オーディオ信号の再生機および再生方法
【課題】 常に歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生できるようにする。
【解決手段】 楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージ１２１と、デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路１２２と、ユーザの歩行のテンポを検出する検出手段１３０とを設ける。検出手段１３０の検出した歩行のテンポを、その出現頻度にしたがって複数のグループに分類する。制御回路１１０は、検出手段１３０の検出した歩行のテンポが、複数のグループのどれに含まれるかを判別し、この判別結果にしたがって、該当するグループに対応するプレイリストを選択し、この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータをストレージ１２１から取り出して再生回路１２２に供給する。
【解決手段】 楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージ１２１と、デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路１２２と、ユーザの歩行のテンポを検出する検出手段１３０とを設ける。検出手段１３０の検出した歩行のテンポを、その出現頻度にしたがって複数のグループに分類する。制御回路１１０は、検出手段１３０の検出した歩行のテンポが、複数のグループのどれに含まれるかを判別し、この判別結果にしたがって、該当するグループに対応するプレイリストを選択し、この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータをストレージ１２１から取り出して再生回路１２２に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はオーディオ信号の再生機および再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康意識の高まりから健康維持、健康増進、ダイエットなどの目的でウォーキングやジョギングあるいはランニングなどの歩行・走行に取り組む人が増えている。この歩行・走行により一定の効果を得るには、ある程度まとまった時間、継続して歩行・走行を実行する必要がある（以下においては、簡単のため、ウォーキングやジョギングあるいはランニングなどの運動を総称して「歩行」と呼ぶ）。
【０００３】
そこで、歩行者（ユーザ）が歩行するときに携帯できるようなオーディオ再生機であって、歩行者の歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生して歩行者に聴かせるようにしたものが提案されている。なお、歩行テンポは、単位時間あたり、例えば１分間あたりの歩数であり、楽曲のテンポは１分間あたりの拍数である。
【０００４】
そのような再生機によれば、歩行者は楽曲のテンポに合わせてリズムに乗って歩行することができ、楽しく歩行を続けることができる。
【０００５】
なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１５６６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、歩行者の歩行テンポは状況に応じて変化する。したがって、上述のようなオーディオ再生機においては、歩行者の歩行テンポに対応して再生される楽曲のテンポを変更する必要がある。そして、そのためには歩行テンポを検出し、その検出した歩行テンポに対応して再生される楽曲を変更することになる。
【０００７】
ところが、この場合、歩行テンポがどの程度変化したら再生される楽曲を変更するかが重要になる。例えば、歩行テンポが規定の割り合いを越えたとき、楽曲を変更するという設定が考えられる。しかし、この設定の場合には、歩行テンポがゆっくりしているときには、歩行テンポが少し変わっただけで楽曲が変更されてしまい、逆に歩行テンポが速いときには、歩行テンポが大きく変わっても楽曲が変更されないことになってしまう。
【０００８】
その点、歩行テンポが規定の大きさを越えたとき、楽曲を変更するという設定にすれば、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、適切に楽曲を変更することができる。しかし、歩行者の体調や個人差などによって歩行テンポが異なるので、また、歩行そのものに揺らぎがあるので、この場合には、細かい設定や調整が必要になってくる。
【０００９】
このように歩行テンポが変化したら再生される楽曲を変更するといっても、その変更するときの条件を十分に考慮する必要がある。歩行しながら音楽も楽しんでいるのであるから、中途半端に楽曲やそのテンポが変更されると、不快感を憶えたり、場合によっては危険でもある。
【００１０】
この発明は、以上のような点にかんがみ、歩行テンポが変化したとき、再生されている楽曲を適切に変更し、常に歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明においては、
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と
を有し、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機
とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、現在の運動のテンポが、運動のテンポを出現頻度にしたがってグループ分けしたときのどのグループに含まれるかを判別し、その判別結果により選曲を行っているので、運動のテンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される適切な楽曲を再生することができ、ユーザは、再生機が自分にあわせて選曲をしてくれているという心地よさを感じることができる。また、ユーザが細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔１〕 歩行パターンの分析
14名の被験者（成人男子８名および成人女子６名）について、日常生活における歩行の分析を行ったところ、その歩行は、図１に示すように４つのグループ「低速歩行」、「通常歩行」、「ジョギング」および「走行」に大別できることがわかった。つまり、日常生活における歩行は、これら「低速歩行」〜「走行」に分類される。
【００１４】
また、この４つのグループについて被験者の歩行テンポを測定したところ、図２に示す結果を得ることができた。ここで、図２の横軸は歩行テンポ（数秒間の平均の歩行テンポ）を示し、縦軸は頻度（人数）を示す。なお、図２および以降の図において、グラフの横軸を歩行テンポとする場合には、歩行テンポを10bpmを単位として丸め、すなわち、10bpmずつに区切り、横軸も同様として示す。
【００１５】
この測定結果によれば、日常生活における歩行テンポは、一様に分布するものではなく、いずれかのグループに含まれることがわかる。また、歩行テンポが、80bpm以下、140〜160bpm、230bpm以上の各範囲は、日常生活ではほとんど出現しないこともわかる。なお、以下、歩行テンポが出現しない中間の範囲140〜160bpmを「空白範囲」と呼ぶ。
【００１６】
この空白範囲は、人間は輸送エネルギー消費の効率のよい状態を自動的に選択し、歩行を行っているためと考えられる。そして、空白範囲における歩行テンポは、歩行とジョギングとの中間に位置するテンポであり、一般に言うところの「競歩」の状態である。しかし、日常生活では、競歩のような状態で歩くことはほとんどない。したがって、上記の測定結果のように、通常では、空白範囲はほとんど出現しないと考えられる。
【００１７】
図３は、ある被験者について、歩行テンポとその出現頻度との関係を測定した結果を示す。この測定結果によると、この被験者の歩行テンポは、上記の４つのグループに大別できる。また、それぞれのグループにおいて、歩行テンポにばらつきがある。さらに、空白範囲もある。しかし、グループごとに平均値、標準偏差および変動係数を求めることができ、その範囲を推定することもできる。
【００１８】
〔２〕 この発明の概要
この発明においては、歩行しながら楽曲を再生するとき、〔１〕に基づいて以下のようにして楽曲の再生を行う。すなわち、図１〜図３の場合で述べると、
(1) 歩行者の歩行テンポをあらかじめ取得する。
(2) 図４に示すように、取得した歩行テンポを、その出現頻度にしたがってグループMD(1)〜MD(7)に分類する。
(3) 使用時（再生時）には、そのときの歩行テンポが(2)項のどのグループに含まれるかをリアルタイムで判別する。
(4) この判別結果が示すグループの歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生する。
【００１９】
また、後述の実施例においては、楽曲の選曲・変更を円滑に行うため、(3)および(4)項を次のような処理とする。すなわち、
(5) 図５に示すように、プレイリストPL(1)〜PL(7)を用意する。このプレイリストPL(1)〜PL(7)は、楽曲をそのテンポ別に登録しておくためのものであるが、プレイリストPL(1)〜PL(7)の受け持つテンポは、(2)項のグループMD(1)〜MD(7)の歩行テンポに対応するものとする。
(6) 楽曲を、そのテンポに対応したプレイリストPL(1)〜PL(7)に登録しておく。
(7) 使用時（再生時）には、そのときの歩行テンポが、プレイリストPL(1)〜PL(7)のうちのどれに含まれるかをリアルタイムで判別する。
