本文 Thesis 総合研究大学院大学学術情報リポジトリ A1621本文

ハ パ ソニック フ ク による

脳賦活に基づく音環境快適化の研究

――鉄道の騒音環境改善への応用――

総合研究大学院大学

文化科学研究科 _メ 社会文化専攻

20070504 ^野寺英子

主任指 教員：仁科 ミ教授 指 教員：広瀬洋子教授 近藤智嗣准教授

i 目

第₁章 序論... 1

1.1. ^{研究 背} ... 2

1.2. ^{研究 目的} ... 4

1.3. ^{論文 構} ... 4

第₂章 関連領域 動向 行研究 ... 8

2.1. ^{鉄遈 音対策} ... 9

2.2. ^{鉄遈 音環境評価～音 評価 音質評価} ... 10

2.3. ^{音 対 快感 関わ 研究～音 容 人間 側 注目} ... 13

2.4. ^研究 ... 14

2.4.1. ^概要 ... 14

2.4.2. ^{脳 ン 見出} ... 17

2.4.2.1. ^{一対比較法 疑義 研究手法 再構築} ... 17

2.4.2.2. ^{脳波 指標 検討} ... 20

2.4.2.3. ^{遅延 留 考慮 心理実} ン 構築 ... 24

2.4.2.4. ^{脳血流 指標 検討} ... 27

2.4.3. ^{基 脳活性 現実的指標} ... 29

2.4.4. ^元知覚 ... 30

2.4.5. ^現 ン ... 33

2.4.5.1. ^{自然音 ン} ... 33

2.4.5.2. ^{人 高周波 関 検討} ... 34

2.4.6. ^{応用 音環境快適 例} ... 35

2.4.6.1. ^{書 実} ... 36

2.4.6.2. ^{都 環境音 仮想的 再現 実 実} ... 36

2.4.6.3. ^{実 街地 応用 例} ... 37

2.4.7. ^{研究 置 課題} ... 39

ii

第₃章 研究 方法 ... 41

3.1. ^{実 空間 設定 実 方法} ... 42

3.2. ^{環境音 録 析手法 構築} ... 43

3.2.1. ^{音 計測} ... 43

3.2.2. ^{超広帯域 録 構築 備的計測} ... 43

3.2.2.1. ^ン ... 44

3.2.2.2. ... 45

3.2.3. ^{超広帯域 録 再構築} ... 47

3.2.3.1. ^ン ... 48

3.2.3.2. ... 49

3.2.3.3. ^析 ... 50

3.3. ^{実 用音試料} ... 50

3.3.1. ^{環境音／車両内環境音 超広帯域 録}... 50

3.3.2. ^{仮想 環境音 仮想車両内環境音 作} ... 51

3.3.3. ^{ン ／ 車 作} ... 51

3.3.4. ^{超高周波 ワ 作} ... 52

3.3.5. ^{ン ／ 車 作} ... 52

3.4. ^再生 ... 53

3.4.1. ^{実 内用再生} ... 53

3.4.2. ^{臨時 用再生} ... 55

3.4.3. ^{試 用車両用再生} ... 57

3.5. ^{心理学的指標 評価手法} ... 58

3.6. ^{生理学的指標 評価手法} ... 58

3.7. ^{音呈示 序} ... 60

3.8. ^{実 参 者} ... 61

第₄章 鉄遈空間 音環境 物理構造 ... 62

4.1. ^{音環境 物理構造} ... 63

4.1.1. ^{音 計測} ... 63

4.1.2. ^{環境音 超高帯域 録 析結} ... 64

iii

4.1.3. ^考察... 64

4.2. ^{車両内 音環境 物理構造 把握} ... 66

4.2.1. ^{音 計測} ... 66

4.2.2. ^{車両内環境音 超広帯域 録 析結} ... 66

4.2.3. ^考察... 67

第₅章 環境音 用い 備的検討 ... 69

5.1. ^{実 空間 呈示条件} ... 70

5.2. ^{心理学的指標 評価実} ... 72

5.2.1. ^概要... 72

5.2.2. ^結 ... 73

5.3. ^{生理学的指標 評価実} ... 75

5.3.1. ^概要... 75

5.3.2. ^結 ... 75

5.4. ^考察 ... 76

第₆章 鉄遈空間 音環境 超高周波 付 呈示 影響 検討 _{... 77}

6.1. ^{環境音 超高周波 付 呈示 影響} 検討～ 条件 効 検討 ... 78

6.1.1. ^{実 空間 呈示条件} ... 78

6.1.2. ^{心理学的指標 評価実} ... 83

6.1.2.1. ^概要 ... 83

6.1.2.2. ^結 ... 84

6.2. ^{車両内環境音 超高周波 付 呈示 影響 検討～} 条件 効 検討 ... 86

6.2.1. ^{実 空間 呈示条件} ... 86

6.2.2. ^{生理学的指標 評価実} ... 91

6.2.2.1. ^概要 ... 91

6.2.2.2. ^結 ... 91

6.2.3. ^{心理学的指標 評価実} ... 92

6.2.3.1. ^概要 ... 92

iv

6.2.3.2. ^結 ... 94

6.3. ^{ワ 条件 効 検討} ... 97

6.3.1. ^{生理学的指標 評価実} ... 97

6.3.1.1. ^概要 ... 97

6.3.1.2. ^結 ... 98

6.3.2. ^{心理学的指標 評価実} ... 99

6.3.2.1. ^概要 ... 99

6.3.2.2. ^結 ... 99

6.4. ^{超高周波 呈示時間 い 検討} ... 101

6.4.1. ^{生理学的指標 評価実 概要} ... 101

6.4.2. ^{生理学的指標 評価実 結} ... 101

6.5. ^{ン装着者 検討} ... 103

6.5.1. ^{生理学的指標 評価実} ... 103

6.5.1.1. ^概要 ... 103

6.5.1.2. ^結 ... 105

6.5.2. ^{心理学的指標 評価実} ... 105

6.5.2.1 ^概要 ... 105

6.5.2.2 ^結 ... 106

第₇章 考察... 109

7.1. ^{研究 生理学的指標 心理学的指標 意義} ... 110

7.2. ^{音環境 現} ... 115

7.3. ^{聴音 起源 異 超高周波 付} 現 ... 115

7.4. ^{超高周波 全性 関 検討} ... 118

7.5. ^{共性空間 応用} ... 120

7.5.1. ^{共性空間 現 行わ い 音対策 音演出 研究 相遊} . 120 7.5.2. ^実装手法 ... 121

7.6. ^課題 ... 122

第₈章 結論... 124

v

謝 辞 ... 128 文 献 ... 130

1

第 ₁ 章 序論

2 1.1. ^{研究 背}

巻 環境 自然 環境音 減少 一方 人 的 音 増え

い わ 都 鉄遈空間 音源 う 列車 数多 利用者 避

近接 いう点 型 いえ 多数 列車 着 大勢

人々 行 交う都 列車走行 伴う音 利用者 声

音 ン や 車 多様 音 畳

音環境 快 劣悪 あ 指摘 い 列車内

特定多数 人々 閉鎖空間内 互い 密接 音源 運 空間

あ う 時間空間 体 快感 生 避 い

音環境 快感 要因 主 来 音 大 あ いわ

音 生 抑制 う 音源対策 生 音

減 遮音 吸音 中心 伝 系対策 局面 い 進

い _[ 川 _2012] 利用者 快感 影響 考え 要因

多様 あ 音 周波数 持 時間 音 自体 物理的要因

え 生源 共性 音 必要性 い 社会的要因 結 い 忍限 個

人 相遊 音 人 健康状態 嗜好 遃去 経 背 音 対 感

性 個人差 要素 影響 い _[山 _1990] う 状況 中

各種 音 減策 効 揮 あ い 音

快感 依然 解決 い い 鉄遈空間 列車 音

生源 ン や 車 情報伝遉 音 付

い 利用者 制御 能 多様 音 わ

音 減策 限界 著 い 特 ン や 車 ン音

一 音 あ 人 大 や い 一方 人

聞 い い 矛盾 応 少 い

音 高い鉄遈空間 い ン 等 特定多数 利用者 確実 聞

音質や明 利用者 遃大音 快感

容 両立 大変 い課題 い

3

う 複雑 問題 解決 う 来 異 著者

新 い脳 学 知見 能 新 い 術 注目 人

間 聴域 限 _{20 kHz} 超え複雑 変 高周波 含 あ 種 音 間脳

中脳 含 基 脳 ワ 活性 多様 効 生理的 心

理的 現 いう脳 学 最新知見 あ 一連 効 ₁₉₉₀ 代 大橋

日 見い 総称 い

[Oohashi et al., 1991]

第 章 述 う 聴域 限 え 高複雑性超高周波 [Maekawa et al.

