WO2017002703A1

WO2017002703A1 - 音信号生成装置、音信号生成方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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Publication number: WO2017002703A1
Application number: PCT/JP2016/068668
Authority: WO
Inventors: 山木　清志; 森島　守人; 石原　淳; 川▲原▼　毅彦; 夕輝植屋
Original assignee: ヤマハ株式会社
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-01-05
Also published as: CN107708781B; CN107708781A; JP2017012275A; US20180117277A1; US10857323B2; JP6477298B2

Abstract

　音信号生成装置（２０）は、被験者の生体情報を取得する取得部（２１０）と複数の音情報の少なくともいずれかに基づいて音信号を生成する音信号生成部（２４５）と、複数の音情報のうち第１の音情報から第２の音情報に、生体情報に応じた周期で切り換わるよう、当該切換の周期を決定する切換周期決定部（２４１）と、を具備し、音信号生成部（２４５）は、切換周期決定部（２４１）が決定した切換周期で、第２の音情報に基づいて音信号を生成する。

Description

音信号生成装置、音信号生成方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

　本発明は、音の生成に関する音情報に基づいて音信号を生成する技術に関する。

　近年、体動や、呼吸、心拍などの生体情報を検出するとともに、当該生体情報に応じた音を発生させて、睡眠の改善やリラクゼーション効果を付与する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、被験者のリラックス状態に応じて、発生させる音の種類、音量、又はテンポのうち、少なくとも１つを調整する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開平４－２６９９７２号公報特開２００４－３４４２８４号公報

　ところで、音の発生によって睡眠等を改善する場合に、音が単調であったりすると、飽きる、耳につくなどの理由により却って睡眠等を妨害する、という問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発生させる音によって睡眠等を改善する場合に、飽きる、耳につくなどの感じを被験者に与えないように音信号を生成する技術を提供することを解決課題の一つとする。

　上記課題を解決するために、本発明に係る音信号生成装置の一態様は、複数の音情報の少なくともいずれかに基づいて音信号を生成する音信号生成部と、前記複数の音情報のうち第１の音情報から第２の音情報に、前記生体情報に応じた周期で切り換わるよう、当該切換の周期を決定する切換周期決定部とを具備し、前記音信号生成部は、前記切換周期決定部が決定した前記切換周期で、前記第２の音情報に基づいて音信号を生成する。

　この態様によれば、生体情報に応じた周期で第１の音情報を第２の音情報に切り換えて音信号を生成するので、同じ音情報を繰り返し利用するループ再生とは異なり、再生される音のバリエーションを増加させることができる。また、新たな音情報（第２の音情報）への切換周期を生体情報に応じた周期とすることができるので、被験者の睡眠等を改善することができる。ここで、生体情報に応じた周期とは、生体情報から得られる被験者の生体周期（例えば、呼吸周期や心拍周期）と必ずしも一致しなくてもよく、生体情報と一定の関係の下に得られる周期であればよい。

　上述した音信号生成装置において、前記複数の音情報から前記第２の音情報をランダムに選択することが好ましい。この態様によれば、音情報をランダムに選択するので、被験者に予測されないようにできる。よって、飽きる、耳につくなどの感じを被験者に与えなくて済む。また、仮に被験者を飽きさせないように多数の音情報を記憶部に記憶させると、記憶部の記憶容量を圧迫するが、この態様によれば、ランダムに音情報を切り換えるので、少ない記憶容量で被験者に飽きさせない音信号を生成することが可能となる。くわえて、リラックス効果やいやし効果があるとされる音には自然なゆらぎ成分があるが、ランダムに再生することで、全体にゆらぎ効果をもたらすといったことも可能となる。なお、ランダムとは擬似ランダムを含む概念である。

　上述した音信号生成装置において、前記複数の音情報は、複数の呼吸周期用の音情報と複数の心拍周期用の音情報とを含み、前記音信号生成部は、前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つに基づいて呼吸周期用の音信号を生成し、前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つに基づいて心拍周期用の音信号を生成し、前記呼吸周期用の音信号と前記心拍周期用の音信号とを合成して、前記音信号を生成し、前記切換周期決定部は、前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の呼吸周期に応じて前記複数の呼吸周期用の音情報の前記切換周期である呼吸周期用切換周期を決定し、前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の心拍周期に応じて前記複数の心拍周期用の音情報の前記切換周期である心拍周期用切換周期を決定し、前記音情報選択部は、前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択し、前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択することが好ましい。

　この態様によれば、呼吸周期用の音情報と心拍周期用の音情報とを各々ランダムに切り換えるので、音信号に基づいて再生される音のバリエーションをさらに増加させることが可能となる。しかも、切換周期は、被験者の呼吸周期に応じた周期又は心拍周期に応じた周期となるので、被験者の心体状態に連動させた音信号を生成することが可能となる。この結果、睡眠等をより改善することができる。
　なお、複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つをランダムに選択するとは、複数の呼吸周期用の音情報の一部から選択すること、又は、複数の呼吸周期用の音情報の全部から選択することを含む。また、複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つの心拍周期用の音情報をランダムに選択するとは、複数の心拍周期用の音情報の一部から選択すること、又は、複数の心拍周期用の音情報の全部から選択することを含む。

　上述した音信号生成装置において、前記切換周期決定部は、前記心拍周期用切換周期を、前記心拍周期に応じて決定する替わりに、前記呼吸周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）分の１の周期又は前記呼吸周期用切換周期のＮ分の１の周期に応じて決定することが好ましい。この態様によれば、心拍周期用の音情報の切換周期を被験者の呼吸周期又は呼吸周期用の音情報の切換周期のＮ分の１とすることができる。このため、呼吸周期用の音情報（第１の音情報）に基づく音信号の生成を開始してから新たな音情報（第２の音情報）への切り換えまでの時間を第１時間、心拍周期用の音情報（第１の音情報）に基づく音信号の生成を開始してから新たな音情報（第２の音情報）への切り換えまでの時間を第２時間としたとき、第２時間のＮ倍の時間が第１時間となる。この結果、呼吸周期用の音情報に基づいて生成される音信号と心拍周期用の音情報に基づいて生成される音信号とが連動するので、被験者は自然な音を聞くことができる。

　上述した音信号生成装置において、前記切換周期決定部は、前記呼吸周期用切換周期を、前記呼吸周期に応じた周期に応じて決定する替わりに、前記心拍周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）倍の周期又は前記心拍周期用のＮ倍の周期に応じて決定する、ことが好ましい。この態様によれば、呼吸周期用の音情報の切換周期を心拍周期用の音情報の切換周期のＮ倍とすることができる。このため、呼吸周期用の音情報（第１の音情報）に基づく音信号の生成を開始してから新たな音情報（第２の音情報）への切り換えまでの時間を第１時間、心拍周期用の音情報（第１の音情報）の生成を開始してから新たな音情報（第２の音情報）切り換えまでの時間を第２時間としたとき、第２時間のＮ倍の時間が第１時間となる。この結果、呼吸周期用の音情報に基づいて生成される音信号と心拍周期用の音情報に基づいて生成される音信号とが連動するので、被験者は自然な音を聞くことができる。

　上述した音信号生成装置において、前記音情報選択部は、同時の発音が許容される場合の音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って、前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つと前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つとを選択することが好ましい。この態様によれば、同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って同時発音を制御するので、互いに音楽的に調和しない呼吸周期用の音情報に対応する音と心拍周期用の音情報に対応する音とが同時に発せられる事態を回避することが可能となる。この結果、被験者に耳障りな楽音を聞かせることを低減でき、被験者の睡眠等を改善することが可能となる。

　上述した音信号生成装置において、前記複数の音情報の各々は、音楽的特徴を示す属性情報を含んでおり、前記音情報選択部は、前記音信号生成部が前記呼吸周期用の音信号を生成中に、前記心拍周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の前記呼吸周期用の音信号に対応する前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記心拍周期用の音情報を選択し、前記音信号生成部が前記心拍周期用の音信号を生成中に、前記呼吸周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の心拍周期用の前記音信号に対応する前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記呼吸周期用の音情報を選択することが好ましい。この態様によれば、呼吸周期用の音情報を第１の音情報から第２の音情報に切り換える時に生成中の心拍周期用の音信号に対応する音情報の音楽的特徴と、切り換え後の第２の音情報としての呼吸周期用の音情報の音楽的特徴とが同時発音規則に従うように第２の音情報が選択される。また、心拍周期用の音情報を第１の音情報から第２の音情報に切り換える時に生成中の呼吸周期用の音信号に対応する音情報の音楽的特徴と、切り換え後の第２の音情報としての心拍周期用の音情報の音楽的特徴とが同時発音規則に従うように第２の音情報が選択される。したがって、合成される音信号がいわゆる不協和音や耳障りな楽音になることを低減できる。
　ここで、同時発音規則は、調性、コードネーム、コーダル形とモーダル形の種別、及び音階のうち少なくとも一つに基づいて定められることが好ましい。

　上述した音信号生成装置において、前記複数の音情報のいずれかに基づいて前記音信号生成部が生成した波形の時間長の後半における前記波形の振幅の最大値が、前記波形の前記時間長の全体における前記振幅の最大値の５０％以下であることが好ましい。波形の全時間長にわたって振幅が殆ど変化しない場合、生体情報に応じた周期で第１の音情報から第２の音情報に切り換えたとしても、被験者に生体情報に応じた周期を強く感じさせることが困難である。これに対して、上述した態様では、複数の音情報を表わす波形のデータは、それぞれ、当該波形の後半における振幅の最大値が波形全体の振幅の最大値の５０パーセント以下であるから、生体情報に応じた周期を被験者に感じさせ易くできる。これにより、被験者を睡眠に誘導することが容易となる。