(8) この判別結果が示すプレイリストを選択し、その選択したプレイリストに登録されている楽曲を選曲して再生する。
【００２０】
〔３−１〕 歩行テンポの学習
図６において、符号１００はこの発明による再生機を示し、学習時、ユーザ（歩行者）は再生機１００を携帯して歩行する。この歩行時、再生機１００は、数ｍ秒〜数秒ごとに歩行テンポ（瞬時的な歩行テンポ）MT(t)を計測し、その計測した歩行テンポMT(t)から、数秒分ずつの平均的な歩行テンポm_MT(t)を算出する。図６においては、再生機１００が、１秒ごとに歩行テンポMT(t)を計測し、その計測結果から、５秒ごとの平均の歩行テンポm_MT(t)を算出した場合である。
【００２１】
この算出した平均歩行テンポm_MT(t)は、時刻情報とともに再生機１００のストレージに蓄積する。こうして、再生機１００はユーザの歩行テンポを学習する。
【００２２】
そして、歩行テンポを学習したら、図７に示すように、再生機１００をパーソナルコンピュータ２００に接続し、再生機１００に蓄積した平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を、パーソナルコンピュータ２００に転送する。
【００２３】
この場合、パーソナルコンピュータ２００に過去の平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報が保存されているときには、新しく転送した平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を、その保存されている平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報にマージしてもよい。
【００２４】
〔３−２〕 歩行テンポのグループ分け
パーソナルコンピュータ２００においては、転送された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報から平均歩行テンポm_MT(t)の出現回数についてのヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから極大値を検出して歩行テンポのグループ分けを行う。
【００２５】
図８は、平均歩行テンポm_MT(t)から作成したヒストグラムの一例を示し、横軸は平均歩行テンポm_MT(t)、縦軸は出現回数を示す。そして、このヒストグラムにおいて、極大値を検出するとともに、その極大値を横軸方向に順に極大値MD(1)max、MD(2)max、・・・、MD(k)maxとする。図８においては、ｋ＝５である。
【００２６】
そして、これら極大値MD(1)max〜MD(k)maxをそれぞれ頂点とする平均歩行テンポの分布を、グループMD(1)〜MD(k)に分類する。続いて、グループMD(1)〜MD(k)のそれぞれにおいて、平均歩行テンポm_MT(t)の下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upper（ｎ＝１〜ｋ）を求める。図８においては、下限値MD(1)lower〜MD(5)lowerおよび上限値MD(1)upper〜MD(5)upperを求める。
【００２７】
この場合、グループMD(n)が他のグループと重複していないときには、グループMD(n)の両端に注目し、出現回数が０となる横軸の値を下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperとする。また、２つのグループMD(n-1)、MD(n)が重複しているときには、その重複しているグループMD(n-1)の極大値MD(n-1)maxと、グループMD(n)の極大値MD(n)maxとの中央値を、グループMD(n-1)の上限値MD(n-1)upperおよびグループMD(n)の下限値MD(n)lowerとする。
【００２８】
さらに、図８の極大値MD(5)maxおよびそのグループMD(5)のように、極大値がヒストグラムの上端あるいは下端に位置する場合には、その極大値およびグループは無視する。
【００２９】
以上にしたがってグループMD(n)を再編成すると、図８の場合には、図９Ａにも示すように、４組の下限値MD(1)lowerおよび上限値MD(n)upper〜下限値MD(4)lowerおよび上限値MD(4)upperを得ることができる。以後は、この４組の下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperを、歩行テンポのグループMD(n)の新たな下限値および上限値とするものである。
【００３０】
また、図９Ｂにおいては、平均歩行テンポm_MT(t)が80bpm以下の場合（遅すぎる場合）、140〜160bpmの場合（空白範囲）および210bpm以上の場合（速すぎる場合）を、グループMD(5)、MD(6)およびMD(7)としている。なお、図９Ａ、Ｂの最右列にも示すように、下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperの組を、以後、「歩行ステータスMS(n)」と呼ぶ。
【００３１】
上述の図４は、図９に示した歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を図解したものであり、グループMD(1)〜MD(4)が、該当する歩行者の「低速歩行」〜「走行」に対応する。
【００３２】
そして、以上の解析を終了したら、その解析結果、すなわち、例えば図９に示す歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を再生機１００に転送する。
【００３３】
〔３−３〕 プレイリストへの楽曲の登録
プレイリストは、図５により説明したように、楽曲を歩行ステータスMS(n)により分類して登録したものである。図５に示すプレイリストにおいては、楽曲として再生されるデジタルオーディオデータのファイル名を、歩行ステータスMS(n)により分類した場合である。
【００３４】
すなわち、図５においては、７つのプレイリストPL(1)〜PL(7)が用意され、プレイリストPL(1)〜PL(4)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(4)の歩行テンポを受け持つものとされ、プレイリストPL(5)〜PL(7)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(4)の歩行テンポを受け持つものとされる。
【００３５】
そして、任意の楽曲のテンポが、プレイリストPL(j)（ｊ＝１〜７のどれか）の受け持つテンポに含まれるとき、その楽曲のデジタルオーディオデータのファイル名が、そのプレイリストPL(j)に登録されている。図５に示す例においては、プレイリストPL(5)に、テンポが80bpm未満の楽曲がそれらのファイル名Ｅ1〜Ｅeにより登録され、プレイリストPL(1)に、テンポが80〜120bpmの楽曲がそれらファイル名Ａ1〜Ａaにより登録され、・・・、プレイリストPL(7)に、テンポが210bpm以上の楽曲がそれらファイル名Ｇ1〜Ｇgにより登録されている場合である。
【００３６】
〔３−４〕 楽曲の再生
歩行時に再生機１００が使用されて楽曲の再生が指示されると、このときの平均歩行テンポm_MT(t)を検出する。そして、この検出した現在の平均歩行テンポm_MT(t)により歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を参照し、現在の平均歩行テンポm_MT(t)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(7)のうちのどれに含まれるかを判別し、その判別結果を値C(t)とする。
【００３７】
例えば、平均歩行テンポm_MT(t)が図１０の第２列に示すように変化するときには、その平均歩行テンポm_MT(t)は、第３列に示す歩行ステータスMS(t)に含まれるので、判別値C(t)は第４列に示すとおりとなる。
【００３８】
そして、図１０の第５列に示すように、判別値C(t)によりプレイリストPL(1)〜PL(7)のうち、プレイリストPL(C(t))を選択し、このプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、この楽曲を再生する。
【００３９】
また、定常時、すなわち、楽曲の再生中には、現在の歩行ステータスMS(C(t))と、１つ前の平均歩行ステータスMS(C(t-1))とを比較し、
(A) 両者に違いを生じたとき、かつ、その時点で再生されている楽曲があらかじめ決められた時間以上すでに再生されているとき
(B) 上記(A)項以外のとき
のどちらであるかを判別する。
【００４０】
そして、(B)項のときには（例えば図１０の第１行目〜第３行目）、その時点で再生されている楽曲を継続して再生する。なお、再生中の楽曲が終了したときには、再び現在のプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、その楽曲を再生する。
【００４１】
しかし、(A)項になったときには（例えば図１０の第４行目）、この(A)項になった時点の判別値C(t)によりプレイリストPL(C(t))を選択し、このプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、この楽曲を再生する。したがって、この時点から再生される楽曲およびそのテンポが、平均歩行テンポm_MT(t)に対応して変更されたことになり、以後、その再生が継続される。
【００４２】
