体感音響研究所


日本における
音楽振動の利用状況








ボディソニックの技術開発
ボディソニックの研究


 

  bodysonic laboratory



 日本における音楽振動の利用状況  序 章  第1章  第2章  第3章  第4章


第4章 体感音響振動と低周波公害の振動との違い  

          人体に振動を加えていいのか? との疑問に答える

 

              音楽療法などに使用される ボディソニック の振動と、
              人に害を及ぼす低周波公害による振動との違いは何なのか? 
              その及ぼす効果の相違を、物理的、心理・生理的に考察する。

 

             小松 明  ボディソニック株式会社 研究開発センター

 

はじめに

 筆者が開発したボディソニック(体感音響装置)は、受容的音楽療法、言語リハビリテーション、酒類の醸造・熟成、振動感・衝撃感を伴う音の臨場感再現などに応用され、その効果機序の検討、考察をする必要に迫られた。
 体感音響装置による受容的音楽療法は、心療内科領域では個人クリニック1)のレベルにまで及ぶ多くの臨床例があるほか、老年医学領域、末期医療、人工透析、成分献血、外科領域、歯科領域などの臨床例でも認められつつある。
 しかし振動の専門家は公害関係の研究者であることが多く、「低周波振動公害」も、「体感音響装置の振動」も、「振動」という括弧でくくれば同じ振動であることから、時として混乱がある。こうしたことから「人に振動を加えてもよいのか」とか、「低周波振動公害と体感音響装置の振動はどう違うのか」などの疑問符の投げかけもある。
 本稿では、両者の振動の性質や及ぼす効果の違いを、物理的、生理的、心理的効果などの側面から検討し明確にする。そして 情報を持つ体感音響振動 の有用性についての概念を、体系的に捉える ための一歩として、下記の方法で検討と考察を試みる。

 低周波公害や地震などの振動と、体感音響装置による体感音響振動との相違を明確にするため、物理的側面、人に及ぼす効果の生理的、心理的側面などを比較する。
 
   低周波振動公害などの発生メカニズムや物理的性質と、身体の各器官への
    生理的悪影響について検討する。
   体感音響装置の振動の物理的性質と、情報を持つ体感音響振動がもたらす
    心理的・生理的効果を検討する。
   検討の手掛りとして、体感音響振動に対する根源的効果の仮説を立て、考察
    する。
   これらの検討から、「情報を持つ体感音響振動」の有用性についての概念を、
    体系的に捉えるための一歩としての考察を試みる。

1.低周波公害による振動

1.1 発生メカニズムと物理的性質

 新幹線や多数の大形トラックなどが高速走行すると、その重量やエネルギーはともに非常に大きなもので大地をも揺るがす。
 こうして発生する振動は大地という非常に大きな面積と大きな質量であるため、物理的にも必然的に波長が長くなる。このため、可聴域以下の低い周波数帯域(20Hz以下)の振動が発生し、大きな振動エネルギーで波長も長いことから広範囲に伝播することになる。建築現場の杭打ちや大型機械から発生する振動もこれに似た性質を持つものが多い。
 自然現象でも、地震、津波、山崩れなどから発生する地響き(振動)などは、巨大なエネルギーの超低周波振動であり、公害による振動と物理的性質が似ている面がある。

1.2 生理的効果

 文献2)3)によれば、人間にとって医学的に有害な振動周波数帯域は3〜6Hz辺りにあることが知られている。以下 1.2.1〜1.2.4 まで、日本音響学会編「騒音・振動(上)」の216頁3)より引用する。

1.2.1 循環系への影響

 生物には外界からの刺激に抵抗して体の中を安定した状態に維持しようとする働きがあり(恒常性)、これを維持するためには交感神経の反応や、下垂体副腎皮質の系統などが関与すると言われている。振動刺激に対しては、交感神経に影響が表れ6Hz近傍で心血管系の反応が顕著に表れることが認められている。

1.2.2 呼吸系への影響

 呼吸系への影響は、換気量でその変化を認められるが、実験によれば呼吸系の共振周波数と考えられている、3あるいは4〜6Hzにおいて著明であることが報告されている。上下振動では呼気の場合6Hz、吸気の場合5Hz、水平振動に対しては呼吸とも3Hzに最大の山があることが認められている。