　本発明の好適な態様において、上述した音信号生成装置は、前記生体情報に基づいて前記被験者の心体状態を推定する推定部と、前記推定部が推定した心体状態に、当該心体状態が推定された際に選択されていた音情報を対応付けた履歴情報を記憶する記憶部とをさらに備え、前記複数の音情報は複数の群に分けられ、前記音情報選択部は、前記履歴情報を参照して、前記推定部が推定した心体状態に応じて前記複数の群のいずれかを選択し、当該選択した群のなかから前記第２の音情報を選択する。以上の構成では、心体状態と音情報とを対応付けて記憶した履歴情報と、前記推定部が推定した心体状態とに応じて、第２の音情報が選択される対象となる群を複数の群から選択するから、推定された心体状態を音情報の選択にフィードバックすることにより、睡眠の質を大幅に改善することが可能である。
　なお、本発明は、音信号生成装置のみならず、当該音信号生成装置の動作方法（すなわち、音信号生成方法）、又は、コンピュータに当該音信号生成方法を実行させるプログラムとしても概念することが可能である。これら情報提供方法又はプログラムによれば、上述の音信号生成装置と同様の効果が奏される。本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。

第１実施形態に係る音信号生成装置を含むシステムの全体構成を示す図である。音信号生成装置の機能構成を示すブロック図である。音信号生成装置の音源の構成例を示すブロック図である。音信号生成装置の記憶部の記憶内容を示す説明図である。波形データの一例を示す波形図である。音信号生成装置の動作を示すフローチャートである。第２実施形態に係る制御部の動作を示すフローチャートである。第３実施形態に係る制御部の動作を示すフローチャートである。第４実施形態に係る音信号生成装置の制御部が生成する制御テーブルの一例を示す説明図である。第４実施形態に係る音信号生成装置の動作を示すフローチャートである。同実施形態に係る音信号生成装置の波形データの切り換えの例を示す説明図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態に係る音信号生成装置２０を含むシステム１の全体的な構成を示す図である。図に示されるように、システム１は、センサ１１と音信号生成装置２０とスピーカ５１及び５２とを含んだ構成である。このシステム１は、ベッド５の上で仰向けの姿勢をとっている被験者Ｅに対し、スピーカ５１及び５２から発せられる音を聴かせる、もしくは、感じさせることによって例えば睡眠を改善しようとするものである。

　センサ１１は、例えば、シート状の圧電素子からなり、ベッド５のマットレスの下部などに配置される。被験者Ｅがベッド５に横たわると、被験者Ｅの生体情報がセンサ１１によって検出される。被験者Ｅの呼吸及び心拍を含む生体活動に起因する体動は、センサ１１によって検出され、これら生体活動の成分が重畳した検出信号がセンサ１１から出力される。図では便宜的に検出信号が有線で音信号生成装置２０に伝送される構成を示しているが、無線で伝送される構成でも良い。

　音信号生成装置２０では、センサ１１から出力される検出信号（生体情報）に基づいて、被験者の呼吸周期ＢＲｍ、心拍周期ＨＲｍ、及び体動を取得できるようになっている。さらに、音信号生成装置２０は、センサ１１から出力される検出信号（生体情報）に基づいて、被験者Ｅの心体状態を推定するとともに、心体状態と対応付けてスピーカ５１及び５２から発せられる音に関する情報（詳しくは後述する）を記憶できるようになっている。音信号生成装置２０は、例えば携帯端末やパーソナルコンピュータなどである。

　スピーカ５１及び５２は、仰向けの姿勢にある被験者Ｅにステレオの音を聴かせる位置に配置され、このうち、スピーカ５１は、音信号生成装置２０から出力されるステレオのレフト（Ｌ）の音信号を内蔵アンプで増幅して放音する。同様に、スピーカ５２は、音信号生成装置２０から出力されるステレオのライト（Ｒ）の音信号を内蔵アンプで増幅して放音する。なお、被験者Ｅに対しヘッドフォンによって音を聴かせる構成もあり得るが、本実施形態では、スピーカ５１及び５２を用いる構成で説明する。

　図２は、システム１のうち、主に音信号生成装置２０における機能ブロックの構成を示す図である。この図に示されるように、音信号生成装置２０は、Ａ／Ｄ変換部２０５と制御部２００と記憶部２５０と入力装置２２５とＤ／Ａ変換部２６１及び２６２を有する。記憶部２５０は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）のほか、磁気記録媒体や半導体記録媒体等の公知の記録媒体でもよい。なお、本明細書中において、「非一過性」の記録媒体とは、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を除く全てのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含み、揮発性の記録媒体を除外するものではない。記憶部２５０は、制御部２００が実行するプログラムＰＧＭや制御部２００が使用する各種のデータを記憶する。例えば複数の音情報（音コンテンツ）Ｄや、推定した被験者Ｅの心体状態にスピーカ５１及び５２から発せられる音に関する情報を対応付けて記憶した履歴テーブルＴＢＬａが記憶部２５０に記憶される。なお、プログラムＰＧＭは、図示せぬ通信網を介した配信の形態で提供されて記憶部２５０にインストールされてもよい。

　入力装置２２５は、例えばタッチパネルであり、制御部２００による制御のもと各種の画像を表示する表示部（例えば液晶表示パネル）と、音信号生成装置２０に対する指示をユーザ（例えば、被験者）が入力するための入力部とが一体に構成された入出力機器である。なお、表示部とは別個に設けられた複数の操作子を有する機器として入力装置２２５を構成する構成を採用することも可能である。

　制御部２００は、例えばＣＰＵ等の処理装置で構成され、記憶部２５０に記憶されたプログラムＰＧＭを実行することで、取得部２１０、生体周期検出部２１５、音情報管理部２４０、設定部２２０、推定部２３０、及び音信号生成部２４５として機能する。なお、これらの機能の全部又は一部を専用の電子回路によって実現してもよい。例えば、音信号生成部２４５をＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成してもよい。記憶部２５０に記憶される複数の音情報Ｄは音信号生成部２４５において音信号Ｖ（ＶL及びＶR）を生成できるのであれば、どのようなデータであってもよい。例えば、音符やピッチなどの演奏情報を表わす演奏データ、音信号生成部２４５を制御するパラメータ等を表わすパラメータデータ、又は波形データが音情報Ｄの一例として例示される。

　図４に、記憶部２５０に記憶される複数の音情報Ｄの一例を示す。同図に示すように、記憶部２５０は、呼吸周期用の音情報ＢＤ（ＢＤ１,ＢＤ２…）と、心拍周期用の音情報ＨＤ（ＨＤ１、ＨＤ２…）と、アンビエント音用の音情報ＡＤ（ＡＤ１,ＡＤ２…）とを記憶している。後段に詳述するが、呼吸周期用の音情報ＢＤは、呼吸周期ＢＲｍに応じた周期で音信号が生成される音情報であり、心拍周期用の音情報ＨＤは、心拍周期ＨＲｍに応じた周期で音信号が生成される音情報であり、アンビエント音用の音情報ＡＤは、呼吸周期ＢＲｍ又は心拍周期ＨＲｍのいずれとも無関係の周期で音信号が生成される音情報である。

　Ａ／Ｄ変換部２０５は、センサ１１による検出信号をデジタル信号に変換する。取得部２１０は、変換されたデジタル信号を、例えば、記憶部２５０に一旦蓄積する。生体周期検出部２１５は、記憶部２５０に蓄積された生体情報に基づいて被験者Ｅの生体の周期を検出する。本実施形態では、生体周期検出部２１５は、心拍周期ＨＲｍ及び呼吸周期ＢＲｍを生体の周期として検出し、音情報管理部２４０に供給する。具体的には、生体周期検出部２１５は、取得部２１０が取得した検出信号から呼吸成分に対応する周波数帯域の信号成分を抽出し、抽出した成分に基づいて被験者Ｅの呼吸周期ＢＲｍを検出する。また、生体周期検出部２１５は、検出信号から心拍成分に対応する周波数帯域の信号成分を抽出し、抽出した成分に基づいて被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍを検出する。他方、推定部２３０は、記憶部２５０に蓄積された生体情報に基づいて被験者Ｅの心体状態を推定し、推定した心体状態を示す情報を音情報管理部２４０に供給する。
　設定部２２０は、各種設定をするためのものである。音信号生成装置２０は、被験者Ｅを飽きさせないように、多数の楽音を再生可能である。設定部２２０は、入力装置２２５に対する被験者Ｅの入力操作に従って、楽音の音色を設定し、設定した内容を設定データＳＤＴとして記憶部２５０に一旦記憶する。

　本実施形態において推定部２３０は、センサ１１の検出結果から、被験者Ｅが安静状態に入ってから入眠、そして目覚めに至るまでの期間にわたって、被験者Ｅの心体状態（睡眠段階）を推定する。推定部２３０は、被験者Ｅが、例えば、「覚醒」（Awake）、「浅い眠り」(light sleep)、「深い眠り」(light sleep)、「レム睡眠」(REM sleep)のいずれにあるかを推定する。なお、「浅い眠り」及び「深い眠り」は、「ノンレム睡眠」に分類することもできる。
　一般に人は、覚醒状態から深い眠りに至るまでの間に、呼吸周期ＢＲｍや心拍周期ＨＲｍが長くなる傾向にある。また、それらの周期の変動が小さくなる傾向がある。加えて、眠りが深くなると体動も減少する。そこで、推定部２３０は、センサ１１の検出信号に基づいて、呼吸周期ＢＲｍ及び心拍周期ＨＲｍの変化、並びに体動の単位時間当たりの回数を組み合わせ、複数の閾値と比較することによって、心体状態を推定する。

　音情報管理部２４０は、音情報Ｄの処理に関する各種の機能を実行する機能要素である。具体的には、音情報管理部２４０は、図２に示されるように、切換周期決定部２４１と音情報選択部２４２と切換タイミング判定部２４３と履歴情報生成部２４４とを有する。音情報選択部２４２は、記憶部２５０に記憶されている複数の音情報Ｄのうち、どの音情報Ｄを読み出して再生するかを記憶部２５０に記憶された設定データＳＤＴに基づいて決定（選択）し、選択した音情報Ｄを指定する指定データを音信号生成部２４５に供給する。具体的には、音情報選択部２４２は、記憶部２５０に記憶された設定データＳＤＴに基づいて、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、又はアンビエント音用の音情報ＡＤの少なくともいずれかを選択する。履歴情報生成部２４４は、推定部２３０で推定した心体状態及び選択した音情報Ｄの識別子を、その処理時刻（例えば、当該音情報Ｄに基づく音信号の生成時刻）と対応付けて記憶部２５０に格納された履歴テーブルＴＢＬａに記憶する。