こうして、再生機１００は、平均歩行テンポm_MT(t)に見合ったテンポの楽曲を再生する。そして、このとき、平均歩行テンポを学習することにより、例えば図４に示すような歩行テンポのグループを得、再生される楽曲のテンポが、歩行テンポのグループの範囲に含まれるように選曲をしているので、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される楽曲を適切に変更することができる。
【００４３】
また、歩行テンポのグループは学習により得ているので、ユーザ（歩行者）が細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【００４４】
〔４〕 再生機１００の構成例
図１１は、この発明によるオーディオ信号の再生機１００の回路構成の一例を示す。この再生機１００は、歩行の支援機器として使用できるとともに、一般的な携帯プレーヤとしても使用できるものであり、図示はしないが、歩行時にポケットなどに入れて携帯ができる大きさおよび形状に構成されている。
【００４５】
そして、この再生機１００は、マイクロコンピュータにより構成されたシステム制御回路１１０を有する。この制御回路１１０は、プログラムを実行するＣＰＵ１１１と、各種のプログラムの書き込まれているＲＯＭ１１２と、ワークエリア用のＲＡＭ１１３と、不揮発性メモリ１１４とを有し、これらメモリ１１２〜１１４はシステムバス１１９を通じてＣＰＵ１１１に接続されている。
【００４６】
この場合、ＲＯＭ１１２には、ＣＰＵ１１１が上述した各種の処理を実行するためのプログラムが用意されている。また、不揮発性メモリ１１４は、この再生機１００やユーザについての各種の情報を保存しておくためのものであり、例えばフラッシュメモリにより構成されている。
【００４７】
さらに、この再生機１００はストレージ１２１を有する。このストレージ１２１は、楽曲として再生される各種の楽曲データ（楽曲のデジタルオーディオデータ）を蓄積ないし保存するものである。このため、ストレージ１２１は、大容量のフラッシュメモリあるいは小型のハードディスク装置により構成されている。なお、ストレージ１２１に保存される楽曲データは、例えばＭＰ３方式によりデータ圧縮されたデジタルオーディオデータとされている。
【００４８】
そして、ストレージ１２１はシステムバス１１９に接続されるとともに、再生回路１２２が設けられ、これもシステムバス１１９に接続される。この再生回路１２２は、データ圧縮されている楽曲データを、もとのデジタルオーディオデータにデータ伸張するデコーダ回路と、そのデジタルオーディオデータをアナログオーディオ信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ回路と、出力アンプとから構成されている。
【００４９】
そして、再生回路１２２は、ストレージ１２１から楽曲データが取り出されて供給されると、これをデータ伸張およびＤ／Ａ変換し、そのアナログオーディオ信号をヘッドホンジャック１２３に出力する。このジャック１２３には、ヘッドホン１０が接続される。
【００５０】
また、システムバス１１９には、インターフェイス回路１２４が接続され、外部のパーソナルコンピュータ２０からの楽曲データが、入力コネクタ１２５およびインターフェイス回路１２４を通じて制御回路１１０に取り込まれ、ストレージ１２１に保存される。
【００５１】
さらに、ユーザが再生機１００を携帯して歩行したとき、その歩行テンポを検出する検出手段１３０が設けられる。この検出手段１３０は、この例においては、３次元の加速度センサ１３１と、そのセンサ出力を解析する解析回路１３２とから構成される。そして、加速度センサ１３１によりユーザの身体の動きが検出され、この検出出力に対して解析回路１３２がスペクトル解析や自己相関の演算を行うことにより、加速度のピーク間隔から歩行テンポが検出される。この歩行テンポの検出出力は、システムバス１１９を通じて制御回路１１０に取り込まれる。
【００５２】
また、各種の操作キー１４１がシステムバス１１９に接続されるとともに、このシステムバス１１９には、表示制御回路１４２を通じてディスプレイデバイス、例えばＬＣＤ１４３が接続される。この場合、操作キー１４１は、この再生機１００を携帯プレーヤとして動作させるか歩行の支援装置として動作させるかの選択、それぞれの動作における動作モードの選択、選曲、各種の設定などを行うためのものであり、ＬＣＤ１４３は、操作キー１４１の操作結果や再生中の楽曲の情報などを表示するためのものである。
【００５３】
〔５〕 動作
〔５−１〕 楽曲の保存
再生機１００に保存したい楽曲の楽曲データを、あらかじめデータ圧縮してパーソナルコンピュータ２０に用意しておく。そして、パーソナルコンピュータ２０を再生機１００に接続し、パーソナルコンピュータ２０において所定の転送プログラムを実行して楽曲データの転送を指示する。すると、パーソナルコンピュータ２０に用意されている楽曲データが、コネクタ１２５を通じて再生機１００に供給されるとともに、再生機１００においては、その供給された楽曲データが、ＣＰＵ２１によりインターフェイス回路１２４を通じて取り込まれ、ストレージ１２１に保存される。
【００５４】
〔５−２〕 歩行テンポの学習
歩行テンポを学習するには、再生機１００を学習モードにセットし、ユーザ（歩行者）が再生機１００を携帯して歩行する。すると、この歩行時、〔３−１〕に述べた処理が実行され、例えば図６に示すような平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報が、メモリ１１４に蓄積されていく。こうして、ユーザの歩行テンポが学習される。
【００５５】
そして、歩行テンポが学習されたら、再生機１００にパーソナルコンピュータ２０を接続し、メモリ１１４に蓄積された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報をパーソナルコンピュータ２０に転送する。
【００５６】
〔５−３〕 歩行ステータスMS(1)〜MS(7)の生成
パーソナルコンピュータ２０においては、〔３−２〕において述べたように、転送された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を解析し、例えば図９に示す歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を生成し、この歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を再生機１００に転送する。この歩行ステータスMS(1)〜MS(7)は、再生機１００において、メモリ１１４に保存される。
【００５７】
〔５−４〕 プレイリストPL(1)〜PL(7)の作成
再生機１００にプレイリストの作成を指示すると、〔５−３〕により保存された歩行ステータスMS(1)〜MS(7)にしたがってプレイリストPL(1)〜PL(7)の受け持つ歩行テンポの範囲がそれぞれ設定される。
【００５８】
続いて、〔５−１〕によりストレージ１２１に保存された楽曲のテンポが解析され、その楽曲のファイル名が、解析されたテンポにしたがってプレイリストPL(1)〜PL(7)のうちの対応するプレイリストに登録される。
【００５９】
なお、楽曲のテンポは、楽曲データのスペクトル解析を行い、自己相関関数を求めることにより得ることができる。また、楽曲データをパーソナルコンピュータ２０に用意するときに、楽曲のテンポを示す情報を、楽曲データにメタ情報として付加しておくこともできる。
【００６０】
〔５−５〕 一般の携帯プレーヤとしての音楽の再生
この場合には、楽曲の再生を指示すると、ストレージ１２１に保存されている楽曲データが読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給されてデータ伸張およびＤ／Ａ変換が行われる。
【００６１】
したがって、再生回路１２２からは、その読み出された楽曲データのアナログオーディオ信号が出力され、この信号がヘッドホン１０に供給され、この結果、ユーザはその楽曲をヘッドホン１０により聴くことができる。また、このとき、再生中の楽曲の曲名がＬＣＤ１４３に表示される。
【００６２】
このとき、あらかじめ設定されている再生モードにしたがってストレージ１２１から楽曲データが読み出され、１曲だけの再生、全曲の連続再生、ランダムな順序での再生、リピート再生などが実行される。こうして、再生機１００を一般の携帯プレーヤとして使用することができる。
【００６３】
なお、プレイリストPL(1)〜PL(7)を指定したときには、その指定したプレイリストに登録されている楽曲だけが選曲されて再生される。例えば、就寝時であれば、プレイリストPL(5)を指定することにより、テンポのゆっくりした楽曲が再生される。
【００６４】
〔５−６〕 歩行の支援機器としての音楽の再生
この場合には、〔３−４〕において説明したように、歩行テンポに見合ったテンポの楽曲が再生される。すなわち、再生機１００においては、再生が指示されると、検出手段１３０により平均歩行テンポm_MT(t)が検出され、この検出された平均歩行テンポm_MT(t)により、〔５−３〕でメモリ１１４に保存された歩行ステータスMS(1)〜MS(7)が参照される。こうして、現在の平均歩行テンポm_MT(t)が値C(t)に変換される。
【００６５】
そして、プレイリストPL1(1)〜PL(7)のうち、値C(t)が示すプレイリストPL(C(t))が選択されるとともに、この選択されたプレイリストPL(C(t))から楽曲データのファイル名が選択され、この選択されたファイル名の楽曲データがストレージ１２１から読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給されてデータ伸張およびＤ／Ａ変換が行われる。したがって、〔５−５〕の場合と同様、再生機１００に蓄積してある楽曲をヘッドホン１０により聴くことができる。