2013] ^{聴音 共 音 美 快適 容}

[Oohashi et al., 1991, 2000] ^{知機能 向} [^鈴木 2012] ^{心理的効 や} 超高周波 含 音 大 音 聴 う振 舞う いう接近行動_[ 木

2003] ^{見出 い 視聴覚 環境質 対 好感 高 い}

う興味深い働 見出 い _[仁 _{2005 2007]} 効 報酬系

中心 情動 脳機能 側 転 働

好感 高評価脳機能 増幅 い _[大橋 _2013] 一

聴音 あ 音 容 人間 情動 脳機能

側 転 快適性や音 知 高 容

音 減効 限界 著 一種行 観 呈 い 鉄遈

音環境 改善 音以 感覚感性情報

対 好感 高評価 能 い

高複雑性超高周波 含 音 以 ン いう

呈示 関連 ン あ ン血中濃

一 防御 わ _NK細胞 活性 生理的 応_[仁 _{2005 2007]}

報告 い 自 神経系 免疫系 内 泌系 活性

働 健康増進脳機能 高 い _[大橋 _2013]

鉄遈空間 い 現 音環境や環境質全体 快適

生理的効 生 期待

一方 研究 実 音響実

や比較的静 屋 空間 い 音楽や自然環境音 快適性 高い音 音源

4

行わ 鉄遈空間 う 音環境 い

現 能 う 環境

聴音 起源 異 超高周波 付 う 効 う

応用 要 あ 基礎論 知 研究課題 あ

特 機能空間 あ 鉄遈空間 超高周波 付 う

音源 装置 用い 有効 あ 検

討 応用 課題 多い わ 鉄遈空間 い

現 基礎 応用両面 い 検討 多 課題 あ

1.2. ^{研究 目的}

以 背 問題意識 踏 え 研究

いう 聴域 限 え 高複雑性超高周波 心身

効 う 人間 感覚感性 脳機能 賦活 視聴覚 感

覚感性情報総体 対 好感 高評価脳機能 増幅 効 着目

応用 音 除 減 知覚限界 超え 高周波 環境

え 現 一 聴音 快適 知

覚 鉄遈 音環境改善 寄 い いう作業仮

説 立 的 実 環境 構築 知覚限界 超え 高周波

音環境 付 開 生理学 心理学的評価実 行う

作業仮説 検証 研究 目的

1.3. ^{論文 構}

論文 章 含 ₈章 構

第₁章 研究 背 目的 論文 構 述

第₂章 鉄遈 音対策 関連 行研

究 概観 来 音 減 問題解決 有効性 限界 検討

研究 組 基礎 応用面 わ 課題 明

第₃章 研究 実 方法 特 い 述 実用 供

い や列車内 実 条件 統御 再現性 あ 評価実 実施

い 実 臨時 試 車両 鉄遈空間 音環境 再現 能

5

状態 仮想的 造 実 行う 付 熱帯雨林環境

音 出 超知覚高周波 ワ 開 付

呈示方法 述 あわ 効 評価 指標 第一 基 脳活性 高い

相関 有 生理学的指標 脳波 ₂ ン 第 質問 調査 心

理学的指標 いう原理 異 ₂指標 方法 い

述

第₄章 鉄遈空間 音環境 物理構造 把握 実 環境 構築 必要

鉄遈空間 環境音 録 析 結 い 述 多数 利用者

往来 や車両内 環境音 高忠実 録 う 超広帯域 録

構築 環境音 録 析 結 通常 都 遈路 音や

自然性 高い森林環境音 比較 鉄遈空間 音環境 特 明

第₅章 研究 作業仮説 妥当性 関 行 備的検討 い

述 実 内 仮想 音環境 再現 ン

付 呈示 効 心理学的指標 生理学的指標 検討 結

音環境 対 象 改善 基 脳活性 賦活 示 脳波 ₂

ン 増強 見い 作業仮説 支持 結 得

述

第₆章 実 鉄遈空間 近い 臨時 試 車両内 行

一連 実 い 述 第一 実 空間 設定 臨時

実 空間 音環境 仮想的 再現 ワ

既 ン 車 音 時間的変 相関 超高周波 付

ン ／ 車 造 呈示 心理学的指標

評価実 行 結 い 述 わ 超高周波 付 呈示

ン 聞 や 車 音質 環境音全体 音質 い

評価 転 音環境 象 有意 改善 第 実 空間

試 用車両内 補 的 実 内 走行時 車両内音環境 仮想的 再現

ワ ン 造

呈示 生理学 心理学的指標 複数 実 行 結 い 述

わ 超高周波 付 呈示 基 脳活性 賦活 示 脳波 ₂

6

ン 増大 音環境 象 改善 統計的有意 見

出 ン 使わ

ワ 付 呈示 ₂ ン 増大 音環境 象改善効

超高周波 脳活性 賦活 時間 増強 一方 超高

周波 含 い音呈示 う 脳活性 昇 見 い ン装着

超高周波 鼓膜 到遉 阻 い 条件 生理的 心理的効

現 い 統計的有意 見出

第₇章 実 通 得 生理学的指標 意義 い 行研究 知

見 あわ 考察 心理学的指標 関連 研究 作業仮説

妥当性 有効性 い 論 い 聴音 起源 異 超高周波

付 音環境 い 現 い

う 研究 得 新規性 高い知見 基礎研究 意義 い 述

人間 心理 応 個 性 生理 応 遂性 矛盾 融合 研究

音環境改善手法 有効性 応用 意義 鉄遈 音環境 研究

応用 うえ 課題 い 述

第₈章 研究 得

いう基礎的研究 実用 結 付 橋渡 研究 ン

意義 実用 待望 い 社会状況 い

述 結

研究 人間 聴域 限 _{20 kHz} 回 高周波 超

高周波 超高周波 聴域 超え 高周波 いう う 超 記述

聴周波数帯域 比較的高い帯域 高周波 高周波 記述

高周波 いう用語 比較的周波数 高い音波 電波 指 相対的 表

現 あ 無線通信 波 使わ 周波数 電気信 や電波 指 あ

既 用法 混乱 避 人間 聴域 関連 明示

あ 超音波 いう用語 聴域 限 _{20 kHz} 超え あ い 限

20 Hz ^{わ 人 耳 聴 え い音 指 学術用語 あ 一方 療や産}

業応用 固有 意味内容 使用 多 場合 使わ

7

周波数帯域 数_MHz 数十_MHz程 あ 研究 用い

8

第 ₂ 章 関連領域 動向 行研究

9

2.1. ^{鉄遈 音対策}

巨大 物 高速 移動 鉄遈 大音 音 生 避 い

音 減 鉄遈 音環境改善 第一 課題

鉄遈 音 効 的 減 音源 性質 寄 理解 寄 大

い音源 対 優 的 対策 行う 要 鉄遈 音対策

概 方針 行わ いえ 結 音 時代

減 い 依然 鉄遈 音 対 情 生 あ

実 い _[長倉 _2008]

鉄遈車両 主要 音源 車両 転 生 転動音

車内 や あ い 床 機器 生 機器音 ン や車両間

連結部 隙間等 生 空力音 類 い _2-1 車内

伝 音 車内 音 沿線 伝 沿線 音 _[山

鉄遈車両 音源

音伝 経路

2-1 ^{鉄遈車両 音源 音伝 経路 山} 2007

10 2007]

一般 音 減対策 音源対策 伝 経路 対策 大 鉄遈 音

様 あ _[ 川 _2012] 音源対策 例 表面 滑 車両 滑 伝 系対策 代表例 遮音 吸音 あ 防音壁 形状 検討 防音壁 吸音

付 軌遈路盤面 吸音 行わ い 最近 能動 音制御手法

ン 開 自動車や航空機 実績 あ 鉄遈

い 実用 い い 理 鉄遈 車内空間 大 制

御対象系 状態変 害 い 考え い _[山 _2007]

