WO2022201291A1 - 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム - Google Patents

筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2022201291A1
WO2022201291A1 PCT/JP2021/011926 JP2021011926W WO2022201291A1 WO 2022201291 A1 WO2022201291 A1 WO 2022201291A1 JP 2021011926 W JP2021011926 W JP 2021011926W WO 2022201291 A1 WO2022201291 A1 WO 2022201291A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
muscle
muscle sound
audio
sound
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/011926
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
有信 新島
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2021/011926 priority Critical patent/WO2022201291A1/ja
Publication of WO2022201291A1 publication Critical patent/WO2022201291A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Definitions

  • the present invention relates to a muscle sound receiving device, a muscle sound receiving method, and a program.
  • Non-Patent Document 1 if a machine learning method is applied to camera images, it is possible to analyze a trainee's skeleton and posture, and to implement more advanced sports instruction.
  • the disclosed technology aims to simplify the communication of data indicating muscle contraction strength.
  • the disclosed technique includes a voice receiving unit that receives voice data including muscle sounds, a muscle sound extracting unit that extracts muscle sound signals from the audio signal based on the received sound data, and a muscle sound signal that is amplified. and a vibration output unit for outputting vibration based on the amplified muscle sound signal.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a communication system
  • FIG. 3 is a hardware configuration diagram of each device according to the first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the hardware configuration example of a computer.
  • 3 is a functional configuration diagram of each device according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of muscle sound transmission processing
  • 8 is a flowchart showing an example of the flow of muscle sound reception processing according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a hardware configuration diagram of each device according to the second embodiment
  • FIG. 10 is a functional configuration diagram of each device according to the second embodiment
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of the flow of muscle sound reception processing according to the second embodiment
  • FIG. 11 is a hardware configuration diagram of each device according to the third embodiment;
  • FIG. 11 is a functional configuration diagram of each device according to Example 3;
  • FIG. 12 is a flow chart showing an example of the flow of muscle sound reception processing according to the third embodiment;
  • FIG. 12 is a hardware configuration diagram of each device according to the fourth embodiment;
  • FIG. 11 is a functional configuration diagram of each device according to Example 4;
  • FIG. 16 is a flow chart showing an example of the flow of muscle sound reception processing according to the fourth embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a voice waveform obtained by measuring muscle sound;
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a communication system.
  • a communication system 1 according to the present embodiment includes a muscle sound transmitting device 10 and a muscle sound receiving device 20 . Muscle sound transmitting device 10 and muscle sound receiving device 20 are communicably connected to each other via communication network 30 .
  • the muscle sound transmitting device 10 transmits data including muscle sounds measured by a user such as a trainee to the muscle sound receiving device 20 via the communication network 30 .
  • the muscle sound transmitting device 10 is, for example, a smartphone or the like operated by a user such as a trainee.
  • the muscle sound receiving device 20 receives data including muscle sound and generates vibration corresponding to the muscle sound. This allows a user such as a training instructor to know the muscle contraction intensity of the user such as a trainee.
  • the muscle sound receiving device 20 is, for example, a general-purpose personal computer operated by a user such as an instructor.
  • the communication network 30 is a wired or wireless network, such as the Internet, an intranet, a LAN (Local Area Network), or the like.
  • Example 1 The present embodiment is an example in which the data containing muscle sounds transmitted from the muscle sound transmitting apparatus 10 contains almost no noise such as voice.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of each device according to the first embodiment.
  • the muscle sound transmitting device 10 includes a computer 100 and a microphone 110 .
  • a microphone 110 is a device that converts sound into an electrical signal. Neither the computer 100 nor the microphone 110 need to be dedicated devices, and may be general-purpose devices.
  • the muscle sound receiving device 20 includes a computer 200, an amplifier 210, and a vibration speaker 220.
  • Computer 200, amplifier 210, and vibration speaker 220 do not need to be dedicated devices, and may be general-purpose devices.
  • the vibration speaker 220 is a speaker that resonates the touched surface to produce sound. Specifically, the vibration speaker 220 vibrates an object with which it is in contact, such as a table or wall.
  • FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration example of the computer 100 or the computer 200.
  • the computer 100 or computer 200 has a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., which are connected to each other via a bus B. .
  • a program that implements the processing in the computer is provided by a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card, for example.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000 .
  • the program does not necessarily need to be installed from the recording medium 1001, and may be downloaded from another computer via the network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores installed programs, as well as necessary files and data.
  • the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002 when a program activation instruction is received.
  • the CPU 1004 implements functions related to the device according to programs stored in the memory device 1003 .
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to the network.
  • a display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like by a program.
  • An input device 1007 is composed of a keyboard, a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operational instructions.
  • the output device 1008 outputs the calculation result.
  • the computer 100 or computer 200 may be a physical machine or a virtual machine on the cloud.
  • the "hardware" described here is virtual hardware.
  • the above program can be recorded on a computer-readable recording medium (portable memory, etc.), saved, or distributed. It is also possible to provide the above program through a network such as the Internet or e-mail.
  • FIG. 4 is a functional configuration diagram of each device according to the first embodiment.
  • the muscle sound transmitting device 10 includes a voice measuring section 11 and a voice transmitting section 12 .
  • the voice measurement unit 11 measures voice and generates voice data.