　切換周期決定部２４１は、呼吸周期用の音情報ＢＤ及び心拍周期用の音情報ＨＤの各々について、第１の音情報Ｄが第２の音情報Ｄに切り換わる周期を決定する。切換周期決定部２４１は、生体周期検出部２１５が検出した生体の周期に応じた周期（切換周期）で第１の音情報Ｄから第２の音情報Ｄに切り換わるように、当該切換の周期を決定する。具体的には、切換周期決定部２４１は、生体周期検出部２１５が検出した呼吸周期ＢＲｍの周期に応じた周期（例えば所定数倍の周期）を呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期として決定し、心拍周期ＨＲｍの周期に応じた周期（例えば所定数倍の周期）を心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期として決定する。
　切換タイミング判定部２４３は、現在時刻が、呼吸周期用の音情報ＢＤ又は心拍周期用の音情報ＨＤについて切換周期決定部２４１が決定した切換周期での切換タイミングであるか否かを判定する。また、切換タイミング判定部２４３は、現在時刻が、アンビエント音の切換周期として任意に定められた周期（あるいは、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期に応じた周期、又は心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期に応じた周期）での切換タイミングであるか否かを判定する。
　ここで、「第１の音情報Ｄ」は切り換わり前の音情報Ｄであり、「第２の音情報Ｄ」とは切り換わり先の音情報Ｄである。すなわち、音信号Ｖが直近に生成された音情報Ｄを「第１の音情報Ｄ」としたとき、音情報選択部２４２による音情報Ｄの順次の選択の結果、「第１の音情報Ｄ」の次に音信号Ｖの生成の対象となる音情報Ｄが「第２の音情報Ｄ」である。つまり、「第１の音情報Ｄ」及び「第２の音情報Ｄ」は、これらに基づく音信号Ｖの生成順序が時間的に前後する任意の２つの音情報Ｄである。

　音信号生成部２４５は、音情報選択部２４２から供給される指定データに応じた音情報Ｄを、切換周期決定部２４１が決定した切換周期で記憶部２５０から取得し、当該取得した音情報Ｄに基づいて、音信号Ｖを生成して楽音を再生する。図３に音信号生成部２４５の詳細な構成を示す。音信号生成部２４５は、第１から第３の音信号生成部４１０～４３０と、ミキサ４５１及び４５２を備える。

　第1の音信号生成部４１０は呼吸周期ＢＲｍに連動させて呼吸周期用の音情報ＢＤに基づく音信号ＶBD（ＶBD_L及びＶBD_R）を生成し、第２の音信号生成部４２０は心拍周期ＨＲｍに連動させて心拍周期用の音情報ＨＤに基づく音信号ＶHD（ＶHD_L及びＶHD_R）を生成し、第３の音信号生成部４３０は呼吸周期ＢＲｍ及び心拍周期ＨＲｍのいずれにも連動しない周期でアンビエント音用の音情報ＡＤ（ＶAD_L及びＶAD_R）に基づく音信号ＶADを生成する。

　具体的には、本実施形態では、第１から第３の音信号生成部４１０～４３０は、それぞれ、切換周期決定部２４１が第１から第３の音信号生成部４１０～４３０の各々について個別に決定した切換周期で、音情報選択部２４２が呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤについて個別に選択した第２の音情報Ｄ（ＢＤ，ＨＤ又はＡＤのいずれか）を記憶部２５０からそれぞれ取得する。第１から第３の音信号生成部４１０～４３０は、それぞれ、取得した第２の各音情報Ｄに基づいて音信号Ｖ（ＶBD，ＶHD又はＶAD）を生成し、デジタルでステレオの２チャンネルの形式で音信号ＶBD（ＶBD_L及びＶBD_R）、ＶHD（ＶHD_L及びＶHD_R）、又はＶAD（ＶAD_L及びＶAD_R）として出力する。

　ミキサ４５１は、第１から第３の音信号生成部４１０～４３０のそれぞれから出力されるレフト（Ｌ）の音信号ＶBD_L、ＶHD_L、及びＶAD_Lを混合（合成）して出力用の音信号ＶLを生成する。同様に、ミキサ４５２は、各音信号生成部４１０～４３０のそれぞれから出力されるライト（Ｒ）の音信号ＶBD_R、ＶHD_R、及びＶAD_Rを混合して出力用の音信号ＶRを生成する。
　Ｄ／Ａ変換部２６１は、ミキサ４５１によって混合されたレフト（Ｌ）の音信号ＶLをアナログに変換して出力し、同様に、Ｄ／Ａ変換部２６２は、ミキサ４５２によって混合されたライト（Ｒ）の音信号ＶRをアナログに変換して出力する。

　この実施形態では、切換周期決定部２４１は、被験者Ｅの生体情報に応じた周期で第１の音情報Ｄが第２の音情報Ｄに切り換わるように、当該切換の周期を決定し、切換周期決定部２４１が決定した切換周期で、各第１から第３の音信号生成部４１０～４３０が第２の音情報Ｄに基づく音信号を生成する（すなわち、第１の音情報Ｄを第２の音情報Ｄに切り換える）。このことを、「生体の周期に連動させて音情報Ｄ（切り換え後の音情報である第２の音情報Ｄ）を生成する」又は、「生体の周期に連動させて第１の音情報Ｄを第２の音情報Ｄに切り換える」と定義する。

　なお、記憶部２５０に記憶される呼吸周期用の音情報ＢＤは、１０秒の再生時間となっている。一般に安静時における人の呼吸周期ＢＲｍは約５秒～８秒程度である。再生時間を１０秒としたのは、呼吸周期用の音情報ＢＤを呼吸周期ＢＲｍに応じた周期で新たな音情報ＢＤに切り換わるところ、呼吸周期ＢＲｍの全期間にわたって音情報ＢＤが再生されることが好ましいからである。心拍周期用の音情報ＨＤについても同様である。すなわち、心拍周期用の音情報ＨＤは、その再生時間が、人の平均的な心拍周期ＨＲｍよりも長い時間に設定されている。

　図５に、呼吸周期用の音情報ＢＤに基づいて音信号生成部２４５で生成した音信号Ｖの波形の一例を示す。この図に示すように呼吸周期用の音情報ＢＤに対応する波形は、全体の再生時間Ｔａの長さが例えば、１０秒である。また、波形の上側ピークの最大値と下側ピークの最小値との差分（振幅）を１００％としたとき、再生時間の後半では、波形の上側ピークと下側ピークとの差分が５０％以内になるようになっている。特に、再生時間Ｔａ全体を１００％としたとき再生時間の最後１０％の期間Ｔｂでは、波形の上側ピークと下側ピークとの差分が５０％以内となることが好ましい。このように、後半で減衰する波形としたのは、被験者の呼吸周期ＢＲｍに応じた周期で呼吸周期用の音情報ＢＤを新たな音情報ＢＤに切り換えるためである。なお、心拍周期用の音情報ＨＤは、呼吸周期用の音情報ＢＤと同様に、心拍周期ＨＲｍに応じた周期で新たな音情報ＨＤに切り換えられる。このため、心拍周期用の音情報ＨＤについても、呼吸周期用の音情報ＢＤと同様に、後半で減衰する波形としてもよい。

　説明を図４に戻す。複数の呼吸周期用の音情報ＢＤは、群に分けて管理されている。この例では、呼吸周期用の音情報ＢＤ１、ＢＤ２、…ＢＤ１０が第１群であり、呼吸周期用の音情報ＢＤ１１、ＢＤ１２、…ＢＤ２０が、第２群である。第１群は、例えば、ピアノの音からなる音情報ＢＤから構成され、第２群は、例えば、ハープの音からなる音情報ＢＤから構成される。この他にも、太鼓やギターといった楽器で群を分けてもよい。なお、各群に属する複数の呼吸周期用の音情報ＢＤ各々は、互いに全て異なっている。

　複数の心拍周期用の音情報ＨＤの各々の再生時間長は、１.２秒である。また、複数の心拍周期用の音情報ＨＤも呼吸周期用の音情報ＢＤと同様に複数の群に分けて管理されている。この例では、心拍周期用の音情報ＨＤ１、ＨＤ２、…ＨＤ１０が第１群であり、心拍周期用の音情報ＨＤ１１、ＨＤ１２、…ＨＤ２０が、第２群である。第１群は、例えば、鐘の音を表わす音情報ＨＤで構成されており、第２群は、例えば、風鈴の音を表わす音情報ＨＤで構成されている。この他にも、太鼓やギターといった楽器で群を分けてもよい。なお、各群に属する複数の心拍周期用の音情報ＨＤ各々は、互いに全て異なっている。

　次に、複数のアンビエント音用の音情報ＡＤの各々の再生時間長は、１００秒である。また、複数のアンビエント音用の音情報ＡＤも呼吸周期用の音情報ＢＤと同様に群に分けて管理されている。この例では、アンビエント音用の音情報ＡＤ１、ＡＤ２、…ＡＤ１０が第１群であり、アンビエント音用の音情報ＡＤ１１、ＡＤ１２、…ＡＤ２０が、第２群である。第１群は、例えば、波の音を表わす音情報ＡＤで構成されており、第２群は、例えば、せせらぎの音を表わす音情報ＡＤで構成されている。この他にも、風の音や、雑踏の音で群を分けてもよい。

