(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刻々の時刻を表示し、正時ごとに音階を異ならせた時報音を出力する時報時計において、
個々の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示可能な鍵盤列を表示する表示手段と、
時報音の出力時に、その時報音と同一音階の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示手段に表示する制御手段とを有し、
表示手段は、時刻を表示する手段と共通の素子上に個々の鍵盤ごとに電極を配置して形成され、
時報音によって注意を喚起されて時報時計を見た際に、時報音と同一音階のただ１個の鍵盤を際立たせた鍵盤列が時報音と関連付けて印象に刻まれることを特徴とする時報時計。
【請求項２】
刻々の時刻を表示し、正時ごとに音階を異ならせた時報音を出力する時報時計において、
個々の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示可能な鍵盤列を表示する表示手段と、
時報音の出力時に、その時報音と同一音階の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示手段に表示する制御手段とを有し、
制御手段は、時報音に対応させてただ１個の鍵盤を鍵盤列中で際立たせる表示を、時報音よりも遅くまで継続させることを特徴とする時報時計。
【請求項３】
刻々の時刻を表示し、正時ごとに音階を異ならせた時報音を出力する時報時計において、
個々の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示可能な鍵盤列を表示する表示手段と、
時報音の出力時に、その時報音と同一音階の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示手段に表示する制御手段とを有し、
個々の鍵盤を他の鍵盤と区別する表示は、時間的に変化する鍵盤の表示状態を繰り返す表示であることを特徴とする時報時計。
【請求項４】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
聞き取りの難易度を設定する操作手段を設け、操作手段を通じて難易度を高く設定した場合には低く設定した場合よりも音階の判別困難な構成の時報音を出力することを特徴とする時報時計。
【請求項５】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
テスト操作を開始させるスイッチ手段を設け、
このスイッチ手段が操作されると直ちに、１２時を基点とした時刻順で全正時の時報音をひととおり出力させるとともに、制御手段は、それぞれの時報音に同期させて表示手段の対応する鍵盤を他の鍵盤と区別して表示することを特徴とする時報時計。
【請求項６】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
基点となる時刻の時報音の音階を所定の選択肢から設定する設定手段を設け、
設定された時報音から正時ごとに音階を半音階上昇または下降させた時報音を出力することを特徴とする時報時計。
【請求項７】
請求項６の時報時計において、
基点となる時刻の時報音の設定音階名を常時文字表示することを特徴とする時報時計。
【請求項８】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
文字を表示する文字表示手段を設け、
時報音出力時に音階名または音階周波数を文字表示手段に文字表示することを特徴とする時報時計。
【請求項９】
請求項８の時報時計において、
通常時の文字表示手段には日付が文字表示され、時報出力時に日付を置き換えて音階名または音階周波数が文字表示されることを特徴とする時報時計。
【請求項１０】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
短い時報音に続いて同じ音階の長い時報音を出力することを特徴とする時報時計。
【請求項１１】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
複数種類の音源による時報の録音データを保持するデータ保持手段と、
音源の選択スイッチ手段を設け、
選択スイッチ手段を操作して任意に音源を選択することにより、データ保持手段から読み出す録音データを異ならせて、時報音の音色を変更できることを特徴とする時報時計。
【請求項１２】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
正時３０分の中間時刻では、その中間時刻を挟む２つの正時の時報音を交互に出力するとともに表示手段のそれぞれ対応する２つの鍵盤を交互に他の鍵盤と区別して表示することを特徴とする時報時計。
【請求項１３】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
時報音の音量を調整する調整手段を設けたことを特徴とする時報時計。
