であると判定されなかった他の一部の振動変化点(つまり、伴奏に合わせた振動変化点)を無視しながら、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の特性に応じて有効であると判定された一部の振動変化点(つまり、ボーカルの音声に合わせた振動変化点)を対象として補正処理を行うことができる。従って、本実施形態の振動信号生成装置は、バックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びている音響信号を用いたとしても、ボーカルの音声に合わせたメリハリのある体感振動をユーザに提供することができる。言い換えれば、本実施形態の振動信号生成装置は、ボーカルの音声を断ち切るような体感振動を、バックの伴奏に合わせてユーザに提供してしまうことが殆ど又は全くない。尚、バックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びている音響信号に限らず、任意の音響信号を用いたとしても、同様の効果が得られることは言うまでもない。従って、本実施形態の振動信号生成装置は、より好適な体感振動をユーザに提供することができる。
 尚、ボーカルの音声を断ち切るような体感振動をバックの伴奏に合わせてユーザに提供しないためには、音響信号からボーカルの音声のみを抽出すると共に当該抽出したボーカルの音声のみに基づいて振動変化点を算出すればよいとも考えられる。しかしながら、ボーカルの音声のみを抽出するためには、複雑かつ高度な処理を行う必要があるため、実践上大変困難である。しかるに、本実施形態では、周波数に着目することで比較的容易に抽出することが可能な倍音成分に基づいて補正処理を行うことができるため、実践上大変有用である。
 <2>
 本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記判定手段は、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる前記倍音成分であって且つ前記振動変化点の前記音響信号の音階に対応する前記倍音成分の特性に基づいて、前記振動変化点が有効であるか否かを判定する。
 この態様によれば、判定手段は、振動信号の音響信号の音階に対応する倍音成分の特性に基づいて、振動変化点が有効であるか否かを好適に判定することができる。例えば、ある振動変化点の音響信号の音階がG4である場合には、判定手段は、当該音階(G4)に対応する倍音成分(つまり、当該音階(G4)の2倍の周波数を有する信号成分、当該音階(G4)の3倍の周波数を有する信号成分、・・・、当該音階(G4)のk(但し、kは2以上の整数)倍の周波数を有する信号成分)の特性に基づいて、振動変化点が有効であるか否かを好適に決定することができる。従って、上述した各種効果が好適に実現される。
 <3>
 上述の如く振動変化点の音響信号の音階に対応する倍音成分の特性に基づいて振動変換点が有効であるか否かを判定する振動信号生成装置の態様では、前記判定手段は、(i)一の前記振動変化点の前記音響信号の前記音階に対応する前記倍音成分の強度である第1強度が、前記一の振動変化点に続いて現れる他の前記振動変化点の前記音響信号の前記音階に対応する前記倍音成分の強度である第2強度よりも強い場合には、前記他の振動変化点が有効でないと判定し、(ii)前記第1強度が前記第2強度よりも強くない場合には、前記他の振動変化点が有効であると判定するように構成してもよい。
 このように構成すれば、例えば、バックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びている音響信号を例にあげれば、例えば、判定手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の強度(例えば、パワー)が相対的に強い(つまり、倍音成分が相対的に多く含まれている)一の振動変化点(つまり、ボーカルの音声に合わせた振動変化点)が有効であると判定することができる。その結果、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の強度(例えば、パワー)が相対的に強い(つまり、倍音成分が相対的に多く含まれている)一の振動変化点(つまり、ボーカルの音声に合わせた振動変化点)を対象として補正処理を行うことができる。言い換えれば、判定手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の強度が相対的に強くない(つまり、倍音成分が相対的に多く含まれていない又は全く含まれていない)他の振動変化点(つまり、伴奏に合わせた振動変化点)が有効でないと判定する。その結果、補正手段は、算出手段が算出した全ての振動変化点のうち倍音成分の強度が相対的に強くない(つまり、倍音成分が相対的に多く含まれていない又は全く含まれていない)他の振動変化点(つまり、伴奏に合わせた振動変化点)を対象として補正処理を行わない。従って、上述したように、本実施形態の振動信号生成装置は、より好適な体感振動をユーザに提供することができる。
 <4>
 本実施形態の振動信号生成装置の態様では、前記判定手段は、時間軸上で連続する2つの前記振動変化点の間の期間に基づいて、前記振動変化点が有効であるか否かを判定する。
 この態様によれば、後に詳述するように、有効であると判定された連続する2つの振動変換点の間の期間を所望の長さに設定することができるため、一つ一つの体感振動の長さをある程度の長さに設定することができる。このため、特にリラックス用途に適している。
 <5>
 上述の如く時間軸上で連続する2つの振動変化点の間の期間に基づいて振動変化点が有効であるか否かを判定する振動信号生成装置の態様では、前記判定手段は、一の前記振動変化点及び当該一の振動変化点に続いて現れる他の前記振動変化点を対象として、(i)前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の間の期間が所定期間以上とならない場合に、前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の少なくとも一方が有効でないと判定し、(ii)前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の間の期間が所定期間以上となる場合に、前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の双方が有効であると判定するように構成してもよい。
 この態様によれば、後に詳述するように、有効であると判定された連続する2つの振動変換点の間の期間を所定期間以上に設定することができるため、一つ一つの体感振動の長さをある程度の長さに設定することができる。このため、特にリラックス用途に適している。
 <6>
 本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記補正手段は、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅を減衰させることによって、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する前記補正処理を行う。
 この態様によれば、上述した好適な体感振動を比較的容易にユーザに提供することができる。