　次に、システム１の動作について説明する。図６は、音信号生成装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、生体周期検出部２１５は、取得部２１０で取得した被験者Ｅの生体情報を示す検出信号に基づいて、被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍ及び呼吸周期ＢＲｍを検出する（Ｓａ１）。検出信号に重畳する呼吸成分の周波数帯域は約０.１Ｈｚ～０.２５Ｈｚであり、検出信号に重畳する心拍成分の周波数帯域は約０.９Ｈｚ～１.２Ｈｚである。生体周期検出部２１５は、検出信号から呼吸成分に対応する周波数帯域の信号成分を抽出し、抽出した成分に基づいて被験者Ｅの呼吸周期ＢＲｍを検出する。また、生体周期検出部２１５は、検出信号から心拍成分に対応する周波数帯域の信号成分を抽出し、抽出した成分に基づいて被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍを検出する。なお、生体周期検出部２１５は、以下の各処理を実行中にも、被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍ及び呼吸周期ＢＲｍを常時検出している。

　音情報選択部２４２は、設定部２２０が設定した設定データＳＤＴを記憶部２５０から取得すると（Ｓａ２）、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤの各々についてどの群から音情報Ｄを選択するかを設定データＳＤＴに基づいて決定する。ここで、設定データＳＤＴは、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤのいずれかを指定する情報を少なくとも含み、この他に、被験者Ｅが選択した好みの音色を示す情報や、楽器の種類を示す情報などを含み得る。

　本動作例では、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤのすべてを設定データＳＤＴが指定すると仮定するが、これらの少なくともいずれかを設定データＳＤＴが指定する構成も取り得る。例えば、心拍周期用の音情報ＨＤを除く呼吸周期用の音情報ＢＤ及びアンビエント音用の音情報ＡＤを設定データＳＤＴが指定し、音情報選択部２４２が、呼吸周期用の音情報ＢＤ及びアンビエント音用の音情報ＡＤの各々について音情報の選択対象とする群を決定する構成も可能である。呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤのすべてを設定データＳＤＴが指定する場合、呼吸周期用の音情報ＢＤと心拍周期用の音情報ＨＤとアンビエント音用の音情報ＡＤとが混合されて音信号Ｖとして音信号生成部２４５から出力される。呼吸周期用の音情報ＢＤ及びアンビエント音用の音情報ＡＤのみを設定データＳＤＴが指定する場合、呼吸周期用の音情報ＢＤとアンビエント音用の音情報ＡＤとが混合されて音信号Ｖとして音信号生成部２４５から出力される。

　音情報選択部２４２は、音情報Ｄの選択対象として決定した群に含まれる複数の音情報Ｄのいずれかを所定の規則に従って（本動作例では、ランダムに）選択する。音情報Ｄをランダムに選択する構成では、同じ呼吸周期用の音情報ＢＤが連続して選択されることもあり得る。よって切換前後の第１の音情報Ｄと第２の音情報Ｄとは同一の場合もあり得る。一方で、第１の音情報Ｄと第２の音情報Ｄとが異なる場合には、被験者Ｅに聞かせる音のバリエーションを増加させることができる。

　次に、音情報選択部２４２は、決定した各群の中から予め定められた規則に従って、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤをそれぞれ選択する（Ｓａ３）。この例の規則は、ランダムに選択することである。なお、本明細書においてランダムとは、いわゆる擬似ランダムを含む概念であり、例えば、Ｍ系列発生器で生成される擬似ランダム信号を用いて、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤの選択をそれぞれ行ってもよい。
　次に、音信号生成部２４５は、ランダムに選択した呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤを用いて音信号Ｖを生成する（Ｓａ４）。

　次に、切換タイミング判定部２４３は、現在時刻が、被験者Ｅの呼吸周期ＢＲｍに応じた周期での切り換えタイミングであるか否かを判定する（Ｓａ５）。より具体的には、切換タイミング判定部２４３は、現在時刻が、音信号生成部２４５が直近に記憶部２５０から取得した呼吸周期用の音情報ＢＤの再生開始時刻（例えば、当該音情報ＢＤの取得時刻）から呼吸周期用切換周期の時間だけ経過しているか否かを判定する。ここで、「呼吸周期用切換周期」とは呼吸周期ＢＲｍに応じた周期であり、必ずしも検出された呼吸周期ＢＲｍと一致しなくてもよく、検出された呼吸周期ＢＲｍと一定の関係があればよい。例えば、生体周期検出部２１５が検出した呼吸周期ＢＲｍを所定期間で平均し、その平均値をＫ倍（Ｋは、１≦Ｋ≦１.１を満たす任意の値）してもよい。この例では、平均値を１.０５倍して呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期を定める。この場合、被験者Ｅの呼吸周期ＢＲｍの平均値が５秒であるとすれば、切換周期は５.２５秒となる。人はリラックスすると、呼吸周期ＢＲｍが長くなる傾向がある。このため、測定された呼吸周期ＢＲｍより若干長い切換周期とすることによって、速やかに入眠できるように人をリラックスさせることが期待される。呼吸周期用切換周期は、生体周期検出部２１５が検出した呼吸周期ＢＲｍに基づいて切換周期決定部２４１が決定する。呼吸周期用切換周期の決定は、上記の所定期間（平均値を求める単位期間）ごとに実行するのが好適である。

　ステップＳａ５の判定条件が肯定される場合には、切換タイミング判定部２４３は、新たな呼吸周期用の音情報ＢＤ（第２の音情報ＢＤ）の生成を指示するタイミング信号を音信号生成部２４５に対して供給し、音信号生成部２４５の第１の音信号生成部４１０は、タイミング信号が供給されると、音情報選択部２４２が選択した呼吸周期用の音情報ＢＤを第２の音情報ＢＤとして記憶部２５０から取得して、取得した第２の音情報ＢＤに基づいて音信号ＶBDを生成する（Ｓａ６）。音情報選択部２４２による音情報ＢＤの選択は、呼吸周期用の音情報ＢＤの生成タイミング（呼吸周期用切換周期）を迎える度に実行され、選択された音情報ＢＤがタイミング信号とともに音信号生成部２４５に供給される。

　一方、ステップＳａ５の判定条件が否定された場合又はステップＳａ６の処理が終了すると、切換タイミング判定部２４３は、被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍに応じた周期の切り換えタイミングであるか否かを判定する（Ｓａ７）。ステップＳａ７においては、まず、生体周期検出部２１５が検出した心拍周期ＨＲｍに基づいて切換周期決定部２４１が心拍周期用切換周期を決定する。ここで、「心拍周期用切換周期」とは、心拍周期ＨＲｍに応じた周期であり、必ずしも検出された心拍周期ＨＲｍと一致しなくてもよく、検出された心拍周期ＨＲｍと一定の関係があればよい。例えば、検出された心拍周期ＨＲｍを所定期間で平均し、その平均値をＬ倍（Ｌは、１≦Ｌ≦１.１を満たす任意の値）してもよい。この例では、平均値の１.０２倍を心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期として定める。この場合、被験者Ｅの心拍周期ＨＲｍの平均値が１秒であるとすれば、切換周期は１.０２秒となる。人はリラックスすると、心拍周期ＨＲｍが長くなる傾向がある。このように、実際の心拍周期ＨＲｍよりも長い切換周期を設定することによって、速やかに入眠できるように被験者Ｅをリラックスさせることが期待される。心拍周期用切換周期は、生体周期検出部２１５が検出した心拍周期ＨＲｍに基づいて切換周期決定部２４１が決定する。心拍周期用切換周期の決定は、呼吸周期用切換周期の場合と同様に、所定期間（平均値を求める単位期間）ごとに実行するのが好適である。

　ステップＳａ７の判定条件が肯定される場合には、切換タイミング判定部２４３は、新たな心拍周期用の音情報ＨＤ（第２の音情報ＨＤ）の生成を指示するタイミング信号を音信号生成部２４５に対して供給し、音信号生成部２４５の第２の音信号生成部４２０は、タイミング信号が供給されると、音情報選択部２４２が選択した心拍周期用の音情報ＨＤを第２の音情報ＨＤとして記憶部２５０から取得して、取得した第２の音情報ＨＤに基づいて音信号ＶHDを生成する（Ｓａ８）。音情報選択部２４２による音情報ＨＤの選択は、新たな心拍周期用の音情報ＨＤの生成タイミング（心拍周期用切換周期）を迎える度に実行され、選択された第２の音情報ＨＤがタイミング信号とともに音信号生成部２４５に供給される。

　一方、ステップＳａ７の判定条件が否定された場合又はステップＳａ８の処理が終了すると、切換タイミング判定部２４３は、アンビエント音の切り換えタイミングか否かを判定する（Ｓａ９）。アンビエント音の切換タイミングは任意に定めてよい。例えば、１００秒であってもよいし、１個のアンビエント音用の音情報ＡＤの再生が終了するタイミングを切り換えタイミングとしてもよい。あるいは、呼吸周期ＢＲｍ又は心拍周期ＨＲｍに応じた周期のＱ（Ｑは２以上の自然数）倍の周期でアンビエント音用の切換タイミングを設定してよい。例えば、Ｑ＝１０とすれば、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期の１０倍の周期で、アンビエント音用の音情報ＡＤを切り換えることになる。このＱ＝１０の場合、呼吸周期用の音情報ＢＤの切り換えタイミングとアンビエント音用の音情報ＡＤの切り換えタイミングとを一致させてもよいし、不一致としてもよい。呼吸周期ＢＲｍ又は心拍周期ＨＲｍに応じた周期に連動させてアンビエント音用の切換周期を設定する場合、当該アンビエント音用の切換周期は、生体周期検出部２１５が検出した呼吸周期ＢＲｍ又は心拍周期ＨＲｍに基づいて切換周期決定部２４１が決定する。

　ステップＳａ９の判定条件が肯定される場合には、切換タイミング判定部２４３は、新たなアンビエント音用の音情報ＡＤ（第２の音情報ＡＤ）の生成を指示するタイミング信号を音信号生成部２４５に対して供給し、音信号生成部２４５の第３の音信号生成部４３０は、タイミング信号が供給されると、音情報選択部２４２が選択したアンビエント音用の音情報ＡＤを第２の音情報ＡＤとして記憶部２５０から取得して、取得した第２の音情報ＡＤに基づいて音信号ＶADを生成する（Ｓａ１０）。音情報選択部２４２による音情報ＡＤの選択は、新たなアンビエント音用の音情報ＡＤの生成タイミング（アンビエント音用切換周期）を迎える度に実行され、選択された音情報ＡＤがタイミング信号とともに音信号生成部２４５に供給される。音情報ＢＤや音情報ＨＤを選択する際と同様に、音情報選択部２４２は、ランダムにアンビエント音用の音情報ＡＤを選択するので、被験者Ｅに聞かせる音のバリエーションを増加させることができる。