【００６６】
また、定常時、すなわち、歩行中には、現在の歩行ステータスMS(C(t))と、１つ前の平均歩行ステータスMS(C(t-1))とが比較され、上記(A)項あるいは(B)項に対応して楽曲の再生が行われる。
【００６７】
そして、この場合も、次の楽曲を選曲するときには、プレイリストPL1(1)〜PL(7)のうち、値C(t)が示すプレイリストPL(C(t))が選択されるとともに、この選択されたプレイリストPL(C(t))から楽曲データのファイル名が選択され、この選択されたファイル名の楽曲データがストレージ１２１から読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給される。こうして、歩行中には、その平均歩行テンポm_MT(t)に見合ったテンポの楽曲が再生される。
【００６８】
〔５−７〕 まとめ
上述の再生機１００によれば、あらかじめ平均歩行テンポm_MT(t)を学習することにより、例えば図１０に示すような歩行テンポ別のプレイリストPL(1)〜PL(7)を形成するとともに、現在の平均歩行テンポm_MT(t)がプレイリストPL(1)〜PL(7)のどれに対応するかを判別し、その判別結果の値CT(t)によりプレイリストPL(1)〜PL(7)を選択して楽曲の再生を行っている。
【００６９】
したがって、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される楽曲が適切なものに自動的に変更される。したがって、ユーザ（歩行者）は、再生機１００が自分にあわせて選曲をしてくれているという心地よさを感じることができる。
【００７０】
また、歩行ステータスMS(n)は学習により得ているので、ユーザ（歩行者）が細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【００７１】
〔６〕 その他
上述においては、平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報から歩行ステータスMS(n)を生成するとき、その生成をパーソナルコンピュータ２００において実行するとしたが、制御回路１１０により生成することもできる。また、パーソナルコンピュータ２００において、プレイリストPL(1)〜PL(7)を作成し、楽曲のデジタルオーディオデータとともに、再生機１００に転送することもできる。
【００７２】
さらに、再生機１００に標準の歩行ステータスをあらかじめ用意しておき、ユーザが歩行を実行するごとに、その歩行テンポにより用意してある標準の歩行ステータスをユーザに見合ったものに補正ないし調整していくこともできる。そのようにすれば、再生機１００を使用すればするほど、ユーザの歩行のパターンにあった選曲を行うことができるようになる。
【００７３】
また、上述においては、日常生活における歩行が図１に示すように分類されている場合であるが、この日常生活用のモード以外に、競歩モード、ジョギングモードなどを用意し、これらのモードを選択可能とするすることもできる。例えばジョギングモードであれば、図１２に示すように、低速歩行、通常歩行、軽いジョギング、ジョギングの４つの歩行ステータスで構成することができる。あるいは通常歩行とジョギングとの間に早歩きの歩行テンポを設けることもできる。そして、それぞれの歩行テンポについて上述のように歩行ステータスおよびプレイリストを用意し、選曲を行うことができる。
【００７４】
さらに、ジョギングが理想的なテンポで行われているときには、そのテンポに見合った楽曲を選曲し、理想的なテンポよりも若干早いときには、あるいは遅いときには、その理想的なテンポよりも遅い、あるいは速いテンポの楽曲を選曲し、ジョギングを理想的なテンポにもっていくようにすることもできる。
【００７５】
また、ジョギングの経過時間に対する理想的なテンポを設定することにより、自動的に選曲が行われるようにすることもできる。また、ジョギング後に走行テンポの履歴を確認できるようにすることもできる。さらに、再生される楽曲が変更されたとき、その変更を操作キー１４１の操作により評価できるようにし、より適切な選曲ができるようにすることもできる。また、再生機１００のユーザが自分にあった切り換え条件を作成したり、ユーザがヒストグラム（図８）を見て下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperを自分で設定・変更できるようにしてもよい。
【００７６】
さらに、加速度センサ１３１は再生機１００とは別体とし、例えばヘッドホン１０に取り付けてもよく、この場合には、その検出信号を有線あるいは無線で解析回路１３２に供給すればよい。また、加速度センサ１３１の代わりに、速度センサ、歩数計、ジャイロあるいはＧＰＳなどとすることができる。さらに、検出手段１３０は、ユーザの歩行テンポを検出できるものであれば、ユーザの体に装着されるもの以外に、例えばユーザが着ている衣服のポケットや携帯するカバンの中に入れて携行されてものでもよい。
【００７７】
また、楽曲データが映像のデジタルデータに一体化されていてもよい。さらに、上述においては、日常生活の歩行について、その歩行を支援する場合であるが、競歩、ジョギング、サイクリング、エアロビクスなどの運動について、歩行ステータスと同様の運動ステータスを作成して、その運動を支援する再生機とすることができる。
【００７８】
〔略語の一覧〕
bpm ：beats per minute
ＣＰＵ ：Central Processing Unit
Ｄ／Ａ ：Digital to Analog
ＬＣＤ ：Liquid Crystal Display
ＭＰ３ ：MPEG-1/Audio Layer 3
ＭＰＥＧ：Motion Picture Experts Group
ＲＡＭ ：Random Access Memory
ＲＯＭ ：Read Only Memory
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明を説明するためのグラフである。
【図２】この発明を説明するためのグラフである。
【図３】この発明を説明するためのグラフである。
【図４】この発明を説明するための線図である。
【図５】この発明を説明するための表図である。
【図６】この発明を説明するための線図である。
【図７】この発明を説明するための線図である。
【図８】この発明を説明するためのグラフである。
【図９】この発明を説明するための表図である。
【図１０】この発明を説明するための表図である。
【図１１】この発明の一形態を示す系統図である。
【図１２】この発明を説明するための表図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…ヘッドホン、２０…パーソナルコンピュータ、１００…オーディオ再生機、１１０…制御回路、１２１…ストレージ、１２２…再生回路、１３０…検出手段、１３…加速度センサ、１３２…解析回路、１４３…ＬＣＤ
【技術分野】
【０００１】
この発明はオーディオ信号の再生機および再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康意識の高まりから健康維持、健康増進、ダイエットなどの目的でウォーキングやジョギングあるいはランニングなどの歩行・走行に取り組む人が増えている。この歩行・走行により一定の効果を得るには、ある程度まとまった時間、継続して歩行・走行を実行する必要がある（以下においては、簡単のため、ウォーキングやジョギングあるいはランニングなどの運動を総称して「歩行」と呼ぶ）。
【０００３】
そこで、歩行者（ユーザ）が歩行するときに携帯できるようなオーディオ再生機であって、歩行者の歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生して歩行者に聴かせるようにしたものが提案されている。なお、歩行テンポは、単位時間あたり、例えば１分間あたりの歩数であり、楽曲のテンポは１分間あたりの拍数である。
【０００４】
そのような再生機によれば、歩行者は楽曲のテンポに合わせてリズムに乗って歩行することができ、楽しく歩行を続けることができる。
【０００５】
なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１５６６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、歩行者の歩行テンポは状況に応じて変化する。したがって、上述のようなオーディオ再生機においては、歩行者の歩行テンポに対応して再生される楽曲のテンポを変更する必要がある。そして、そのためには歩行テンポを検出し、その検出した歩行テンポに対応して再生される楽曲を変更することになる。
【０００７】
ところが、この場合、歩行テンポがどの程度変化したら再生される楽曲を変更するかが重要になる。例えば、歩行テンポが規定の割り合いを越えたとき、楽曲を変更するという設定が考えられる。しかし、この設定の場合には、歩行テンポがゆっくりしているときには、歩行テンポが少し変わっただけで楽曲が変更されてしまい、逆に歩行テンポが速いときには、歩行テンポが大きく変わっても楽曲が変更されないことになってしまう。
【０００８】