 <7>
 本実施形態の振動信号生成装置の他の態様では、前記補正手段は、有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅を増幅させることによって、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する前記補正処理を行う。
 この態様によれば、上述した好適な体感振動を比較的容易にユーザに提供することができる。
 (振動信号生成方法の実施形態)
 <8>
 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生成工程と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出工程と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定工程と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正工程と備える。
 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)
 <9>
 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)
 <10>
 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)
 <11>
 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生成手段と、前記音響信号の時間変動が所定変動条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段と、前記補正処理が行われた前記振動信号を、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、生成手段、補正手段、制御手段及び第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、生成手段と、算出手段と、判定手段と、補正手段とを備える。本実施形態の振動信号生成方法は、生成工程と、算出工程と、判定工程と、補正工程ととを備える。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、生成手段、算出手段、判定手段及び補正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10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、振動信号生成部11と、振動変化点算出部12と、振動信号強弱補正部13と、有効判定部14と、信号入力部15とを備えて構成されている。尚、振動信号生成部11、振動変化点算出部12、振動信号強弱補正部13及び有効判定部14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。振動信号生成部11、振動変化点算出部12、振動信号強弱補正部13及び有効判定部14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15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が、振動信号生成装置10に入力される。
 振動信号生成部11は、「生成手段」の一具体例であって、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。尚、振動信号生成部11は、典型的には、振動周波数帯域の信号成分のみを通過させる(言い換えれば、振動周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号成分をカットする)ローパスフィルタである。
 振動変化点算出部12は、「算出手段」の一具体例であって、信号入力部15を介して入力された楽曲データに対応するオーディオ信号の振動変化点を算出する。
 振動信号強弱補正部13は、「補正手段」の一具体例であって、振動変化点算出部12が算出した振動変化点の直前の振動信号の振幅が、振動変化点算出部12が算出した振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号生成部11が生成した振動信号を補正する。特に、本実施例では、振動信号強弱補正部13は、有効判定部14が有効であると判定した振動変化点の直前の振動信号の振幅が、有効判定部14が有効であると判定した振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号生成部11が生成した振動信号を補正する。一方で、振動信号強弱補正部13は、有効判定部14が有効でないと判定した振動変化点については、振動信号の補正の際には振動変化点として取り扱わない。従って、振動信号強弱補正部13は、有効判定部14が有効でないと判定した振動変化点の直前の振動信号の振幅が、有効判定部14が有効でないと判定した振動変化点振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号生成部11が生成した振動信号を補正しない。
 有効判定部14は、「判定手段」の一具体例であって、振動変化点の音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、振動変化点が有効であるか否かを判定する。
 尚、振動信号生成部11、振動変化点算出部12、振動信号強弱補正部13及び有効判定部14の夫々のより具体的な動作については、以下(図2から図10参照)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、オーディオ信号上での振動変化点を示すグラフである。
 図2に示すように、振動信号生成部11は、信号入力部15を介して入力された楽曲データに対応するオーディオ信号(図3(a)参照)から、振動周波数帯域内の周波数成分からなる振動信号(図3(b)参照)を生成する(ステップS101)。
 振動周波数帯域は、例えば、振動信号生成部11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11から図14参照)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130Hzの範囲の周波数帯域が一例としてあげられる。
 尚、振動信号生成部11が生成する振動信号の振幅は、信号入力部15を介して入力されたオーディオ信号の振幅に応じて決定される。例えば、振動信号生成部11が生成する振動信号の振幅は、信号入力15を介して入力されたオーディオ信号の振幅に比例する又は相似する。
 上述したステップS101の処理に続いて若しくは相前後して又は並行して、振動変化点算出部12は、信号入力部15を介して入力された楽曲データに対応するオーディオ信号(図3(a)参照)の変化点候補(図3(c)中の破線参照)を算出する(ステップS201)。このとき、振動変化点算出部12は、複数の変化点候補を算出することが好ましい。或いは、後述する算出方法によって規定されている条件次第では、振動変化点算出部12は、ただ一つの変化点候補を算出してもよい。以下では、説明の便宜上、振動変化点算出部12が複数の変化点候補を算出する例を用いて説明を進める。尚、振動変化点算出部12は、「変化点候補」を、時間軸上の点(即ち、“時刻”)として算出する。