  • the muscle sound transmitting device 10 stores the generated voice data in the auxiliary storage device 1002 of the computer 100 or the like.
  • the voice measuring section 11 is implemented by the CPU 1004 of the computer 100 controlling the microphone 110 .
  • a user such as a trainee presses a microphone mounted on a smartphone, which is an example of the muscle sound transmitting device 10, directly above the muscle to be measured to measure the muscle sound.
  • the sound measurement unit 11 measures the sound including muscle sound and generates sound data.
  • the audio transmission unit 12 transmits the generated audio data to the muscle sound receiving device 20 via the communication network 30 according to the regulations of the audio communication protocol.
  • the audio transmission unit 12 is implemented by the CPU 1004 of the computer 100 controlling the interface device 1005 .
  • the muscle sound receiving device 20 includes a voice receiving section 21, an amplifying section 22, and a vibration output section 23.
  • the voice receiving unit 21 receives voice data from the muscle sound transmitting device 10 via the communication network 30 according to the same voice communication protocol as applied to the muscle sound transmitting device 10 .
  • the voice receiver 21 is implemented by the CPU 1004 of the computer 200 controlling the interface device 1005 . If the amplifier 210 is an analog amplifier, the muscle sound receiving device 20 converts the received audio data into an analog audio signal by D/A conversion and inputs the analog audio signal to the amplifier 22 .
  • the amplification unit 22 converts audio data into an audio signal and amplifies it.
  • Amplifying section 22 is implemented by computer 200 controlling amplifier 210 . As a result, even if the volume of muscle sound is low, it can be amplified and converted into a signal of large amplitude.
  • the vibration output unit 23 outputs the amplified vibration. Vibration output unit 23 is implemented by computer 200 controlling vibration speaker 220 .
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of muscle sound transmission processing.
  • the voice measurement unit 11 measures voice including muscle sounds (step S11). Then, the voice transmission unit 12 transmits voice data representing the measured voice (step S12). In this embodiment, the audio data to be transmitted contains almost no audio other than muscle sounds.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the flow of muscle sound reception processing according to the first embodiment.
  • the voice receiving unit 21 receives voice data (step S21).
  • the amplifier 22 causes the amplifier 210 to amplify the audio signal (step S22).
  • the vibration output unit 23 vibrates the vibration speaker 220 (step S23).
  • the frequency band of muscle sounds is around several tens of Hz, which is near the lower limit of the human audible range, so it is difficult to hear in voice.
  • the muscle sound is output as vibration, so that it is sufficiently perceptible.
  • Example 2 A second embodiment will be described below with reference to the drawings.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a function of extracting the muscle sound from the sound, assuming that the data including the muscle sound transmitted from the muscle sound transmitting device 10 contains the sound. . Therefore, in the following description of the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. Reference numerals are assigned and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 7 is a hardware configuration diagram of each device according to the second embodiment.
  • the muscle sound receiving device 20 according to the present embodiment has a configuration in which an audio interface 230 is added to the muscle sound receiving device 20 according to the first embodiment.
  • the audio interface 230 is a device that controls audio signals. In this embodiment, the audio interface 230 extracts the muscle sound signal from the audio signal.
  • FIG. 8 is a functional configuration diagram of each device according to the second embodiment.
  • a muscle sound receiving device 20 according to the present embodiment is configured by adding a muscle sound extracting unit 24 to the muscle sound receiving device 20 according to the first embodiment.
  • the muscle sound extraction unit 24 applies a low-pass filter to the audio signal and extracts the muscle sound signal from the audio signal. For example, while the frequency band of general speech is 200 Hz or higher, the frequency band of muscle sounds is 200 Hz or less. apply to Muscle sound extractor 24 is implemented by computer 200 controlling audio interface 230 .
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the flow of muscle sound reception processing according to the second embodiment.
  • the voice receiving unit 21 receives voice data (step S31). Audio data is converted into an audio signal by DA conversion.
  • the muscle sound extracting unit 24 extracts the muscle sound signal from the audio signal converted from the received audio data (step S32).
  • the amplifier 22 causes the amplifier 210 to amplify the muscle sound signal (step S33).
  • the vibration output unit 23 vibrates the vibration speaker 220 (step S34).
  • the muscle sound signal is extracted from the audio signal. Therefore, even when a sound containing noise other than muscle sounds is measured, it is possible to output vibrations representing muscle sounds.
  • Embodiment 3 is different from Embodiment 2 in that it includes a function of extracting audio signals other than muscle sounds from the audio signal and outputting the audio when voice conversation communication and muscle sound communication are performed at the same time. do. Therefore, in the following description of the third embodiment, the differences from the second embodiment will be mainly described. Reference numerals are assigned and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 10 is a hardware configuration diagram of each device according to the third embodiment.
  • a muscle sound receiving device 20 according to the third embodiment has a configuration in which an audio speaker 240 is added to the muscle sound receiving device 20 according to the second embodiment.
  • the audio speaker 240 is an acoustic device that converts electrical signals into sound.
  • the audio speaker 240 converts the audio signal from which the muscle sound has been removed by the audio interface 230 into sound and outputs the sound.
  • FIG. 11 is a functional configuration diagram of each device according to the third embodiment.
  • a muscle sound receiving apparatus 20 according to the present embodiment has a configuration in which a voice extraction unit 25 and a sound output unit 26 are added to the muscle sound receiving apparatus 20 according to the second embodiment.