その点、歩行テンポが規定の大きさを越えたとき、楽曲を変更するという設定にすれば、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、適切に楽曲を変更することができる。しかし、歩行者の体調や個人差などによって歩行テンポが異なるので、また、歩行そのものに揺らぎがあるので、この場合には、細かい設定や調整が必要になってくる。
【０００９】
このように歩行テンポが変化したら再生される楽曲を変更するといっても、その変更するときの条件を十分に考慮する必要がある。歩行しながら音楽も楽しんでいるのであるから、中途半端に楽曲やそのテンポが変更されると、不快感を憶えたり、場合によっては危険でもある。
【００１０】
この発明は、以上のような点にかんがみ、歩行テンポが変化したとき、再生されている楽曲を適切に変更し、常に歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明においては、
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と
を有し、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機
とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、現在の運動のテンポが、運動のテンポを出現頻度にしたがってグループ分けしたときのどのグループに含まれるかを判別し、その判別結果により選曲を行っているので、運動のテンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される適切な楽曲を再生することができ、ユーザは、再生機が自分にあわせて選曲をしてくれているという心地よさを感じることができる。また、ユーザが細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔１〕 歩行パターンの分析
14名の被験者（成人男子８名および成人女子６名）について、日常生活における歩行の分析を行ったところ、その歩行は、図１に示すように４つのグループ「低速歩行」、「通常歩行」、「ジョギング」および「走行」に大別できることがわかった。つまり、日常生活における歩行は、これら「低速歩行」〜「走行」に分類される。
【００１４】
また、この４つのグループについて被験者の歩行テンポを測定したところ、図２に示す結果を得ることができた。ここで、図２の横軸は歩行テンポ（数秒間の平均の歩行テンポ）を示し、縦軸は頻度（人数）を示す。なお、図２および以降の図において、グラフの横軸を歩行テンポとする場合には、歩行テンポを10bpmを単位として丸め、すなわち、10bpmずつに区切り、横軸も同様として示す。
【００１５】
この測定結果によれば、日常生活における歩行テンポは、一様に分布するものではなく、いずれかのグループに含まれることがわかる。また、歩行テンポが、80bpm以下、140〜160bpm、230bpm以上の各範囲は、日常生活ではほとんど出現しないこともわかる。なお、以下、歩行テンポが出現しない中間の範囲140〜160bpmを「空白範囲」と呼ぶ。
【００１６】
この空白範囲は、人間は輸送エネルギー消費の効率のよい状態を自動的に選択し、歩行を行っているためと考えられる。そして、空白範囲における歩行テンポは、歩行とジョギングとの中間に位置するテンポであり、一般に言うところの「競歩」の状態である。しかし、日常生活では、競歩のような状態で歩くことはほとんどない。したがって、上記の測定結果のように、通常では、空白範囲はほとんど出現しないと考えられる。
【００１７】
図３は、ある被験者について、歩行テンポとその出現頻度との関係を測定した結果を示す。この測定結果によると、この被験者の歩行テンポは、上記の４つのグループに大別できる。また、それぞれのグループにおいて、歩行テンポにばらつきがある。さらに、空白範囲もある。しかし、グループごとに平均値、標準偏差および変動係数を求めることができ、その範囲を推定することもできる。
【００１８】
〔２〕 この発明の概要
この発明においては、歩行しながら楽曲を再生するとき、〔１〕に基づいて以下のようにして楽曲の再生を行う。すなわち、図１〜図３の場合で述べると、
(1) 歩行者の歩行テンポをあらかじめ取得する。
(2) 図４に示すように、取得した歩行テンポを、その出現頻度にしたがってグループMD(1)〜MD(7)に分類する。
(3) 使用時（再生時）には、そのときの歩行テンポが(2)項のどのグループに含まれるかをリアルタイムで判別する。
(4) この判別結果が示すグループの歩行テンポに見合ったテンポの楽曲を再生する。
【００１９】
また、後述の実施例においては、楽曲の選曲・変更を円滑に行うため、(3)および(4)項を次のような処理とする。すなわち、
(5) 図５に示すように、プレイリストPL(1)〜PL(7)を用意する。このプレイリストPL(1)〜PL(7)は、楽曲をそのテンポ別に登録しておくためのものであるが、プレイリストPL(1)〜PL(7)の受け持つテンポは、(2)項のグループMD(1)〜MD(7)の歩行テンポに対応するものとする。
(6) 楽曲を、そのテンポに対応したプレイリストPL(1)〜PL(7)に登録しておく。
(7) 使用時（再生時）には、そのときの歩行テンポが、プレイリストPL(1)〜PL(7)のうちのどれに含まれるかをリアルタイムで判別する。
(8) この判別結果が示すプレイリストを選択し、その選択したプレイリストに登録されている楽曲を選曲して再生する。
【００２０】
〔３−１〕 歩行テンポの学習
図６において、符号１００はこの発明による再生機を示し、学習時、ユーザ（歩行者）は再生機１００を携帯して歩行する。この歩行時、再生機１００は、数ｍ秒〜数秒ごとに歩行テンポ（瞬時的な歩行テンポ）MT(t)を計測し、その計測した歩行テンポMT(t)から、数秒分ずつの平均的な歩行テンポm_MT(t)を算出する。図６においては、再生機１００が、１秒ごとに歩行テンポMT(t)を計測し、その計測結果から、５秒ごとの平均の歩行テンポm_MT(t)を算出した場合である。
【００２１】
この算出した平均歩行テンポm_MT(t)は、時刻情報とともに再生機１００のストレージに蓄積する。こうして、再生機１００はユーザの歩行テンポを学習する。
【００２２】
そして、歩行テンポを学習したら、図７に示すように、再生機１００をパーソナルコンピュータ２００に接続し、再生機１００に蓄積した平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を、パーソナルコンピュータ２００に転送する。
【００２３】
この場合、パーソナルコンピュータ２００に過去の平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報が保存されているときには、新しく転送した平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を、その保存されている平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報にマージしてもよい。
【００２４】
〔３−２〕 歩行テンポのグループ分け
パーソナルコンピュータ２００においては、転送された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報から平均歩行テンポm_MT(t)の出現回数についてのヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから極大値を検出して歩行テンポのグループ分けを行う。
【００２５】
図８は、平均歩行テンポm_MT(t)から作成したヒストグラムの一例を示し、横軸は平均歩行テンポm_MT(t)、縦軸は出現回数を示す。そして、このヒストグラムにおいて、極大値を検出するとともに、その極大値を横軸方向に順に極大値MD(1)max、MD(2)max、・・・、MD(k)maxとする。図８においては、ｋ＝５である。
【００２６】
そして、これら極大値MD(1)max〜MD(k)maxをそれぞれ頂点とする平均歩行テンポの分布を、グループMD(1)〜MD(k)に分類する。続いて、グループMD(1)〜MD(k)のそれぞれにおいて、平均歩行テンポm_MT(t)の下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upper（ｎ＝１〜ｋ）を求める。図８においては、下限値MD(1)lower〜MD(5)lowerおよび上限値MD(1)upper〜MD(5)upperを求める。
【００２７】
この場合、グループMD(n)が他のグループと重複していないときには、グループMD(n)の両端に注目し、出現回数が０となる横軸の値を下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperとする。また、２つのグループMD(n-1)、MD(n)が重複しているときには、その重複しているグループMD(n-1)の極大値MD(n-1)maxと、グループMD(n)の極大値MD(n)maxとの中央値を、グループMD(n-1)の上限値MD(n-1)upperおよびグループMD(n)の下限値MD(n)lowerとする。
【００２８】
さらに、図８の極大値MD(5)maxおよびそのグループMD(5)のように、極大値がヒストグラムの上端あるいは下端に位置する場合には、その極大値およびグループは無視する。
【００２９】
以上にしたがってグループMD(n)を再編成すると、図８の場合には、図９Ａにも示すように、４組の下限値MD(1)lowerおよび上限値MD(n)upper〜下限値MD(4)lowerおよび上限値MD(4)upperを得ることができる。以後は、この４組の下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperを、歩行テンポのグループMD(n)の新たな下限値および上限値とするものである。