 ここで、図4を参照しながら、オーディオ信号の変化点候補の算出方法について説明する。図4は、本実施例の変化点候補の算出方法の一例を示すスペクトル図である。
 振動変化点算出部12は、先ず、オーディオ信号に対して、例えば高速フーリエ変換(Fst Fourier Transform:FFT)を施す。その結果、振動変化点算出部12は、図4(a)に示すようなある時刻(ここでは、時刻t)におけるオーディオ信号を構成する複数の周波数成分の夫々のFFTパワーを算出することができる。
 続いて、振動変化点算出部12は、オーディオ信号を構成する複数の周波数成分の夫々のFFTパワーの和を算出する。このとき、振動変化点算出部12は、オーディオ信号に含まれる複数の周波数成分のうち特定の周波数帯域である抽出周波数帯域に含まれる一部の周波数成分(例えば、網掛けで示す周波数f2から周波数f3)を抽出した後に、当該抽出した一部の周波数成分の夫々のFFTパワーの和を算出することが好ましい。
 このとき、振動変化点算出部12が抽出する一部の周波数成分を規定する抽出周波数帯域は、振動信号算出部12によって自動的に設定されてもよい。或いは、抽出周波数帯域は、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、抽出周波数帯域は、後述する振動変化点に応じたマスク処理によって断続的な体感振動を提供したくないパートないしは楽器に対応する周波数成分を含んでいることが好ましい。例えば、ボーカルの音声が伸びている箇所でのバックの伴奏に応じた体感振動を提供したくない(つまり、ボーカルの音声が伸びている箇所で、ボーカルの音声を断ち切ってしまうような体感振動を、バックの演奏に応じて提供したくない)場合には、抽出周波数帯域として、ボーカルの音声に対応する200Hzから800Hzの帯域が設定されてもよい。或いは、例えば、トランペットの演奏が続いている箇所でのバックのコーラスに応じた体感振動を提供したくない(つまり、トランペットの演奏が続いている箇所で、トランペットの演奏を断ち切ってしまうような体感振動を、バックのコーラスに応じて提供したくない)場合には、抽出周波数帯域として、トランペットの演奏に対応する200Hzから1kHzの帯域が設定されてもよい。
 その後、振動変化点算出部12は、ある時刻tでのFFTパワーの和P(t、f)の増加率を算出する。具体的には、振動変化点算出部12は、直前の時刻t-1でのFFTパワーの和P(t-1、f)を基準とする、ある時刻tでのFFTパワーの和P(t、f)の増加率(例えば、P(t、f)/P(t-1、f)を算出する。
 その後、振動変化点算出部12は、算出されたFFTパワーの和の増加率に基づいて、オーディオ信号の変化点候補を算出する。具体的には、振動変化点算出部12は、例えば、P(t、f)/P(t-1、f)>N(t)という条件を満たす時刻tを、変化点候補として算出する。尚、N(t)は、時刻tでのFFTパワーの和P(t、f)から算出される変化度合(言い換えれば、閾値)である。振動変化点算出部12は、上に説明した処理を継続して行うことで、複数の変化点候補を算出する。
 尚、振動変化点算出部12は、FFTパワーの和の増加率に加えて又は代えて、直前の時刻t-1でのオーディオ信号の振幅A(t-1)を基準とする、ある時刻tでのオーディオ信号の振幅A(t)の増加率(つまり、A(t)/A(t-1))を算出してもよい。この場合、振動変化点算出部12は、例えば、A(t)/A(t-1)>N’(t)という条件を満たす時刻tを、変化点候補として算出してもよい。尚、N’(t)は、時刻tでの振幅A(t)から算出される変化度合(言い換えれば、閾値)である。
 再び図2に戻り、振動変化点算出部12は、算出された複数の変化点候補から、互いの間隔が特定間隔以上となるような振動変化点(図3(d)中の破線参照)を抽出する(ステップS202)。ここで、「特定間隔」は、例えば、上述の振動周波数帯域の下限値に応じて設定されている。例えば、振動周波数帯域の下限値がx(但し、xは0より大きい実数)Hzである場合、特定間隔は、1/x秒と設定されてもよい。具体的には、例えば、振動周波数帯域の下限値が50Hzである場合、特定間隔は、1/50=0.02秒と設定されてもよい。
 このとき、振動変化点算出部12は、複数の振動変化点を抽出することが好ましい。或いは、振動変化点算出部12は、ただ一つの振動変化点を抽出してもよい。以下では、説明の便宜上、振動変化点算出部12が複数の振動変化点を抽出する例を用いて説明を進める。
 続いて、有効判定部14は、ステップS202で算出された複数の振動変化点の夫々の音階を抽出する(ステップS401)。具体的には、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階(つまり、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に現れる音階)を抽出する。
 その後、有効判定部14は、振動変化点毎に、ステップS401で抽出した音階のパワーマップを作成する(ステップS402)。具体的には、例えば、有効判定部14は、ステップS401で抽出した音階及び当該音階の倍音(つまり、2倍音、3倍音、・・・、k(但し、kは2以上の整数)倍音)の夫々のFFTパワーを周波数成分毎に区別して示すパワーマップを作成する。このとき、振動信号強弱制御部14は、FFTパワーが所定パワー(例えば、オーディオ信号を構成する全ての周波数成分のFFTパワーの平均値)以上となる音階を抽出してもよい。つまり、振動信号強弱制御部14は、FFTパワーが所定パワー未満となる音階を抽出しなくともよい。
 その後、有効判定部14は、振動変化点毎に、ステップS402で作成した音階のパワーマップに基づいて、倍音度数を算出する(ステップS403)。尚、倍音度数は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に倍音が含まれている度合い(言い換えれば、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に含まれている倍音の強弱ないしは多寡)を示す任意の指標である。
 ステップS403では、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に2倍音、3倍音及び4倍音の夫々が含まれているか否かに応じて、倍音度数を算出してもよい。例えば、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に2倍音が含まれており且つ3倍音及び4倍音のいずれもが含まれていない場合には、「2」という倍音度数を算出してもよい。例えば、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に2倍音及び3倍音が含まれており且つ4倍音が含まれていない場合には、「3」という倍音度数を算出してもよい。例えば、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に2倍音、3倍音及び4倍音のいずれもが含まれている場合には、「4」という倍音度数を算出してもよい。