  • the voice extraction unit 25 applies a high-pass filter to the voice signal to extract the voice signal from which the muscle sound has been removed from the received voice signal. For example, while the frequency band of general speech is 200 Hz or higher, the frequency band of muscle sounds is 200 Hz or less. apply to The audio extractor 25 is implemented by the computer 200 controlling the audio interface 230 .
  • the output channel of the muscle sound signal extracted by applying the low-pass filter is the output channel to the vibration speaker 220, and the output channel of the audio signal extracted by applying the high-pass filter is the output channel to the audio speaker 240.
  • the audio output unit 26 converts the audio signal extracted by the audio extraction unit 25 into audio and outputs it. Audio output unit 26 is implemented by computer 200 controlling audio speaker 240 .
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of muscle sound reception processing according to the third embodiment.
  • the voice receiving unit 21 receives voice data (step S41). Audio data is converted into an audio signal by DA conversion.
  • the muscle sound extracting unit 24 extracts the muscle sound signal from the audio signal converted from the received audio data (step S42).
  • the amplifier 22 causes the amplifier 210 to amplify the muscle sound signal (step S43).
  • the vibration output unit 23 vibrates the vibration speaker 220 (step S44).
  • the voice extraction unit 25 extracts the voice signal from which the muscle sound has been removed (step S45).
  • the audio output unit 26 outputs audio based on the extracted audio signal (step S46).
  • the muscle sound receiving device 20 may perform the processes from steps S42 to S44 and the processes of steps S45 and S46 in reverse order or in parallel. .
  • an audio signal from which the muscle sound has been removed is extracted from the audio signal, and the extracted sound is output. Therefore, a user such as an instructor can simultaneously hear the voice and perceive the muscle sound with a sense of touch, and thereby, while conversing with the user such as the trainee, can determine the contraction strength of the muscle. can be perceived.
  • Example 4 A fourth embodiment will be described below with reference to the drawings.
  • the fourth embodiment is different from the second embodiment in that when voice data is received from a plurality of muscle sound transmitting apparatuses 10, the received voice data is distributed to a plurality of output channels. Therefore, in the following description of the fourth embodiment, the differences from the second embodiment will be mainly described. Reference numerals are assigned and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 13 is a hardware configuration diagram of each device according to the fourth embodiment.
  • a communication system 1 according to this embodiment includes a plurality of muscle sound transmitting apparatuses 10 .
  • Muscle sound receiving device 20 receives audio data from a plurality of muscle sound transmitting devices 10 .
  • the muscle sound receiving device 20 includes a plurality of combinations of amplifiers 210 and vibration speakers 220 .
  • Each amplifier 210 and vibration speaker 220 is connected one to each output channel of the audio interface 230 .
  • FIG. 14 is a functional configuration diagram of each device according to the fourth embodiment.
  • a muscle sound receiving device 20 according to the present embodiment has a configuration in which a channel selection unit 27 is added to the muscle sound receiving device 20 according to the second embodiment.
  • the channel selection unit 27 identifies the muscle sound transmission device 10 that transmitted the audio data, and selects an output channel according to the transmission source.
  • the relationship between the transmission source and the output channel may be set in advance, or may be selected by a user such as an instructor who operates the muscle sound receiving device 20 .
  • Channel selector 27 is implemented by computer 200 controlling audio interface 230 .
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the flow of muscle sound reception processing according to the fourth embodiment.
  • the voice receiving unit 21 receives voice data from each muscle sound transmitting device 10 (step S51).
  • the channel selection unit 27 selects a channel to be output according to the muscle sound transmission device 10 that is the transmission source (step S52). Audio data is converted into an audio signal by DA conversion.
  • the muscle sound extracting unit 24 extracts the muscle sound signal from the audio signal converted from the received audio data (step S53).
  • the amplifier 22 causes the amplifier 210 of the selected channel to amplify the muscle sound signal (step S54).
  • the vibration output unit 23 vibrates the vibration speaker 220 of the selected channel (step S55).
  • the muscle sound receiving device 20 it is possible to individually output vibrations according to the muscle contraction strengths of a plurality of trainees.
  • one muscle sound transmitting device 10 may include a plurality of microphones 110, and the vibration speakers 220 of separate channels are vibrated based on audio data including muscle sounds transmitted from the respective microphones 110. Also good.
  • the audio transmission unit 12 of the muscle sound transmission device 10 transmits audio data including an identifier for identifying each microphone 110 .
  • Channel selection unit 27 selects a channel according to an identifier for identifying microphone 110 .
  • the trainee uses a plurality of microphones to measure muscle sounds of a plurality of parts, and a user such as an instructor prepares a plurality of vibration speakers 220 corresponding to the number of microphones to measure muscle sounds of the parts. You can perceive the contraction intensity of each muscle.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a voice waveform obtained by measuring muscle sounds.
  • FIG. 16 shows muscle sound measured when the voice measurement unit 11 of the muscle sound transmitting apparatus 10 according to each of the above-described embodiments flexes and extends the user's wrist while pressing the microphone 110 against the user's forearm. example.
  • the voice measurement unit 11 can acquire a voice waveform whose amplitude changes according to the strength of the contraction.