【請求項１４】
請求項１３の時報時計において、
調整手段は、
（１）周囲の明るさレベルを検知して時報音の音量を制御し、暗い場合には明るい場合よりも音量を下げる、
（２）周囲の騒音レベルを検知して時報音の音量を制御し、騒音レベルが低い場合には高い場合よりも音量を下げる、
（３）周囲の明るさレベルを検知して時報音の音量を制御し、所定明るさを割り込む場合には時報出力を停止させる、
のいずれかであることを特徴とする時報時計。
【請求項１５】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
正時ごとに音階を異ならせた時報音の替わりに、正時ごとに同一の時報または時報音なしを設定可能な切替スイッチ手段を設けたことを特徴とする時報時計。
【請求項１６】
請求項１、２、３いずれかの時報時計において、
太陽電池と、太陽電池の電力を電池に充電する充電回路とを設け、
電池の出力で消費電力を賄うことを特徴とする時報時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掛時計、置時計、腕時計などはもちろん、鍵盤楽器や携帯電話に組み込まれた時計機能を含む「刻々の時刻を表示して、正時ごとに音階を異ならせた時報音を出力する時報時計」に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳幼児の育児や就学児童の家庭教育にピアノや録音教材を取り入れて、彼らに絶対音感を習得させる試みが行われている。絶対音感は、記憶音同士または記憶音と聴音における音階の一致／不一致、高／低を瞬時に判断する能力であって、作曲や楽器演奏には不可欠とされ、訓練開始は早いほど、また、訓練頻度は習慣的かつ無意識的であることが望ましいと言われている。絶対音感は、楽器の音色だけでなく日常の物音の音程まで分かってしまう、全ての音に対して音程を判断できる能力であって、楽譜の音符配列から瞬時にメロディーを思い浮かべたり、耳で聞いたメロディーから瞬時に楽器操作の運指を連想する能力の基礎となる。
【０００３】
特許文献１には、電子回路で構成されて、正時ごとに異なる音階の時報音を出力する時報時計が示される。この時報時計によれば、時計の時報として毎日繰り返しで無意識的に１オクターブ１２段階の音階を乳幼児や就学児童に聞かせ、彼らの１日の生活リズムや時刻に対応させて１２段階の音階を記憶させることができる。
特許文献２には、鍵盤スイッチを備えた目覚まし時計が示され、設定時刻になると予め準備された複数種類の音階アラーム音の１つがランダムに選択されて鳴り始め、同じ音階の鍵盤を押すことで音階アラーム音を停止できるようにしている。この目覚まし時計によれば、設定時刻ごとに音階と鍵盤の関係を学習できる。
特許文献３には、ＣＤ読み取り装置を設けたアラーム時計が示され、ＣＤから読み取った正時ごとに異なる音楽データを時報として再生している。このアラーム時計によれば、ＣＤを交換して時報の音声データを入れ替えることにより、様々な音色やメロディーの時報を利用できる。
【特許文献１】実願平１−７１３５５号明細書
【特許文献２】特開２００１−２１６７３号公報
【特許文献３】特開２０００−２７８８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピアノや録音教材を用いる音感教育には、それなりの知識と経験を必要とし、音感教育を長期に持続するには強い意志と熱い情熱が必要であるから、音楽理論に無知で子育てに忙殺される普通の家庭では長続きしない。あきっぽい乳幼児の興味をつなぎとめることは容易でなく、嫌がる就学児童に音感教育を強制し続けるのは親にとっても苦痛だし、そもそも、子供が嫌がるまでもなく１ヶ月を待たずして親が教材に飽きて放り出すに違いない。
【０００５】
特許文献１に示される時報時計では、時計を見て時刻と音階の関係を理解する必要があり、文字盤を読めない乳幼児には、時刻と関連付けて音階を記憶することができない。
特許文献２に示される目覚まし時計によれば、アラームと鍵盤における音階の一致／不一致を学習できるが、１日にせいぜい１〜２回しか学習機会がなく、目覚まし時計の意味が判らない乳幼児は使うことができない。
特許文献３に示されるアラーム時計によれば、高音質でデータ量の多い時報音を利用できるが、音階学習の難易度は一定不変、音感の習熟度に合せて学習負荷を変更できるようなフレキシビリティに欠ける。
【０００６】