 或いは、ステップS403では、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階のFFTパワー並びに当該音階の2倍音、3倍音及び4倍音の少なくとも一つのFFTパワーに応じて、倍音度数を算出してもよい。尚、ここで言う「音階のFFTパワー」とは、当該音階を構成する周波数帯域のFFTパワーの和を意味している。例えば、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階がG5であるとすると、当該音階G5のFFTパワーは、音階G5に対応する周波数帯域(807.3Hzから855.3Hz)のFFTパワーの和となる。
 例えば、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階のFFTパワーをP1とし、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階の2倍音のFFTパワーをP2とし、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階の3倍音のFFTパワーをP3とすると、有効判定部14は、(P2×1.2)/P1+(P3×1.5)/P1という数式から導き出される倍音度数を算出してもよい。但し、有効判定部14は、P2/P1>0.8という条件及びP3/P1>0.6という条件が共に満たされていない場合には、「0」という倍音度数を算出してもよい。
 或いは、例えば、振動変化点に対応する時刻tの音響信号の音階の4倍音のFFTパワーをP4とすると、有効判定部14は、(P2×1.2)/P1+(P3×1.5)/P1+(P4×1.9)/P1という数式から導き出される倍音度数を算出してもよい。但し、有効判定部14は、P2/P1>0.7という条件、P3/P1>0.5という条件及びP4/P1>0.4という条件が共に満たされていない場合には、「0」という倍音度数を算出してもよい。
 尚、上述の説明では、2倍音、3倍音及び4倍音という3種類の倍音に着目している。しかしながら、有効判定部14は、2倍音、3倍音及び4倍音に加えて又は代えて、5倍音以上の倍音に基づいて倍音度数を算出してもよい。或いは、有効判定部14は、2倍音、3倍音、・・・、k倍音に加えて又は代えて、1/k倍音に基づいて倍音度数を算出してもよい。つまり、有効判定部14は、任意の倍音に基づいて倍音度数を算出してもよい。
 加えて、上述の説明では、有効判定部140は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に倍音が含まれている度合いが高ければ高いほど(つまり、倍音が相対的に多く含まれていればいるほど又は相対的にFFTパワーが強い倍音が含まれていればいるほど)大きくなる倍音度数を算出している。しかしながら、有効判定部14は、振動変化点に対応する時刻tの音響信号に倍音が含まれている度合いが高ければ高いほど(つまり、倍音が相対的に多く含まれていればいるほど又は相対的にFFTパワーが強い倍音が含まれていればいるほど)小さくなる倍音度数を算出してもよい。この場合、後述するステップS404では、有効判定部14は、倍音度数が所定閾値以下であるか否かを判定することが好ましい。
 また、上述した倍音度数はあくまで一例であり、その他の態様で算出された倍音度数が用いられてもよいことは言うまでもない。
 その後、有効判定部14は、ある振動変化点に着目した上で(尚、着目した振動変換点を、適宜“着目振動変化点”と称する)、当該着目振動変化点と、当該着目振動変化点の直前の振動変化点(つまり、時間軸上で直前に位置する振動変化点)との間の間隔が、所定間隔より大きいか否かを判定する(ステップS404)。尚、「所定間隔」は、ステップS202で用いられた「特定間隔」とは異なる概念の間隔を意味している。具体的には、「所定間隔」は、ユーザに提供する体感振動によってユーザにリラックス感を付与するために望まれる一つ一つの体感振動の長さ(つまり、持続する振動の長さ)に相当する。この所定間隔には、適切な値が適宜設定されることが好ましい。
 ステップS404の判定の結果、着目振動変化点と当該着目振動変化点の直前の振動変化点との間の間隔が所定間隔より大きくないと判定される場合には(ステップS404:No)、有効判定部14は、当該着目振動変化点は有効でない(つまり、無効である)と判定する(ステップS407)。
 他方で、ステップS404の判定の結果、着目振動変化点と当該着目振動変化点の直前の振動変化点との間の間隔が所定間隔より大きいと判定される場合には(ステップS404:No)、有効判定部14は、着目振動変化点の倍音度数が、着目振動変化点の直前の振動変化点の倍音度数以上であるか否かを判定する(ステップS405)。特に、有効判定部14は、着目振動変化点の音階の倍音度数であって且つ着目振動変化点に対応する時刻での倍音度数が、着目振動変化点の直前の振動変化点の音階の倍音度数であって且つ着目振動変化点に対応する時刻での倍音度数以上であるか否かを判定する。つまり、有効判定部14は、同一時刻に2つ以上の音階が存在している場合に、当該2つの音階の同一時刻の倍音度数を比較する。
 尚、同一時刻に2つ以上の音階が存在していない場合(つまり、ある振動変化点での音階が一つしか存在しない)には、当該振動変化点は、直前の振動変化点との間の間隔が所定間隔以上である限りは、当然に有効であると判定される。
 ステップS405の判定の結果、着目振動変化点の倍音度数が着目振動変化点の直前の振動変化点の倍音度数以上でないと判定される場合には(ステップS405:No)、有効判定部14は、当該着目振動変化点は有効でない(つまり、無効である)と判定する(ステップS407)。
 他方で、ステップS405の判定の結果、着目振動変化点の倍音度数が着目振動変化点の直前の振動変化点の倍音度数以上であると判定される場合には(ステップS405:Yes)、有効判定部14は、当該着目振動変化点は有効であると判定する(ステップS407)。
 有効判定部14は、ステップS404からステップS407の動作を、ステップS202で算出された全ての振動変化点を対象として行う。つまり、有効判定部14は、ステップS202で算出された全ての振動変化点を、1つずつ順番に着目振動変化点に設定しながら、ステップS404からステップS407の動作を行う。
 ここで、図5を参照して、有効判定部14が行うステップS404からステップS407の動作について、具体的なオーディオ信号の例を用いてより詳細に説明する。図5は、有効判定部14が行うステップS404からステップS407の動作について、具体的なオーディオ信号の例を用いてより詳細に説明する説明図である。
 図5に示すように、音階がC5となるボーカルの音声と、音階がG4となるピアノの伴奏と、音階がC4となるピアノの伴奏と、音階がG3となるシンバルの伴奏とが含まれるオーディオ信号を例に挙げて説明する。尚、図5中の網掛け部分は、対応する音声ないしは伴奏が演奏されている(言い換えれば、発音されている)時間を示している。つまり、ボーカルの音声は、時刻t1から時刻t3と時刻t4との間の時刻まで発音されている。ピアノの伴奏のうち音階がG4となる伴奏は、時刻t3から時刻t4まで演奏されている。ピアノの伴奏のうち音階がC4となる伴奏は、時刻t4から演奏されている。シンバルの伴奏は、時刻t2から時刻t2と時刻t3との間の時刻まで演奏されている。