  • the muscle sound receiving device 20 may include both the voice extraction unit 25 and the voice output unit 26 according to the third embodiment and the channel selection unit 27 according to the fourth embodiment.
  • This specification describes at least the muscle sound receiving device, the muscle sound receiving method, and the program described in each of the following items.
  • an audio receiving unit that receives audio data including muscle sound
  • a muscle sound extracting unit for extracting a muscle sound signal from an audio signal based on the received audio data
  • an amplifier that amplifies the extracted muscle sound signal
  • a vibration output unit that outputs vibration based on the amplified muscle sound signal
  • Muscle sound receiver Muscle sound receiver.
  • the muscle sound extraction unit extracts a signal below a predetermined frequency band from the audio signal as the muscle sound signal.
  • (Section 3) an audio extraction unit that extracts an audio signal from which muscle sounds are removed from the audio signal; an audio output unit that outputs audio based on the extracted audio signal from which the muscle sound has been removed; 3.
  • the muscle sound receiving device according to claim 1 or 2. The audio extraction unit extracts a signal above a predetermined frequency band as an audio signal from which the muscle sound has been removed.
  • the muscle sound receiving device according to Item 3. (Section 5) further comprising a channel selection unit that selects an output channel according to the transmission source of the audio data; wherein the vibration output unit outputs vibration for each selected output channel; The muscle sound receiving device according to any one of items 1 to 4.
  • the channel selection unit selects the output channel according to an identifier for identifying the muscle sound transmitting device that transmits the muscle sound or an identifier for identifying the microphone that measured the muscle sound.
  • the muscle sound receiving device according to item 5.
  • (Section 7) A computer implemented method comprising: receiving audio data containing muscle sounds; a step of extracting a muscle sound signal from an audio signal based on the received audio data; amplifying the extracted muscle sound signal; and outputting vibration based on the amplified muscle sound signal. Muscle sound reception method.
  • (Section 8) A program for causing a computer to function as each unit in the muscle sound receiving device according to any one of items 1 to 6.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

筋音を含む音声データを受信する音声受信部と、受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出する筋音抽出部と、抽出された前記筋音信号を増幅する増幅部と、増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力する振動出力部と、を備える筋音受信装置である。

Description

筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム
　本発明は、筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラムに関する。
　オンライン通信によるスポーツ指導において、カメラとマイクを使い、映像と音声によって指導する方法が一般的である。非特許文献１のように、カメラ映像に対して機械学習手法を適用すると、訓練者の骨格や姿勢を分析することができ、より高度なスポーツ指導を実施することができる。
　一方、スポーツ指導においては、訓練者の姿勢だけでなく、筋肉の収縮強度、すなわち力みの有無を確認しながら指導することが重要である。
Nakano, Nobuyasu, et al. "Evaluation of 3D markerless motion capture accuracy using OpenPose with multiple video cameras." Frontiers in Sports and Active Living 2 (2020).
　筋肉の収縮強度を測定して通信するためには、一般的には筋電センサなどの専用センサを用意したり、計測や解析のためのソフトウェアを用意したりする必要があり、オンライン指導に取り入れるための導入のハードルが高いという課題がある。