【００３０】
また、図９Ｂにおいては、平均歩行テンポm_MT(t)が80bpm以下の場合（遅すぎる場合）、140〜160bpmの場合（空白範囲）および210bpm以上の場合（速すぎる場合）を、グループMD(5)、MD(6)およびMD(7)としている。なお、図９Ａ、Ｂの最右列にも示すように、下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperの組を、以後、「歩行ステータスMS(n)」と呼ぶ。
【００３１】
上述の図４は、図９に示した歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を図解したものであり、グループMD(1)〜MD(4)が、該当する歩行者の「低速歩行」〜「走行」に対応する。
【００３２】
そして、以上の解析を終了したら、その解析結果、すなわち、例えば図９に示す歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を再生機１００に転送する。
【００３３】
〔３−３〕 プレイリストへの楽曲の登録
プレイリストは、図５により説明したように、楽曲を歩行ステータスMS(n)により分類して登録したものである。図５に示すプレイリストにおいては、楽曲として再生されるデジタルオーディオデータのファイル名を、歩行ステータスMS(n)により分類した場合である。
【００３４】
すなわち、図５においては、７つのプレイリストPL(1)〜PL(7)が用意され、プレイリストPL(1)〜PL(4)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(4)の歩行テンポを受け持つものとされ、プレイリストPL(5)〜PL(7)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(4)の歩行テンポを受け持つものとされる。
【００３５】
そして、任意の楽曲のテンポが、プレイリストPL(j)（ｊ＝１〜７のどれか）の受け持つテンポに含まれるとき、その楽曲のデジタルオーディオデータのファイル名が、そのプレイリストPL(j)に登録されている。図５に示す例においては、プレイリストPL(5)に、テンポが80bpm未満の楽曲がそれらのファイル名Ｅ1〜Ｅeにより登録され、プレイリストPL(1)に、テンポが80〜120bpmの楽曲がそれらファイル名Ａ1〜Ａaにより登録され、・・・、プレイリストPL(7)に、テンポが210bpm以上の楽曲がそれらファイル名Ｇ1〜Ｇgにより登録されている場合である。
【００３６】
〔３−４〕 楽曲の再生
歩行時に再生機１００が使用されて楽曲の再生が指示されると、このときの平均歩行テンポm_MT(t)を検出する。そして、この検出した現在の平均歩行テンポm_MT(t)により歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を参照し、現在の平均歩行テンポm_MT(t)が、歩行ステータスMS(1)〜MS(7)のうちのどれに含まれるかを判別し、その判別結果を値C(t)とする。
【００３７】
例えば、平均歩行テンポm_MT(t)が図１０の第２列に示すように変化するときには、その平均歩行テンポm_MT(t)は、第３列に示す歩行ステータスMS(t)に含まれるので、判別値C(t)は第４列に示すとおりとなる。
【００３８】
そして、図１０の第５列に示すように、判別値C(t)によりプレイリストPL(1)〜PL(7)のうち、プレイリストPL(C(t))を選択し、このプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、この楽曲を再生する。
【００３９】
また、定常時、すなわち、楽曲の再生中には、現在の歩行ステータスMS(C(t))と、１つ前の平均歩行ステータスMS(C(t-1))とを比較し、
(A) 両者に違いを生じたとき、かつ、その時点で再生されている楽曲があらかじめ決められた時間以上すでに再生されているとき
(B) 上記(A)項以外のとき
のどちらであるかを判別する。
【００４０】
そして、(B)項のときには（例えば図１０の第１行目〜第３行目）、その時点で再生されている楽曲を継続して再生する。なお、再生中の楽曲が終了したときには、再び現在のプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、その楽曲を再生する。
【００４１】
しかし、(A)項になったときには（例えば図１０の第４行目）、この(A)項になった時点の判別値C(t)によりプレイリストPL(C(t))を選択し、このプレイリストPL(C(t))に含まれる楽曲を選択し、この楽曲を再生する。したがって、この時点から再生される楽曲およびそのテンポが、平均歩行テンポm_MT(t)に対応して変更されたことになり、以後、その再生が継続される。
【００４２】
こうして、再生機１００は、平均歩行テンポm_MT(t)に見合ったテンポの楽曲を再生する。そして、このとき、平均歩行テンポを学習することにより、例えば図４に示すような歩行テンポのグループを得、再生される楽曲のテンポが、歩行テンポのグループの範囲に含まれるように選曲をしているので、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される楽曲を適切に変更することができる。
【００４３】
また、歩行テンポのグループは学習により得ているので、ユーザ（歩行者）が細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【００４４】
〔４〕 再生機１００の構成例
図１１は、この発明によるオーディオ信号の再生機１００の回路構成の一例を示す。この再生機１００は、歩行の支援機器として使用できるとともに、一般的な携帯プレーヤとしても使用できるものであり、図示はしないが、歩行時にポケットなどに入れて携帯ができる大きさおよび形状に構成されている。
【００４５】
そして、この再生機１００は、マイクロコンピュータにより構成されたシステム制御回路１１０を有する。この制御回路１１０は、プログラムを実行するＣＰＵ１１１と、各種のプログラムの書き込まれているＲＯＭ１１２と、ワークエリア用のＲＡＭ１１３と、不揮発性メモリ１１４とを有し、これらメモリ１１２〜１１４はシステムバス１１９を通じてＣＰＵ１１１に接続されている。
【００４６】
この場合、ＲＯＭ１１２には、ＣＰＵ１１１が上述した各種の処理を実行するためのプログラムが用意されている。また、不揮発性メモリ１１４は、この再生機１００やユーザについての各種の情報を保存しておくためのものであり、例えばフラッシュメモリにより構成されている。
【００４７】
さらに、この再生機１００はストレージ１２１を有する。このストレージ１２１は、楽曲として再生される各種の楽曲データ（楽曲のデジタルオーディオデータ）を蓄積ないし保存するものである。このため、ストレージ１２１は、大容量のフラッシュメモリあるいは小型のハードディスク装置により構成されている。なお、ストレージ１２１に保存される楽曲データは、例えばＭＰ３方式によりデータ圧縮されたデジタルオーディオデータとされている。
【００４８】
そして、ストレージ１２１はシステムバス１１９に接続されるとともに、再生回路１２２が設けられ、これもシステムバス１１９に接続される。この再生回路１２２は、データ圧縮されている楽曲データを、もとのデジタルオーディオデータにデータ伸張するデコーダ回路と、そのデジタルオーディオデータをアナログオーディオ信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ回路と、出力アンプとから構成されている。
【００４９】
そして、再生回路１２２は、ストレージ１２１から楽曲データが取り出されて供給されると、これをデータ伸張およびＤ／Ａ変換し、そのアナログオーディオ信号をヘッドホンジャック１２３に出力する。このジャック１２３には、ヘッドホン１０が接続される。
【００５０】
また、システムバス１１９には、インターフェイス回路１２４が接続され、外部のパーソナルコンピュータ２０からの楽曲データが、入力コネクタ１２５およびインターフェイス回路１２４を通じて制御回路１１０に取り込まれ、ストレージ１２１に保存される。
【００５１】
さらに、ユーザが再生機１００を携帯して歩行したとき、その歩行テンポを検出する検出手段１３０が設けられる。この検出手段１３０は、この例においては、３次元の加速度センサ１３１と、そのセンサ出力を解析する解析回路１３２とから構成される。そして、加速度センサ１３１によりユーザの身体の動きが検出され、この検出出力に対して解析回路１３２がスペクトル解析や自己相関の演算を行うことにより、加速度のピーク間隔から歩行テンポが検出される。この歩行テンポの検出出力は、システムバス１１９を通じて制御回路１１０に取り込まれる。
【００５２】
また、各種の操作キー１４１がシステムバス１１９に接続されるとともに、このシステムバス１１９には、表示制御回路１４２を通じてディスプレイデバイス、例えばＬＣＤ１４３が接続される。この場合、操作キー１４１は、この再生機１００を携帯プレーヤとして動作させるか歩行の支援装置として動作させるかの選択、それぞれの動作における動作モードの選択、選曲、各種の設定などを行うためのものであり、ＬＣＤ１４３は、操作キー１４１の操作結果や再生中の楽曲の情報などを表示するためのものである。
【００５３】
〔５〕 動作
〔５−１〕 楽曲の保存