　一方、ステップＳａ９の判定条件が否定された場合又はステップＳａ１０の処理が終了すると、制御部２００は、音情報Ｄの再生を終了するか否かを判定する（Ｓａ１１）。制御部２００は、再生終了を指示する入力指示が入力装置２２５を介して入力された場合、又は、予め設定された再生時間を現在時刻が超えている場合には（Ｓａ１１：ＹＥＳ）、本実施形態に係る音信号生成処理を終了する。一方、Ｓａ１１の判定条件が否定された場合には、制御部２００は、処理をステップＳａ５に戻し、ステップＳａ５からステップＳａ１０までの処理を繰り返す。なお、生体周期検出部２１５は、心拍周期ＨＲｍ及び呼吸周期ＢＲｍを常時検出するので、心拍周期ＨＲｍ及び呼吸周期ＢＲｍが変化すると、これに追随して呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える切換周期、及び心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える切換周期が変化する。場合によっては（すなわち、心拍周期ＨＲｍ又は呼吸周期ＢＲｍのＱ倍を切換周期とする場合には）、アンビエント音用の音情報ＡＤの切換周期も変化する。

　このように第１実施形態によれば、音量や音高などを制御しなくても、呼吸周期ＢＲｍや心拍周期ＨＲｍに連動した音信号を再生することができる。また、限られた音情報に基づいて、様々な音色の音を再生できる。特に、本実施形態の音信号生成装置２０は同じ音情報Ｄを繰り返し選択するのではなくランダムに選択するので、飽きがきたり耳に付くなどの不自然さを無くすことが可能となる。くわえて、脳波パターンにα波が出やすい等のリラックス効果又はいやし効果があるとされる音には自然なゆらぎ成分があることも周知であり、ランダムに選択することで、複数の音情報Ｄにわたってその再生音にゆらぎをもたせるといったことも可能となる。さらに、設定部２２０に対する被験者Ｅによる設定操作によって、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及びアンビエント音用の音情報ＡＤの各々について選択又は非選択の設定（すなわち、再生対象とするかしないかの設定）が可能である。

＜第２実施形態＞
　上述した第１実施形態に係る音信号生成装置２０では、呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える切換周期と、心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える切換周期とは、独立して設定されていた。これに対して、第２実施形態に係る音信号生成装置２０は、被験者の心拍周期ＨＲｍに連動して、呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える切換周期を設定する点で第１実施形態の音信号生成装置２０と相違する。なお、その他の点については、第２実施形態に係る音信号生成装置２０は、第１実施形態に係る音信号生成装置２０と同様に構成されている。

　図７に呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期を決定するためのフローチャートを示す。
　まず、切換周期決定部２４１は係数Ｎの初期値を「２」に設定する（Ｓｂ１）。次に、切換周期決定部２４１は、以下に示す式１に従って切換周期ＢＲｓを算出する（Ｓｂ２）。
　ＢＲｓ＝Ｎ・ＨＲｍ…式１
　ＨＲｍは生体周期検出部２１５が測定した心拍周期である。
　次に、音情報管理部２４０は、算出した切換周期ＢＲｓと生体周期検出部２１５が測定した呼吸周期ＢＲｍとを比較し、切換周期ＢＲｓが呼吸周期ＢＲｍを超えるか否かを判定する（Ｓｂ３）。切換周期ＢＲｓが呼吸周期ＢＲｍ以下である場合には、切換周期決定部２４１は、処理をＳｂ４に進め係数Ｎを「１」インクリメントする（Ｓｂ４）。

　そして、切換周期決定部２４１は、切換周期ＢＲｓが呼吸周期ＢＲｍを超えるまで、ステップＳｂ２からステップＳｂ４までの処理を繰り返す。切換周期ＢＲｓが呼吸周期ＢＲｍを超えると、その時点の切換周期ＢＲｓを、呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える周期として決定する（Ｓｂ５）。例えば、測定した呼吸周期ＢＲｍが５.３秒であり、測定した心拍周期ＨＲｍが１秒であったとする。この場合、Ｎ＝５では、切換周期ＢＲｓが測定された呼吸周期ＢＲｍを下回るので、切換周期ＢＲｓは決定されない。しかし、Ｎ＝６になると、切換周期ＢＲｓ（６秒）が測定された呼吸周期ＢＲｍ（５.３秒）を上回るので、切換周期ＢＲｓは６秒となる。なお、呼吸周期ＢＲｍは心拍周期ＨＲｍの２倍以上となるのでＮは２以上の自然数となる。

　次に、切換周期決定部２４１は、測定された呼吸周期ＢＲｍ又は測定された心拍周期ＨＲｍのいずれか一方が変化したか否か判定する（Ｓｂ６）。音情報管理部２４０は、判定条件が充足されるまで判定を繰り返す。そして、判定条件が充足されると、切換周期決定部２４１は処理をステップＳｂ１に戻す。

　このようにして、第２実施形態に係る音信号生成装置２０は、呼吸周期用の音情報ＢＤを、測定された心拍周期ＨＲｍに連動して新たな音情報ＢＤに切り換えることが可能となる。なお、この例では、測定された心拍周期ＨＲｍの自然数倍となるように呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期を決定したが、心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期の自然数倍となるように呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期を決定してもよい。
　この場合、上述した説明の測定された心拍周期ＨＲｍの替わりに、心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期ＨＲｓを用いればよい。心拍周期用の切換周期ＨＲｓの自然数倍が呼吸周期用の切換周期ＢＲｓとなるので、呼吸周期用の切換周期が心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期の自然数倍となる。これにより、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換タイミングが、心拍周期用の音情報ＨＤの切換タイミングと一致するため、被験者Ｅは自己の生体周期を意識し易くなり、被験者Ｅの睡眠等の改善が期待できる。

＜第３実施形態＞
　上述した第１実施形態に係る音信号生成装置２０では、呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える切換周期と、心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える切換周期とは、独立して設定されていた。これに対して、第３実施形態に係る音信号生成装置２０は、被験者の呼吸周期ＢＲｍに連動して、心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える切換周期を設定する点で第１実施形態の音信号生成装置２０と相違する。なお、その他の点については、第３実施形態に係る音信号生成装置２０は、第１実施形態に係る音信号生成装置２０と同様に構成されている。

　図８に心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期を決定するためのフローチャートを示す。まず、音情報管理部２４０は係数Ｎの初期値を「１２」に設定する（Ｓｃ１）。次に、音情報管理部２４０は、以下に示す式２に従って切換周期ＨＲｓを算出する（Ｓｃ２）。
　ＨＲｓ＝ＢＲｍ／Ｎ…式２
　ＢＲｍは生体周期検出部２１５が測定した呼吸周期である。
　次に、切換周期決定部２４１は、算出した切換周期ＨＲｓと生体周期検出部２１５が測定した心拍周期ＨＲｍとを比較し、切換周期ＨＲｓが心拍周期ＨＲｍを超えるか否かを判定する（Ｓｃ３）。切換周期ＨＲｓが心拍周期ＨＲｍ以下である場合には、切換周期決定部２４１は、処理をＳｃ４に進め係数Ｎを「１」デクリメントする（Ｓｃ４）。

　そして、切換周期決定部２４１は、切換周期ＨＲｓが心拍周期ＨＲｍを超えるまで、ステップＳｃ２からステップＳｃ４までの処理を繰り返す。切換周期ＨＲｓが心拍周期ＨＲｍを超えると、その時点の切換周期ＨＲｓを、心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える周期として決定する（Ｓｃ５）。例えば、測定した呼吸周期ＢＲｍが５.４秒であり、測定した心拍周期ＨＲｍが１秒であったとする。この場合、Ｎ＝６では、切換周期ＨＲｓが０.９秒となり測定された心拍周期ＨＲｍを下回るので、切換周期ＨＲｓは決定されない。しかし、Ｎ＝５になると、切換周期ＨＲｓ（１.０８秒）が測定された心拍周期ＨＲｍ（１秒）を上回るので、切換周期ＨＲｓは１.０８秒となる。

　次に、切換周期決定部２４１は、測定された呼吸周期ＢＲｍ又は測定された心拍周期ＨＲｍのいずれか一方が変化したか否か判定する（Ｓｃ６）。音情報管理部２４０は、判定条件が充足されるまで判定を繰り返す。そして、判定条件が充足されると、音情報管理部２４０は処理をステップＳｃ１に戻す。

　このようにして、第３実施形態に係る音信号生成装置２０は、心拍周期用の音情報ＨＤを、測定された呼吸周期ＢＲｍに連動して切り換えることが可能となる。なお、この例では、測定された呼吸周期ＢＲｍのＮ（Ｎは２以上の自然数）分の１となるように心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期ＨＲｓを決定したが、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期ＢＲｓのＮ分の１となるように心拍周期用の音情報ＨＤの切換周期を決定してもよい。
　この場合、上述した説明の測定された呼吸周期ＢＲｍの替わりに、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期ＢＲｓを用いればよい。呼吸周期用の切換周期ＢＲｓのＮ分の１が心拍周期用の切換周期ＨＲｓとなるので、心拍周期用の切換周期が呼吸周期用の音情報ＢＤの切換周期の自然数分の１となる。これにより、呼吸周期用の音情報ＢＤの切換タイミングが、心拍周期用の音情報ＨＤの切換タイミングと一致するため、被験者Ｅは自己の生体周期を意識し易くなり、被験者Ｅの睡眠等の改善が期待できる。