　開示の技術は、筋肉の収縮強度を示すデータの通信を簡易化することを目的とする。
　開示の技術は、筋音を含む音声データを受信する音声受信部と、受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出する筋音抽出部と、抽出された前記筋音信号を増幅する増幅部と、増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力する振動出力部と、を備える筋音受信装置である。
　筋肉の収縮強度を示すデータの通信を簡易化することができる。
通信システムのシステム構成図である。 実施例１に係る各装置のハードウェア構成図である。 コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。 実施例１に係る各装置の機能構成図である。 筋音送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施例１に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施例２に係る各装置のハードウェア構成図である。 実施例２に係る各装置の機能構成図である。 実施例２に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施例３に係る各装置のハードウェア構成図である。 実施例３に係る各装置の機能構成図である。 実施例３に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施例４に係る各装置のハードウェア構成図である。 実施例４に係る各装置の機能構成図である。 実施例４に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 筋音を測定した音声波形の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）について説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
　図１は、通信システムのシステム構成図である。本実施の形態に係る通信システム１は、筋音送信装置１０と、筋音受信装置２０と、を備える。筋音送信装置１０および筋音受信装置２０は、通信ネットワーク３０を介して互いに通信可能に接続されている。
　筋音送信装置１０は、訓練者等のユーザによって測定された筋音を含むデータを、通信ネットワーク３０を介して筋音受信装置２０に送信する。筋音送信装置１０は、例えば、訓練者等のユーザが操作するスマートフォン等である。
　筋音受信装置２０は、筋音を含むデータを受信して、筋音に対応する振動を発生させる。これによって、訓練の指導者等のユーザは、訓練者等のユーザの筋肉の収縮強度を知ることができる。筋音受信装置２０は、例えば、指導者等のユーザが操作する汎用的なパーソナルコンピュータである。
　通信ネットワーク３０は、有線または無線のネットワークであって、例えばインターネット、イントラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等である。
　以下、本実施の形態の実施例として、実施例１から実施例４について説明する。
　（実施例１）
　本実施例は、筋音送信装置１０から送信される筋音を含むデータに音声等のノイズがほとんど含まれていない場合の実施の例である。
　図２は、実施例１に係る各装置のハードウェア構成図である。筋音送信装置１０は、コンピュータ１００と、マイク１１０と、を備える。マイク１１０は、音を電気信号に変換する機器である。コンピュータ１００およびマイク１１０は、いずれも専用の機器である必要はなく、汎用的な機器で良い。
　筋音受信装置２０は、コンピュータ２００と、アンプ２１０と、振動スピーカ２２０と、を備える。コンピュータ２００、アンプ２１０および振動スピーカ２２０も、いずれも専用の機器である必要はなく、汎用的な機器で良い。
　振動スピーカ２２０は、触れている面を共鳴させて音を鳴らすスピーカである。具体的には、振動スピーカ２２０は、テーブル、壁などの接触している物体を振動させる。
　図３は、コンピュータ１００またはコンピュータ２００のハードウェア構成例を示す図である。コンピュータ１００またはコンピュータ２００は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。
　当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
　メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インタフェース装置１００５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。
　なお、コンピュータ１００またはコンピュータ２００は、物理マシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。仮想マシンを使用する場合、ここで説明する「ハードウェア」は仮想的なハードウェアである。
　上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図４は、実施例１に係る各装置の機能構成図である。筋音送信装置１０は、音声測定部１１と、音声送信部１２と、を備える。
　音声測定部１１は、音声を測定して音声データを生成する。筋音送信装置１０は、生成された音声データをコンピュータ１００の補助記憶装置１００２等に格納する。音声測定部１１は、コンピュータ１００のＣＰＵ１００４がマイク１１０を制御することによって実現される。
　具体的には、例えば、訓練者等のユーザが、筋音送信装置１０の一例であるスマートフォンに搭載されたマイクを、測定したい筋肉の直上に押し当てて筋音を測定する。これによって、音声測定部１１は、筋音を含む音声を測定し、音声データを生成する。
　音声送信部１２は、生成された音声データを、音声通信プロトコルの規定に従って、通信ネットワーク３０を介して筋音受信装置２０に送信する。音声送信部１２は、コンピュータ１００のＣＰＵ１００４がインタフェース装置１００５を制御することによって実現される。
　筋音受信装置２０は、音声受信部２１と、増幅部２２と、振動出力部２３と、を備える。
　音声受信部２１は、通信ネットワーク３０を介して、筋音送信装置１０に適用されたものと同一の音声通信プロトコルの規定に従って、筋音送信装置１０から音声データを受信する。音声受信部２１は、コンピュータ２００のＣＰＵ１００４がインタフェース装置１００５を制御することによって実現される。アンプ２１０がアナログアンプの場合は、筋音受信装置２０は、受信した音声データを、Ｄ／Ａ変換によってアナログの音声信号に変換して増幅部２２に入力させる。
　増幅部２２は、音声データを音声信号に変換して、増幅する。増幅部２２は、コンピュータ２００がアンプ２１０を制御することによって実現される。これによって、筋音の音量が小さい場合でも、増幅して大きな振幅の信号に変換することができる。
　振動出力部２３は、増幅された振動を出力する。振動出力部２３は、コンピュータ２００が振動スピーカ２２０を制御することによって実現される。
　次に、実施例１に係る通信システム１の動作について説明する。
　訓練者等のユーザの操作を受けて、筋音送信装置１０は、筋音送信処理を開始する。図５は、筋音送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　音声測定部１１は、筋音を含む音声を測定する（ステップＳ１１）。そして、音声送信部１２は、測定された音声を示す音声データを送信する（ステップＳ１２）。本実施例においては、送信される音声データは、筋音以外の音声をほとんど含まない。