再生機１００に保存したい楽曲の楽曲データを、あらかじめデータ圧縮してパーソナルコンピュータ２０に用意しておく。そして、パーソナルコンピュータ２０を再生機１００に接続し、パーソナルコンピュータ２０において所定の転送プログラムを実行して楽曲データの転送を指示する。すると、パーソナルコンピュータ２０に用意されている楽曲データが、コネクタ１２５を通じて再生機１００に供給されるとともに、再生機１００においては、その供給された楽曲データが、ＣＰＵ２１によりインターフェイス回路１２４を通じて取り込まれ、ストレージ１２１に保存される。
【００５４】
〔５−２〕 歩行テンポの学習
歩行テンポを学習するには、再生機１００を学習モードにセットし、ユーザ（歩行者）が再生機１００を携帯して歩行する。すると、この歩行時、〔３−１〕に述べた処理が実行され、例えば図６に示すような平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報が、メモリ１１４に蓄積されていく。こうして、ユーザの歩行テンポが学習される。
【００５５】
そして、歩行テンポが学習されたら、再生機１００にパーソナルコンピュータ２０を接続し、メモリ１１４に蓄積された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報をパーソナルコンピュータ２０に転送する。
【００５６】
〔５−３〕 歩行ステータスMS(1)〜MS(7)の生成
パーソナルコンピュータ２０においては、〔３−２〕において述べたように、転送された平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報を解析し、例えば図９に示す歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を生成し、この歩行ステータスMS(1)〜MS(7)を再生機１００に転送する。この歩行ステータスMS(1)〜MS(7)は、再生機１００において、メモリ１１４に保存される。
【００５７】
〔５−４〕 プレイリストPL(1)〜PL(7)の作成
再生機１００にプレイリストの作成を指示すると、〔５−３〕により保存された歩行ステータスMS(1)〜MS(7)にしたがってプレイリストPL(1)〜PL(7)の受け持つ歩行テンポの範囲がそれぞれ設定される。
【００５８】
続いて、〔５−１〕によりストレージ１２１に保存された楽曲のテンポが解析され、その楽曲のファイル名が、解析されたテンポにしたがってプレイリストPL(1)〜PL(7)のうちの対応するプレイリストに登録される。
【００５９】
なお、楽曲のテンポは、楽曲データのスペクトル解析を行い、自己相関関数を求めることにより得ることができる。また、楽曲データをパーソナルコンピュータ２０に用意するときに、楽曲のテンポを示す情報を、楽曲データにメタ情報として付加しておくこともできる。
【００６０】
〔５−５〕 一般の携帯プレーヤとしての音楽の再生
この場合には、楽曲の再生を指示すると、ストレージ１２１に保存されている楽曲データが読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給されてデータ伸張およびＤ／Ａ変換が行われる。
【００６１】
したがって、再生回路１２２からは、その読み出された楽曲データのアナログオーディオ信号が出力され、この信号がヘッドホン１０に供給され、この結果、ユーザはその楽曲をヘッドホン１０により聴くことができる。また、このとき、再生中の楽曲の曲名がＬＣＤ１４３に表示される。
【００６２】
このとき、あらかじめ設定されている再生モードにしたがってストレージ１２１から楽曲データが読み出され、１曲だけの再生、全曲の連続再生、ランダムな順序での再生、リピート再生などが実行される。こうして、再生機１００を一般の携帯プレーヤとして使用することができる。
【００６３】
なお、プレイリストPL(1)〜PL(7)を指定したときには、その指定したプレイリストに登録されている楽曲だけが選曲されて再生される。例えば、就寝時であれば、プレイリストPL(5)を指定することにより、テンポのゆっくりした楽曲が再生される。
【００６４】
〔５−６〕 歩行の支援機器としての音楽の再生
この場合には、〔３−４〕において説明したように、歩行テンポに見合ったテンポの楽曲が再生される。すなわち、再生機１００においては、再生が指示されると、検出手段１３０により平均歩行テンポm_MT(t)が検出され、この検出された平均歩行テンポm_MT(t)により、〔５−３〕でメモリ１１４に保存された歩行ステータスMS(1)〜MS(7)が参照される。こうして、現在の平均歩行テンポm_MT(t)が値C(t)に変換される。
【００６５】
そして、プレイリストPL1(1)〜PL(7)のうち、値C(t)が示すプレイリストPL(C(t))が選択されるとともに、この選択されたプレイリストPL(C(t))から楽曲データのファイル名が選択され、この選択されたファイル名の楽曲データがストレージ１２１から読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給されてデータ伸張およびＤ／Ａ変換が行われる。したがって、〔５−５〕の場合と同様、再生機１００に蓄積してある楽曲をヘッドホン１０により聴くことができる。
【００６６】
また、定常時、すなわち、歩行中には、現在の歩行ステータスMS(C(t))と、１つ前の平均歩行ステータスMS(C(t-1))とが比較され、上記(A)項あるいは(B)項に対応して楽曲の再生が行われる。
【００６７】
そして、この場合も、次の楽曲を選曲するときには、プレイリストPL1(1)〜PL(7)のうち、値C(t)が示すプレイリストPL(C(t))が選択されるとともに、この選択されたプレイリストPL(C(t))から楽曲データのファイル名が選択され、この選択されたファイル名の楽曲データがストレージ１２１から読み出され、この読み出された楽曲データが再生回路１２２に供給される。こうして、歩行中には、その平均歩行テンポm_MT(t)に見合ったテンポの楽曲が再生される。
【００６８】
〔５−７〕 まとめ
上述の再生機１００によれば、あらかじめ平均歩行テンポm_MT(t)を学習することにより、例えば図１０に示すような歩行テンポ別のプレイリストPL(1)〜PL(7)を形成するとともに、現在の平均歩行テンポm_MT(t)がプレイリストPL(1)〜PL(7)のどれに対応するかを判別し、その判別結果の値CT(t)によりプレイリストPL(1)〜PL(7)を選択して楽曲の再生を行っている。
【００６９】
したがって、歩行テンポがゆっくりしているときでも、速いときでも、再生される楽曲が適切なものに自動的に変更される。したがって、ユーザ（歩行者）は、再生機１００が自分にあわせて選曲をしてくれているという心地よさを感じることができる。
【００７０】
また、歩行ステータスMS(n)は学習により得ているので、ユーザ（歩行者）が細かい設定や調整を行う必要がなく、しかも、ユーザの体調や個人差あるいは歩行そのものの揺らぎなどの影響を受けにくい。
【００７１】
〔６〕 その他
上述においては、平均歩行テンポm_MT(t)および時刻情報から歩行ステータスMS(n)を生成するとき、その生成をパーソナルコンピュータ２００において実行するとしたが、制御回路１１０により生成することもできる。また、パーソナルコンピュータ２００において、プレイリストPL(1)〜PL(7)を作成し、楽曲のデジタルオーディオデータとともに、再生機１００に転送することもできる。
【００７２】
さらに、再生機１００に標準の歩行ステータスをあらかじめ用意しておき、ユーザが歩行を実行するごとに、その歩行テンポにより用意してある標準の歩行ステータスをユーザに見合ったものに補正ないし調整していくこともできる。そのようにすれば、再生機１００を使用すればするほど、ユーザの歩行のパターンにあった選曲を行うことができるようになる。
【００７３】
また、上述においては、日常生活における歩行が図１に示すように分類されている場合であるが、この日常生活用のモード以外に、競歩モード、ジョギングモードなどを用意し、これらのモードを選択可能とするすることもできる。例えばジョギングモードであれば、図１２に示すように、低速歩行、通常歩行、軽いジョギング、ジョギングの４つの歩行ステータスで構成することができる。あるいは通常歩行とジョギングとの間に早歩きの歩行テンポを設けることもできる。そして、それぞれの歩行テンポについて上述のように歩行ステータスおよびプレイリストを用意し、選曲を行うことができる。
【００７４】
さらに、ジョギングが理想的なテンポで行われているときには、そのテンポに見合った楽曲を選曲し、理想的なテンポよりも若干早いときには、あるいは遅いときには、その理想的なテンポよりも遅い、あるいは速いテンポの楽曲を選曲し、ジョギングを理想的なテンポにもっていくようにすることもできる。
【００７５】
また、ジョギングの経過時間に対する理想的なテンポを設定することにより、自動的に選曲が行われるようにすることもできる。また、ジョギング後に走行テンポの履歴を確認できるようにすることもできる。さらに、再生される楽曲が変更されたとき、その変更を操作キー１４１の操作により評価できるようにし、より適切な選曲ができるようにすることもできる。また、再生機１００のユーザが自分にあった切り換え条件を作成したり、ユーザがヒストグラム（図８）を見て下限値MD(n)lowerおよび上限値MD(n)upperを自分で設定・変更できるようにしてもよい。
【００７６】
さらに、加速度センサ１３１は再生機１００とは別体とし、例えばヘッドホン１０に取り付けてもよく、この場合には、その検出信号を有線あるいは無線で解析回路１３２に供給すればよい。また、加速度センサ１３１の代わりに、速度センサ、歩数計、ジャイロあるいはＧＰＳなどとすることができる。さらに、検出手段１３０は、ユーザの歩行テンポを検出できるものであれば、ユーザの体に装着されるもの以外に、例えばユーザが着ている衣服のポケットや携帯するカバンの中に入れて携行されてものでもよい。