本発明は、時計や目覚まし時計を理解できない乳幼児でも、１日の生活リズムや時刻名（音階名）に対応させて音階を記憶させると同時に、鍵盤と対応させた実用的な絶対音感を学習できるようにした時報時計、言い換えれば、実願平１−７１３５５号の明細書および図面に示される時報時計を「鍵盤と対応させた音感教育」に特化させて音感教育の実用性を一段と高めた時報時計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の時報時計は、刻々の時刻を表示し、正時ごとに音階を異ならせた時報音を出力する時報時計において、個々の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示可能な鍵盤列を表示する表示手段と、時報音の出力時に、その時報音と同一音階の鍵盤を他の鍵盤と区別して表示手段に表示する制御手段とを有し、表示手段は、時刻を表示する手段と共通の素子上に個々の鍵盤ごとに電極を配置して形成され、時報音によって注意を喚起されて時報時計を見た際に、時報音と同一音階のただ１個の鍵盤を際立たせた鍵盤列が時報音と関連付けて印象に刻まれるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の時報時計では、時報音の出力時にその時報音（和音でもよい）に対応するただ１個の鍵盤だけを鍵盤列の中で際立たせて表示するから、時報音によって注意を喚起されて時報時計を見た際に、時報音と関連付けて鍵盤列中のただ１個の鍵盤位置が印象に刻まれる。言い換えれば、音がした方向を見て注意を集中するという動物の本能的な反応を利用して、その注意の集中する場所に時報音の鍵盤を表示することにより、時報音と鍵盤位置がセットで記憶に留められる。従って、時計を理解できない乳幼児でも、鍵盤列の中の特定の鍵盤位置に関連付けて時報音の音階を記憶できる。
また、鍵盤列を用いて、時報の出力中にその音階を視覚的に表示するから、耳で聞いた判断を視覚的に確認／訂正できる。従って、絶対音感の習熟度に応じて学習負荷を段階的に調整して、反射的、無意識的な音階判断の訓練効果を高めることができる。
時報音に対応する鍵盤を他の鍵盤と区別する表示を時報音よりも長く継続させた場合、短い時報音であっても、注意を集中した時点で既に表示が終わっている事態を回避できる。
また、時間的に変化する表示状態を繰り返す表示（例えば点滅）を行う場合、時報音で時計を振り向いた際に、鍵盤列中の時報音の鍵盤が強く印象に刻まれて、訓練効果が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
読み上げ音声の出力有／無の切替スイッチを設け、単→長の順で同音階の時報を配列することにより、絶対音感の習熟レベルに応じて学習負荷を段階的に調整できるようにした。
【実施例１】
【００１０】
図１は実施例１の掛時計の正面図、図２は掛時計の回路図、図３は時報の説明図、図４は時報のタイムチャート、図５は掛時計の制御のフローチャート、図６は和音による時報の説明図である。
図１、図２に示すように、実施例１の掛時計１０は、１〜１２の数字を印刷した文字板１１の上を長針１２が６０分で、短針１３が１２時間でそれぞれ一周する１２時間周期のアナログ時計である。文字板１１の一部を切り欠いて６桁の液晶素子１６が配置され、文字板１１の上半分のスペースを占めて太陽電池２３が配置される。時報出力時以外での液晶素子１６は、上の行に英語の月名（ＪＡＮ、ＦＥＢ、ＭＡＲ、・・・ＤＥＣ）と日付け（１、２、３、・・・３１）が表示され、下の行に設定モード（上級／初級）と１２時の音階設定（Ｃ４／Ａ４）と消音の有無が表示される。なお、日付と音階設定は、８セグメント素子により表示し、設定モードと消音は、ガラスに印刷した黒文字の下へ液晶の黒セグメントを重ねて消すことにより表示している。
掛時計１０の内部には、時計の駆動と時報出力の制御を行う回路基板１４、電源回路２４および電池１５が収納され、回路基板１４に固定したスピーカー２１を通じて前方へ時報音が出力される。
【００１１】
回路基板１４に取付けられた集積回路２５は、メロディークロック用途に開発された汎用１チップＩＣであって、入出力部２６、メモリ部２７、演算部２８、およびＤ／Ａ部２９を含み、メモリ部２７に書き込んだ音声データを再生して時報やアラームに利用できる。
メモリ部２７は、各種データ、設定内容、プログラムなどを書き込み可能で不揮発に保持する。入出力部２６は、液晶１６、鍵盤表示部３５、およびモーター３０を駆動する一方で、各種の設定スイッチ１７〜２０を通じた設定操作をラッチして読み込む。演算部２８は、演算用のＲＡＭ素子を含み、メモリ部２７に書き込まれたプログラムに従って必要な演算と制御を実行する。
【００１２】
演算部２８は、入出力部２６を通じてモーター３０をパルス駆動する。モーター３０の回転は、ギアユニット３１を通じて減速され、長針１２を６０分／１回転の速度で、また短針１３を１２時間／１回転の速度でそれぞれ回転させる。
演算部２８は、入出力部２６を通じて液晶１６を作動し、液晶１６に日付と各種の設定内容を表示させる。
演算部２８は、正時ごとに再生すべき時報音の音階を求め、メモリ部２７の蓄積データからその音階の時報音の音声データを選択して呼び出し、音声データの圧縮を解除し、クロック信号に同期させて音声デジタル信号を再生する。
Ｄ／Ａ部２９は、音声デジタル信号をアナログ信号に変換する。アナログ信号は、トランジスタ３２で増幅されてスピーカー２１を駆動する。ボリウム２２は、手動操作されてトランジスタ３２のベース電流を調整し、スピーカー２１の再生音量を調整する。
【００１３】
鍵盤表示部３５は、集積回路２５に制御されて特定の鍵盤を他の鍵盤から区別して表示する。すなわち、鍵盤列を構成する半透明の鍵盤３６それぞれの背後にランプ３７を配置しており、ランプ３７の点灯／消灯状態をドライバ３８で制御することにより、１個または複数個の特定の鍵盤３６だけを点灯して光らせ、他の鍵盤から際立たせることができる。