　筋音受信装置２０は、通信ネットワーク３０を介して筋音送信装置１０から音声データを受信すると、筋音受信処理を開始する。図６は、実施例１に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　音声受信部２１は、音声データを受信する（ステップＳ２１）。増幅部２２は、アンプ２１０に音声信号を増幅させる（ステップＳ２２）。振動出力部２３は、振動スピーカ２２０を振動させる（ステップＳ２３）。
　筋音の周波数帯域は数十Ｈｚ程度が中心であり、ヒトの可聴域の下限付近であるため、音声では聞き取りにくい。本実施例に係る筋音受信装置２０によれば、筋音を振動として出力するため、十分に知覚可能である。
　（実施例２）
　以下に図面を参照して、実施例２について説明する。実施例２は、筋音送信装置１０から送信される筋音を含むデータに音声が含まれている場合を想定し、音声から筋音を抽出する機能を含む点が、実施例１と相違する。よって、以下の実施例２の説明では、実施例１との相違点を中心に説明し、実施例１と同様の機能構成を有するものには、実施例１の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
　図７は、実施例２に係る各装置のハードウェア構成図である。本実施例に係る筋音受信装置２０は、実施例１に係る筋音受信装置２０に、オーディオインタフェース２３０を追加した構成である。
　オーディオインタフェース２３０は、音声信号を制御する装置である。本実施例において、オーディオインタフェース２３０は、音声信号から筋音信号を抽出する。
　図８は、実施例２に係る各装置の機能構成図である。本実施例に係る筋音受信装置２０は、実施例１に係る筋音受信装置２０に筋音抽出部２４を追加した構成である。
　筋音抽出部２４は、音声信号にローパスフィルタを適用して、音声信号から筋音信号を抽出する。例えば、一般的な音声の周波数帯は２００Ｈｚ以上であるのに対し、筋音の周波数帯は２００Ｈｚ以下であることから、筋音抽出部２４は、２００Ｈｚをカットオフ周波数とするローパスフィルタを音声信号に適用する。筋音抽出部２４は、コンピュータ２００がオーディオインタフェース２３０を制御することによって実現される。
　次に、実施例２に係る通信システム１の動作について説明する。図９は、実施例２に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　音声受信部２１は、音声データを受信する（ステップＳ３１）。音声データは、ＤＡ変換によって音声信号に変換される。筋音抽出部２４は、受信した音声データから変換された音声信号から、筋音信号を抽出する（ステップＳ３２）。増幅部２２は、アンプ２１０に筋音信号を増幅させる（ステップＳ３３）。振動出力部２３は、振動スピーカ２２０を振動させる（ステップＳ３４）。
　本実施例に係る筋音受信装置２０によれば、音声信号から筋音信号を抽出する。したがって、筋音以外のノイズが入っている音声が測定された場合でも、筋音を表す振動を出力することができる。
　（実施例３）
　以下に図面を参照して、実施例３について説明する。実施例３は、音声会話の通信と筋音の通信が同時に行われる場合に，音声信号から筋音以外の音声信号を抽出して、音声を出力する機能を含む点が、実施例２と相違する。よって、以下の実施例３の説明では、実施例２との相違点を中心に説明し、実施例２と同様の機能構成を有するものには、実施例２の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
　図１０は、実施例３に係る各装置のハードウェア構成図である。実施例３に係る筋音受信装置２０は、実施例２に係る筋音受信装置２０に音声スピーカ２４０を追加した構成である。
　音声スピーカ２４０は、電気信号を音に変換する音響装置である。本実施例において、音声スピーカ２４０は、オーディオインタフェース２３０によって筋音が除去された音声信号を音に変換して出力する。
　図１１は、実施例３に係る各装置の機能構成図である。本実施例に係る筋音受信装置２０は、実施例２に係る筋音受信装置２０に、音声抽出部２５と、音声出力部２６と、を追加した構成である。
　音声抽出部２５は、音声信号にハイパスフィルタを適用して、受信した音声信号から筋音を除去した音声信号を抽出する。例えば、一般的な音声の周波数帯は２００Ｈｚ以上であるのに対し、筋音の周波数帯は２００Ｈｚ以下であることから、筋音抽出部２４は、２００Ｈｚをカットオフ周波数とするハイパスフィルタを音声信号に適用する。音声抽出部２５は、コンピュータ２００がオーディオインタフェース２３０を制御することによって実現される。
　なお、ローパスフィルタを適用した抽出された筋音信号の出力チャネルは、振動スピーカ２２０への出力チャネルとし、ハイパスフィルタを適用して抽出された音声信号の出力チャネルは、音声スピーカ２４０への出力チャネルとする。
　音声出力部２６は、音声抽出部２５によって抽出された音声信号を音声に変換して出力する。音声出力部２６は、コンピュータ２００が音声スピーカ２４０を制御することによって実現される。
　次に、実施例３に係る通信システム１の動作について説明する。図１２は、実施例３に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　音声受信部２１は、音声データを受信する（ステップＳ４１）。音声データは、ＤＡ変換によって音声信号に変換される。筋音抽出部２４は、受信した音声データから変換された音声信号から、筋音信号を抽出する（ステップＳ４２）。増幅部２２は、アンプ２１０に筋音信号を増幅させる（ステップＳ４３）。振動出力部２３は、振動スピーカ２２０を振動させる（ステップＳ４４）。
　続いて、音声抽出部２５は、音声信号から筋音を除去した音声信号を抽出する（ステップＳ４５）。音声出力部２６は、抽出された音声信号に基づく音声を出力する（ステップＳ４６）。
　なお、上述した処理の流れは一例であって、他でも良い。例えば、筋音受信装置２０は、上述したステップＳ４２からステップＳ４４までの処理と、ステップＳ４５およびステップＳ４６の処理とを、逆の順番で実行しても良いし、並行して実行しても良い。
　本実施例に係る筋音受信装置２０によれば、音声信号から筋音を除去した音声信号を抽出し、抽出された音声を出力する。したがって、指導者等のユーザは、音声を聴覚によって聞くことと、筋音を触覚によって把握することと、を同時に行うことによって、訓練者等のユーザとの会話をしながら、筋肉の収縮強度を知覚することができる。
　（実施例４）
　以下に図面を参照して、実施例４について説明する。実施例４は、複数の筋音送信装置１０から音声データを受信する場合に、受信した音声データを複数の出力チャネルに振り分ける機能を含む点が、実施例２と相違する。よって、以下の実施例４の説明では、実施例２との相違点を中心に説明し、実施例２と同様の機能構成を有するものには、実施例２の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
　図１３は、実施例４に係る各装置のハードウェア構成図である。本実施例に係る通信システム１は、複数の筋音送信装置１０を含む。筋音受信装置２０は、複数の筋音送信装置１０から音声データを受信する。
　筋音受信装置２０は、アンプ２１０および振動スピーカ２２０の組み合わせを複数備える。それぞれのアンプ２１０および振動スピーカ２２０は、オーディオインタフェース２３０の出力チャネルごとに１つずつ接続されている。
　図１４は、実施例４に係る各装置の機能構成図である。本実施例に係る筋音受信装置２０は、実施例２に係る筋音受信装置２０にチャネル選択部２７を追加した構成である。