対策 音 減 い 一方 目的 術開

期 音 増大 う あ え 軌遈 狂い 生

ン ン 軽減 軌遈 ン 路盤

ン 製 設置 敷 軌遈 砂利

吸音 失わ ン 表面 射 音 わ 車両内

音 大 舎 耐震強 目的 強 高い建築 用い

場合 う 建築 音 射性 高い 多 音 減 逆行

乗 注意喚起や情報伝遉 目的 ン 車 各種 音 用

い 近 い う 繁 活用 傾向 あ え 混雑

や車両内 乗 足音や 声 音 総合的 制御

極 い

2.2. ^{鉄遈 音環境評価～音 評価 音質評価}

来 音環境評価研究 音 主要 指標 質的評価 心

理的主観評価 主流 い 一例 首都圏 対象 音

響時間 明 計測 結 環境 対 主観的評価 い 鉄遈

総合研究 報告 要約 以 あ _[伊積 1998, 2001, 2003, 2007][^濱 2000]

 ^{ン 音 60dB～70dB程 あ 一部 70dB 超え}

日 建築学会 建築物 遮音性能基準 内 音 関 適用等

商業建物 _{3 55dB} 音 一般 回

11

 ^{響時間 吸音処理 い い ン 2.0～2.5 程 吸音処理} い ン _1.5～_1.7 程 あ

 ^{音 明 評価 指標 あ} STI Speech Transmission Index ^声伝

指数 音源 _10m 地点 調 吸音処理 い い ン

0.64 ^{吸音処理 い ン} 0.67 ^{あ 指向性}

使用 方 _{STI 0.1}程 高 明 高 _STI 会 音声

特 信 強 時間的変 捉え 音源 信 強 時間的変 音 置

程 保 い 品質 評価 指数 ₀～₁ 値 値 高い

音声伝遉品質 高い 示

 ^{音 大 や会 や い 主観評価試 結 非常 う}

い う い 答え 人 割合 等価 音 _{75dB 100}％

70dB ^約80^{％ い} 65dB ^約25^{％ 大幅 減少 い}

会 や い 音 _70dB 超え 会 う い

居間 相当大 い声 出 い 会 う い 回答 人 合

計 _80% 以 い _{65dB 10%} 程 大幅

音 _65dB以 利用者 大 持 能性

い 考え

 ^{案内 聴 や SN比 案内 以 音 音 差}

影響 大 射音 影響 _SN比 い

全体的 見 音 指標 評価 いえ

車両内 音 対 評価 い 音 時間的 均値や 値 用い

う 状況 対 山 近い将来 音 評価

人間 学的 観点 音 質 評価 考え 述

音 減 快感 和 限界 あ 人間 質 注

目 評価 必要 あ 示唆 い _[山 _2007]

音 評価 音質評価 いう指摘 あ 部 車内 音

減 関わ 快 感 音 無視 い 現状 対

音 大 音 質的 側面 音質 人間 感 快感

考慮 評価 行う必要 あ 快感 相関 高い車内 音 評価手法

12

検討 _[ 部 _2010] 結 快感推定値 搬 搬

搬 σ搬変動強 ε 評価式 案 い

音 大 う 指標 あ 音 高 周波数

依 近似的 周波数 心 対応 純音 音

純音 含 い 割合 変動強 音 変動感 _4Hz

長い変調周期 変動 場合 最 大 い い

相関 最 高い 音 減 必要 あ

快感 減 い場合 音質 観点 評価 効 的 対

策 講 う 期待 い _SD法 _Semantic

Differential Method ^{用い 析}

耳当 良い音 変え い 質的 好 い車内音環境 検

討 有効 い _[ 部 _2013]

新版音響用語辞 日 音響学会 式

う 案 い 臨界帯域 周波数 高い 値

大 付 算 値 全体 対 比率 数

0.11 ^{値 あ 臨界帯域 人間 聴帯域} 24 ^{帯域 割}

あ あ 聴音 対 評価指標 あ 聴域

限 超え 評価 対象 い い

S =0.11 acum

：臨界帯域

：臨界帯域 関数 え 関数

臨界帯域尺 _Bark (Zwicker and Fastl, 1999)

2-2 ^{臨界帯域 対 関数 日 音響学会} 2003 数

ｇ

13

2.3. ^{音 対 快感 関わ 研究～音 容 人間 側 注目}

音 対 人 応 _May ン

会 妨害 挙 い [May, 1978] ^{新版音響用語辞 定義} あ

：あ 音 感覚的 大 表 心理尺 _JIS 音 強

関 聴感 属性

：音 付 快感 音色 悪 表 属性

ン ：音 大 音 心理的属性

一 大 や 音 性質 依 属性 あ 対

ン 人間関 や恐怖感 非音響的 要因 関 以 略

減 音対策 基 いえ い 機

械音 起因 中心 音質 関 種々 物理的 指標 関連

研究 進 い 一方 波 ン 非音響学的要因 関

実 的研究 音 対 関 個人差 音 感 性

い あ 程 調 い 現場 ン え

遠い あ 団 ン 断 音 間 良い対応関

見 一方 個人 ン 場合 音 対 感 性 相遊 種々

個人差や 音 曝 状況 相遊 大 相遊 あ 思わ 音

以 条件 大 い 明確

い 音点 音 方 多 要因 課

題 多い い _[ 波 _2008]

国内 音 害問題 対応実績 豊富 中 来 音対策 主

機械等 生 音波 制御 いう物理 学 問題 音制御

学 あ 音波 生 減 音問題 解決

最近 音波 音 感 人間 感覚 心理 問題 い 強

音波 あ 聴 健康 習 利害 気質等 音 感 方 異

様々 生 い 解決 人間 思い 変

え いわ 人間 制御 必要 う あ 述 い _[中 _2013]

14

2-3 ^{楽器音 周波数 ワ}

仁 ₂₀₀₅

音問題 や 減 解決 人間 感覚感性や心理 え 人

間 働 質的解決 個 性 超越 解決 求 い 伺わ

2.4. ^研究

2.4.1. ^概要

研究 着目 い _{20 kHz}程

人間 聴域 限 超え 時間領域 複雑 変 超高周波 豊

富 含 音 ン 人間 間脳 中脳 中心 脳

領域 基 脳 ワ 活性 心身両面 効

現象 いう [Oohashi et al., 1991, 2000][^大橋 2003 ] ^{う 効}

音 自然性 高い森林環境音やあ 種 民族楽器音 聴域 限

回 超高周波数 豊富 含 あ 報告 い _2-3

[Oohashi et al., 1991, 2000][^大橋 2003 ] [^仁 2005]

15

2-4 ^{全体像 大橋} 2003

現象 基 脳 ワ 活性 考え

い 基 脳 ワ 含 報酬系神経回路 活性

映 超高周波 含 音 美 快 感動的 聴 え いう心理 応

[Oohashi, et al., 1991, 2000]^{や 超高周波 含 音 大 音 聴 う 振} 舞う いう接近行動[Yagi et al., 2003] ^{見出 い 音 関わ 応}

視 鮮や 美 感 音 聴 え 好感

高 _[中 _{2003] [}仁 2005, 2007, 2010]^{や 知能力 向} [^鈴木 2012]

報告 い 自 神経系 内 泌系 免疫系 活性 向

一 防御 関わ _NK細胞 免疫活性 向 ンや

い ン 減少 引 起 報告 い _[仁

2005, 2007] ^{う 超高周波 含 音 ン 心}

身 健康 多様 効 _2-4

16

現 齢 性 間 相関 あ いう報告

齢 性 相関 い現象 あ 能性 高い

い 出現 個人差 あ 一

人間 あ 場合 現 方 遊い あ え

薬品 効 服用 患者 状態 効 限 い いう現象

似 い 特 ン 賦活 基 脳 全身

情報入力 合流点 あ 要因 複雑 相互作用 あう

単純 入出力 還元 捉え 困 いう特 あ う

わ ン 基 脳 賦活 統計的有意

性 現象 人類 いう種 い 生物学的 遂性

能性 高い いう 識 支持 考え い _[大橋 _2013]