演算部２８は、求めた正時ごとの音階に基づいてドライバ３８を制御して、その音階に対応する鍵盤３６のランプ３７を点灯させる。
【００１４】
太陽電池２３は、文字板１１に入射する光の一部を電流に変換する。電源回路２４は、太陽電池２３の出力を例えば電力移送（特許第２８２９８９２号）して電池１５を充電させるとともに、外界の照度を検知して３段階に判定し、判定信号を入出力部２６へ入力させる。
この判定結果に基づいて、演算部２８は、外界が明るい場合には通常の音量で時報を再生し、初級モードが設定されておれば時刻の音声読み上げも実行する。しかし、暗い場合には最低の音量で時報を再生し、初級モードが設定されていても時刻の音声読み上げは実行しない。中間の明るさ範囲では、中間の音量で時報を再生する一方で初級モードが設定されていても時刻の音声読み上げは割愛する。
【００１５】
図３に示すように、音階設定のためのスイッチ１８を通じて１２時の時報音の音階がＣ４に設定されている場合（Ｃ４モード）、１２時〜１１時の１２個の時報音の音階は、Ｃ４から半音づつ上がって１２段階、１１時で丁度１オクターブ（厳密に言えばＣ５は除かれているので１１／１２オクターブ）となる。そして、図４に示すように、正時ごとの時報は、０．１秒間の短い時報に続いて１秒置いて２秒間の長い時報が出力され、初心者モードであれば、さらに９時の音声読み上げが実行される。この間、鍵盤表示部３５では音声読み上げ終了後までＡ４の鍵盤のランプが点灯され続ける。
メモリ部２７には、Ｃ４（２６２Ｈｚ）からＧ５シャープ（８３１Ｈｚ）まで半音ごとの２１音階の時報音の録音データが蓄えられ、Ｃ４（２６２Ｈｚ）からＢ４（４９４Ｈｚ）まではＣ４モード、Ａ４（４４０Ｈｚ）からＧ５シャープ（８３１Ｈｚ）まではＡ４モードに割り当てられる。
液晶素子１６には、その音階の時報の出力中、通常の日付表示に代えて、図３の液晶表示の欄に示されるように音階名と周波数が表示される。
また、学習難易度を設定するためのスイッチ１７を通じて初級モードが設定されている場合、時報に続いて時刻が音声で読み上げ出力される。
また、正時３０分ごとの時報は、３０分前の時報音の音階による０．１秒間の時報音に続いて０．３秒後に３０分後の時報音の音階による０．１秒の短い時報が出力され、さらに１秒間空白を置いて３０分前の音階と３０分後の音階で１秒づつ合計２秒間の長い時報が出力される。そして、その後、何時３０分という音声読み上げが実行される。
【００１６】
図５に示すように、演算部２８は、掛時計１０を制御する。
ステップ１１１では、スイッチ１７が操作されたか否かを判定し、操作されていればステップ１１２へ進んで現行の初級／上級レベル（難易度）を変更し、液晶表示１６のレベル表示も反転させる。
初級モードでは、図４に示すように短い時報に続いて長い時報を行い、さらに続いて時刻の読み上げを行う。上級モードでも同様に短い時報に続いて長い時報を行うが、時刻の読み上げは実行しない。
【００１７】
ステップ１１３では、スイッチ１８が操作されたか否かを判定し、操作されていればステップ１１４へ進んで現行のモードを変更して、液晶表示１６に設定された１２時の時報の音階名を表示する。
起点となる１２時（０時）の音階をＣ４とするＣ４モードに設定されていれば、図３に示すように、１２時から１１時までＣ４からＢ４まで半音づつ上がる。一方、Ａ４モードに設定されていれば、１２時から１１時までＡ４から半音づつ上がって１１時でＧ５シャープとなる。
【００１８】
ステップ１１５では、スイッチ１９が操作されたか否かを判定し、操作されていればステップ１１６へ進んで現行の消音設定を変更して、液晶表示１６に消音の有無を表示する。
消音に設定されていれば、時報出力も時刻読み上げも停止され、鍵盤表示部３５による音階表示も、液晶表示１６による時報出力期間の音階名と周波数の表示も行われない。つまり、見かけ上は、音階学習機能の無い普通の掛時計となる。
ステップ１１７では、スイッチ２０が操作されたか否かを判定し、操作されていればステップ１１８へ進んでモーター３０を高速回転させて長針１２と短針１３を早回しする。従って、スイッチ２０を押し続けている間中、時計が早回りし、スイッチ２０を放した長針１２と短針１３の位置から時刻カウントが開始される。
【００１９】
ステップ１１９では、設定スイッチ１７〜２０が過去２秒間継続して操作されていないか否かを判定し、操作されていなければ、ステップ１１１〜１１８で設定された通常の時計動作と時報出力を実行する。
【００２０】
実施例１の時報時計によれば、時報音の出力時にその時報音に対応する鍵盤だけを鍵盤列の中で際立たせて表示するから、時報音によって注意を喚起されて時報時計を見た際に、時報音と関連付けてその鍵盤が印象に刻まれる。従って、時計を理解できない乳幼児でも、鍵盤列の中の特定の鍵盤のイメージ（位置）に関連付けて時報の音階を記憶できる。
また、時報に続いて時刻を読み上げ出力するから、音感レベルが未熟でも、時計を理解できなくても、時刻名や生活リズムに関連付けて時報音の音階を記憶できるし、時報音の音階判断があやふやな場合には読み上げ音声出力を聞いて判断を確認／訂正できる。