1.2.3 消化器系への影響

 交通車両従業員で胃症状が訴えられる率が高いが、これも4〜5Hzにおいて最大の影響が認められている。

1.2.4 内分泌系への影響

 内分泌系の影響は動物実験などによると、やはり1G以上の振動で観測されているが、逆の効果の報告もあって明確に説明できない現象もある。
 いずれの場合も4〜6Hzくらいの所で生理的影響が強くでることが報告されているが、次の人体の全身振動感覚の特性と比較すると興味がある。ヒトの場合と動物の場合の相似比が周波数比、波長比としてでていないので同じような周波数範囲で影響が顕著である点は解明されていない。

1.3 心理的影響

 ストレス、不快感、苦痛、不安感、恐怖感などをもたらす場合が多いことが知られている。

 

2.体感音響装置の振動

2.1 物理的性質

 体感音響装置の振動は、振動には違いないが、その振動エネルギーは公害振動や地震などに比べれば、比べるべくもない程、微弱なものである。
 バイブレータやマッサージのそれに比べても微弱で、微妙かつ歪みのない繊細でオーディオ的なものである。
 体感音響装置が主として扱う周波数帯域は、20〜150Hzである(低周波振動公害で問題になっている3〜6Hzの周波数帯域とは異なる帯域)。

2.1.1 情報を持つ体感音響振動

 体感できる音の振動を「体感音響振動」と呼ぶ。音楽には、躍動感を与えるもの、静かで鎮静的なものなど、情緒情報のような、さまざまな情報が含まれている。これを物理的に分析すると、曲によって「周波数スペクトル」や「ゆらぎ」など物理的パラメータが異なることも知られている。従って体感音響装置の振動には情報が含まれており、その違いを体感でき、音楽が変われば及ぼす効果も変わってくる。バイブレータなどの単なる物理的な振動とは大きな違いがある。

2.1.2 信号伝送・変調波との相違点

 情報という観点からすれば、ある周波数の振動(超音波など)を搬送波とし、情報信号を変調して伝送する通信技術がよく知られているが、ここで言う情報を持つ体感音響振動は、通信における純粋で効率的な情報のみの伝達手段、テクノロジーとは趣を異にする。
 情報を持つ体感音響振動は、物理現象としての、振動・エネルギーの面と、情報の面を合わせ持った、触振動覚的に身体で感じとることの出来る幅広いものと捉えることができる。
 また、扱う情報もコンピュータ的な意味でのデータよりも、生命の根源的なものに訴えるような情報の方がウエイトが高いと考えてよいであろう。

2.2 生理的効果

 血圧などバイタルサインが好ましい変化を見せたり、最近の臨床報告では、便秘への効果や褥瘡の予防効果など、注目すべき生理的効果が指摘されている(エネルギーが微弱で繊細、周波数帯域も異なるので、公害などの場合のような生理的に害を及ぼすようなものは見あたらない)。

2.3 心理的効果

 リラクセーション効果、生理的快感、音の印象を強める効果、音楽の感動や陶酔感を深める効果などがあり、受容的音楽療法に利用されている。
 また、衝撃感や振動感を伴うような音(爆発音やSLなどが走る音など)では迫真の臨場感を再現する効果などがある。

 

3.低周波公害の振動と体感音響振動の物理的相違点

 低周波振動公害の振動エネルギーは非常に大きく、周波数は20Hz以下、問題になる周波数帯域は3〜6Hz辺りである。
 体感音響装置の振動は小さく、微弱で繊細(低周波振動公害とは比較にならないほど小さい)、周波数は20Hz以上、よく使われる周波数帯域は20〜150Hzである。

3.1 エネルギーの大小の意味するもの

 エネルギーの一種である熱(温度)に例をとれば、適温であれば心地よく体にも良いが、高温になれば体調を崩し、更に高くなれば熱傷を起こし、それを超えれば焼死する。温度が低くなってもさまざまなことが起こる。このようにエネルギーレベルの相違は異なった影響を及ぼす。振動においても同じである。