研究 ₁₉₈₀ 代前半 ン _CD

場 契機 開始 _CD 規格 _20kHz 超え 高周波 音質知覚

影響 い 複数 報告 背 標 周波数 _44.1kHz 記

録再生周波数 限_22.05kHz 設定 一方 ン 音

楽制作 聴域 限 回 高周波 有無 音質差 知覚

確信 い 音楽家山城祥 大橋力 来 心理実 中心 実 手法

疑義 呈 生理学的手法 視 い 新 い 構築 _[大橋 _2003]

体的 音源 索 記録再生系 高 呈示法 見直

脳波 波 指標 生理学的検討 入 超高周波 有無 脳

活性 影響 現 遅延 留 伴う いう時間的非対称性

あ 明 大橋 時間的特性 着目 当時 統的手法

長い音呈示時間 用 主観的 象評価実 行い 適 音呈示 行わ

場合 超高周波 有無 音質差 知覚 見出

1991 ^{国 的 表} [Oohashi et al., 1991] ^{以 脳血流や生理活性物質 指}

標 各種 生理学的指標 検討 行動学的方法 検討 積

高複雑性超高周波 豊富 含 音 多様 効

々 見出 い 一連 見 いわゆ 世代

17

CD^やDVD ^ン

原動力 い

2.4.2. ^{脳 ン 見出}

2.4.2.1. ^{一対比較法 疑義 研究手法 再構築}

研究手法 変遤 いう観点 あ 研究

い 概観

研究 立 ₁₉₈₀ 前

規格 標準 人間 音質知覚 影響 周波数 限 い

日 心理学的音質評価実 大規模 行わ

実 呈示音 高域 電子的 制限 制限開始

周波数 変 呈示音 対 心理的 応 検出 方法 あ _CCIR

Commite Consultatif International des Radiocommunications ^現 ITU-R

国 無線通信諮問委員会 推奨 一対比較法 準 行わ 方法

人間 短期記憶 限界 音試料 ₁₅～₂₀ 以 長 音

試料 間隔 _0.5～₁ 程 あ 推奨 い [CCIR, 1978] ^{方法 準}

行わ 実 結 音質差 影響 周波数 限 い 岡

均 _{15 kHz} 最高 20 kHz [Muraoka et al.,1978] ^{ン 通常}15k Hz 特 場合 20 kHz [Plenge et al., 1979] ^{東 均} 15 kHz ^最高 20 kHz

[^東 1982] ^{あ 結 規格}

策定 大 影響 ₁₉₈₂ 初 民生用

標 周波数_{44.1 kHz} 子 数_{16 bit} 規格 ン

CD ^場

一方 _LP 制作 _CD 場時点 術的絶頂期 迎え い 当時 商

業音楽制作 現場 _20kHz 回 高周波 音 豊 味わい

深 感 確信 ン や ン 居 超高周波

記録 増強 機 い 実 _LP

聴域 限 回 高周波 記録 い 少 あ

確 い 標 周波数_{44.1 kHz CD} 記録

18

帯域 理論的 _{22.05 kHz} 制限 う _CD 音質 対

あ いう評価 見 一方 _LP 音 比 冷 い 硬い

意見 ン や 評論家 一般 間 見

う 状況 い 制作 _LP

CD ^{聴 比 音質差} CD ^音質 LP ^{比 明 劣}

い 驚い 大橋 体 学術的 実 結 異 実 手法

何 見落 い 問題 あ い 考え 来 実 方法論

見直 研究方法 全面的 再構築 組

実 用い 呈示用音源 超高周波 豊富 含 音源 使

う 望 い 研究 開始 ₁₉₈₀ 代 超高周波 対応

周波数 析器 超高周波 豊 含 音源 あ

う う 音 あ い 霧中 いう

大橋 世界 文 圏 環境音や楽器音 調査 自 感覚感性 応

基 ン 島 青銅製打楽器 ン ン ン 演奏音

超高周波 豊富 含 実 繰 返 聴 耐えう 快適 聴

音 音源 有力 候補 注目 当時 _20kHz 回 周波数応

答 録音機 少 超広帯域 録 能 録音機

い 山崎 開 高速標 子 方式 標

周波数_{2.8224 MHz}～5.6448 MHz [Yamasaki, 1991] ^{制作 山崎}

委嘱 入 ン 楽器音や環境音 超広帯域

録 蓄積 広帯域 わ 高速 解析 能 ン

音 特 強力 超高周波 含 確 以

研究 中心的 実 用音源 用い い

再生系 い 大橋 超高周波帯域 良好 応答

索 非結晶型 ン 振動版 用い

用い _{100 kHz} 超広帯域 わ 周波数特性 高い解像

力 有 ン 開 _{2-5 [}大橋 _1994]

19

音呈示 構 い 大橋 厳密 考案

高周波知覚 関 実 一般 用い い 音呈示 信

通遃 通遃 い

回路 通 う え 通遃 一 ン

用い 増幅 再生 い 回路 坦性 群

遅延特性 差 通遃 聴域 遊い 生 能性

あ 通遃 再生系内 非線形 生 聴帯域内 差

生 能性 あ う 問題 生 防 信 特定 周波数

以 高周波 以 周波 あ 割 独立 増幅 再

生 ン 再生 開 _{2-6 [}大橋 _1984]

ン 再生 以前 音呈示 超高周波

有無 音質差 検出 場合 原因 超高周波 影響 聴帯

域 生 非線形 あ 能性 否定 い 問題点 焦点

当 非線形 説 超高周波 影響 否定 論 い _[宮坂

1999] ^{ン 再生 開 用 実 い}

う 問題 回避 非線形 説 立 い

2-5 ^{開 超広帯域 ン 特性 大橋} 1994

20 2.4.2.2. ^{脳波 指標 検討}

超高周波 有無 音質差 弁 実 用い 一対比較法 実 参 者

意識 入 避 い間接的 方法 あ 点 超知覚情報 評価 適用 う

え 限界 あ 否 い 実 参 者 生理的 応 わ 脳活性

直接計測

脳活性 観測 第一 手法 計測 比較的容易 脳波 用い 脳波

脳神経系 電気活動 包括的 映 遃 特性 々 変 脳機能

把握 適合性 高い 大橋 研究 脳波 波 指標

波 快 音 抑制 _[ 宅 _1984] 快適 音 増強 _[Sato et al., 1983] ^{報告 い 一般的 脳波計測手法 実 参 者}

仰臥 静状態 混入 避 実 参 者 体 動

2-6 ^{来 再生系 ン 再生 木} 2013

来 一般的 音質評価用再生

ン 再生

21

制限 必要 あ 実 音楽 聴 鑑賞 状況 隔 大

計測 大 実 参 者 感覚感性 影響

配慮 乏 い 実 参 者 拘束感 最 限 抑え 無線 脳波

信 強い 入 電極付

入 改良 一層 減 電極 装

着感 減 用い 視覚的 快適性 損 わ い う 設計

実 ン 音楽 楽 う 状態 脳波計測 行う手法 開

解析 型的脳波波形 抜粋 示 いう当時一般的 手法

通常 ₁₀倍以 時間長 高速 解析 時間 均

周波数 求 方法 行わ 電極 置 脳波 帯域

ワ 定 手法 開 脳電 Brain Electrical Activity Mapping ^入 [ 1976][Duffy et al.,1979] ^国 10-20^法

基 頭皮 ₁₂点 記録 自 脳波 帯域 均 ワ 方 算

出 各電極 置 帯域 ン 値 線

形補間 ₂₅₅₃点 実測 ₁₂点 合計₂₅₆₅点 値 頭皮 脳電

状態 示 脳波等電 あ ₂₅₆₅点 帯域 電

値 総和値 計算 開 呈示条件 帯域 ワ 増減

率 定 的 比較 能 _[仁 _1991]

時間解像 高い脳波 指標 実 結

固有 時間的 非対称性 伴う 明 ₂₀₀ 間

ン音楽 音試料 超高周波 含 ン 音 Full Range Sound ^呈

示 _26kHz以 超高周波 音 High Cut Sound

呈示 脳波 波 ワ ン 音 呈示開始数十 ゆ

増大 ン 音 呈示 い 間 活性 維持 ン 音 呈示

終了 ₁₀₀ 程 留 見出 あ ₍ 2-7) [Oohashi et al., 1991, 2000]