＜第４実施形態＞
　上述した第１から第３実施形態では、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、アンビエント音用の音情報ＡＤの各々について、設定部２２０で指定された群の中からランダムで選択した音情報Ｄに基づいて音信号生成部２４５で音信号を再生することによって、音信号のバリエーションを増加させた。このシステム１は、被験者Ｅの睡眠をより良いものとすることを目的として、音情報Ｄをランダムに選択することによって被験者に豊富なバリエーションの楽音を提供するものであった。
　ところで、上述した各実施形態の音信号生成装置２０は、呼吸周期用の音情報ＢＤ、心拍周期用の音情報ＨＤ、及び生体リズムに無関係のアンビエント音用の音情報ＡＤを同時に発音可能である。再生の対象となる音情報Ｄには、いわゆる音楽的な音程や和音などを持ったものがある。このため、ランダムに選ばれた音情報Ｄを同時再生すると、音楽的に不協和音となったり、あるいは被験者Ｅにとって不快感を抱くような音の組合せが存在してしまう。
　そこで、第４実施形態に係る音信号生成装置２０は、同時に音が発せられる複数の音情報Ｄ間で不協和音等の不快な状態が発生しないように波形データの選択を制御する。

　第４実施形態に係る音信号生成装置２０は、音情報Ｄの音楽的特徴を示す属性情報を含んでいる点、同時の発音が許容される（すなわち、禁止される）音楽的特徴の組み合わせを定めた規則に従って音情報Ｄを選択する点を除いて、第１実施形態に係る音信号生成装置２０と同様に構成されている。
　属性情報は音楽的特徴を示すのであれば、どのようなものであってもよいが、本実施形態の属性情報は、ハ長調やイ短調といった調性、Ｃ７やＣＭ７といったコードネーム、ドやミといった音名、ＤドリアンスケールやＣ沖縄スケールといった音階、コーダル形やモーダル形といった楽音の種別を含んでいる。コーダル形とは和音的な音楽であり、モーダル形とは、ドミナントモーションを廃し、音階そのものに着目した音楽である。コーダル形は、調性とコードネームといった音楽的特徴を含む。

　コーダル形において、人が不快に感じないためには、まず、同時に発音される楽音が同じ調性である必要がある。次に、コードネームを考慮する。例えば、心拍周期用の音情報ＨＤがＣＭ７（ドミソシ）である場合に、呼吸周期用の音情報がＤｍ７（レファラド）であると、不協和音と感じることがある。一方、心拍周期用の音情報ＨＤがＡｍ（ラドミ）であり、呼吸周期用の音情報ＢＤがＣ６（ドミソラ）である場合には、人は不快に感じない。すなわち、同時に発音される音情報の一方のコードネームを構成する音名に他方のコードネームを構成する音名が全て含まれている場合（すなわち、包含関係が成立する場合）は、同時に発音されても人は不快と感じない。逆に、Ｄｍ７（レファラド）とＣＭ７（ドミソシ）のように包含関係が成立しない場合には、人は不快に感ずる。後述するように、音情報選択部２４２は、音情報Ｄの音楽的特徴がコーダル形である場合は、調性とコードネームとに基づいて、人が不快と感じないように同時に発音される音情報Ｄを選択する。

　一方、モーダル形は、いわゆる教会旋法(モード)と呼ばれる音楽の分類法であり、ＣドリアンスケールやＥリディアンスケールなどのモードの名称が音楽的特徴を表している。ここで、Ｃドリアンの「Ｃ」やＥリディアンの「Ｅ」は主音(トーナルセンター)を表している。さらに、モーダル形では、教会旋法の音階以外にも、民族音楽として特有の音階を持つものを指定することもできる。例えば、沖縄音階、スパニッシュ音階、及びガムラン音階(ペログ音階)があり、これらも、その主音(トーナルセンター)と音階名を指定することで、教会旋法と同様の取扱いができる。なお、モーダル形には、現在存在していない新たな音階を創作された場合にも適用できるという拡張性がある。

　音情報管理部２４０は、記憶部２５０に記憶されている複数の音情報Ｄの各々について属性情報を抽出し、制御テーブルＴＢＬｂを生成し、生成した制御テーブルＴＢＬｂを記憶部２５０に格納する。図９に制御テーブルＴＢＬｂの一例を示す。ここで、「-」を記載した箇所は無効を示している。例えば、ＢＤ１、ＢＤ２、ＨＤ３、及びＨＤ４はコーダル形に分類されており、コードネームがある。この場合、音名は無効とされ、また、モーダル形に特有の音階も無効とされる。逆に、ＨＤ１及びＨＤ２はモーダル形に分類されており、音階がある。この場合、音名は無効とされ、また、コーダル形に特有な調性及びコードネームは無効とされる。次に、アンビエント音用の音情報ＡＤ１及びＡＤ２は、音名が指定されているが、それ以外は無効となっている。これらは、ＡＤ１は、「ド」のみで構成され、常に「ド」が発音され、ＡＤ２は「ド」及び「ミ」の２音からなることを意味する。さらに、ＡＤ３は、全ての音楽的特徴が無効とされる。これは、例えば、波の音やせせらぎの音などの自然音で音情報が構成される場合である。

　次に、第４実施形態の音信号生成装置２０の動作について説明する。図１０は、第４実施形態にかかる動作の一例を示すフローチャートである。第４実施形態の音信号生成装置２０の動作が、図６に示す第１実施形態の音信号生成装置２０の動作と相違するのは、アンビエント音用の音情報ＡＤの切り換え（図６のステップＳａ９及びＳａ１０）を実行しない点である。すなわち、ステップＳａ７の判定条件が否定された場合及びステップＳａ８の処理が終了した場合、処理がステップＳａ５に進む点である。

　第１実施形態では、所定の群に属する音情報Ｄをランダムに選択して切り換えた。これに加えて、第４実施形態では、音情報選択部２４２は、同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従うことを条件に、呼吸周期用の音情報ＢＤと心拍周期用の音情報ＨＤとを所定の群に属する音情報ＢＤ又は所定の群に属する音情報ＨＤの中からそれぞれランダムに選択する。

　より具体的は、ステップＳａ３において、音情報選択部２４２は、アンビエント音用の音情報ＡＤを設定された群の中からランダムで選択する。この例では、図９に示すアンビエント音用の音情報ＡＤ１を選択したものとする。次に、音情報選択部２４２は、制御テーブルＴＢＬｂを参照して同時発音規則に従って、アンビエント音用の音情報ＡＤ１の音楽的特徴である音名「ド」と矛盾しないように、呼吸周期用の音情報ＢＤ及び心拍周期用の音情報ＨＤをランダムに選択する。

　具体的には、呼吸周期用の音情報ＢＤについては、アンビエント音用の音情報ＡＤの音名で指定される音「ド」を含み（同時発音規則）、且つ、指定された群に属する呼吸周期用の音情報ＢＤの中から、ランダムに選択する。心拍周期用の音情報ＨＤは、以下のように選択される。
　（ａ１）第１の条件：アンビエント音用の音情報ＡＤの音名で指定される音を含むこと（同時発音規則）。
　なお、アンビエント音用の音情報ＡＤで音名が指定されていない場合（例えば、波の音）には、第１の条件は無視される。
　（ａ２）第２の条件：指定された群に属すること。

　（ａ３）第３の条件：選択された呼吸周期用の音情報ＢＤがモーダル形である場合、選択された呼吸周期用の音情報ＢＤの音階と同じ音階を有すること（同時発音規則）。
　（ａ４）第４の条件：選択された呼吸周期用の音情報ＢＤがコーダル形である場合、選択された呼吸周期用の音情報ＢＤの調性と同じ調性であり、且つ、選択された呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音を全て含むコードを有する（すなわち、呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音を包含する）か、又は選択された呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音に、当該心拍周期用の音情報ＨＤのコードを構成する音が全て含まれる（すなわち、呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音に包含される）こと（同時発音規則）。
　例えば、選択された呼吸周期用の音情報ＢＤが図９に示すＢＤ２であったとする。この場合、音情報ＢＤ２のコードはＣＭ７であるから構成する音は「ドミソシ」となる。呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音を全て含むコードは、ＣＭ７となる。また、呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音に構成する音が全て含まれるコードは、Ｅｍ（ミソシ）、Ｃ（ドミソ）などである。従って、心拍周期用の音情報ＨＤとして、ＣＭ７、Ｅｍ、又はＣのコードを有するものを選択し得る。
　また、呼吸周期用の音情報ＢＤ２の調性は「ハ長調」であるから、心拍周期用の音情報ＨＤとして「ハ長調」の調性を有するものを選択し得る。すなわち、心拍周期用の音情報ＨＤとして、「ハ長調」の調性を有するものであって、ＣＭ７、Ｅｍ、又はＣのコードを有するものを選択し得る。

　（ａ５）第５の条件：第１の条件、第２の条件、及び第３の条件を充足する心拍周期用の音情報ＨＤ、又は、第１の条件、第２の条件、及び第４の条件を充足する心拍周期用の音情報ＨＤの中からランダムで選択されたものであること。

　また、図１０に示すステップＳａ６の呼吸周期用の音情報ＢＤの切り換え処理において、音情報選択部２４２は、制御テーブルＴＢＬｂを参照して同時発音規則に従って、呼吸周期用の音情報ＢＤの切り換えを行う。
　この場合の呼吸周期用の音情報ＢＤは、以下のように選択される。
　（ｂ１）第１の条件：アンビエント音用の音情報ＡＤの音名で指定される音を含むこと（同時発音規則）。
　なお、アンビエント音用の音情報ＡＤで音名が指定されていない場合には、第１の条件は無視される。
　（ｂ２）第２の条件：指定された群に属すること。
　（ｂ３）第３の条件：再生中の心拍周期用の音情報ＨＤがモーダル形である場合、当該心拍周期用の音情報ＨＤの音階と同じ音階を有すること（同時発音規則）。
　（ｂ４）第４の条件：再生中の心拍周期用の音情報ＨＤがコーダル形である場合、再生中の心拍周期用の音情報ＨＤの調性と同じ調性であり、且つ、当該心拍周期用の音情報ＨＤのコードを構成する音を全て含むコードを有するか、又は当該心拍周期用の音情報ＨＤのコードを構成する音に構成する音が全て含まれるコードを有すること（同時発音規則）。
　（ｂ５）第５の条件：第１の条件と第２の条件と第３の条件を充足する呼吸周期用の音情報ＢＤ又は、第１の条件と第２の条件と第４の条件を充足する呼吸周期用の音情報ＢＤの中からランダムに選択されたものであること。