そして、音感が習得できたら、スイッチ１７を操作して上級モードを設定して、読み上げへの依存を断ち切り、真剣勝負の音感学習を行えるから、絶対音感の習熟度に応じて学習負荷を段階的に調整して、反射的、無意識的な音階判断の訓練効果を高めることができる。
【００２１】
実施例１の時報時計によれば、短い時報で反射的、無意識的な音階判断を行った後に、同じ音階の長い時報で思考的、意識的な音階判断を行って両方の判断を比較することになるから、絶対音感の習熟度に応じて学習負荷を段階的に調整して、反射的、無意識的な音階判断の訓練効果を高めることができる。
また、時報の出力中、液晶素子１６に音階名と周波数を文字表示するから、音感が未熟な期間や時報を聞いて判断が怪しい場合には文字板１１に注目して音階を確認できる。そして、時報の出力中以外は日付表示を行うから液晶素子１６の数が節約され、限られた文字板１１の面積の中で、大きく目立つ表示を行える。
また、正時ごとの時報は、短い時報に続いて長い時報を出力するから、音感が未熟なうちは、短い時報で反射的、無意識的な音階判断を行った後に、長い時報で思考的、意識的な音階判断を行って両方の判断を比較する練習を無意識的に繰り返すことになる。そして、音感が習熟すれば短い時報で瞬時に音階名が想起されるようになる。
また、音階設定スイッチ１８を操作して１２時の音階をＣ４とＡ４の二通りに選択できるから、Ｃ４を基点とする音階に習熟したらＡ４を基点とする音階に切り替えて、新たな刺激と変化を付け加えることができる。
従って、絶対音感の習熟度に応じて学習負荷を段階的に調整して、反射的、無意識的な音階判断の訓練効果が高まる。
【００２２】
また、ボリウム２２を設けて時報出力の音量を手動調整できるようにしたから、掛時計１０と乳幼児のベッドの距離、部屋の広さ、騒音の程度、来客の有無などに応じてきめ細かく音量を調整して、快適で効果的な学習環境を準備できる。
また、太陽電池２３の出力から周囲の明るさを検知して、明るい場合には暗い場合よりも音量を下げるようにしたから、時間的な騒音レベルに適合した効果的な学習環境を準備でき、電池の出力を節約して停電を予防できる。そして、所定明るさを割り込む場合には時報出力を停止させるから、充電のおぼつかない無人の部屋で空しく時報を続けて電池が放電し尽くされたり、深夜の安眠を妨げることがない。
また、消音設定スイッチ１９を設けて音感学習機能を停止できるから、重要な来客がある場合や音階学習に飽きた場合には普通の掛時計として利用できる。
また、充電回路２４が太陽電池２３の出力を電池に貯めて、電池が電力消費を賄うようにしたから、省資源、省エネルギー、目障りな電源コードが無くて済み、電池交換も不要である。
【００２３】
また、日付を表示する液晶素子１６を時報の短時間だけ利用して音階名や周波数を表示するから、音階名や周波数の表示専用の新たな表示素子の追加が不要で、日付表示の邪魔にもならない。
また、集積回路２５として汎用のメロディークロックＩＣを使用したから、録音データの変更も容易で、安価軽量、電子回路がコンパクトにまとまって、全体のデザイン優先で高信頼性、商品価値の高い掛時計１０を構成できる。
【００２４】
なお、実施例１では、単音で時報出力を行ったが、図６に示されるように和音で時報出力を行ってもよい。この場合、１２時から１１時までベース音を半音づつ上げて１２段階１オクターブに変化させ、ベース音の上に２度上と３度半上の音階を乗せている。そして、和音の出力に同期させて、和音を構成する３つの音に対応する鍵盤３６がランプ３７によって照明される。
このような和音でも録音や合成によって音楽データを形成し、ランプ３７の制御プログラムと一緒に集積回路２５に書き込むことで簡単に実現できる。
また、実施例１では、消音設定スイッチ１９で時報を消すことにしたが、チャイム録音データによる通常時報に切り替えるようにしてもよい。
また、実施例１では、１２時の音階は、Ｃ音（ド）とＡ音（ラ）の一方へ交互に切り替えるようにしたが、任意の音階から始まる昇順または降順の音階を設定できるようにしてもよい。
また、実施例１では、時刻や音階名の読み上げの有無による学習難易度の調整を説明したが、時報の音色を変更して学習難度を変化させてもよい。例えば、音叉による音階変化を初級モードとして、ピアノ、ギター、尺八、オーケストラ、鈴虫という具合に聞き取り難度を上げて、新鮮さを維持しつつ、常に謙虚な気持ちで時報を迎えられるようにすることができる。そして、この場合も時報音の音階に対応する鍵盤を照明して、時報音の音階を鍵盤位置と対応付けて学習させることにより、楽器の鍵盤に触れる以前にその鍵盤の音階が直感できるよう訓練することができる。
【実施例２】
【００２５】
図７は実施例２の置時計の外観図、図８は置時計の回路図である。
図７に示すように、実施例２の置時計４０は、液晶素子４１に１２時間一周期の時刻を表示し、１２時の音階の時報からスタートして正時ごとに別々の異なる音階の時報音を出力する。そして、時報音の出力と同期させて鍵盤表示部４８の中の時報音と同じ音階の鍵盤４９が点滅表示される。