　チャネル選択部２７は、音声データを送信した筋音送信装置１０を判別して、送信元に応じた出力チャネルを選択する。送信元と出力チャネルの関係は、あらかじめ設定されていても良いし、筋音受信装置２０を操作する指導者等のユーザによる選択を受け付けるようにしても良い。チャネル選択部２７は、コンピュータ２００がオーディオインタフェース２３０を制御することによって実現される。
　図１５は、実施例４に係る筋音受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　音声受信部２１は、それぞれの筋音送信装置１０から音声データを受信する（ステップＳ５１）。チャネル選択部２７は、送信元の筋音送信装置１０に応じて、出力するチャネルを選択する（ステップＳ５２）。音声データは、ＤＡ変換によって音声信号に変換される。筋音抽出部２４は、受信した音声データから変換された音声信号から、筋音信号を抽出する（ステップＳ５３）。増幅部２２は、選択されたチャネルのアンプ２１０に筋音信号を増幅させる（ステップＳ５４）。振動出力部２３は、選択されたチャネルの振動スピーカ２２０を振動させる（ステップＳ５５）。
　本実施例に係る筋音受信装置２０によれば、複数の訓練者の筋肉の収縮強度に応じて個別に振動を出力することができる。
　また、１つの筋音送信装置１０が複数のマイク１１０を備えていても良く、それぞれのマイク１１０から送信された筋音を含む音声データに基づいて、別々のチャネルの振動スピーカ２２０を振動させても良い。この場合、筋音送信装置１０の音声送信部１２は、各マイク１１０を識別するための識別子を音声データに含めて送信する。チャネル選択部２７は、マイク１１０を識別するための識別子に応じてチャネルを選択する。
　このようにすれば、訓練者が複数のマイクを使って複数の部位の筋音を測定し、指導者等のユーザは、マイクの数に応じた複数の振動スピーカ２２０を用意することによって、部位ごとの筋肉の収縮強度を知覚することができる。
　図１６は、筋音を測定した音声波形の一例を示す図である。図１６は、上述した各実施形態に係る筋音送信装置１０の音声測定部１１が、ユーザの前腕にマイク１１０を押し当てた状態で手首を屈曲させたり伸展させたりしたときの筋音を測定した例を示している。このようにマイク１１０を押し当てた状態で筋肉を収縮させると、音声測定部１１は、収縮強度に応じて振幅が変化する音声波形を取得できる。
　上述した各実施例は適宜組み合わせても良い。例えば、筋音受信装置２０は、実施例３に係る音声抽出部２５よび音声出力部２６と、実施例４に係るチャネル選択部２７と、をともに備えても良い。
　（実施の形態のまとめ）
　本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラムが記載されている。
（第１項）
　筋音を含む音声データを受信する音声受信部と、
　受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出する筋音抽出部と、
　抽出された前記筋音信号を増幅する増幅部と、
　増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力する振動出力部と、を備える、
　筋音受信装置。
（第２項）
　前記筋音抽出部は、前記音声信号から所定の周波数帯以下の信号を前記筋音信号として抽出する、
　第１項に記載の筋音受信装置。
（第３項）
　前記音声信号から筋音を除去した音声信号を抽出する音声抽出部と、
　抽出された前記筋音を除去した音声信号に基づく音声を出力する音声出力部と、をさらに備える、
　第１項または第２項に記載の筋音受信装置。
（第４項）
　前記音声抽出部は、所定の周波数帯以上の信号を、前記筋音を除去した音声信号として抽出する、
　第３項に記載の筋音受信装置。
（第５項）
　前記音声データの送信元に応じた出力チャネルを選択するチャネル選択部をさらに備え、
　前記振動出力部は、選択された出力チャネルごとに振動を出力する、
　第１項から第４項のいずれか１項に記載の筋音受信装置。
（第６項）
　前記チャネル選択部は、筋音を送信する筋音送信装置を識別するための識別子または筋音を測定したマイクを識別する識別子に応じて、前記出力チャネルを選択する、
　第５項に記載の筋音受信装置。
（第７項）
　コンピュータが実行する方法であって、
　筋音を含む音声データを受信するステップと、
　受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出するステップと、
　抽出された前記筋音信号を増幅するステップと、
　増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力するステップと、を備える、
　筋音受信方法。
（第８項）
　コンピュータを第１項から第６項のいずれか１項に記載の筋音受信装置における各部として機能させるためのプログラム。
　以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　１　通信システム
　１０　筋音送信装置
　１１　音声測定部
　１２　音声送信部
　２０　筋音受信装置
　２１　音声受信部
　２２　増幅部
　２３　振動出力部
　２４　筋音抽出部
　２５　音声抽出部
　２６　音声出力部
　２７　チャネル選択部
　１００　コンピュータ
　１１０　マイク
　２００　コンピュータ
　２１０　アンプ
　２２０　振動スピーカ
　２３０　オーディオインタフェース
　２４０　音声スピーカ

Claims (8)

  1. 　筋音を含む音声データを受信する音声受信部と、
    　受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出する筋音抽出部と、
    　抽出された前記筋音信号を増幅する増幅部と、
    　増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力する振動出力部と、を備える、
    　筋音受信装置。
  2. 　前記筋音抽出部は、前記音声信号から所定の周波数帯以下の信号を前記筋音信号として抽出する、
    　請求項１に記載の筋音受信装置。
  3. 　前記音声信号から筋音を除去した音声信号を抽出する音声抽出部と、
    　抽出された前記筋音を除去した音声信号に基づく音声を出力する音声出力部と、をさらに備える、
    　請求項１または２に記載の筋音受信装置。
  4. 　前記音声抽出部は、所定の周波数帯以上の信号を、前記筋音を除去した音声信号として抽出する、
    　請求項３に記載の筋音受信装置。
  5. 　前記音声データの送信元に応じた出力チャネルを選択するチャネル選択部をさらに備え、
    　前記振動出力部は、選択された出力チャネルごとに振動を出力する、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の筋音受信装置。
  6. 　前記チャネル選択部は、筋音を送信する筋音送信装置を識別するための識別子または筋音を測定したマイクを識別する識別子に応じて、前記出力チャネルを選択する、
    　請求項５に記載の筋音受信装置。
  7. 　コンピュータが実行する方法であって、
    　筋音を含む音声データを受信するステップと、
    　受信した前記音声データに基づく音声信号から筋音信号を抽出するステップと、
    　抽出された前記筋音信号を増幅するステップと、
    　増幅された前記筋音信号に基づく振動を出力するステップと、を備える、
    　筋音受信方法。
  8. 　コンピュータを請求項１から６のいずれか１項に記載の筋音受信装置における各部として機能させるためのプログラム。