22

時間的 非対称性 快感 神経 ワ あ 脳 報酬系神経回路

い 作用 神経伝遉物質 性質 う 説明 い

神経伝遉物質 間隙 出 手側 神経細胞 表面 あ

容体 鍵 鍵穴 う 結合 興奮 伝遉 え 感覚神経系 運動神

経系 興奮 伝遉 ン酸 興奮伝遉 わ 容体 ン

ン 型 容体 神経伝遉物質 容体 結合 即 ン ン

開い ン 手側 神経細胞 移動 興奮 引 起 容体

即 閉 興奮 停 応速 持 速

単 いわ い

対 報酬系神経回路 作用 ンや

神経伝遉物質 感覚神経系 運動神経系 興奮 伝遉 神経伝遉物質 極 異 時間特性 い 知 い [Nicholls et al., 2001] ^報

酬系 作用 ン ン系や 系 神経伝遉物

質 容体 代謝型 容体 神経伝遉物質 一 ン 結

合 手側 神経細胞内 あ ン 濃 変 変換

複雑 間接的 代謝経路 興奮 引 起 ン

ン 型 容体 応速 遅 いわ い 神経伝遉

物質 容体 効 留 持 時間 長

いわ い 伝遉物質 除去機構 点 ン酸 細胞膜

ン酸 ン 速や 除去 対

2-7 ^{遅延 留効}

Oohashi et al., 2000

FRS ^Interval HCS

(N=11)

23

系 神経伝遉物質 主 動的 散現象 間隙 除

去 間隙内 滞 時間 長 ン系

や 系 作用 報酬系神経回路 対 数 単

長い場合 時間単 遅延 留 う遃 応答 示 う 知 い

[ 2013][^渡辺 2008]

う 遅延 留 影響 排除 ₂₀₀ ン音楽 呈示

時間 半₁₀₀ 間 対象 波 ワ 均 算出 脳電 _2-8

う ン 音 Full Range Sound ^{呈示 い 音}

High Cut Sound ^{呈示 い 比 脳波 波 統計的有意} p<0.05

増大 見出

200 ^{間 ン音楽 用い ン 呈示}

22kHz^{以 超高周波 呈示 暗 音状態}

22kHz^{以 超高周波} Low Cut Sound ^{呈示 い 脳波}

計測 脳電 結 _2-9 う ン ン音

楽 呈示 い 条件 比 脳波 波 統計的有意 _p<0.05

増強 見出 一方 音や超高周波 呈示 い

暗 音 _(baseline) 比 波 増強

聴音 超高周波 共

現 超高周波 呈示 現 い 見出 い

2-8^{超高周波 共 脳波 波 増強} 1 Oohashi et al., 2000

24

2.4.2.3. ^{遅延 留 考慮 心理実 ン}

構築

現 時間的非対称性 見 超高

周波 有無 音質差 影響 い いう結論 い _CCIR 推奨 一対

比較法 限界 生理学的 示 当時 音質差弁 実

CCIR^{勧告 基 統的実 法} 20 ^{以 短い音試料} 0.5 ^い

程 短い間隔 え 呈示 一対比較法 行わ 短い時間 音

え 方法 述 う 神経伝遉物質 特性 脳 状態 変

音 え時間 遅 起 現 聴い い 音 対 応 以

前 呈示 音 対 応 混 険性 排除 い 必然

的 結 混乱 音質 遊い 困 解釈

2-9 ^{超高周波 共 脳波 波 増強}2 Oohashi et al., 2000

25

解釈 裏付 実 結 報告 い [Oohashi et al.,

1991] ^{一 ン音源 作 超高周波帯域 含 ン}

音 _{FRS 26 kHz}以 超高周波 音 _HCS

音質差 弁 実 あ _CCIR 推奨 一対比較法 基 ₁₂ 間 呈示音

連 一対 呈示 実 参 者 遊う 回答

一対 ン ₃ あ ₂ 音試料 組 合わ ₄種 ン

ン ン ン

5^{組 呈示 一実 参 者 対}

ン ン い 一種類

5^{組 遊う} 5^{組 合計}10^{組 試行} 5 ^{間 休憩}

方 組 合わ え 様 ₁₀回試行

組 合わ 呈示 ン _X

ン ン 組 合わ 呈示 ン _Y 超

高周波 含 音 出現率 ン _{X 5/20} ン _{Y 15/20}

う 音 出現率 _CCIR 推奨 一対比較法実 あ 確

率 起 う あ

実 結 ン _{X Y} 統合 全体 音質差 弁

い い いう結 _2-10 超高周波 出現率 い

ン _X 音質差 統計的有意 _p<0.05 弁 い 一方 超高周 波 出現率 高い ン _Y 音質差 統計的有意 _p<0.05 弁

い わ 有意 間遊い 多い いう結 対

方向 あ 統合 音質差 弁 い い いう 形

い あ 実 参 者 ン 音 音 音質差

識 い いう誤 結論 考えう

ン _Y 間遊い ン 音 音 誤

数 偶然 間遊い 間 有意差 音 ン 音 誤

数 偶然 間遊い 比較 統計的有意 _p<0.005

ン 音 繁 出現 音 ン 音 識 確率 高

示 い

26

う _CCIR 推奨 呈示時間 短い音資料 い 一対比較法 結

論 実 音質差 弁 能 あ わ

遅延 留効 混乱 打 消 結 あ 示

う 遅延 留効 影響 減 方法 ₂₀₀

間 いう長い音呈示時間 用 一対比較法 応用

主観的 象評価実 ン 方法 超高周波 有無

音質差 知覚 統計的有意性 見出 表2-1 [Oohashi

et al., 1991, 2000 ] ^{以 研究 心理評価}

手法 展 形 行わ い

一連 研究結 音 対 心理的応答 脳活性 密接 関連 い

示 関 検討 い 時間

的非対称性 考慮 い あ 示 い

2-10 ^{遅延 留効}

呈示時間 短い弁 実 混乱

Oohashi et al., 1991 Oohashi et al,1991 ^改変

27 2.4.2.4. ^{脳血流 指標 検討}

脳波 いう生理学的指標 時間的解像 優 い 一方 脳 部 活性

い い 空間情報 え い 一方 脳 神経活動 活

性 神経細胞 必要 酸素や 運 領域 脳血流

増 知 い 空間解像 優 脳機能 ン 手

法 あ ン断層 像法 _PET 脳血流計測 時間 解能 優 脳

波計測 組 合わ 時 実施 いう 当時 国 的 例

実 行わ 結 超高周波 豊富 含 音 呈示 い

中脳 間脳 一部 あ 視床 中心 領域 血流 増大 有意

見出 2-11 [Oohashi et al., 2000] ^{主 析法 解析}

中脳 間脳全体 血流 一体 増大 前帯状回 内側前頭

前 部 血流 連動 増大 領域 神経 ワ

活動 い 示唆 _{( 2-12) [}大橋 _{2003] [ 2013]} 表_2-1 来 長時間 音呈示 見出

超高周波 有無 象 遊い

Oohashi et al., 2000

評価語対 有意水準 p 統計検定量 ｑ

柔 い－固い <0.01 5.33

余韻型－アタック型 <0.01 5.01

楽器や音源 あ い －特定 楽器 <0.01 4.57

耳当 く響く－刺 的 響く <0.01 4.44

ュアンス 変化 大 い－ ュアンス 変化 さい <0.05 3.63

音 －高音 - 2.25

厚い－薄い - 1.70

軽い－重い - 1.13

好 －嫌い - 1.12

こま い－ あ い - 0.14

28

2-12 ^{ン 活性 脳 部}

2013

2-11 ^{聴音 超高周波 時 聴 時} FRS ^{聴音 聴}

時 _HCS 神経活動 増 脳 部 Oohashi et al., 2000

29

中脳 脳内各部 投射 広範 調節系 神経 ワ

点 部 あ 特 実 血流 増大 見出 前

帯状回 内側前頭前 前頭葉 各部 中脳 ンや

ン 神経伝遉物質 ン作動性神経系 投射 快感 生

出 脳 報酬系神経回路 作動 知 い

ン 脳 中 報酬系神経回路 活性 能性

高い 明

中脳 間脳 自 神経系 や 内 泌系 中枢 身体 中 環境 一定

保 役割 時 免疫系 要 点 あ 述 う 報

酬系神経回路 点 あ う 生 い 必要 脳 基 的

調節機能 担 い 領域 基 脳 基 脳

自 神経系 内 泌系 免疫系 報酬系 い 神経 全体 基

脳 ワ 案 い _[大橋 _2013]