3.2 周波数の相違の意味するもの

 ラジオやテレビの送信に使われる電波、熱線である赤外線、光(可視光)、放射線などは、その現象も効果も全く別のものの様にも見えるが、これらはすべて電磁波であり同一のものである。違いは周波数が異なるだけである。振動でも周波数が異なれば、違う現象を呈する。

 

4.低周波公害の振動と体感音響振動の生理的効果の相違

 これらの物理的相違が生理的影響として、公害振動では循環系、呼吸系、消化器系、内分泌系などへの障害を与える。他方、体感音響装置の振動は、血圧、バイタルサインなどが好ましい変化をする。

5.低周波公害の振動と体感音響振動の心理的効果の相違

 心理面でみても、公害振動では、ストレス、不快感、苦痛、不安感、恐怖感などをもたらす場合が多いのに対し、体感音響装置の振動は、リラクセーション、生理的快感、音の印象を強める、音楽の感動や陶酔感を深めるなどの効果があり、かなり異なるものである。
 心理的効果の違いは、物理的な要素の他に、振動に含まれる情報の相違も大きく関与していると考えられる。低周波振動公害や地震と、音楽とを比較すれば、そこに含まれる情報の相違は容易に推測されよう。

 以上のごとく、振動という括弧でくくれば同じ、公害振動と体感音響装置の振動だが、物理的、生理的、心理的、情報的に、その本質は大きく異なることが理解される。

6.仮説 振動がもたらす効果の根源的要素

 体感音響振動の効果を考察する手がかりとして、以下のような仮説を考える。

6.1 人間が聴く音の原点は振動を伴っている(意識下に残る胎児期の記憶4)

 人間が聴く音の原点は、振動を伴った音を聴いている状態といえる。試みに隣にいる人の胸か背中に手を当てれば、その人の心臓の鼓動が振動として手に感じられるだろう。声を出してもらえば声が振動として伝わってくる。このことから、胎児は母親の鼓動や声を、胎内で体感音響振動を伴った音として聴いていることが納得されるだろう(人間の身体は70%ぐらいが水分である。水や骨は空気よりはるかに振動を良く伝える)。
 母親が健康で情緒が安定している時のリズミカルな鼓動は、胎児に安心感を与える音と振動である。そして鼓動には1/fゆらぎがある。
 体感できる音の振動、すなわち体感音響振動が人間に及ぼす効果の最も根源的なことが胎児期の記憶にある。胎児期の記憶につながることは、リラクセーション効果をもたらす。
 母親が発する胎内音には母親の健康状態、精神状態など、心理的、生理的なさまざまな情報が含まれている。鼓動ひとつをとっても精神が安定しているとき、寝ているとき、不安なとき、驚いたとき、恐怖感におののいたときでは、速さも強さもゆらぎも異なる。母親の声のトーンなども同様に心理状態を反映する。単なる物理的な振動ではなく「情報を持つ体感音響振動」が、胎児に心理的、生理的にさまざまな影響と効果を及ぼす。
 生まれたばかりの赤ちゃんは胎児期の記憶が十分に残っていて、お母さんに抱かれて母親の鼓動や声が振動を伴った音として伝わると安心する。この状態が人間にとって最も心安らぐ、リラクセーションの原点なのである。
 人間は成長するにつれて、胎児期のことは忘れてしまうが、意識下には胎児期の記憶が残っており、何かの折に胎児期と同じような状態になると、安心したり快くなったりリラックスする。これが、情報を持つ体感音響振動を伝える体感音響装置による効果の根源的な要素である。