　また、図１０に示すステップＳａ８の心拍周期用の音情報ＨＤの切り換え処理において、音情報管理部２４０は、制御テーブルＴＢＬｂを参照して同時発音規則に従って、心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えを行う。
　この場合の心拍周期用の音情報ＨＤは、以下のように選択される（同時発音規則）。
　（ｃ１）第１の条件：アンビエント音用の音情報ＡＤの音名で指定される音を含むこと。
　なお、アンビエント音用の音情報ＡＤで音名が指定されていない場合には、第１の条件は無視される。
　（ｃ２）第２の条件：指定された群に属すること。
　（ｃ３）第３の条件：再生中の呼吸周期用の音情報ＢＤがモーダル形である場合、当該呼吸周期用の音情報ＢＤの音階と同じ音階を有すること（同時発音規則）。

　（ｃ４）第４の条件：再生中の呼吸周期用の音情報ＢＤがコーダル形である場合、再生中の呼吸周期用の音情報ＢＤの調性と同じ調性であり、且つ、当該呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音を全て含むコードを有するか、又は当該呼吸周期用の音情報ＢＤのコードを構成する音に構成する音が全て含まれるコードを有すること（同時発音規則）。
　（ｃ５）第５の条件：第１の条件と第２の条件と第３の条件を充足する心拍周期用の音情報ＨＤ又は、第１の条件と第２の条件と第４の条件を充足する心拍周期用の音情報ＨＤの中からランダムに選択されたものであること。

　従って、本実施形態の音信号生成部２４５は、呼吸周期用の音情報ＢＤ又は心拍周期用の音情報ＨＤのうち一方の音情報Ｄを再生中に、他方の音情報Ｄを切り換える場合、一方の音情報Ｄの属性情報が示す音楽的特徴と、他方の音情報Ｄの属性情報が示す音楽的特徴音とが同時発音規則に従うように、他方の音情報Ｄを選択している。

　次に、音楽的特徴を考慮した呼吸周期用の音情報ＢＤ及び心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えの具体例について説明する。図１１は、呼吸周期用の音情報ＢＤ及び心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えの一例を示す説明図である。この例において、呼吸周期用の音情報ＢＤ及び心拍周期用の音情報ＨＤの調性はいずれもハ長調である。また、図示のように、アンビエント音用の音情報ＡＤの音は「ド」である。
　図に示す時刻ｔ４及びｔ９において、呼吸周期用の音情報ＢＤに切り換えが発生し、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８、及びｔ１０において、心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えが発生する。図に示すＢＲｓは呼吸周期用の音情報ＢＤを切り換える切換周期であり、ＨＲｓは心拍周期用の音情報ＨＤを切り換える切換周期である。

　例えば、時刻ｔ１では、ＣＭ７（ドミソシ）のコードを有する呼吸周期用の音情報ＢＤの再生中に、心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えタイミングが到来する。この例では、Ｃ（ドミソ）のコードを有する心拍周期用の音情報ＨＤに切り換えが行われる。コードＣを構成する「ドミソ」は全てコードＣＭ７を構成する「ドミソシ」に含まれるので、音楽的特徴が共通している。このため、心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えに伴って、人が耳障りに感じることは無い。

　また、時刻ｔ４においては、Ｃ（ドミソ）のコードを有する心拍周期用の音情報ＨＤの再生中に、呼吸周期用の音情報ＢＤの切り換えタイミングが到来する。この例では、Ｃ６（ドミソラ）のコードを有する呼吸周期用の音情報ＢＤに切り換えが行われる。コードＣを構成する「ドミソ」は全てコードＣ６を構成する「ドミソラ」に含まれるので、音楽的特徴が共通している。このため、呼吸周期用の音情報ＢＤの切り換えに伴って、人が耳障りに感じることは無い。

　このように本実施形態によれば、各音情報Ｄについて属性情報の示す音楽的特徴に基づいて、同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って、呼吸周期用の音情報ＢＤと心拍周期用の音情報ＨＤとアンビエント音用の音情報ＡＤとを選択したので、人が不快に感ずるような音情報の組み合わせを抑制することができる。そして、本実施形態の音信号生成装置２０によれば、様々な音情報Ｄを切り換えて音のバリエーションを増加させつつ、再生された音を人に自然に感じさせることが可能となり、この音信号生成装置２０を用いることによって、睡眠の質を向上させることが可能になる。
　くわえて、本実施形態では、音情報Ｄに属性情報を含ませ、属性情報に基づいて音楽的特徴を把握した。このため、新たな音情報Ｄを、例えば、インターネットを経由して音信号生成装置２０にダウンロードした場合にも、同時発音規則に従って、音情報Ｄを選択することができる。よって、記憶部２５０に記憶する音情報Ｄに拡張性を持たせることができる。

＜変形例＞
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用及び変形が可能である。また、次に述べる応用及び変形の態様は、任意に選択された一又は複数を適宜に組み合わせることもできる。

＜変形例１＞
　上述した各実施形態では、シート状のセンサ１１を用いて、被験者Ｅの生体情報を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体情報が検出できるのであれば、どのようなセンサを用いてもよい。例えば、被験者Ｅの額に第１のセンサの電極を取り付け、当該被験者Ｅの脳波（α波、β波、δ波、θ波など）を検出してもよい。また、被験者Ｅの手首に第２のセンサを装着し、例えば橈骨動脈の圧力変化、すなわち脈波を検出してもよい。脈波は心拍に同期しているので、間接的に心拍を検出していることにもなる。また、被験者Ｅの頭部と枕との間に、加速度を検出する第３のセンサを設け、当該被験者Ｅの体動、具体的には呼吸や心拍などを検出してもよい。
　生体周期検出部２１５が脳波を検出する場合、推定部２３０は、心体状態の推定にあたり、比較的体動が少ない安静状態ではあるが、被験者Ｅの脳波パターンにおいてβ波が優性である状態を「覚醒」と推定する。被験者Ｅの脳波パターンにおいてθ波が出現している状態を「浅い眠り」と推定する。被験者Ｅの脳波パターンにおいてδ波が出現している状態を「深い眠り」と推定する。被験者Ｅの脳波パターンにおいてθ波が出現しているが、呼吸が浅く、不規則な状態を「レム睡眠」と推定する。この推定には、これ以外にも様々な既知の手法を用いることができる。

＜変形例２＞
　上述した各実施形態では、複数の呼吸周期用の音情報ＢＤを複数の群に分けて管理し、複数の心拍周期用の音情報ＨＤを複数の群に分けて管理し、複数のアンビエント音用の音情報ＡＤを複数の群に分けて管理した。このため、音情報選択部２４２は、記憶部２５０に記憶された複数の呼吸周期用の音情報ＢＤの一部（すなわち、一つの群）の中から一つの呼吸周期用の音情報ＢＤをランダムに選択し、音信号生成部２４５は、呼吸周期ＢＲｍに応じた周期で、選択した呼吸周期用の音情報ＢＤに基づく音信号Ｖを生成した。本発明はこれに限定されるものではなく、記憶部２５０に記憶されている全ての呼吸周期用の音情報ＢＤを選択の対象としてもよい。同様に、上述した実施形態では、音情報選択部２４２は、記憶部２５０に記憶された複数の心拍周期用の音情報ＨＤの一部（すなわち、一つの群）の中から一つの心拍周期用の音情報ＨＤをランダムに選択し、音信号生成部２４５は、心拍周期ＨＲｍに応じた周期で、選択した心拍周期用の音情報ＨＤに基づく音信号Ｖを生成した。本発明はこれに限定されるものではなく、記憶部２５０に記憶されている全ての心拍周期用の音情報ＨＤを選択の対象としてもよい。さらに、所定の規則に従って、音情報Ｄの選択の対象となる群を適宜変更してもよい。

＜変形例３＞
　上述した第１から第３実施形態では、アンビエント音用の音情報ＡＤを所定の周期で新たな音情報ＡＤに切り換えたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第４実施形態と同様に切り換えなくてもよい。また、第４実施形態ではアンビエント音用の音情報ＡＤの切り換えは実行しなかったが本発明はこれに限定されるものではなく、所定の周期あるいは所定の条件が充足されると、アンビエント音用の音情報ＡＤを新たな音情報ＡＤに切り換えてもよい。

＜変形例４＞
　上述した各実施形態では、履歴情報生成部２４４は、推定部２３０で推定される心体状態及び選択した音情報Ｄの識別子を処理時刻と対応付けて履歴テーブルＴＢＬａに格納した。従って、履歴テーブルＴＢＬａを参照すれば、どの音情報を用いた場合に入床から入眠までの時間が短いなど、被験者Ｅに好適な音情報を特定することが可能となる。この場合、呼吸周期用の音情報ＢＤの群と心拍周期用の音情報ＨＤの群と、アンビエント音用の音情報ＡＤの群の組み合わせを履歴テーブルＴＢＬａの音情報の識別子から特定することができる。具体的には、「覚醒」から「浅い眠り」に至る過程ではどの群の組み合わせが適切か、「浅い眠り」から「深い眠り」に至る過程ではどの群の組み合わせが適切かといったことを特定することができる。
　そこで、音情報選択部２４２は、履歴テーブルＴＢＬａを参照して、呼吸周期用の音情報ＢＤの選択の対象となる群、心拍周期用の音情報ＨＤの選択の対象となる群、またはアンビエント音用の音情報ＡＤの選択の対象となる群の少なくともいずれかを、推定された心体状態に応じて自動的に切り換えてもよい。

　また、被験者Ｅの寝つきが悪い場合、すなわち、入床から入眠までの時間が被験者Ｅの平均的な時間を上回るなど所定の条件が充足された場合に、音情報選択部２４２は、履歴テーブルＴＢＬａを参照して、被験者Ｅが速やかに眠れる可能性の高い群に自動的に切り換えるようにしてもよい。
　このように、被験者Ｅの睡眠状態（具体的には推定された心体状態）を評価して、音情報Ｄの選択にフィードバックすることにより、睡眠の質を大幅に改善することができる。