 このようなオーディオ信号が振動変化点算出部12に入力されると、振動変化点算出部12は、ボーカルの発音が開始する(つまり、ボーカルの発音位置に対応する)時刻t1を、振動変化点Aとして算出する。この場合、有効判定部14は、振動変化点Aの音階として、ボーカルの音声の音階であるC5を抽出する。尚、有効判定部14は、振動変化点Aの倍音度数として、4を算出するものとする。同様に、振動変化点算出部12は、シンバルの演奏が開始する(つまり、シンバルの発音位置に対応する)時刻t2を、振動変化点Bとして算出する。この場合、有効判定部14は、振動変化点Bの音階として、シンバルの演奏の音階であるG3を抽出する。尚、有効判定部14は、振動変化点Bの倍音度数として、3を算出するものとする。同様に、振動変化点算出部12は、音階がG4であるピアノの演奏が開始する(つまり、音階がG4であるピアノの発音位置に対応する)時刻t3を、振動変化点Cとして算出する。この場合、有効判定部14は、振動変化点Cの音階として、ピアノの演奏の音階であるG4を抽出する。尚、有効判定部14は、振動変化点Cの倍音度数として、2を算出するものとする。同様に、振動変化点算出部12は、音階がC4であるピアノの演奏が開始する(つまり、音階がC4であるピアノの発音位置に対応する)時刻t4を、振動変化点Dとして算出する。この場合、有効判定部14は、振動変化点Dの音階として、ピアノの演奏の音階であるC4を抽出する。尚、有効判定部14は、振動変化点Dの倍音度数として、2を算出するものとする。
 ここで、有効判定部14は、振動変化点Aは有効であると判定したものとする。
 続いて、有効判定部14は、振動変化点Bを新たな着目振動変化点に設定した上で、図2のステップS404からステップS407までの動作を行う。具体的には、有効判定部14は、振動変化点Bと当該振動変化点Bの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きいか否かを判定する。この判定の結果、振動変化点Bと振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きくないと判定されたとする。その結果、有効判定部14は、振動変化点Bは有効でないと判定する。
 続いて、有効判定部14は、振動変化点Cを新たな着目振動変化点に設定した上で、図2のステップS404からステップS407までの動作を行う。具体的には、有効判定部14は、振動変化点Cと当該振動変化点Cの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きいか否かを判定する。この判定の結果、振動変化点Cと振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きいと判定されたとする。この場合、有効判定部14は、振動変化点Cの時刻t3における倍音度数(=2)が、振動変化点Cの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aの時刻t3における倍音度数(=4)以上であるか否かを判定する。この判定の結果、振動変化点Cの時刻t3における倍音度数(=2)が、振動変化点Cの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aの時刻t3における倍音度数(=4)以上でないと判定される。その結果、有効判定部14は、振動変化点Cは有効でないと判定する。
 続いて、有効判定部14は、振動変化点Dを新たな着目振動変化点に設定した上で、図2のステップS404からステップS407までの動作を行う。具体的には、有効判定部14は、振動変化点Dと当該振動変化点Dの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きいか否かを判定する。この判定の結果、振動変化点Dと振動変化点Aとの間の間隔が所定間隔より大きいと判定されたとする。この場合、有効判定部14は、振動変化点Dの時刻t4における倍音度数(=2)が、振動変化点Dの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aの時刻t4における倍音度数以上であるか否かを判定する。但し、時刻t4の時点では、振動変化点Aの音階であるC5(つまり、ボーカルの音声)は発音されていない。従って、振動変化点Aの時刻t4における倍音度数は実質的にはゼロとなる。この判定の結果、振動変化点Dの時刻t4における倍音度数(=2)が、振動変化点Dの直前の有効な振動変化点である振動変化点Aの時刻t4における倍音度数(=0)以上であると判定される。その結果、有効判定部14は、振動変化点Dは有効であると判定する。
 但し、時刻t4の時点では、演奏されているのは、音階がC4となるピアノのみである。従って、有効判定部14は、振動変化点Dの倍音度数と振動変化点Aの倍音度数とを比較することなく、振動変化点Dと振動変化点Aとの間の間隔を判定することで、振動変化点Dが有効であるか否かを判定してもよい。
 再び図2において、その後、振動信号強弱補正部13は、ステップS101で生成された振動信号に対して、振動変化点の直前の振動信号の振幅が振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるようなマスク処理を施す(ステップS301)。その結果、振動信号強弱補正部13は、ステップS101で生成された振動信号を補正する(ステップS301)。このとき、振動信号強弱補正部13は、有効判定部14の制御の下で、振動信号を補正する。つまり、振動信号強弱補正部13は、共に有効であると判定された2つの振動変化点であって且つ時間軸上で連続する2つの振動変化点の間の期間の振動信号に対してマスク処理を行う。言い換えれば、振動信号強弱補正部13は、有効でないと判定された振動変換点を無視した上で、マスク処理を行う。
 ここで、マスク処理について、図6から図9を参照して説明する。図6は、本実施形態のマスク処理の態様を示す波形図である。図7は、マスク処理が行われる前の振動信号及びマスク処理が行われた後の振動信号の態様を示す波形図である。図8は、マスク処理で用いられるマスクの一例を示す波形図である。図9は、マスク処理の変形例を示す波形図である。
 振動信号強弱補正部13は、振動信号生成部11が生成した振動信号(図6(a)参照)に対して、例えば図6(c)及び図6(d)中に示すコサイン型のマスクを用いたマスク処理を行う。その結果、振動信号強弱補正部13は、図6(b)に示すように、振動変化点の直前の振動信号の平均振幅(円a1参照)を、該振動変化点の直後の振動信号の平均振幅(円a2参照)よりも低くすることができる。