液晶素子４１は、上部にドットマトリクス表示部４２、下部に鍵盤表示部４８を配置しており、ドットマトリクス表示部４２は各ドットに対応して、鍵盤表示部４８は各鍵盤４９に対応して液晶の駆動電極が配置されている。
【００２６】
図８に示すように、メロディークロック用途に開発された１チップＩＣである集積回路７０は、実施例１のものよりも大容量メモリを搭載してアナログ音声の録音機能を備え、その内部に入出力部７４、メモリ部７２、演算部７３、Ｄ／Ａ部７５を備えている。集積回路７０は、乾電池６０から電力を供給され、発振器６２からクロックを供給されて動作する。
演算部７３は、メモリ部７２に書き込まれたプログラムに従って動作し、ドライバ７１を通じて液晶素子４１のドットマトリクス４２および鍵盤表示部４８を制御して、後述の各表示を実行する。また、クロックをカウントして設定時の時刻からの経過時間を計測することにより時刻表示４３を行う。そして、正時になるとメモリ部７２から必要な時報音と読み上げ音の時報データを読み出し、圧縮データから音声データを再生し、Ｄ／Ａ変換部７５へ入力してアナログ音声信号に変換してスピーカー２１を駆動する。
入出力部７４は、液晶素子４１のドライバ７１にデータ信号を入力するとともに、設定スイッチ５０〜５５の操作内容をラッチして演算部７３に読み込ませる。
【００２７】
集積回路７０は、時報出力中、液晶素子４１の下部の鍵盤表示部４８による音階表示を制御して、時報音と同じ音階の鍵盤（例えば４９）を点滅（白黒反転の繰り返し）で表示する。
メモリ部７２には、３種類の楽器（ピアノ、フルート、バイオリン）を用いて録音したそれぞれＣ４からＢ５までの２４種類の時報データが記録され、実施例１と同様に、音階ごとの音階名と周波数の読み上げデータも記録されている。
【００２８】
ドットマトリクス表示部４２は、それぞれの領域に、ＡＭ／ＰＭの表示を含む時刻表示４３と、時報音の楽器名を表示する楽器表示４４と、消音モードか否かを設定する消音表示４５Ａと、基点の０時（時刻表示では１２時）の音階を表示する音階表示４５Ｂと、上級／初級を設定する難易度表示４６と、当日の日付を表示する日付表示４７とを配置している。なお、実施例１と同様に、時報音の出力時は、日付表示４７が時報音の音階名と周波数の表示に切り替わる。
一方、鍵盤表示部４８は、時報音に同期して駆動されて時報音の音階を視覚的に表示するもので、個々の鍵盤キー（白、黒、４９など）に独立した電極を配置して、それぞれ個別に白黒および点滅の表示を可能にしてある。
【００２９】
置時計４０の上面には、液晶素子４１と対話する形式で操作される６個のスイッチ５０〜５５が配置されている。
演算部７３は、スイッチ５０が１秒以上押し続けられるごとに、楽器表示４４をＰｉａｎｏ、Ｆｌｕｔｅ、Ｖｉｏｌｉｎの順序で繰り返し切り替える。そして、演算部７３は、時報出力に際してメモリ部７２から楽器表示４４に対応する楽器の時報データを選択して読み出す。
演算部７３は、スイッチ５１が１秒以上押し続けられるごとに音階表示４５Bを順送りして基点となる１２時の時報音の音階を設定する。このとき、演算部７３は、鍵盤表示部４８の対応する鍵盤４９を順番に点滅させる。このようにして、Ｃ４からＢ５まで２４種類の音階を設定できる。そして、１２時の時報音の音階が設定されると、その音階に応じた順序で各正時の時報音の音階が設定される。例えば、Ｃ４が設定されるとＣ４からＢ５まで正時ごとに半音ずつ上昇の音階パターン、Ｂ５を設定するとＢ５からＣ４まで正時ごとに半音ずつ下降の音階パターンが設定される。また、スイッチ５１を１秒以内で押して放すと、演算部７３は、直ちに、基点の１２時から１１時までの１２種類の時報音を順番に出力させる。このとき、鍵盤表示部４８の対応する鍵盤も順番に点滅される。このようにして、設定されている時報音の音階パターンを鍵盤表示のガイド付きでいつでも確認できる。
【００３０】
演算部７３は、スイッチ５２が１秒以上押し続けられるごとに難易度表示４６を切り替えて音感訓練のレベルを切り替える。難易度としては、初級者（Ｂｅｇｉｎｎｅｒ）と中級者（Ｉｎｔｅｒｍｅｄ）と上級者（Ａｄｖａｎｃｅｄ）と最上級者（Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ）が選択可能である。
初級者モードでは、各正時において、実施例１と同様に同一音階の短い時報音に続いて長い時報音が再生された後に音階名が音声出力され、さらに続いて同じ音階の長い時報音が２回続けて出力される。
中級者モードでは、同一音階の短い時報音と長い時報音と音階名だけが音声出力される。
上級者モードでは、同一音階の短い時報音と長い時報音だけが音声出力され、音階名は省略される。
最上級者モードでは、短い時報音のみが音声出力される。
なお、いずれのモードでも、時報音の開始に同期させて鍵盤表示部４８の対応する鍵盤が点滅表示を開始し、時報音の終了後１秒が経過した時点で鍵盤の点滅表示を終了する。
【００３１】
演算部７３は、スイッチ５３が１秒以上押し続けられるごとにモード表示４５ＡをＯＮ／ＯＦＦに切り替えて学習モードと消音モードを設定するもので、消音モードを選択すると、音感学習機能が停止されて時報の無い普通の目覚まし時計として機能させることができる。