6.2 公害振動や地震

 同じ振動でも強過ぎるものは害がある。低周波振動公害がそれである。自然現象でも、地震、津波、山崩れなどから発生する地響き(振動)は、巨大なエネルギーの超低周波振動であり、公害振動と物理的性質が似ている。
 こうした危険を伴う自然現象は避けて身を護るように、生物の歴史始まって以来、何億年もの時間をかけて遺伝子の中に蓄積されたものである。したがって、こうした振動が安らぎをもたらすはずはないし、快いはずもない。地震などの振動ではリラクセーションが得られない所以といえよう。
 原始時代には、敵の襲撃や火山の爆発、地震といった生命にかかわる危険は地面に体と耳をつけてそれを察知した。振動を感じとり、身体で聴くのである。生命に関わることを予知する能力は、自然界の動物と同様、本来ヒトにも備わっているはずであるが、文明の発達とともに耳で聞える音だけに頼るようになり、いまはそれが忘れられている。
 知能と聴覚が発達しているヒトにとって、音はきわめて有効な情報の伝達手段であり言葉を発達させた。このために可聴周波数帯域(20-20000Hz)の信号を音としてだけ捉え、振動として捉えることを忘れている。しかし、無意識のうちにも振動からは大きな影響を受けていると思われる。

6.3 生命の根源に関わるもの

 胎児期に赤ちゃんは、お母さんのおなかの中で体感音響振動を伴った音を聴いている。母親のリズミカルな鼓動は、胎児に安心感を与える振動であり、この状態が人間にとって最も心やすらぐ状態の原点であろう。
 地震などの危険を察知するのも、やすらぎを得るのも生命に関わるもの、生命の根源に関わるものは振動と共に体で聴いている。体感音響振動を伴った音が印象を強め、人間の根源的なものに訴えかけるような効果を持つのはこのためであると考えられる。
 これは生命の根源に関わるサイエンスとして捉えられるであろう。生命の根源に関わるが故に、音楽療法でも効果をもつ可能性があるといえよう。

 

7.音楽療法と体感音響振動

7.1 体感音響装置

 体感音響装置とは、音と同時に、音楽の主として低音成分をトランスデューサ(電気−機械振動変換器)によって体感音響振動に変えて、身体に体感させながら、音楽を聴くリスニングシステムである。
 体感音響振動を伴った音が印象を強め、音楽の感動や陶酔感を深める。また、胎児期の記憶につながることは、リラクセーション効果をもたらす。体感音響振動が生命の根源に訴えるのである。
 体感音響装置は、椅子方式、ベッドパット方式、ベッドドライバ、クッション、床駆動方式などさまざなものがあるが、更に医療用として、外科手術台用、分娩台用、人工透析椅子用、献血台用、歯科診療装置用、医療ベッド用などがある。それらの例を写真1〜6に示す。
 

写真1 椅子形の体感音響装置

     ボディソニック・リフレッシュ1
     音楽療法用として心療内科領域での臨床例が多い。
     リラクセーション用としても使用されている。






写真2 医療用ボディソニック・ベッドパット

  マットレスの上に体感音響ベッドパットを敷くと体感音響ベッドになる。枕の部分に専用スピーカがセットされている。人工透析、外科手術前後の不安や痛みの緩和、ターミナルケァ、ストーマケァなど、多くの領域で音楽療法用に使用されている。






写真3 ボディソニックを搭載した外科手術台

 体感音響装置を搭載した外科手術台での術中写真。局所麻酔手術の場合、意識がハッキリしているので緊張や不安がつのるが、体感音響装置によって不安や緊張を緩和する。右側の台の上に体感音響装置AMPが見える。写真は、済生会横浜市南部病院・手術室。







写真4 人工透析椅子専用・ボディソニック・パッド

 人工透析は4〜5時間掛かり、週2〜3回行なう。体感音響装置を使用することによって、QOLの向上、不快感の緩和、スムーズな透析などの効果がある。写真は、聖路加国際病院・人工透析室。







写真5 ボディソニックを搭載した献血台

 献血者への負担の軽い合理的な、成分献血が行なわれるようになったが、採血時間が1時間ほど掛かる。献血者がより快適に献血できるよう体感音響装置が搭載されている。体感音響装置を採用してからスムーズに採血できるだけでなくVVRもゼロとなった。写真は日本赤十字社北大阪血液センター。







    写真6 ボディソニックを搭載した歯科診療装置

        歯科と言うと痛みを思い出す人が多い。体感音響装置により、
        痛み、緊張、不安などを緩和して快適な治療が受けられる。
                           モリタ製作所製。