2.4.3. ^{基 脳活性 現実的指標}

述 う 聴域 限 大幅

回 複雑 変 超高周波 含 音 人間 間脳 中脳 含 基

脳 ワ 活性 現象 い

現状態 計測 間脳 中脳 含 脳 血流 調

直接的 方法 いえ ン 含

ン断層 像法 _PET う 大掛 実 装置 必要 算 実

実 場 大 制約 あ 繁 計測 行う 現実性 乏

い

行研究 基 脳 活性 示 現実的 指標 模索 脳血流 脳波 時計測 結 基 脳 血流 自 脳波 _{2 10}～_13Hz 高い 相関 見出 [Nakamura et al., 2004] ^{以来 基 脳 活性状態}

指標 特定 頭皮状 領域 出 脳波 ₂ ン 有効性

揮 い 脳波 脳血流 比 計測 容易 あ 計測環境 自

わ 高い ₂ ン 指標 脳活性 容易 把握

能

30 2.4.4. ^元知覚

音 知覚 い超高周波 特異 現象 来 聴覚生理

学や音響学 知識 説明 い 超高周波 対 応

脳 伝遉 経路 い 十 知見 得 い い いえ

現象 説明 空気振動 対 人間 応 聴音 対 聴覚

応 人間 聴域 限 え 超高周波 対 応 元 構

いう 元知覚 構築 現時点 有力

い

祖形 ₁₉₈₈ 形 _[大橋 _1988] 研究 進展 改訂 [Oohashi et al., 1991][^大橋 2003] [^仁 2009] ^現 2-13 ^{う 考え}

い _[ 木 ₂₀₁₃ 第一 元 聴音 対 応 あ

聴音 聴覚器官 気 系 容 聴覚系 ワ 処理

作用 第 元 超高周波 対 応

あ 超高周波 何 伝遉経路 経 脳 内部状態 変 音

感覚 対 応答全般 美 快適 感 方向 変調

機能 容 体表面 あ

い

2-13 ^元知覚 (2013) ^木 2013 ^改変

31

聴音 超高周波 共 現

い 現

確 い ン音楽 い 聴音 超高周波

呈示 現 い い

元知覚 第一 元 あ 気 聴覚系 音楽 う 連 性 情報 入力

い 状態 第 元 あ 体表面 超高周波 容

超高周波 励起 信 報酬系 向 う途 置

開 現 いう 構築 い

脳 部 対応 ン断層 像法 え

結 主 析法 析 結 う 考え い 第一

元 聴音 応 領域群 わ 脳半球 聴覚 対応 第

元 超高周波 応 領域群 わ 基 脳 ワ 対応

制御系 超高周波 応 活性 領域 う 報酬

系 自 神経系 免疫系 い 属 音楽 脳波

波 増強 頭頂葉楔前部 候補 考え い _[大橋 _2003]

関 う 検証実 行わ い 2-14 [Oohashi et al., 2006] [ ^木 2013] ^ン音 22kHz^{以 超高周波} 22kHz^{以 聴}

域 条件 呈示

現 差 生 う い 脳波 指標 生理学的計測法 最適聴

音 調 法 行動学的評価法 検討 音呈示 _50kHz 超え

帯域 良好 応答 ン 構 ン 開 用

い い

条件_A： 聴域 超高周波 両方 実 参 者 全身 呈示

条件_B： 聴域 超高周波 両方 ン 用い 実 参 者 耳 気 聴覚

系 呈示

条件_C： 聴域 ン 通 気 聴覚系 超高周波 実

参 者 耳以 全身 呈示

32

条件_D： 聴域 ン 通 気 聴覚系 超高周波 実

参 者 全身 呈示 実 参 者 身体 遮音 覆い

呈示 超高周波 体表面 到遉 遮断

実 結 聴音 超高周波 両方 実 参 者 全身 呈

示 条件_A 現 聴音 超高周波

両方 ン 呈示 条件_B 現

聴音 気 聴覚系 超高周波 体表面 呈示 条件_C

現 一方 超高周波 体表面 到遉 遮断 条

2-14 ^現

聴音 聴覚系 超高周波 体表面

木 ₂₀₁₃

33

件_D 現 顕著 抑制 聴

音 耳 超高周波 体表面 到遉 う 呈示

現 見出 元知覚 妥当性 裏付

超高周波 容器 体表面 推定

特定 研究 開始 い

現 関 実 健

康 常 聴力 有 人々 対象 行わ 聴覚 害者 対 影

響 報告 い い 聴周波数 限 い 高齢者 い

効 あ 見出 い 研究 い ₆₀代 実 参 者 対

現 観察 元知

覚 い 超高周波 容器 聴覚系 体表面 あ 考え

い 矛盾 い

2.4.5. ^{現 ン}

2.4.5.1. ^{自然音 ン}

あ 現 音

ン 構造 い 行研究 知見

自然音 共通 人間 聴域 限 大幅 回 帯

域 単 時間領域 複雑 変 超高密 高複雑性

超高周波 豊富 含 い 見出 い

見 い ン 島 青銅 打楽器 ン

音 周波数 限 時 _{200 kHz} 遉 い _{( 2-15)}

う 特 備え 自然 来 ン ン

音以 ン 薩摩 尺 楽器音 ン ワ島

島 ン

島 熱帯雨林環境音 ン 島 農 環境音 ン 川

民族合唱 狩猟 民 歌声 報告 い _[大

橋 1989 2003][^仁 2001][Morimoto et al, 2004] [Nakamura et al, 2004][^仁 2005] [^森 2006] [ ^木 2011] [^河合 2013]

34

2.4.5.2. ^{人 高周波 関 検討}

複雑 変 超高周波 豊富 含 楽器

音や自然環境音 聴い い 現 人 的 合 超高周

波 う う

検討 ワ 合 定常的 超高周波

現 い 実 確 い _2-16

[Morimoto et al., 1998] ^{実 ン音楽 ワ}

周波数_26kHz 用い 超高周波 出 両者 時間

均 等 う ワ 作 超高周波

ン 施 ン音 聴音 ン音 超高周波 組 合わ

呈示 場合 ン音 聴音 ワ 作 超高周波 組

合わ 呈示 場合 脳波 波 計測 結 ン音 超高周波

用い 場合 波 増強 ワ 来 超高周波 共

波 増強

ン 超高周波 ワ 来 超高周波 時間 均周波数 ワ

近似 い 単 変 ン

超高周波 複雑 変 非定常的 あ 対 ワ 超高周波

定常的 あ 現 超高周

2-15 ^{最大 ン 法 ン音 構造}

河合 ₂₀₁₃

35

波 特性 時間的 領域 複雑 変 非定常性 高複雑性

必要 考え い

ン い 細 数理的 物理的構造 析や

生源 い 研究 途行わ い [Maekawa et al, 2013]