PCT/JP2021/011926 2021-03-23 2021-03-23 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム WO2022201291A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/011926 WO2022201291A1 (ja) 2021-03-23 2021-03-23 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/011926 WO2022201291A1 (ja) 2021-03-23 2021-03-23 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022201291A1 true WO2022201291A1 (ja) 2022-09-29

Family

ID=83396461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/011926 WO2022201291A1 (ja) 2021-03-23 2021-03-23 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022201291A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241683B1 (en) * 1998-02-20 2001-06-05 INSTITUT DE RECHERCHES CLINIQUES DE MONTRéAL (IRCM) Phonospirometry for non-invasive monitoring of respiration
JP2016067816A (ja) * 2014-10-01 2016-05-09 学校法人 関西大学 子宮監視装置及びこれを用いた分娩監視装置、並びに、子宮監視方法
US20190244126A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Koninklijke Philips N.V. System and method for optimal sensor placement
CN110585530A (zh) * 2019-08-21 2019-12-20 昆山同顺医疗器材有限公司 一种肉毒素注射引导仪器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241683B1 (en) * 1998-02-20 2001-06-05 INSTITUT DE RECHERCHES CLINIQUES DE MONTRéAL (IRCM) Phonospirometry for non-invasive monitoring of respiration
JP2016067816A (ja) * 2014-10-01 2016-05-09 学校法人 関西大学 子宮監視装置及びこれを用いた分娩監視装置、並びに、子宮監視方法
US20190244126A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Koninklijke Philips N.V. System and method for optimal sensor placement
CN110585530A (zh) * 2019-08-21 2019-12-20 昆山同顺医疗器材有限公司 一种肉毒素注射引导仪器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007139040A1 (ja) 音声状況データ生成装置、音声状況可視化装置、音声状況データ編集装置、音声データ再生装置、および音声通信システム
JP2007507158A5 (ja)
Oliveira et al. Mobile digital recording: adequacy of the iRig and iOS device for acoustic and perceptual analysis of normal voice
WO2016027366A1 (ja) 振動信号生成装置及び振動信号生成方法
US11688386B2 (en) Wearable vibrotactile speech aid
JP2017152908A (ja) 音場制御システム、解析装置、音響装置、音場制御システムの制御方法、解析装置の制御方法、音響装置の制御方法、プログラム、記録媒体
US20230401975A1 (en) Evaluating percussive performances
US20080124685A1 (en) Method for training auditory skills
KR101508927B1 (ko) 개인용 악기연주 연습시스템
CN109657099B (zh) 一种学习互动方法及学习客户端
WO2022201291A1 (ja) 筋音受信装置、筋音受信方法およびプログラム
KR102212409B1 (ko) 오디오 신호 및 오디오 신호를 기반으로 한 진동 신호를 생성하는 방법 및 장치
US11227423B2 (en) Image and sound pickup device, sound pickup control system, method of controlling image and sound pickup device, and method of controlling sound pickup control system
KR20190016683A (ko) 마이크로폰 어레이를 이용한 회의록 자동작성장치
JP6370205B2 (ja) 生体情報測定システム
JP6234039B2 (ja) 測定装置及び測定方法
JP2020086027A (ja) 音声再生システムおよびプログラム
WO2022163137A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
US20230153053A1 (en) Audiometer System with Light-based Communication
JP2020042161A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
CN115487491A (zh) 音频消除系统和方法
JP7176194B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
US11237669B2 (en) Method and apparatus for improving the measurement of the timing of touches of a touch screen
JP6443093B2 (ja) 信号処理装置、および信号処理システム
US11694705B2 (en) Sound signal processing system apparatus for avoiding adverse effects on speech recognition

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21932901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21932901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1