 音楽療法は生命の根源に働きかけるものなので、身体で聴く要素を取り入れた方が効果が高い。受容的音楽療法に於て、スピーカによって単に音だけを聴かせるのと、体感音響装置によって、音と同時に体感音響振動を付加するのとでは効果の違いがあるのはこのためである。

7.2 生理的効果

 音楽療法は「音楽の機能を利用した心理療法」といわれているが、体感音響装置を使用した場合、心理的な効果のみにとどまらないものをみせいている。岩谷5)らの臨床例では、体感音響振動がさまざまな効果を及ぼし、消化管機能が改善されたとも考えられる便秘への効果や、褥瘡の予防効果などを指摘しており、情報を持つ体感音響振動が、直接生理的効果を及ぼしていることを伺わせるものである。

 

8.その他の応用

8.1 酒類・食品

 酒類・食品6)などの分野への応用も進んでいる。音楽を情報を持った振動エネルギーとして捉え、技術的手段により音楽振動を付与して、酵母菌の活動を活発化したり、アルコールと水の分子構造に影響を与え、味を良くするなど、発酵、熟成に効果を及ぼし好結果を得ている。音楽という情報を持つ振動の、物理的・化学的効果と考えられる。

8.2 聴覚言語学習

 音声言語の300Hz以下の周波数の振動を利用して、言葉(外国語)のリズム、イントネーションの学習7)への応用の研究がある。
 また、言葉を振動に変えて聴覚障害者の発話訓練8)に応用する研究も行われている。

 

9.情報を持つ体感音響振動の体系化

 振動を物理学とし捉える研究は長い歴史を持ち、工学的にもさまざまな応用がなされてきた。また、工業化社会となってから低周波振動公害などの研究も数多い。公害関係の研究が多いことから、振動は有害なものとしてばかり捉えられている面がある。
 こうしたことから、情報を持つ体感音響振動の概念を体系的に捉えることは、あまりなされていない。情報を持つ体感音響振動の概念が一般化されていないことから、特許などの文献の記述においても障害を来していた。
 学術的にも「情報を持つ体感音響振動の心理的効果、生理的効果、化学的効果、物理的効果などの応用の有用性の概念を体系的に捉える」ことの必要性を指摘したい。

おわりに

 低周波振動公害や地震などの振動と、体感音響装置の振動の相違を明らかにすると共に、体感音響装置の開発に携わってきた1人として、情報を持つ体感音響振動の心理的効果、生理的効果、化学的効果、物理的効果の有用性についての概念を体系的に捉える一歩への考察を試みた。尚、本文は文献4)の続編としての性格を持ち、ボーンコンダクション理論と大脳生理学的視点からの考察などはそちらにゆずる。

参考文献

1)牧野真理子、坪井康次、筒井末春:心療内科クリニックにおける音楽療法の試み
  日本バイオミュージック学会誌 11 :39-44. 1994
2)振動公害に関する調査研究報告書
  小林理学研究所、1973
3)子安 勝編著:音響工学講座4 騒音・振動(上)
  日本音響学会編、コロナ社刊 p216. 1978
4)小松 明:体感音響振動の効果メカニズム試論
  日本バイオミュージック学会誌 7 :28-36. 1992
5)岩谷房子、池田典次:末期患者に対する音楽療法の試み
  日本バイオミュージック学会誌 11:29-38.1994
6)小松 明:音楽振動の食品分野への利用の可能性
  日本食品機械研究会誌 11 :179-189. 1991
7)増田喜治:からだに教える英語のリズム構造 −触振動覚を利用して−
  日ノ本学園短期大学 研究紀要 17 :97-124. 1989
8)小松 明、小圷博子:低周波数と触振動覚を活用した聴き取りと発話の訓練(第1報)
  第12回 日本言調聴覚論協会 1993
9)小松 明:体感音響装置の振動と低周波振動公害との相違について
  −情報を持つ体感音響振動の有用性についての概念を体系的に捉えるための考察試論−
  日本バイオミュージック学会誌,13:48-55,1995

 

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