 特に、本実施例では、図6(c)に示すように、有効判定部14の判定結果を考慮した上でマスク処理が行われる。このため、振動信号強弱補正部13は、有効でないと判定された2つの振動変化点(図6(c)中の振動変化点B及び振動変化点C)を振動変化点として取り扱わない。その結果、振動信号強弱補正部13は、有効であると判定された2つの振動変化点(図6(c)中の振動変化点A及び振動変化点D)の間の期間の振動信号に対して、当該有効であると判定された2つの振動変化点の間の期間に対応する長さを有するマスクを用いて、マスク処理を行う。一方で、図6(d)に示すように、有効判定部14の判定結果を考慮することなくマスク処理が行われる比較例では、全ての振動変化点を対象としてマスク処理が行われる。その結果、(i)振動変化点Aと振動変化点Bとの間の期間の振動信号に対して、振動変化点Aと振動変化点Bとの間の期間に対応する長さを有するマスクを用いて、マスク処理が行われ、(ii)振動変化点Bと振動変化点Cとの間の期間の振動信号に対して、振動変化点Bと振動変化点Cとの間の期間に対応する長さを有するマスクを用いて、マスク処理が行われ、(iii)振動変化点Cと振動変化点Dとの間の期間の振動信号に対して、振動変化点Cと振動変化点Dとの間の期間に対応する長さを有するマスクを用いて、マスク処理が行われる。
 このようなマスク処理により、例えば図7(a)に示す振動信号は、例えば図7(b)に示すように補正される。図7(a)は、マスク処理が行われる前の振動信号の一例であり、図7(b)は、マスク処理が行われた後の振動信号の一例である。
 尚、上述の説明では、マスク処理で用いられるマスクとして、図8(a)に示すコサイン型のマスクが用いられる例を用いている。このようなコサイン型のマスクは、例えばバラード系のオーディオ信号が信号入力部15を介して振動信号生成装置10に入力された場合に用いられてもよい。但し、マスク処理で用いられるマスクは、コサイン型のマスクに限定されない。例えば、図8(b)及び図8(c)に示す直線型のマスクが用いられてもよい。或いは、図8(d)に示す階段型のマスクが用いられてもよい。或いは、図8(e)に示すお椀型のマスク等が用いられてもよい。このようなお椀型のマスクは、例えばダンス系のオーディオ信号が信号入力部15を介して振動信号生成装置10に入力された場合に用いられてもよい。尚、いずれのマスクも、振動変化点の直前の振動信号の振幅が振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくすることができるマスクであることは言うまでもない。
 また、図9(a)に示すように、マスクの終端部は、相前後する2つの振動変化点のうちの後ろ側の振動変化点(図9(a)中の振動変化点B)よりも前方に位置していてもよい。この場合、図9(b)に示す振動信号に対してマスク処理が行われると、図9(c)に示す振動信号が得られる。
 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、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、従来は、電気-機械振動変換器40にオーディオ信号がそのまま供給されることが多い。すると、電気-機械振動変換器40は、供給されたオーディオ信号の全てに対して増幅等の処理を行う。このため、オーディオ信号によっては、ユーザに提供される体感振動が、抑揚の少ない又はないものとなるおそれがある。一方で、例えばローパスフィルタ等を用いて、オーディオ信号のうち比較的低い周波数成分のみを抽出して電気-機械振動変換器40に供給する振動信号生成装置も提案されている。しかしながら、メリハリのある体感振動という点では十分とはいえない。
 しかるに、本実施例の振動信号生成装置10によれば、振動信号強弱補正部13は、振動変化点の直前の振動信号の振幅が、当該振動変化点の直後の振動信号の振幅よりも小さくなるように、振動信号を補正することができる。このため、本実施例の振動信号生成装置10は、振動変化点の前後において、比較的大きな振動の変化(即ち、メリハリのある体感振動)をユーザに提供することができる。
 加えて、本実施例の振動信号生成装置10によれば、振動信号強弱補正部13は、振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点のうち倍音度数に応じて有効であると判定された少なくとも一部の振動変化点を対象として、マスク処理を行うことができる。ここで、本願発明者等の研究によれば、例えば、バックの伴奏に合わせてボーカルの音声が伸びているオーディオ信号には、当該ボーカルの音声の倍音が相対的に多く含まれていることが判明している。仮に、このようなオーディオ信号から振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点を対象として一律にマスク処理が行われるとすると、ボーカルの音声に合わせた体感振動のみならず、バックの伴奏に合わせた体感振動がユーザに提供される。しかしながら、バックの伴奏に合わせた体感振動は、ボーカルの音声を断ち切るような体感振動としてユーザに提供されてしまいかねない。つまり、ボーカルの音声の伸びに合致しない体感振動が、ユーザに提供されてしまいかねない。
 しかるに、本実施例の振動信号生成装置10によれば、振動信号強弱補正部13は、振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点のうち倍音度数に応じて有効であると判定された一部の振動変化点を対象として、マスク処理を行うことができる。言い換えれば、振動信号強弱補正部13は、振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点のうち倍音度数に応じて有効でないと判定された他の一部の振動変化点については、無視する(言い換えれば、マスクの起点ないしは終点として取り扱わない)ことができる。従って、例えば、振動信号強弱補正部13は、振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点のうち倍音度数に応じて有効でないと判定された他の一部の振動変化点(つまり、伴奏に合わせた振動変化点)を無視しながら、振動変化点算出部12が算出した全ての振動変化点のうち倍音度数に応じて有効であると判定された一部の振動変化点(つまり、ボーカルの音声に合わせた振動変化点)を対象としてマスク処理を行うことができる。その結果、ユーザに対しては、ボーカルの音声の伸びに合致する(言い換えれば、違和感のない)体感振動が提供される。
 ここで、図10を参照して、倍音度数に応じて有効であると判定された一部の振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号及び全ての振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号について説明する。図10は、ボーカル、シンバル及びピアノを含むオーディオ信号を対象として、倍音度数に応じて有効であると判定された一部の振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号及び全ての振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合の振動信号の夫々を示す波形図である。
 図10に示すように、振動変化点Aは、ボーカルの発音位置(つまり、ボーカルの拍)に応じて算出された振動変化点である。振動変化点Bは、シンバルの発音位置(つまり、シンバルの拍)に応じて算出された振動変化点である。振動変化点Cは、ピアノの発音位置(つまり、ピアノの拍)に応じて算出された振動変化点である。尚、ボーカルの音声は、シンバルの演奏及びピアノの演奏が行われている間も続けられているものとする。つまり、図10に示すオーディオ信号は、バックにシンバル及びピアノの伴奏を伴いながら、ボーカルの音声が伸びている楽曲に対応している。尚、上述したように、ボーカルの音声が伸びているオーディオ信号には、当該ボーカルの音声の倍音が相対的に多く含まれている。従って、振動変化点Bの音階(つまり、シンバルの音階)の倍音度数及び振動変化点Cの音階(つまり、ピアノの倍音度数)は、共に、振動変化点Aの音階(つまり、ボーカルの音階)の倍音度数以上とはならないものとする。