【００７７】
また、楽曲データが映像のデジタルデータに一体化されていてもよい。さらに、上述においては、日常生活の歩行について、その歩行を支援する場合であるが、競歩、ジョギング、サイクリング、エアロビクスなどの運動について、歩行ステータスと同様の運動ステータスを作成して、その運動を支援する再生機とすることができる。
【００７８】
〔略語の一覧〕
bpm ：beats per minute
ＣＰＵ ：Central Processing Unit
Ｄ／Ａ ：Digital to Analog
ＬＣＤ ：Liquid Crystal Display
ＭＰ３ ：MPEG-1/Audio Layer 3
ＭＰＥＧ：Motion Picture Experts Group
ＲＡＭ ：Random Access Memory
ＲＯＭ ：Read Only Memory
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明を説明するためのグラフである。
【図２】この発明を説明するためのグラフである。
【図３】この発明を説明するためのグラフである。
【図４】この発明を説明するための線図である。
【図５】この発明を説明するための表図である。
【図６】この発明を説明するための線図である。
【図７】この発明を説明するための線図である。
【図８】この発明を説明するためのグラフである。
【図９】この発明を説明するための表図である。
【図１０】この発明を説明するための表図である。
【図１１】この発明の一形態を示す系統図である。
【図１２】この発明を説明するための表図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…ヘッドホン、２０…パーソナルコンピュータ、１００…オーディオ再生機、１１０…制御回路、１２１…ストレージ、１２２…再生回路、１３０…検出手段、１３…加速度センサ、１３２…解析回路、１４３…ＬＣＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と
を有し、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項２】
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、そのグループに含まれる運動のテンポに対応したテンポの楽曲が登録される複数のプレイリストと
を有し、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
上記複数のプレイリストのうち、上記判別の結果のグループに対応するプレイリストを選択するとともに、
この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載のオーディオ信号の再生機において、
上記運動が歩行（走行を含む。以下同様）である
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項４】
請求項１、請求項２あるいは請求項３に記載のオーディオ信号の再生機において、
上記検出手段は、上記ストレージ、上記再生回路および上記制御回路と一体あるいは別体とされ、
上記ユーザの体、衣服あるいは携帯物に装着されるものである
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項５】
ユーザの運動のテンポを検出して学習し、
この学習により上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類し、
上記ユーザが運動をしながら楽曲を再生するとき、このときの運動のテンポを検出し、
この検出した上記運動のテンポが上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータをストレージから取り出して再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【請求項６】
ユーザの運動のテンポを検出し、
この検出した運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類し、
上記複数のグループに含まれる運動のテンポに対応したテンポの楽曲が登録される複数のプレイリストを作成し、
上記ユーザが運動をしながら楽曲を再生するとき、その運動のテンポを検出し、
この検出した上記運動のテンポが上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
上記複数のプレイリストのうち、上記判別の結果のグループに対応するプレイリストを選択するとともに、
この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータをストレージから取り出して再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【請求項７】
請求項５あるいは請求項６に記載のオーディオ信号の再生方法において、
上記運動が歩行である
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【請求項１】
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と
を有し、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項２】
楽曲のデジタルオーディオデータを保存するストレージと、
上記デジタルオーディオデータの再生を行う再生回路と、
ユーザの運動のテンポを検出する検出手段と、
上記デジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する制御回路と、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類したとき、そのグループに含まれる運動のテンポに対応したテンポの楽曲が登録される複数のプレイリストと
を有し、
上記制御回路は、
上記検出手段の検出した上記運動のテンポが、上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
上記複数のプレイリストのうち、上記判別の結果のグループに対応するプレイリストを選択するとともに、
この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータを上記ストレージから取り出して上記再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載のオーディオ信号の再生機において、
上記運動が歩行（走行を含む。以下同様）である
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項４】
請求項１、請求項２あるいは請求項３に記載のオーディオ信号の再生機において、
上記検出手段は、上記ストレージ、上記再生回路および上記制御回路と一体あるいは別体とされ、
上記ユーザの体、衣服あるいは携帯物に装着されるものである
ようにしたオーディオ信号の再生機。
【請求項５】
ユーザの運動のテンポを検出して学習し、
この学習により上記運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類し、
上記ユーザが運動をしながら楽曲を再生するとき、このときの運動のテンポを検出し、
この検出した上記運動のテンポが上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
この判別結果のグループの運動のテンポに見合ったテンポの楽曲のデジタルオーディオデータをストレージから取り出して再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【請求項６】
ユーザの運動のテンポを検出し、
この検出した運動のテンポを、その運動のテンポの出現頻度にしたがって複数のグループに分類し、
上記複数のグループに含まれる運動のテンポに対応したテンポの楽曲が登録される複数のプレイリストを作成し、
上記ユーザが運動をしながら楽曲を再生するとき、その運動のテンポを検出し、
この検出した上記運動のテンポが上記複数のグループのどれに含まれるかを判別し、
上記複数のプレイリストのうち、上記判別の結果のグループに対応するプレイリストを選択するとともに、
この選択したプレイリストに登録されている楽曲のデジタルオーディオデータをストレージから取り出して再生回路に供給する
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【請求項７】
請求項５あるいは請求項６に記載のオーディオ信号の再生方法において、
上記運動が歩行である
ようにしたオーディオ信号の再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１６４９３９（Ｐ２００７−１６４９３９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６３０９８（Ｐ２００５−３６３０９８）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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