スイッチ５４は、時計合せを行うもので、演算部７３は、スイッチ５４が押されている間中、液晶素子４１の時刻表示４３を早送りさせる。そして、押し操作を止めると、第１実施例と同様、その２秒後に時計としての時刻カウントを再開する。
スイッチ５５は、時報音の音量を設定するもので、集積回路７０に予め組み込まれたデジタルボリウム機能を使って時報音と音階名の読み上げの音量が設定される。
【００３２】
実施例２の時報時計によれば、時報音の出力時にその時報音に対応する鍵盤だけを鍵盤列の中で際立たせて表示するから、時報音によって注意を喚起されて時報時計を見た際に、時報音と関連付けてその鍵盤が印象に刻まれる。従って、時計を理解できない乳幼児でも、鍵盤列の中の特定の鍵盤のイメージ（位置）に関連付けて時報の音階を記憶できる。そして、時報音が終了した後も１秒遅くまで点滅表示を継続するから、時報音で振り向いた置時計４０の上に確実に時報音の音階の鍵盤を見て強く印象付けることができる。
また、液晶素子４１に鍵盤表示部４８を表示させて、時報音と同期させて対応する音階の鍵盤（４９など）を点滅表示させるから、時報音の音階を聞き分けられない場合には即座に液晶表示４１を見て、鍵盤表示部４８上の点滅する鍵盤の位置に対応させてその時報音を記憶できる。
また、時報ごとに鍵盤表示部４８上の点滅する鍵盤の位置が移動するから、ピアノ操作のイメージトレーニングとなり、時報音が１オクターブの音階構成のどこの音であるかも感覚的に記憶できる。
また、スイッチ５１を操作して時報音の音階パターンを再生する際に時報音と同期させて鍵盤表示部４８の対応する鍵盤を点滅させるから、鍵盤列の点滅位置と関連づけて時報音の音階パターンを記憶でき、言い換えれば、時報音が音階パターン内のどの音階であるかを鍵盤位置と関連付けて理解する訓練を行うことができる。
【００３３】
実施例２の時報時計によれば、被訓練者の音感の熟練レベルに合せて初級者、中級者、上級者、最上級者という具合に聞き取りの難度を替えることにより、最適な学習負荷で訓練を行うことができる。特に、初級者レベルでは、音階名に続いてその音階の時報音を再度聞かせるから、スムーズに音を記憶できる。
また、選択設定した１２時の音階を出発点にして、１時、２時と正時ごとに時報の音階を半音上昇または下降させることにより、１１時までの１２回の時報で１オクターブ（倍音は含まない）の音階を順に辿らせる。従って、慣れて時報への集中力がなくなったころに音階を切り替えれば、新たな刺激と変化を楽しめ、絶対音感の習熟度に応じて学習負荷を段階的に調整して、反射的、無意識的な音階判断の訓練効果が高まる。
また、楽器を選択できるから、楽器によらない周波数の聞き取り能力（音感）を訓練できるし、１つの楽器音に飽きて集中力が欠けたら、他の楽器を選択して気分転換して、被訓練者の集中力や興味を持続させることもできる。そして、液晶素子４１に楽器名を表示しているから、聞きたくない楽器の設定は、最初の時報を聞くまでもなく早々に変更できる。
また、時報音の音階パターンを設定するためのスイッチ５１を操作して音階パターンを再生できるから、設定したばかりの音階パターンを簡単に耳で確認して時報音の音階と時刻の対応を予習できる。そして、現在の音階パターンをいつでもひととおり聞けるから、時報音を聞いた直後にスイッチ５１を操作して音階パターンを聞くことで、時報音が音階パターン内のどの音階であったかを判断する訓練を行うことができる。
【００３４】
なお、実施例２の時報時計では、録音機能を有する時計用途向けに開発された１チップ型の集積回路７０を採用し、集積回路７０に内蔵されたメモリ部７２に録音データを蓄積したが、独立した大容量のメモリ素子を採用して、個々の録音データの大容量化を図り、これにより時報の音質を改善してもよい。このような独立したメモリ素子は、着脱自在な各種半導体メモリデバイスを着脱可能に保持した読み取り装置（メディアリーダー）、あるいは、データＣＤ−ＲＯＭを交換できるＣＤ−ＲＯＭドライブに置き換えてもよい。
また、スイッチ５４を手動操作して現在時刻を合わせる代わりに、電波時計機能を搭載して現在時刻を自動的に調整させてもよい。
【００３５】
ところで、実施例２では、ドットマトリックス表示部４２を設けた液晶素子４１を用いて日時、時刻や各種設定の表示を行ったが、図９に示すような液晶素子８０を採用して図７の液晶素子４１を置き換えてもよい。液晶素子８０は、鍵盤表示部８６を実施例２（鍵盤表示部４８）と共通にして、ドットマトリックス表示部４２をいわゆるセグメント桁表示に置き換えたものである。
図９に示すように、音階表示８１がＡ４モードに設定された状態で２時３０分の時報音を出力する際には、２時のＢ４の時報音に続いて３時のＣ５の時報音が出力される。このとき、Ｂ４の時報音に同期しては、鍵盤８４が点滅表示されるとともにＢ４表示（音階名と周波数）８２が表示され、続くＣ５の時報音に同期しては、鍵盤８５が点滅表示されるとともにＣ５表示８３が表示される。