 この場合、図10の下側の波形図に示すように、全ての振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合には、振動変化点Aと振動変化点Bとの間の期間の振動信号及び振動変化点Bと振動変化点Cとの間の期間の振動信号の夫々に対してマスク処理が行われる。その結果、ボーカルの音声に合わせた体感振動のみならず、バックの伴奏に合わせた体感振動がユーザに提供される。このような体感振動が提供されたユーザは、バックの伴奏に合わせた体感振動によって、ボーカルの音声の伸びに合わせた体感振動が断ち切られてしまう又は阻害されてしまう印象を受けかねない。
 一方で、図10の上側の波形図に示すように、倍音度数に応じて選択された一部の振動変化点を対象としてマスク処理が行われた場合には、振動変化点Aと振動変化点Bとの間の期間の振動信号に対して、振動変化点Aと振動変化点Bとの間の期間に対応する長さを有するマスクを用いたマスク処理が行われない。同様に、振動変化点Bと振動変化点Cとの間の期間の振動信号に対して、振動変化点Bと振動変化点Cとの間の期間に対応する長さを有するマスクを用いたマスク処理が行われない。代わりに、振動変化点Aと振動変化点Cよりも後の時刻に対応する不図示の振動変化点との間の期間の振動信号に対して、振動変化点Aから振動変化点Cよりも後の時刻に対応する不図示の振動変化点との間の期間に対応する長さを有するマスクを用いたマスク処理が行われる。その結果、ボーカルの音声に合わせた体感振動がユーザに提供される一方で、バックの伴奏に合わせた体感振動がユーザに提供されることはない。このような体感振動が提供されたユーザは、ボーカルの音声の伸びに合わせたメリハリのある体感振動を好適に体感することができる。
 加えて、本実施例の振動信号生成装置10によれば、有効であると判定された2つの振動変化点であって且つ時間軸上で連続する2つの振動変換点の間の間隔は所定間隔以上となる。このため、一つ一つの体感振動の長さをある程度の長さに設定することができる。このため、特にリラックス用途に適した体感振動をユーザに提供することができる。
 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11から図14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11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11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11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15は、振動信号生成部11、振動変化点算出部12及び有効判定部14に対して、外部から供給されたオーディオ信号を送信する。振動変化点算出部12は、オーディオ信号の振動変化点を算出し、当該算出した振動変化点を示す信号を、振動信号強弱補正部13に送信する。加えて、振動変化点算出部12は、算出した振動変化点を示す信号を、有効判定部14に送信する。有効判定部14は、振動変化点算出部12が算出した振動変化点が有効であるか否かを判定し、当該判定した結果を示す信号を、振動信号強弱補正部13に送信する。
 振動信号強弱補正部13は、受信した振動変化点を示す信号及び振動変化点が有効であるか否かの判定結果を示す信号に基づいて、振動信号生成部11によって生成された振動信号に対して所定のマスク処理を行う。その後、振動信号強弱補正部13は、電気-機械振動変換器40に対して、マスク処理を行った振動信号を送信する。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、ユーザに対してメリハリのある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12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12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12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、複数の周波数帯域に対応する名称(ここでは例えば、“ボーカル追従”、“ベース追従”、“周波数帯指定”)が表示される。尚、「ボーカル追従」及び「ベース追従」は、製造者等により予め固定値(所謂、プリセット値)として周波数帯域が設定されている。他方、「周波数帯域指定」は、ユーザが自由に周波数帯域を設定可能である。
 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、一の楽曲データが送信される。
 他方、モード選択画面に表示された複数の周波数帯域に対応する名称のうち一の名称がユーザにより選択されると、当該選択された一の名称に対応する周波数帯域を示す信号が、振動信号生成装置10の振動変化点算出部12に対して送信される。尚、選択された一の名称に対応する周波数帯域は、上述した「抽出周波数帯域」に相当する。
 振動信号生成装置10において、信号入力部15は、振動信号生成部11、振動変化点算出部12及び有効判定部14に対して、一の楽曲データを送信する。信号入力部15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。
 一の楽曲データを受信した振動変化点算出部12は、受信した一の楽曲データ及び抽出周波数帯域を示す信号に基づいて、振動変化点を算出する。つまり、振動変化点算出部12は、一の楽曲データに含まれる周波数成分のうち、抽出周波数帯域内の周波数成分を抽出して、該抽出された周波数成分に係るFFTパワー等に基づいて振動変化点を算出する。振動変化点算出部12は、振動信号強弱補正部13に対して、一の楽曲データ及び算出した振動変化点を示す信号を送信する。加えて、振動変化点算出部12は、有効判定部14に対して、算出した振動変化点を示す信号を送信する。
 一の楽曲データを受信した有効判定部14は、振動変化点算出部12が算出した振動変化点が有効であるか否かを決定し、当該判定した結果を示す信号を、振動信号強弱補正部13に送信する。
 一の楽曲データを受信した振動信号生成部11は、当該受信した一の楽曲データから振動信号を生成する。振動信号生成部11は、振動信号強弱補正部13に対して、生成し振動信号を送信する。
 振動信号強弱補正部13は、受信した振動変化点を示す信号及び振動変化点が有効であるか否かの判定結果を示す信号に基づいて、振動信号生成部11により生成された振動信号に対して所定のマスク処理を施す。その後、振動信号強弱補正部13は、電気-機械振動変換器40に対して、マスク処理が施された振動信号を送信する。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、ユーザに対してメリハリのある体感振動を提供する。