2.4.6. ^{応用 音環境快適 例}

ン 高忠実 録音物 再生

現 環境 快適 示 実

行的 応用 例 い 概観 高校 書 実 _[中

2003] ^{都 環境音 仮想的 再現 実 実} [^仁 2005] ^{実 街} 地 応用 例_[仁 _2007] 報告 い

2-16 ^{ワ う 定常性超高周波}

現 い

Morimoto et al., 1998

36 2.4.6.1. ^{書 実}

実 聴域 大幅 回 超高周波 豊富 含 ン

ワ島 熱帯雨林 自然環境音 音源 超高周波 豊富 含 状態

呈示 条件 _22kHz以 呈示 条件 環境音 呈示 い条

件 いう₃条件 設定 条件 ₂日 設定 間 書 来

生 対象 質問 調査 行わ _[中 _{2003 ]} 質問 実 参

者 来 書 環境 い 象 質問群 実 参 者

書 入 前 書 滞 自己 内部状態 い 内省比較 求 質問群

構 い

書館環境 対 象 関 質問 目 い 超高周波 豊富 含 自然

環境音 対 評価 書 雰 気 空気 澄 い や

い ゆ い 感 い 目 統計的有意性

評価 見 一方 高周波 含 い環境音 う 効 見

書 滞 内部状態 い 質問 結 超高周波 豊富 含 環境音 あ

程 時間 わ 体 入 前 わや

頭 軽 音 聴 え 物 見え 統計的有意

感 い 見出 超高周波 含 い条件 う 効

呈示音 い ン い評価 示

2.4.6.2. ^{都 環境音 仮想的 再現 実 実}

実 録音 都 環境音 再生 条件 都 環境

音 島 熱帯雨林環境音 再生 条件 いう

2^{条件 設定 実 参 者 脳波 血液中 生理活性物質 主観的}

象評価 計測 行わ _[仁 _2005] 熱帯雨林環境音 聴域 い 感性的

優 あ 時 聴域 限 大幅 え_100kHz 回 高複雑性

超高周波 豊富 含 用い い 呈示時間 各_{40 10} 間

休憩 条件 環境音 呈示 血 ₁回目 環境音呈示直前

1^回目 2^{回目 環境音呈示 間 休憩中} 2^{回目 環境音呈示直 行わ 主}

観的 象評価 ₂種類 環境音呈示直 行わ 質問 書 実

37

様 実 参 者 滞 音環境 い 象 評価 質問群 実 参

者 環境音 接 前 自己 内部状態 い 内省比較 求 質問群

構

実 結 都 環境音 熱帯雨林環境音 再生 都 環境

音 再生 い 比 脳波 ン 増大 ン 一 防御効

や 感 防 効 _NK細胞活性 増大 免疫活性 指標 免疫

ン濃 増大 攻撃性 増大 指標 ン濃 統計的有

意 心理的 都 環境音 熱帯雨林 環境音

雰 気 空気 澄 い や い ゆ い

い 感 目 評価 見 都 環境音

熱帯雨林 環境音 呈示 音 聴 前 わや

頭 軽 いう全身的状態 自覚的改善効

音 聴 え 物 見え いう視聴覚的情報処理系 活性改善 示

唆 結 い 有意 得 い

活性 部 脳 活性水準 制御

視聴覚情報処理全般 関わ い 脳 基 部 当 中脳

情動 制御 ン神経系や 神経系 首 い や

視床 視聴覚 体性感覚 含 大部 感覚神経 中 点 あ 感覚情報処理

ン え 機能 知 い 主観的

象評価 結 熱帯雨林環境音 基 脳 活性

映 い 能性 示 解釈 い

2.4.6.3. ^{実 街地 応用 例}

滋賀県彦 街 再生 業 組 い 四番街 地

い _{2003 2005 3} わ 準備期間 経

ン 実装 以 稼働 い 文部 学省独

創的革新 術開 研究 行わ _[仁 _2007]

街 環境音 _20kHz以 含 い環境音 あ

再生 ン ン 島 熱帯雨林 自然環境音 素

ン 音響 え _{100 kHz} 回 超高周波 含

38

ン ン 開 _2-17 ン ン 忠実 再生

屋 長時間 動 対応 超広帯域振動再生装置 ワ

開 再生 ン ン 周波数帯域

150 kHz ^{遉 い}

音再生 い状態 空間 い わ

都 環境音 接 い 開

ン ン 付 再生 い 実 参 者 脳波 血液中 生理活性物

質 主観的 象評価 計測 行わ 質問 前述 実 内 実 様

あ 結 熱帯雨林環境音 含 ン ン 呈示 基 脳活性 高

相関 脳波 ₂ ン 増大 示 唾液中

濃 い 統計的有意 免疫力 昇 示

NK^{細胞活性 増大 傾向 示 心理的 潤い 感}

や い 雰 気 目 統計的有意性

評価 ン ン 接 空

間 滞 前 わや 頭 軽い 音 聴 え 物

見え いう視聴覚情報処理系 活性改善 示唆 結 得

街 訪 観 ン 行 結 評価 極 高 自 記述

環境音 大 い方 い いう意見 見 街 都

計 関 賞 数多 賞 授賞理 音 街

いわ い

2-17 ^{彦 四番 造 音環境}

周波数 ワ 仁 ₂₀₀₇

39 2.4.7. ^{研究 置 課題}

以 行研究 踏 え 研究 鉄遈

音環境改善 応用 試 効 実証的 検討 う あ

鉄遈空間 音環境改善 応用 いう着

想 前例 無 実現 ン ン

運用 い 課題 わ 多い 鉄遈空間 適合性 高い

ン ン 開 呈示用 開 呈示方法 開

必要 研究 い 的 空間 設定

実装 独自 開 ン ン 再生呈示 効

確 研究開 進

鉄遈空間 人間 列車 いう 音源 近距 列車 利用

う 限 音 逃 い いう点 都 環境 深 音

環境 いえ う 鉄遈 音環境 い _2.4.1 述 う 効 得

応用 音 減効 限界 著 い

鉄遈 音環境 快適 あ 手法 期待

述 実装 例 い 書 実 商店街 行わ 実 都

音 再生 実 行わ いえ 鉄遈 音 音 い

音 高い鉄遈環境 現 快感 改

善 う い 研究 行わ い い 音

高 快感 報告 い 環境 い 現

う 検討 研究 基礎論 要 課題

実装 例 熱帯雨林環境音 熱帯雨林環境音 主 素

音楽的要素 え 音源 ン ン 再生 い 鉄

遈 や車両内 い 様 ン ン 再生 必 適当 い

相当 高い あ 音

現 使わ い ン や 車 情報伝遉 妨 能性

あ あ 研究 知覚 限 回 超高周波 環境

音 え 様 効 え い う 検討

う 方法 現 う い

40

格的 検証 明 基礎論 応用 要

課題 考え

41

第 ₃ 章 研究 方法

42 3.1. ^{実 空間 設定 実 方法}

鉄遈 音環境 超高周波 付 効 検証 研究 目

的 あ 特定多数 乗 利用 実 や列車内 い

効 検討 実 行う 乱要因 多数 実 条件 統御

再現性 あ 評価実 能 あ 利用者対応や列車運行 全性 確

保 困 課題 多 実現性 わ い

研究 実 条件 統御 優 実 空間 設定

わ 実 内 備実 実 空間 設定 音

環境 仮想的 造 備的 検討 行う い 実 鉄遈空間 近い環境

臨時列車用 以 臨時 列車 入線

乗 滞 い時間帯 実 行う 研究開 施設内 設置

車両 以 試 用車両 内 鉄遈空間 音環境 仮想的 造

格的 実 行う

実 空間 現実 鉄遈 音環境 忠実 再現 必要 あ

列車 着音や走行音 ン 車 乗 足音や

声 多様 音 畳 列車 いう最大 音源 高速 移動 いう

特 音環境 再現 環境音 車両内環境音 超広帯域

録 行 う 得 録音物 最新 音響 術 音場構 手法 適

用 音環境造 用 音試料 作 極力忠実 再現 高

い解像力 有 構 実 空間内 仮想的 車両内

音環境 造 実 空間 研究 開 方法

複数 条件 超高周波 付 呈示 効 調

効 評価 指標 生理学的指標 心理学的指標 いう互い 原理 異

2 ^{指標 設定 情動脳機能 側 転 状態 い}

臨時 や試 用車両内 計測 能 自 脳波 基 脳血流 高い 相関

有 脳波 波 ン 算出 評価指標 情動脳機能

側 転 音環境や環境質全体 対 象 好感 質問 調査

心 理 学 的 指 標 使 調 質 問 行 研 究 え 構 _[ 木 2003][^中 2003][^仁 2007]

43

章 記 い 基 的 手法 述 各実 空間 特 や実 空間

異 細 第₅～₆章 述 3.2. ^{環境音 録 析手法 構築}

音環境／車両内音環境 仮想的 実現 必要 音試料 作

時 鉄遈空間 音環境 物理構造 把握 環境音 計測 録 行

音環境 把握 い 要 的評価指標 来 音対策 主要

役割 い 音 用い 環境音 質的側面 把握 広帯域 わ

周波数 ワ 用い

3.2.1. ^{音 計測}

環境音 的指標 等価 音 用い 近 環境 音 指標

等価 音 一般的 用い 鉄遈 い 来鉄遈 新設 大規模

改良 音対策指針 等価 音 表 _LAeq 単 設定

い あ

計測 JIS C 1505 IEC 60651 60804 Type 1 ANSI S1.43 Type 1 ^準 積 形広帯域精密 音計_LA-5111 測器 神奈川 日 行 一般 音