このような液晶素子８０を採用することで、駆動すべき液晶電極の数が減り、その分、必要な液晶素子とそのドライバの部品コストが削減される。
【００３６】
また、液晶素子８０を採用して実施例１のようなＣ４／Ａ４モード切り替えの時報時計を構成してもよい。
このとき、図９に示すように、１２時をＡ４（４４０Ｈｚ）に設定したＡ４モードでは音階表示８１がＡ４となり、１２時をＣ４（２６２Ｈｚ）に設定したＣ４モードでは音階表示８１がＣ４となる。そして、午前／午後の表示６４は、Ｍが固定の文字で表現され、ＡとＰが７セグメント１桁で切替表示される。音階名と周波数の表示は、９セグメント桁と７セグメント桁を組み合わせて構成され、２桁時報出力中以外には実施例１、２と同様、日付表示に置き換えられる。９セグメント桁は、英大文字のＭ、Ｗを表示するための縦の中心線２セグメントを数値表示の７セグメント桁に追加した幅広の桁である。
【００３７】
Ａ４モードに設定すると、１時、２時、３時の正時には、半音ずつ上がってＡ４シャープ（４６６Ｈｚ）、Ｂ４（４９４Ｈｚ）、Ｃ５（５２３Ｈｚ）の時報が出力され、それぞれＡ４Ｓ（シャープ）と４６６Ｈｚ、Ｂ４と４９４Ｈｚ、Ｃ５と５２３Ｈｚが文字表示される。
【００３８】
このような時報時計によれば、正時３０分には前後の正時の音階を連続して出力するから、途中で半音階上がるメロディーとなり、平坦なメロディーの正時の時報と混同しないで済む。
また、正時３０分には、前後の音階のうち片方を聞き取れれば時刻を類推して聞き取れなかった音階を推定することにより耳慣れ、すなわち音階判断を確実にする訓練にもなる。
また、時報の出力中に周波数が表示されるから音階名と周波数の関係も学習できる。
なお、２時３０分の時報では、２時のＢ４（４９４Ｈｚ）と３時のＣ５（５２３Ｈｚ）が途中で切り替わる形式で連続して出力されるが、そのときの音階名と周波数の表示は、時報開始から１０秒間、音階名をＢ４／Ｃ５の固定として、周波数だけを４９４Ｈｚと５２３Ｈｚの交互切り替えとしてもよい。時報開始から１０秒間、音階名と周波数を文字表示することにより、時報を聞いて音階判断した後に液晶素子８０を見て音階名と周波数をゆっくり確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、実施例に掲げた掛時計、置時計の他に、腕時計はもちろん、鍵盤楽器、電子メトロノーム、調律器、携帯電話などに組み込まれた付属の時計機能を含めて、「刻々の時刻を表示し、正時ごとに音階を異ならせた時報を出力する」装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１の掛時計の正面図である。（実施例１）
【図２】掛時計の回路図である。（実施例１）
【図３】時報の説明図である。（実施例１）
【図４】時報のタイムチャートである。（実施例１）
【図５】掛時計の制御のフローチャートである。（実施例１）
【図６】和音による時報の説明図である。
【図７】実施例２の置時計の説明図である。（実施例２）
【図８】置時計の回路図である。（実施例２）
【図９】液晶素子の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  掛時計
１１  文字板
１２  長針
１３  短針
１４  回路基板
１５、６０  電池
１６、４１、８０  液晶素子
１７、１８、１９、２０、５０、５１、５２、５３、５４、５５  スイッチ
２１、６１  スピーカー
２２  ボリウム
２３  太陽電池
２４  電源回路
２５、７０  集積回路
２６、７４  入出力部
２７、７２  メモリ部
２８、７３  演算部
２９、７５  Ｄ／Ａ部
３０  モータ
３１  ギアユニット
３２  トランジスタ
３５、４８、８６  鍵盤表示部（鍵盤列）
３６、４９、８４、８５  鍵盤
３７  ランプ
３８  ドライバ
４０  置時計
４２  ドットマトリクス部
４３  時刻表示
４４  楽器表示
４５Ａ  消音表示
４５Ｂ、８１  音階表示
４６  難易度表示
４７  日付表示
８２  Ｂ４表示
８３  Ｃ５表示
【要約】
【課題】  時計や目覚まし時計を理解できない乳幼児でも、１日の生活リズムの中で継続的、無意識的に鍵盤と関連付けて絶対音感を学習できるようにした時報時計を提供する。
【解決手段】  正時ごとに半音づつ音階を高めた時報を出力する掛時計１０に鍵盤表示部３５を設ける。時報音の出力中には、時報音と同一音階の鍵盤３６のランプ３７を点灯して、他の鍵盤から際立たせて表示する。従って、時報音を聞いて掛時計１０を振り向くと、時報音と関連付けてその音階の鍵盤が印象に刻まれ、時計を理解できない乳幼児でも、特定の鍵盤のイメージ（位置）に関連付けて時報の音階を記憶できる。また、液晶素子１６に音階名を表示し、時報出力に続いて時刻を読み上げ出力するが、モード設定スイッチ１７を操作して上級モードを設定すると、時刻の読み上げ出力をしなくなるので、学習負荷が高まる。
【選択図】 図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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