 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、メリハリのある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13を参照して、第2実施例の体感音響システム300について説明する。図13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13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、振動信号強弱補正部13によってマスク処理が行われた振動信号は、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、メリハリのある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14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14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14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から出力されたマスク処理が施された振動信号を、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、ユーザに対してメリハリのある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 振動信号生成部
 12 振動変化点算出部
 13 振動信号強弱補正部
 14 有効判定部
 15 信号入力部
 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 (11)

  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手段と、
     前記音響信号の時間変動が所定条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、
     前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、
     有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段と
     を備えることを特徴とする振動信号生成装置。
  2.  前記判定手段は、前記振動変化点の前記音響信号に含まれる前記倍音成分であって且つ前記振動変化点の前記音響信号の音階に対応する前記倍音成分の特性に基づいて、前記振動変化点が有効であ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。
  3.  前記判定手段は、(i)一の前記振動変化点の前記音響信号の前記音階に対応する前記倍音成分の強度である第1強度が、前記一の振動変化点に続いて現れる他の前記振動変化点の前記音響信号の前記音階に対応する前記倍音成分の強度である第2強度よりも強い場合には、前記他の振動変化点が有効でないと判定し、(ii)前記第1強度が前記第2強度よりも強くない場合には、前記他の振動変化点が有効であると判定することを特徴とする請求項2に記載の振動信号生成装置。
  4.  前記判定手段は、時間軸上で連続する2つの前記振動変化点の間の期間に基づいて、前記振動変化点が有効であ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。
  5.  前記判定手段は、一の前記振動変化点及び当該一の振動変化点に続いて現れる他の前記振動変化点を対象として、(i)前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の間の期間が所定期間以上とならない場合に、前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の少なくとも一方が有効でないと判定し、(ii)前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の間の期間が所定期間以上となる場合に、前記一の振動変化点及び前記他の振動変化点の双方が有効であると判定することを特徴とする請求項4に記載の振動信号生成装置。
  6.  前記補正手段は、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅を減衰させることによって、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する前記補正処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の振動信号生成装置。
  7.  前記補正手段は、有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅を増幅させることによって、有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する前記補正処理を行う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.  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工程と、
     前記音響信号の時間変動が所定条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出工程と、
     前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定工程と、
     有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正工程と
     を備えることを特徴とする振動信号生成方法。
  9.  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。
  10.  請求項9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。
  11.  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手段と、
     前記音響信号の時間変動が所定条件を満たす時間軸上の点である振動変化点を算出する算出手段と、
     前記振動変化点の前記音響信号に含まれる倍音成分の特性に基づいて、当該振動変化点が有効であるか否かを判定する判定手段と、
     有効であると判定された前記振動変化点の直前の前記振動信号の振幅が当該有効であると判定された前記振動変化点の直後の前記振動信号の振幅よりも小さくなるように前記振動信号を補正する補正処理を行う補正手段と、
     前記補正処理が行われた前記振動信号を、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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