計 人間 聴周波数 限 _{20 kHz}程 あ 前 設計 国

電気標準会議_IEC 定義 標準的 音計測 人間 知覚 周波数範 20Hz 20kHz 63Hz 8kHz ^{精密計測用} 16kHz ^領域

音暴露 対象 い 研究 用い 音計 計測対象 やや

広 _20Hz～_20kHz いわゆ 聴帯域 対応 い 計測手法 JIS Z 8731 準

3.2.2. ^{超広帯域 録 構築 備的計測}

行研究 鉄遈空間 _20kHz 回 周波数 報

告 _[蘆原 _2009] 著者 確 い _[ 寺 _2011]

や車両内 環境音 高い忠実 現実 録

来 鉄遈 音環境評価 主 対象 あ 聴音 超広帯域

わ 音 録 高精 行う

44

超広帯域環境音 録 聴域 限 十 え 超広帯域 わ 坦 周

波数応答 い 録音 臨場感 高い₂ ン 以

ン 数 行う 必要 考え 環境音 録 大勢 利用者

往来 や車両内 支 実施 録 型軽

持 運 易い 少人数 運用 能 あ ン ン

電力供給 必要 交流電源 使用 電源 直流方式 長時

間稼働 省電力性 高い あ 望 い う 厳 い条件

録 構築 検討

3.2.2.1. ^ン

聴域 限 え 広帯域 周波数特性 有 複数 ン 対象

研究 適合性 検討 結 _/4 ン ン

ン ンB&K 4939 Brüel & Kjær Sound & Vibration Measurement

ン 周波数特性 _S/N比 研究 適合性 高い わ

3-1 ^{広帯域 適用 能} /8 ^{ン ン ン}

ンB&K4138 S/N^{比 極端 悪 研究 視 聴音}

計測 支 あ 超高周波帯域 感 強調 ン

SANKEN CO-100K ^{あ 周波数特性 坦性 視 研究 用}

ン ン _100kHz 広帯域 良好 特

性 十 増幅率 B&K5935 ^遥択

機 電 動 ン 電源供給 行う ワ

機能 備え ワ ン 機能 一

機 担う 性 大幅 向

45

3-1 ^ンB&K4939 ^{周波数特性 測定}

3.2.2.2.

録音 方式 録周波数帯域 限 原理的 異 現

主流 PCM Pulse Code Modulation ^{符 変調 方式} 100 kHz

録 構築 標 周波数_{192 kHz}以 必要

う 性能 用 音響 録機器 実用

い 研究 必要 程 性 備え交流電源 使用 稼動

機器 研究 開始 時点 見出

一方 _PCM方式 異 方式 研究

実績 い _{100 kHz} 超え 周波数応答 持 高速標 ₁ 子 方式 あ _SACD 用 い _DSD

方式 方式 規格 あ 方式 音質 原音

忠実 良好 あ 評価 急速 実用 進 い 高速標

方式 型軽 電 稼動 能 録音機 _KORG社 _MR-1000 場

い わ 標 周波数 _{2.8224 MHz 5.6448}

MHz ^{遥択 能 あ 約}1 kg ^単3^電 8 ^{連 約}4^{時間 標 周} 波数_{2.8224 MHz} 場合 録音 能 あ 鉄遈空間 録音 必要 型軽

性 交流電源 要 いう条件 い

方式 子 伴う いわゆ ₁ 高周波

帯域 畳 いう原理的 問題 あ 機

実測 結 標 周波数 _{2.8224 MHz} 設定 場合 _30kHz

46

0 16k 60k 100kHz 0 16k 60k 100kHz

標 周波数

2.8224 MHz

標 周波数

5.6448 MHz 0

[dB] -80 0

[dB] -80

以 帯域 大 ₁ 畳 研究目的 適合 い状況 観

測 標 周波数 _{5.6448 MHz} 設定 場合 ₁

65kHz^{以 帯域 観測 以 帯域 影響}

い い 見出 _{3-2 5.6448 MHz} 録音 行い _{60 kHz}

析対象 録音機 用

MR-1000 PCM ^{あ 標 周波数}192 kHz ^{録 能 あ}

入力 初段 組 込 い 超高周波 制限

研究 _PCM方式 使用 い

3-2 MR-1000 ^観察

以 検討 基 い 遥択 機器 以 う 超広帯域 録

構 第一段 環境音 録 _3-3 写 _3-1

3-3 ^{環境音 録} ン

B&K4939 ^{ワ ／}

ン ン

B&K5935

KORG MR-1000

標 周波数

5.6448MHz

47

写 _3-1 環境音 録 ン ン ン

実 共交通機関内 運用 ン

計測者 目立 い う 運 操作 形態 構

必要 あ 適 大 準備 ン 装

着 機 目立 い う 納 屋 試行 繰 返

録音 内蔵 携帯 操作 録音者 積 音計 等価

音 計測 計測者 計測環境 い 記録 鉄遈利用

者等 動 配慮 ₃人 運用形態 構築

3.2.3. ^{超広帯域 録 再構築}

う 限界 見出 高速標 方式

用い 既 述 う 子 無視

い 混入 標 周波数 _2.8224MHz 設定 場合

30kHz^{以 帯域 標 周波数} 5.6448MHz ^{設定 場合}

65kHz^{以 帯域 観測} 5.6448MHz ^{録音 場合 あ}

ンB&K4939

ワ ／

ン ン

B&K 5935

KORG MR-1000

48

有効 周波数帯域 限 _60kHz い 制限 _3-2

備的計測 結 計測 析対象 限 _60kHz 十 あ 示唆

ン ン ンB&K4939 ^{優 特性 一方} DC200V

電源供給 必要 ワ 運用 い

ン ン B&K5935 ^{ン 電源供給機能}

ン 入力信 増幅機能 ₁ 担う 製品 あ _132.6mm搬

69.5mm^搬200m 1.1 kg ^{いう 型軽 性 性 著 損}

う いう限界 あ ンB&K4939 ^{音響測定用}

ン あ 振動 通常 ン 高い電 動作

い 用 ン 比 空気環境条件 鋭敏 あ

影響 破損 恐 あ 扱い 細心 注意 要 運用

困 伴 い

う 課題 解決 録 見直

3.2.3.1. ^ン

各種 ン ン ン い 有力 検討 無指向性

ン ン ン ン DPA4033 DPA Microphones ^ン 遥択 DPA Microphones^社 B&K^{社 精密 術 音響測定}

術 引 い 音楽用 ン専門 設計会社 あ

や 供給 _48V ン 電源 動 B&K4939

う 専用 ワ 必要 や車両内 録音 必要

型軽 性 運用 容易 備え い 表 い 周波数特性 _{20 kHz}～₄₀ kHz^み2dB ^{あ 実測 行} B&K4939 ^比較 65 kHz^程

両者 変わ い特性 有 い _{4033 100 kHz}以 周波数応

答 い 確 遥択 _3-4

49 3.2.3.2.

PCM^{方式 型} SX-R4 SONOSAX

遥択 標 周波数_{192 kHz} 子 数_{24 bit}

4 ^{ン 録 能 あ} 800^{ｇ 軽 あ}

動 ン _48V ン 電源 供給 時 入力

調 機能 付 ン ン 必要

い ン 直結 録音 行う

以 再構 録 _3-5 写 写

3-2 ^{記 示}

SONOSAX社 SX-R4 192 kHz/24bit ン

DPA社4033

3-4 ^ンDPA4033 ^{周波数特性 測定 実測値}

3-5 ^{再構築 環境音 録}

50

写 _3-2 再構築 環境音 録 ン

3.2.3.3. ^析

録 環境音 物理構造 析 行研究 踏 え 音 大 音

振幅 音 周波数 含 構造 精密 視覚 解析 手段

広 用い い 高速 変換法 _FFT 解析 行い 一定時間

領域あ 均値 示 時間 均周波数 ワ い 析 ₁₀₀

kHz ^{解析 能 専用機 定評 あ} FFT CF-5220

測器 神奈川 日 使用 析結 第 章 述

3.3. ^{実 用音試料}

3.3.1. ^{環境音／車両内環境音 超広帯域 録}

構築 超広帯域環境音 録 い 環境音 ₂ ン

録音 車両内環境音 走行感 高 録 ン

録音 ン ン 最適 う

構 あわ 実 呈示 設定 基 情報 得 音

時 計測 述 う 高速標 方式 備

的検討 経 最終的 標 周波数_{192 kHz} 子 数_{24 bit PCM}方

式 録