＜変形例５＞
　上述した第４実施形態では、属性情報を用いて、各音情報の音楽的特徴を把握し、音楽的特徴に基づいて同時発音を許可又は禁止する音情報の組み合わせを特定し、音情報Ｄの選択に反映させた。本発明はこれに限定されるものではなく、同時発音規則を実現できるのであれば、いかなる方法を採用してもよい。例えば、属性情報や制御テーブルＴＢＬｂを用いた構成は必須ではない。具体的には、各音情報Ｄのデータ名と同時発音が許容されるデータ名とを対応付けたテーブルを予め用意し、当該テーブルを参照して、音情報Ｄを選択してもよい。この場合、音情報選択部２４２は、同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って、呼吸周期用の音情報ＢＤと心拍周期用の音情報ＨＤとそれぞれ選択することになる。

　また、上述した第４実施形態において、コーダル形では調性が固定であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コードＦＭ７は、図９に示すようにハ長調とヘ長調に属する。このため、ハ長調で呼吸周期用の音情報ＢＤと心拍周期用の音情報ＨＤの切り換えが進行している途中で、呼吸周期用の音情報ＢＤとして図９に示すＢＤ３、心拍周期用の音情報ＨＤとしてＨＤ５を選択したとする。この場合、次に選択する呼吸周期用の音情報ＢＤ又は心拍周期用の音情報ＨＤは、ハ長調又はヘ長調のいずれであってもよい。

　また、上述した第４実施形態において、同時発音規則は、調性とコードネームの両方を考慮したものとなっていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、調性が同じであれば、同時発音を許容してもよい。また、調性のみを同時の発音を許容する条件とするか、調性とコードネームを同時の発音を許容する条件とするかを、自動的に選択できるようにしてもよいし、入力装置２２５を用いて人が入力できるようにしてもよい。

＜変形例６＞
　上述した各実施形態では、音信号生成部２４５は、記憶部２５０から音情報Ｄを取得したが、本発明はこれに限定されるものではなく、音情報Ｄを取得できるのであれば、音情報Ｄがどこに格納されていてもよい。例えば、音信号生成装置２０が通信網に接続されたサーバーと通信可能な通信部を有し、当該通信部を介してサーバーに格納されている音情報Ｄを取得してもよい。この場合、サーバーは同じ施設内にあってもよいし、離れた場所にあってもよい。即ち、音信号生成部２４５は、インターネット等の通信網を介して音情報Ｄを取得してもよい。

　１…システム、１１…センサ、２０…音信号生成装置、５１,５２…スピーカ、２００…制御部、２１０…取得部、２２０…設定部、２２５…入力装置、２３０…推定部、２４０…音情報管理部、２４１…切換周期決定部、２４２…音情報選択部、２４３…切換タイミング判定部、２４４…履歴情報生成部、２４５…音信号生成部、２５０…記憶部、ＴＢＬａ…履歴テーブル、ＴＢＬｂ…制御テーブル。

Claims

　被験者の生体情報を取得する取得部と、
　複数の音情報の少なくともいずれかに基づいて音信号を生成する音信号生成部と、
　前記複数の音情報のうち第１の音情報から第２の音情報に、前記生体情報に応じた周期で切り換わるよう、当該切換の周期を決定する切換周期決定部と、
　を具備し、
　前記音信号生成部は、前記切換周期決定部が決定した前記切換周期で、前記第２の音情報に基づいて音信号を生成する、
　音信号生成装置。
　前記複数の音情報から前記第２の音情報をランダムに選択する音情報選択部をさらに備える
　請求項１に記載の音信号生成装置。
　前記複数の音情報は、複数の呼吸周期用の音情報と複数の心拍周期用の音情報とを含み、
　前記音信号生成部は、
　前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つに基づいて呼吸周期用の音信号を生成し、前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つに基づいて心拍周期用の音信号を生成し、前記呼吸周期用の音信号と前記心拍周期用の音信号とを合成して、前記音信号を生成し、
　前記切換周期決定部は、
　前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の呼吸周期に応じて前記複数の呼吸周期用の音情報の前記切換周期である呼吸周期用切換周期を決定し、前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の心拍周期に応じて前記複数の心拍周期用の音情報の前記切換周期である心拍周期用切換周期を決定し、
　前記音情報選択部は、
　前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択し、前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択する、
　請求項２に記載の音信号生成装置。
　前記切換周期決定部は、前記心拍周期用切換周期を、前記心拍周期に応じて決定する替わりに、前記呼吸周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）分の１の周期又は前記呼吸周期用切換周期のＮ分の１の周期に応じて決定する
　請求項３に記載の音信号生成装置。
　前記切換周期決定部は、前記呼吸周期用切換周期を、前記呼吸周期に応じて決定する替わりに、前記心拍周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）倍の周期又は前記心拍周期用切換周期のＮ倍の周期に応じて決定する
　請求項３に記載の音信号生成装置。
　前記音情報選択部は、同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って、前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つと前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つとを選択する
　請求項３に記載の音信号生成装置。
　前記複数の音情報の各々は、音楽的特徴を示す属性情報を含んでおり、
　前記音情報選択部は、
　前記音信号生成部が前記呼吸周期用の音信号を生成中に、前記心拍周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の前記呼吸周期用の音信号に対応する前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記心拍周期用の音情報を選択し、
　前記音信号生成部が前記心拍周期用の音信号を生成中に、前記呼吸周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の心拍周期用の前記音信号に対応する前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記呼吸周期用の音情報を選択する、
　請求項６に記載の音信号生成装置。
　前記複数の音情報のいずれかに基づいて前記音信号生成部が生成した波形の時間長の後半における前記波形の振幅の最大値が、前記波形の前記時間長の全体における前記振幅の最大値の５０％以下である
　請求項１又は２に記載の音信号生成装置。
　前記生体情報に基づいて前記被験者の心体状態を推定する推定部と、
　前記推定部が推定した心体状態に、当該心体状態が推定された際に選択されていた音情報を対応付けた履歴情報を記憶する記憶部と
　をさらに備え、
　前記複数の音情報は複数の群に分けられ、
　前記音情報選択部は、
　前記履歴情報を参照して、前記推定部が推定した心体状態に応じて前記複数の群のいずれかを選択し、当該選択した群のなかから前記第２の音情報を選択する
　請求項２に記載の音信号生成装置。
　複数の音情報の少なくともいずれかに基づいて音信号を生成する音信号生成方法であって、
　被験者の生体情報を取得し、
　前記複数の音情報のうち第１の音情報から第２の音情報に、前記生体情報に応じた周期で切り換わるよう、当該切換の周期を決定し、
　決定した前記切換周期で、前記第２の音情報に基づいて音信号を生成する
　音信号生成方法。
　前記複数の音情報から前記第２の音情報をランダムに選択する
　請求項１０に記載の音信号生成方法。
　前記複数の音情報は、複数の呼吸周期用の音情報と複数の心拍周期用の音情報とを含み、
　前記音信号は、複数の呼吸周期用の音情報のいずれかに基づいて生成された呼吸周期用の音信号と複数の心拍周期用の音情報のいずれかに基づいて生成された心拍周期用の信号とが合成された信号であり、
　前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の呼吸周期に応じて前記複数の呼吸周期用の音情報の前記切換周期である呼吸周期用切換周期を決定し、前記生体情報に基づいて得られる前記被験者の心拍周期に応じて前記複数の心拍周期用の音情報の前記切換周期である心拍周期用切換周期を決定し、
　前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択し、当該選択された呼吸周期用の音情報に基づいて、前記呼吸周期用切換周期で前記呼吸周期用の音信号を生成する一方、前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つを前記第２の音情報としてランダムに選択し、当該選択された心拍周期用の音情報に基づいて、前記心拍周期用切換周期で前記心拍周期用の音信号を生成する
　請求項１１に記載の音信号生成方法。
　前記切換周期を決定することには、前記心拍周期用切換周期を、前記心拍周期に応じて決定する替わりに、前記呼吸周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）分の１の周期又は前記呼吸周期用切換周期のＮ分の１の周期に応じて決定することを含む
　請求項１２に記載の音信号生成方法。
　前記切換周期を決定することには、前記呼吸周期用切換周期を、前記呼吸周期に応じて決定する替わりに、前記心拍周期のＮ（Ｎは２以上の自然数）倍の周期又は前記心拍周期用切換周期のＮ倍の周期に応じて決定することを含む
　請求項１２に記載の音信号生成方法。
　同時の発音が許容される音楽的特徴の組み合わせを定めた同時発音規則に従って、前記複数の呼吸周期用の音情報のいずれか一つと前記複数の心拍周期用の音情報のいずれか一つとを選択する
　請求項１２に記載の音信号生成方法。
　前記複数の音情報の各々は、音楽的特徴を示す属性情報を含んでおり、
　前記呼吸周期用の音信号を生成中に、前記心拍周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の前記呼吸周期用の音信号に対応する前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記心拍周期用の音情報を選択し、
　前記心拍周期用の音信号を生成中に、前記呼吸周期用の音情報を前記第１の音情報から前記第２の音情報に切り換える場合、生成中の心拍周期用の前記音信号に対応する前記心拍周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴と、前記第２の音情報としての前記呼吸周期用の音情報に含まれる前記属性情報が示す音楽的特徴との組み合わせが、前記同時発音規則に従うように、前記第２の情報としての前記呼吸周期用の音情報を選択する、
　請求項１５に記載の音信号生成方法。
　複数の音情報の少なくともいずれかに基づいて音信号を生成する音信号生成装置のコンピュータに
　被験者の生体情報を取得する処理と、
　前記複数の音情報のうち第１の音情報から第２の音情報に、前記生体情報に応じた周期で切り換わるよう、当該切換の周期を決定する処理と、
　前記切換周期で、前記第２の音情報基づいて音信号を生成する処理と、
　を実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。